一種適用于導管下部陽極安裝的方法

陳 陽，喬 磊，牛曉軍，陳松貴，胡文睿

(海洋石油工程(青島)有限公司,山東青島 266520)

1 概述

導管架是海洋平臺的下部支撐結構，主要由鋼結構組成，導管作為導管架的支撐腿，直徑通常達到2 m以上，是導管架結構中最重要的組成部分，為了防止海水電化學腐蝕作用的侵蝕，導管架水下部分通常采用安裝陽極的方式進行防腐，而導管作為最重要的結構也是導管架陽極布置最多的地方，陽極通常由陽極鋅塊和陽極支撐組成，陽極支撐與導管外壁通過包板焊接在一起，導管可能在多個方向均布置有陽極，見圖1。

圖1 陽極與導管連接示意圖

2 傳統的導管下部陽極安裝方法

在建造過程中，陽極通常在預制階段進行安裝，由于陽極的總體長度在4 m左右，重量約為500 kg，安裝時需要采用吊機進行吊裝安裝，導管上部或側面的陽極安裝相對來說較為容易，但是導管下部的陽極在安裝時需要采用吊帶進行吊裝，吊帶下部與陽極支撐綁扎在一起，由于受到導管的阻擋，調整和就位難度較大，風險也相對較高，見圖2。主要缺點如下：

①為了能夠固定陽極，需要用吊帶進行綁扎，吊裝必須選用吊帶，無法選用鋼絲繩。

②由于吊帶有一定的硬度，綁扎難度較大。

③吊帶綁扎陽極支撐很難綁扎牢固，容易導致陽極轉動，吊帶也易從陽極支撐上滑脫。

④吊裝綁帶與導管外壁相接觸，陽極在就位時陽極支撐兩端要落在包板上，非常難以調整到位。

⑤由于吊帶與導管摩擦，對吊帶有損傷。

⑥陽極就位固定后，吊帶拆解比較麻煩。

圖2 吊帶綁扎安裝陽極示意圖

3 導管下部陽極輔助裝置安裝方法

為了解決上述問題，本文提出一種采用輔助裝置進行導管下部陽極安裝的新方法，該方法既能安全完成導管下部陽極的安裝，又能夠方便的進行掛扣、摘扣工作，而且鎖具既可以選擇使用吊帶也可以使用鋼絲繩，同時能夠避免吊繩與導管外壁接觸導致的調整困難等問題，能夠快速的完成調整和安裝，為實現此方法的應用，需要設計制作兩個陽極安裝輔助撐桿，輔助撐桿的設計制作如圖3、圖4所示。

圖3 輔助撐桿示意圖

圖4 輔助撐桿使用示意圖

具體操作過程如下：

(1)將輔助撐桿運輸放置到導管下方，在陽極支撐與導管連接位置兩側各放置一個輔助撐桿，方向與陽極安裝方向垂直。

(2)用叉車或其它運輸工具將陽極運輸到導管下方，調整撐桿，使陽極兩端支撐放入輔助撐桿中間的緊固抱卡里面，并固定牢固。

(3)將經過第三方檢驗機構檢驗合格的輔助撐桿兩端吊耳安裝上合適的鋼絲繩(吊帶)和卸扣并固定好。

(4)使吊車緩慢起吊，陽極在兩端輔助撐桿的支撐下能夠非常穩固，同時由于鋼絲繩(吊帶)與導管不接觸，因此陽極位置非常容易調整，能夠迅速就位。

(5)陽極就位，陽極支撐與包板(包板會預先安裝在導管對應位置)點焊固定后，打開輔助撐桿中間的抱卡，輔助撐桿與陽極脫離，完成就位。

使用本裝置吊裝安裝陽極，具有下列優點：

①可選擇鋼絲繩也可選擇吊帶進行安裝，選擇范圍較廣。

②采用螺栓抱卡固定相對吊帶綁扎來說方便易操作，能夠快速完成固定，同時不會導致陽極滑脫或是旋轉，安裝風險較小。

③輔助撐桿可以適用于不同管徑的導管。

④在輔助撐桿的支撐下，吊點或鋼絲繩不與導管外壁接觸，這使得陽極在水平方向不再受約束，非常容易調整到位，另外不會對吊索具產生傷害，也不會損傷導管。

⑤通常導管下部有多個陽極，輔助撐桿一次掛扣后可以完成多個陽極的安裝。

4 總結

傳統的導管下部陽極安裝方法操作較為繁瑣，且陽極在安裝時有滑脫或是轉動的風險。為了安全高效的完成導管下部陽極的安裝，本文提出一種導管下部陽極安裝的新方法，該方法可以克服傳統安裝方法的缺點和不便。新方法設計一套撐桿可以適應不同管徑導管下部陽極的安裝。該工裝已在多個導管架建造項目中應用，發揮了重要作用，本方法可為以后類似項目的陽極安裝提供指導。