一種遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極，包括互相固定的底座（1）和防拖掛支架（3）、多個(gè)犧牲陽極（2）、多個(gè)懸浮支架（4）和多個(gè)輔助陽極（15），底座（1）的外部固定有桁架式防拖掛支架（3），防拖掛支架（3）的各個(gè)立管的內(nèi)壁固定有犧牲陽極（2）；底座（1）的內(nèi)部設(shè)置有穿線管（8），穿線管（8）在底座（1）內(nèi)部呈十字交叉狀，交叉點(diǎn)位置設(shè)置有密封接線盒（7）；底座（1）上方經(jīng)固定繩索（11）固定有懸浮支架（4），每個(gè)懸浮支架（4）內(nèi)部設(shè)置有輔助陽極（15）。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、使用壽命長，機(jī)械強(qiáng)度大、耐腐蝕、耐沖刷、防掩埋、防拖掛，適用于各種海洋結(jié)構(gòu)物。
【專利說明】一種遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海洋防腐工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及適用于海洋工程鋼結(jié)構(gòu)物外加電流陰極保護(hù)的一種遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋平臺(tái)、海底管線、港工碼頭、潮汐電站等海洋金屬結(jié)構(gòu)物在惡劣的海洋腐蝕環(huán)境中需要采取陰極保護(hù)措施防止腐蝕破壞。陰極保護(hù)分為外加電流法和犧牲陽極法。外加電流陰極保護(hù)方法由于其安裝快速、安裝費(fèi)用低、發(fā)生電流大、使用壽命長，無潛在海洋生態(tài)污染隱患等優(yōu)點(diǎn)越來越廣泛的應(yīng)用到海洋金屬結(jié)構(gòu)物的腐蝕控制中。
[0003]遠(yuǎn)地式外加電流陰極保護(hù)法是一種常用的陰極保護(hù)方法，它的原理是將輔助陽極埋于海底或置于海底的支撐墩上，陽極和被保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)的距離隨被保護(hù)物的大小而不同，一般在幾米到300米之間。常規(guī)的遠(yuǎn)地式輔助陽極一般采用固定式支架結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)的輔助陽極在含泥沙量大的海底使用時(shí)容易被泥沙掩埋而影響發(fā)生電流；而且固定式的輔助陽極在水下受水流沖刷作用較強(qiáng)，容易造成表面涂層脫落而失效；另外固定式的輔助陽極還容易被漁網(wǎng)等物拖掛發(fā)生損壞。
[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，迫切需要出現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、耐沖刷、防掩埋、防拖掛，適用于各種海洋結(jié)構(gòu)物的一種遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極及其使用方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極及其使用方法，其結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，耐沖刷、防掩埋、防拖掛，適用于各種海洋結(jié)構(gòu)物。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置，包括互相固定的底座I和防拖掛支架3、多個(gè)犧牲陽極2、多個(gè)懸浮支架4和多個(gè)輔助陽極15，
[0008]所述底座I的外部固定有桁架式防拖掛支架3，防拖掛支架3的各個(gè)立管的內(nèi)壁分別固定一個(gè)犧牲陽極2;
[0009]所述底座I的內(nèi)部設(shè)置有穿線管8,穿線管8在底座I內(nèi)部呈十字交叉狀,交叉點(diǎn)位置設(shè)置有密封接線盒7，穿線管8頂部設(shè)置有固定法蘭9，所述固定法蘭9中間安裝有固定繩索11 ;
