CN110118721B - 一种腐蚀状态监测装置的在位更换方法及在位更换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种腐蚀状态监测装置的在位更换方法及在位更换装置，方法包括以下步骤：步骤S1：建立被监测侧与操作侧之间的安装维修通道；步骤S2：在安装维修通道内安装监测装置和密封装置；步骤S3：更换监测装置时，保持被监测侧的原有监测装置和密封装置不变，将替换的监测装置和密封装置从操作侧顶推到被监测侧，替换原有的监测装置和密封装置。本发明通过顶推、替换的方式，可以实现腐蚀状态监测装置在易操作区的在位更换，极大增长了监测装置的连续使用寿命，同时，可有效阻止被监测侧的泥沙、碎石、海水、或腐蚀液体进入操作区。
Description
技术领域
本发明涉及金属防腐领域，更具体地，涉及一种腐蚀状态监测装置的在位更换方法及在位更换装置。
背景技术
由于沉管隧道在海洋中所处腐蚀环境较恶劣，因此，沉管隧道管段本体的防水、防腐是需要重点解决的问题。沉管隧道可采用全包防水设计，外包钢板作为管段的一种防水措施。钢板既可以作为混凝土浇筑的模板，又可以作为外包防水层，且钢板与混凝土的结合性能良好，保证了两者为一个整体。
在海水腐蚀环境中，钢板的耐腐蚀性能较差，虽采用防腐涂层和牺牲阳极方法对其进行腐蚀防护，但长期处于恶劣的海洋环境之中，在多种物理、化学因素共同作用下，钢板长寿命期内的腐蚀状态不断变化，需对钢板的腐蚀防护状态进行监测。目前，在海洋工程领域上述问题的解决方法是在隧道中增加一套监测系统，用来监测其腐蚀防护状态。将多个监测装置的探头布置于钢板与海水接触的多个典型位置，以监测典型位置的参数。监测装置可以是参比电极、PH计、温度传感器、含氧量传感器等。但是，目前的检测及监测方法仍存在以下弊端：
1、人工潜水进行防腐状态检查，成本高、操作困难；
2、海底隧道要进行碎石填埋，其表面钢壳及安装于表面的监测装置探头全部被掩埋，探头一旦损坏无法进行更换。
对船舶、半潜式海洋平台、储罐等的防腐状态检测，也存在上述的弊端。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种腐蚀状态监测装置的在位更换方法及在位更换装置，解决现有技术无法更换或者操作困难的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种腐蚀状态监测装置的在位更换方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：建立被监测侧与易操作侧之间的安装维修通道；
步骤S2：在安装维修通道内安装监测装置和密封装置；
步骤S3：更换监测装置时，保持被监测侧的原有监测装置和密封装置不变，将替换的监测装置和密封装置从操作侧顶推到被监测侧，替换原有的监测装置和密封装置。
一种腐蚀状态监测装置的在位更换装置，其特征在于，包括安装维修通道、监测装置、密封装置和监测装置的锁紧装置，安装维修通道连通被监测侧和易操作侧，监测装置安装于安装维修通道的靠近被监测侧端，密封装置位于安装维修通道和监测装置之间。
优选地，所述锁紧装置为单向限位装置和/或固定于易操作侧的固定装置。
优选地，所述单向限位装置为弹出式单向限位锁紧销，安装于监测装置外侧壁。
优选地，所述固定装置与所述监测装置的连接为螺纹连接、螺栓连接或卡合连接。
优选地，当所述固定装置与所述监测装置采用卡合连接时，卡合结构为锁紧爪和阶梯式旋转卡合槽。
优选地，所述固定装置还包括推进杆。
优选地，所述密封装置为密封圈，套设在监测装置的外侧面。
优选地，所述监测装置为参比电极、PH计、温度传感器或含氧量传感器。
优选地，所述监测装置的探头位于监测装置的外侧壁。
从上述技术方案可以看出，本发明通过顶推、替换的方式，可以实现腐蚀状态监测装置在易操作区的在位更换，极大增长了监测装置的连续使用寿命，同时，可有效阻止被监测侧的泥沙、碎石、海水、或腐蚀液体进入操作区。
附图说明
图1是本发明的第一具体实施例的在位更换装置的结构示意图；
图中01为安装维修通道、02为监测装置、03为密封圈、04为单向限位装置，05为被保护金属；
图2是本发明的第二具体实施例的在位更换装置的结构示意图；
图3是本发明的第二具体实施例中的监测装置的结构示意图；
图4是本发明的第二具体实施例中的固定装置的结构示意图；
图5是本发明的第二具体实施例中的安装维修通道的结构示意图；
图6是本发明的第二具体实施例中的安装维修通道内的法兰安装梯台的结构示意图；
图中101为固定块，101-1为L形锁紧爪，101-2为凹形定位圆孔，102为推进杆，103为连接法兰，103-1为方向定位标记，104为导向套，200为监测装置，201为与凹陷定位圆孔匹配的凸形定位圆孔，202为阶梯式旋转卡合槽，203 为O形密封橡胶圈，204为弹出式单向限位销，205为探头，301为被监测侧连接法兰一，302为防腐衬管，303为安装维修通道，304为易操作侧连接法兰二， 305为弹出式单向限位销弹出通道，306为密封垫，307为水密观察窗，308为法兰安装梯台。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
