一种适用于导管下部阳极安装的方法

陈 阳，乔 磊，牛晓军，陈松贵，胡文睿

(海洋石油工程(青岛)有限公司,山东青岛 266520)

1 概述

导管架是海洋平台的下部支撑结构，主要由钢结构组成，导管作为导管架的支撑腿，直径通常达到2 m以上，是导管架结构中最重要的组成部分，为了防止海水电化学腐蚀作用的侵蚀，导管架水下部分通常采用安装阳极的方式进行防腐，而导管作为最重要的结构也是导管架阳极布置最多的地方，阳极通常由阳极锌块和阳极支撑组成，阳极支撑与导管外壁通过包板焊接在一起，导管可能在多个方向均布置有阳极，见图1。

图1 阳极与导管连接示意图

2 传统的导管下部阳极安装方法

在建造过程中，阳极通常在预制阶段进行安装，由于阳极的总体长度在4 m左右，重量约为500 kg，安装时需要采用吊机进行吊装安装，导管上部或侧面的阳极安装相对来说较为容易，但是导管下部的阳极在安装时需要采用吊带进行吊装，吊带下部与阳极支撑绑扎在一起，由于受到导管的阻挡，调整和就位难度较大，风险也相对较高，见图2。主要缺点如下：

①为了能够固定阳极，需要用吊带进行绑扎，吊装必须选用吊带，无法选用钢丝绳。

②由于吊带有一定的硬度，绑扎难度较大。

③吊带绑扎阳极支撑很难绑扎牢固，容易导致阳极转动，吊带也易从阳极支撑上滑脱。

④吊装绑带与导管外壁相接触，阳极在就位时阳极支撑两端要落在包板上，非常难以调整到位。

⑤由于吊带与导管摩擦，对吊带有损伤。

⑥阳极就位固定后，吊带拆解比较麻烦。

图2 吊带绑扎安装阳极示意图

3 导管下部阳极辅助装置安装方法

为了解决上述问题，本文提出一种采用辅助装置进行导管下部阳极安装的新方法，该方法既能安全完成导管下部阳极的安装，又能够方便的进行挂扣、摘扣工作，而且锁具既可以选择使用吊带也可以使用钢丝绳，同时能够避免吊绳与导管外壁接触导致的调整困难等问题，能够快速的完成调整和安装，为实现此方法的应用，需要设计制作两个阳极安装辅助撑杆，辅助撑杆的设计制作如图3、图4所示。

图3 辅助撑杆示意图

图4 辅助撑杆使用示意图

具体操作过程如下：

(1)将辅助撑杆运输放置到导管下方，在阳极支撑与导管连接位置两侧各放置一个辅助撑杆，方向与阳极安装方向垂直。

(2)用叉车或其它运输工具将阳极运输到导管下方，调整撑杆，使阳极两端支撑放入辅助撑杆中间的紧固抱卡里面，并固定牢固。

(3)将经过第三方检验机构检验合格的辅助撑杆两端吊耳安装上合适的钢丝绳(吊带)和卸扣并固定好。

(4)使吊车缓慢起吊，阳极在两端辅助撑杆的支撑下能够非常稳固，同时由于钢丝绳(吊带)与导管不接触，因此阳极位置非常容易调整，能够迅速就位。

(5)阳极就位，阳极支撑与包板(包板会预先安装在导管对应位置)点焊固定后，打开辅助撑杆中间的抱卡，辅助撑杆与阳极脱离，完成就位。

使用本装置吊装安装阳极，具有下列优点：

①可选择钢丝绳也可选择吊带进行安装，选择范围较广。

②采用螺栓抱卡固定相对吊带绑扎来说方便易操作，能够快速完成固定，同时不会导致阳极滑脱或是旋转，安装风险较小。

③辅助撑杆可以适用于不同管径的导管。

④在辅助撑杆的支撑下，吊点或钢丝绳不与导管外壁接触，这使得阳极在水平方向不再受约束，非常容易调整到位，另外不会对吊索具产生伤害，也不会损伤导管。

⑤通常导管下部有多个阳极，辅助撑杆一次挂扣后可以完成多个阳极的安装。

4 总结

传统的导管下部阳极安装方法操作较为繁琐，且阳极在安装时有滑脱或是转动的风险。为了安全高效的完成导管下部阳极的安装，本文提出一种导管下部阳极安装的新方法，该方法可以克服传统安装方法的缺点和不便。新方法设计一套撑杆可以适应不同管径导管下部阳极的安装。该工装已在多个导管架建造项目中应用，发挥了重要作用，本方法可为以后类似项目的阳极安装提供指导。