[0010]所述底座I上方經(jīng)固定繩索11固定有懸浮支架4，每個(gè)懸浮支架4內(nèi)部設(shè)置有管狀輔助陽極15。
[0011]所述防拖掛支架3為四層框架式結(jié)構(gòu)，每層均為正方形，由上至下依次增大，四層正方形框架處于一條直線上的相應(yīng)四個(gè)頂點(diǎn)由一根立管從上至下焊接固定，第二層和第三層之間的立管的內(nèi)壁固定有犧牲陽極2。
[0012]所述底座I為立方體結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕混凝土 6澆筑而成，外表面涂覆有防腐涂料，內(nèi)部設(shè)置有鍍鋅鋼筋5作為骨架。[0013]所述防拖掛支架3最上層的正方形框架沿對角線連接有兩根斜梁；第一層和第二層上下對應(yīng)的正方形框架邊和立管圍成的梯形框頂點(diǎn)由兩根斜梁交叉連接；第二層和第四層以相同的方式進(jìn)行連接；第三層通過八根無縫管與混凝土底座I連接。
[0014]所述懸浮支架4自上至下依次為:上保護(hù)帽18、立柱13和下保護(hù)帽12 ;立柱13四周環(huán)繞有四個(gè)U型槽14，每個(gè)U型槽14中設(shè)置有一個(gè)管狀的輔助陽極15，輔助陽極15底部設(shè)置有支撐帽21，頂部設(shè)置有安裝法蘭20，輔助陽極15通過安裝法蘭20和支撐帽21采用螺栓固定在立柱13上。
[0015]所述上保護(hù)帽18中間開有注入孔19，下保護(hù)帽12中間開有穿繩孔22。
[0016]所述輔助陽極15與陽極電纜23連接，陽極電纜23通過U型槽14下的支撐帽21的中部空隙順著穿線管8電連接至底座I的密封接線盒7中。
[0017]所述立柱13中部設(shè)置有穿繩管16，穿繩管16頂部有固定盤17，固定繩索11延伸、穿過穿繩管16，并通過穿繩管16頂部的固定盤17安裝固定。
[0018]所述懸浮支架4為發(fā)泡聚乙烯材質(zhì)，所述防脫掛支架3為碳鋼材質(zhì)，所述固定繩索11為凱夫拉纖維材質(zhì)。
[0019]遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置的使用方法，包括如下步驟:
[0020]a)將固定繩索11的上端穿過立柱13固定在立柱13頂部的固定盤17上；
[0021]b)立柱13四周有四個(gè)U型槽14，輔助陽極15通過安裝法蘭20和支撐帽21采用螺栓安裝在立柱13的U型槽14中；
[0022]c)輔助陽極15的陽極電纜23通過U型槽14下方支撐帽21的中部空隙穿入穿線管8頂部的穿線孔10中，并順著穿線管8電連接至底座I的密封接線盒7中；
[0023]d)上、下保護(hù)帽18、12通過螺紋安裝在立柱13上；
[0024]e)輔助陽極15安裝完畢并完成電連接后通過上保護(hù)帽18的注入孔19和下保護(hù)帽12的穿繩孔22注入環(huán)氧樹脂，用以密封保護(hù)電纜和陽極，并加強(qiáng)懸浮支架的機(jī)械強(qiáng)度；
[0025]f)通過穿線孔10注入環(huán)氧樹脂，用以密封電纜和接線盒7。
[0026]陽極電纜23在支撐帽21和穿線孔10之間留有一定余量，防止固定繩索11拉緊時(shí)電纜23受過大拉力而斷裂。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、使用壽命長，機(jī)械強(qiáng)度大、耐腐蝕、耐沖刷、防掩埋、防拖掛，適用于各種海洋結(jié)構(gòu)物。適用于多種水域海洋結(jié)構(gòu)物的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極的陰極保護(hù)，配合外加電流系統(tǒng)使用可以在不增加海洋結(jié)構(gòu)物載荷的前提下，為海洋結(jié)構(gòu)物提供有效的防護(hù)，防止海水對海洋結(jié)構(gòu)物的腐蝕。該遠(yuǎn)地陽極為懸浮式結(jié)構(gòu)，能很好的降低水流沖刷的作用力，并且可以預(yù)防泥沙掩埋，適用于不同流速和含沙量的海洋環(huán)境；發(fā)泡聚乙烯制作的懸浮支架可以在深海較大壓力下使用。附帶的防脫掛支架可以保護(hù)輔助陽極免受漁網(wǎng)等拖掛損壞。防脫掛支架上焊接的犧牲陽極可以有效的防止陽極底座和防脫掛支架的腐蝕。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極的等軸側(cè)視圖。
[0030]圖2為圖1的俯視圖。[0031]圖3為圖1的正視圖。
[0032]圖4為沿圖2對角線的剖視圖。
[0033]圖5為圖4中底座及懸浮支架的細(xì)節(jié)剖視圖。
[0034]附圖標(biāo)記
[0035]1底座13立柱
[0036]2犧牲陽極 14 U型槽
[0037]3防拖掛支架 15輔助陽極
[0038]4懸浮支架16穿繩管
[0039]5鍍鋅鋼筋17固定盤
[0040]6混凝土18上保護(hù)帽
[0041]7密封接線盒 19注入孔
[0042]8穿線管20安裝法蘭
[0043]9固定法蘭21支撐帽
[0044]10穿線孔22穿繩孔
[0045]11固定繩索 23陽極電纜
[0046]12下保護(hù)帽
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0048]如圖1-圖5所示，圖1為本發(fā)明遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極的等軸側(cè)視圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1的正視圖；圖4為沿圖2對角線的剖視圖；圖5為圖4中底座及懸浮支架的細(xì)節(jié)剖視圖。
[0049]本發(fā)明的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極主要包括底座1、犧牲陽極2、防拖掛支架
3、多個(gè)懸浮支架4和多個(gè)輔助陽極15。
[0050]其中，底座I為立方體結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕混凝土 6澆筑而成，外表面涂覆有防腐涂料，內(nèi)部設(shè)置有鍍鋅鋼筋5作為骨架。
[0051]如圖1-圖2所示，底座I的外部設(shè)置有四層框架式結(jié)構(gòu)的防拖掛支架3，由多根無縫管焊接而成，每層均為正方形，由上至下依次增大。四層正方形框架處于一條直線上的相應(yīng)四個(gè)頂點(diǎn)由一根立管由上至下焊接固定。最上層的正方形框架沿對角線連接有兩根斜梁；第一層和第二層上下對應(yīng)的正方形框架邊和立管圍成的梯形框頂點(diǎn)由兩根斜梁交叉連接；第二層和第四層以相同的方式進(jìn)行連接；第三層通過八根無縫管與混凝土底座I連接。其中，第二層和第三層之間的立管的內(nèi)壁固定有犧牲陽極2。防拖掛支架3可以防止?jié)O網(wǎng)等物拖掛陽極造成損壞，另外防拖掛結(jié)構(gòu)還可以增加底座I的穩(wěn)性。防拖掛支架3上焊接有犧牲陽極2，可以防止防脫掛支架3和底座I腐蝕。
[0052]如圖5所示,底座I的內(nèi)部設(shè)置有穿線管8,穿線管8在底座I內(nèi)部呈十字交叉狀，交叉點(diǎn)位置設(shè)置有密封接線盒7，穿線管8頂部設(shè)置有固定法蘭9。固定法蘭9四周布有穿線孔10，固定法蘭9中間安裝有固定繩索11。
[0053]底座I上設(shè)置有四個(gè)懸浮支架4，采用固定繩索11固定在底座I上。懸浮支架4由立柱13和上下保護(hù)帽18、12組成，懸浮支架4中部為立柱13，立柱13上端安裝上保護(hù)帽18，下端安裝下保護(hù)帽12，其中，上保護(hù)帽18中間設(shè)置有注入孔19，下保護(hù)帽12中間設(shè)置有穿繩孔22。立柱13四周有四個(gè)U型槽14，每個(gè)U型槽14中設(shè)置有一個(gè)管狀輔助陽極15，輔助陽極15底部設(shè)置有支撐帽21，頂部設(shè)置有安裝法蘭20，輔助陽極15通過安裝法蘭20和支撐帽21采用螺栓固定在立柱13上。輔助陽極15上設(shè)置有陽極電纜23，陽極電纜23通過U型槽14下方支撐帽21的中部空隙順著穿線管8電連接至底座I的密封接線盒7中。
[0054]立柱13中部設(shè)置有穿繩管16，穿繩管16頂部有固定盤17，固定繩索11延伸、穿過穿繩管16，并通過穿繩管16頂部的固定盤17安裝固定。
[0055]懸浮支架4為發(fā)泡聚乙烯材質(zhì)，該材質(zhì)浮力大，耐腐蝕，機(jī)械強(qiáng)度大，可以長期使用于海水環(huán)境，并且能在深海較大壓力下使用。防脫掛支架3為碳鋼材質(zhì)，固定繩索11為凱夫拉纖維材質(zhì)。
[0056]遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極的使用方法，包括如下步驟:
[0057]a)固定繩索11的上端固定在立柱13頂部的固定盤17上；
[0058]b)立柱13四周有四個(gè)U型槽14，輔助陽極15通過安裝法蘭20和支撐帽21采用螺栓安裝在立柱13的U型槽14中；
[0059]c)輔助陽極15的陽極電纜23通過U型槽14下方支撐帽21的中部空隙穿入穿線管8頂部的穿線孔10中，并順著穿線管8電連接至底座I的密封接線盒7中，陽極電纜23在支撐帽21和穿線孔10之間要留有一定余量，防止固定繩索11拉緊時(shí)電纜23受過大拉力而斷裂；
[0060]d)上、下保護(hù)帽18、12通過螺紋安裝在立柱13上；
[0061]e)輔助陽極15安裝完畢并完成電連接后通過上保護(hù)帽18的注入孔19和下保護(hù)帽12的穿繩孔22注入環(huán)氧樹脂，用以密封保護(hù)陽極電纜23和輔助陽極15，并加強(qiáng)懸浮支架4的機(jī)械強(qiáng)度；
[0062]f)通過穿線孔10注入環(huán)氧樹脂，用以密封電纜和接線盒7。
[0063]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、使用壽命長，機(jī)械強(qiáng)度大、耐腐蝕、耐沖刷、防掩埋、防拖掛，適用于各種海洋結(jié)構(gòu)物。適用于多種水域海洋結(jié)構(gòu)物的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極的陰極保護(hù)，配合外加電流系統(tǒng)使用可以在不增加海洋結(jié)構(gòu)物載荷的前提下，為海洋結(jié)構(gòu)物提供有效的防護(hù)，防止海水對海洋結(jié)構(gòu)物的腐蝕。該遠(yuǎn)地陽極為懸浮式結(jié)構(gòu)，能很好的降低水流沖刷的作用力，并且可以預(yù)防泥沙掩埋，適用于不同流速和含沙量的海洋環(huán)境；發(fā)泡聚乙烯制作的懸浮支架4可以在深海較大壓力下使用。附帶的防脫掛支架3可以保護(hù)輔助陽極15免受漁網(wǎng)等拖掛損壞。防脫掛支架3上焊接的犧牲陽極2可以有效的防止陽極底座I和防脫掛支架3的腐蝕。
【權(quán)利要求】
1.一種遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置，包括互相固定的底座(1)和防拖掛支架(3)、多個(gè)犧牲陽極(2)、多個(gè)懸浮支架(4)和多個(gè)輔助陽極(15)，其特征在于， 所述底座(1)的外部固定有桁架式防拖掛支架(3)，防拖掛支架(3)的各個(gè)立管的內(nèi)壁分別固定一個(gè)犧牲陽極(2); 所述底座(1)的內(nèi)部設(shè)置有穿線管(8)，穿線管(8)在底座(1)內(nèi)部呈十字交叉狀，交叉點(diǎn)位置設(shè)置有密封接線盒(7)，穿線管(8)頂部設(shè)置有固定法蘭(9)，所述固定法蘭(9)中間安裝有固定繩索(11); 所述底座(1)上方經(jīng)固定繩索(11)固定有懸浮支架(4)，每個(gè)懸浮支架(4)內(nèi)部設(shè)置有管狀輔助陽極(15)。
2.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置，其特征在于，所述防拖掛支架(3)為四層框架式結(jié)構(gòu)，每層均為正方形，由上至下依次增大，四層正方形框架處于一條直線上的相應(yīng)四個(gè)頂點(diǎn)由一根立管從上至下焊接固定，第二層和第三層之間的立管的內(nèi)壁固定有犧牲陽極(2)。
3.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置，其特征在于，所述底座(1)為立方體結(jié)構(gòu)，由耐腐蝕混凝土(6)澆筑而成，外表面涂覆有防腐涂料，內(nèi)部設(shè)置有鍍鋅鋼筋(5)作為骨架。
4.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置，其特征在于，所述防拖掛支架(3)最上層的正方形框架沿對角線連接有兩根斜梁；第一層和第二層上下對應(yīng)的正方形框架邊和立管圍成的梯形框頂點(diǎn)由兩根斜梁交叉連接；第二層和第四層以相同的方式進(jìn)行連接；第三層通過八根無縫管與混凝土底座(1)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置，其特征在于，所述懸浮支架(4)自上至下依次為:上保護(hù)帽(18)、立柱(13)和下保護(hù)帽(12);立柱(13)四周環(huán)繞有四個(gè)U型槽(14)，每個(gè)U型槽(14)中設(shè)置有一個(gè)管狀的輔助陽極(15)，輔助陽極(15)底部設(shè)置有支撐帽(21)，頂部設(shè)置有安裝法蘭(20)，輔助陽極(15)通過安裝法蘭(20)和支撐帽(21)采用螺栓固定在立柱(13)上。
6.如權(quán)利要求5所述遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置，其特征在于，所述上保護(hù)帽(18)中間開有注入孔(19)，下保護(hù)帽(12)中間開有穿繩孔(22)。
7.如權(quán)利要求1或4所述的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置，其特征在于，所述輔助陽極(15)與陽極電纜(23)連接，陽極電纜(23)通過U型槽(14)下的支撐帽(21)的中部空隙順著穿線管(8)電連接至底座(1)的密封接線盒(7)中。
8.如權(quán)利要求4所述的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置，其特征在于，所述立柱(13)中部設(shè)置有穿繩管(16)，穿繩管(16)頂部有固定盤(17)，固定繩索(11)延伸、穿過穿繩管(16)，并通過穿繩管(16)頂部的固定盤(17)安裝固定。
9.如權(quán)利要求1或4所述的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置，其特征在于，所述懸浮支架(4)為發(fā)泡聚乙烯材質(zhì)，所述防脫掛支架(3)為碳鋼材質(zhì)，所述固定繩索(11)為凱夫拉纖維材質(zhì)。
10.一種如權(quán)利要求1-9之一所述的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置的使用方法，其特征在于，包括如下步驟: a)將固定繩索(11)的上端穿過立柱(13)固定在立柱(13)頂部的固定盤(17)上；b)立柱(13)四周有四個(gè)U型槽(14)，輔助陽極(15)通過安裝法蘭(20)和支撐帽(21)采用螺栓安裝在立柱(13)的U型槽(14)中； c)輔助陽極(15)的陽極電纜(23)通過U型槽(14)下方支撐帽(21)的中部空隙穿入穿線管(8)頂部的穿線孔(10)中，并順著穿線管(8)電連接至底座(1)的密封接線盒(7)中； d)上、下保護(hù)帽(18、12)通過螺紋安裝在立柱(13)上； e)輔助陽極(15)安裝完畢并完成電連接后通過上保護(hù)帽(18)的注入孔(19)和下保護(hù)帽(12)的穿繩孔(22)注入環(huán)氧樹脂，用以密封保護(hù)電纜和陽極，并加強(qiáng)懸浮支架的機(jī)械強(qiáng)度； f)通過穿線孔(10)注入環(huán)氧樹脂，用以密封電纜和接線盒(7)。
11.如權(quán)利要求10所述的遠(yuǎn)地懸浮式外加電流輔助陽極裝置的使用方法，其特征在于，陽極電纜(23)在支撐帽(21)和穿線孔(10)之間留有一定余量，防止固定繩索(11)拉緊時(shí)電纜(23)受過大拉力 而斷裂。
【文檔編號】C23F13/20GK103806006SQ201410052974
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】張偉, 韓冰, 張波, 劉福國, 張國慶, 尹鵬飛, 董彩常 申請人:青島鋼研納克檢測防護(hù)技術(shù)有限公司, 鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所