沉管隧道、船舶、半潜式海洋平台、储罐等腐蚀的一大特点是，被监测侧位于液体内，具有较大液差，而在液体中操作会为维修带来较大困难，本专利提供了一种腐蚀状态监测装置的在位更换方法，在非液体中(即易操作侧)进行安装、维修和更换的操作，具体包括以下步骤：
步骤S1：建立被监测侧与易操作侧之间的安装维修通道。该安装维修通道可以在设施建造期间预设。
步骤S2：在安装维修通道内安装监测装置和密封装置，密封装置起到密封安装维修通道的作用，避免被监测侧的高压液体进入易操作侧。密封装置和监测装置应该起到堵头的作用，需要保证更换时，避免被监测侧的流体通过管道进入易操作侧。实现上述功能，密封装置和监测装置的配合有很多种具体实现方式，在下文的装置的具体实施例中已列举其中的一种，还有很多其它的能够实现本发明的功能的等同替换的方式皆应属于本发明的保护范围，例如，密封装置可以全包覆封装结构，等等，在此不一一列举。
步骤S3：更换监测装置时，保持被监测侧的原有监测装置和密封装置不变，将替换的监测装置和密封装置从操作侧顶推到被监测侧，替换原有的监测装置和密封装置。如此，保证操作时，被监测侧的液体不会因液差较大涌入安装维修通道内，导致无法在操作侧进行维修或更换等操作。原来的监测装置和密封装置将被废弃在被监测侧。
实现上述方法的装置包括安装维修通道、监测装置、密封装置和监测装置的锁紧装置，密封装置位于安装维修通道和监测装置之间。安装维修通道从被监测侧贯穿被保护金属，延伸至易操作侧，建立从易操作侧进行安装、维修、替换监测装置的通道。监测装置可以为参比电极、PH计、温度传感器、含氧量传感器等，安装于安装维修通道的靠近被监测侧一端，用来监测被保护金属的腐蚀电位以及周围环境参数等。密封装置阻止被监测侧的流体渗透至易操作侧。锁紧装置主要为了固定监测装置。
本发明将监测装置和密封装置和/或锁紧装置一体设计。
密封装置为密封圈，套设在监测装置外侧面的密封圈安装槽中，密封圈用来密封防水，防止被监测侧液体进入安装维修通道内。密封圈的宽度或个数本发明不作限制，可以根据需要设定。带有密封圈的监测装置除了具有检测的作用外，还具有类似堵头的密封作用，通过密封圈与通道的摩擦作用实现密封。
当被监测侧压力较大，摩擦作用不足以长时间实现监测装置在通道的固定时，需要借助其它锁紧装置，锁紧装置可以安装于监测装置上，也可以安装于安装维修通道上。因此，本发明的监测装置也可以和锁紧装置一体设计，参考图1。将本发明在监测装置的靠近被监测侧的侧面安装了单向限位装置，具体的单向限位装置为弹出式单向限位锁紧销，其包括压缩弹簧和限位锁紧销，安装在监测装置的侧面的嵌入式安装孔中，当单向限位装置未工作时，锁紧销被压缩在安装孔中，当单向限位装置工作时，锁紧杆在压缩弹簧的作用下弹出，由于被监测侧压力大于操作侧压力，因此，监测装置被锁定在通道端部。
锁紧装置还可以通过其他方式实现，参考图2～图6，锁紧装置为从易操作测对监测装置进行固定连接的固定装置，该固定装置的另一端固定于易操作侧，实现对监测装置的固定。固定装置可以与监测装置一体化设计，也可以为可拆卸式，在本实施例中，为可拆卸式固定装置，优点是更换时仅更换监测装置，固定装置可以持续使用。监测装置在靠近易操作侧的端部具有与固定装置匹配的连接结构。可拆卸式固定装置与监测装置的连接可以是螺纹连接、螺栓连接、也可以是卡合连接。
为了避免腐蚀生锈造成的螺纹旋转不畅，优选卡合连接方式。固定装置与监测装置采用阶梯式旋转卡合槽进行旋转卡合连接。具体的，固定装置的端部具有 L型锁紧爪，监测装置的端部具有与L型锁紧爪匹配的阶梯式旋转卡合槽。固定块的端部表面中心具有凹形定位圆孔，与监测装置端部的凸形定位圆孔相匹配，具有定位的作用。固定装置和监测装置固定安装时，将监测装置插入固定装置的固定块的凹形定位圆孔进行定位，然后使用锁紧爪利用监测装置上预留的阶梯式旋转卡合槽进行选装卡合固定连接。
固定块的端部表面中心具有凹形定位圆孔，与监测装置端部的凸形定位圆孔相匹配，具有定位的作用。固定装置和监测装置固定安装时，将监测装置插入固定装置的固定块的凹形定位圆孔进行定位，然后使用锁紧爪利用监测装置上预留的阶梯式旋转卡合槽进行选装卡合固定连接。
上述两种锁紧方式可以分别单独使用，也可以结合使用，以增强对监测装置的锁紧和固定。
从易操作侧到被监测侧的距离，即安装维修通道的长度，其视具体工程而不同，例如海底沉管隧道，钢构内衬混凝土，安装维修通道长达几米，而监测装置体积较小，而且仅安装在安装维修通道的被监测侧端部，安装维修通道的内径与监测装置的直径相同，也相对较小，为了便于将监测装置推至腐蚀端以及对监测装置进行固定，本发明对固定装置进行了改进，以适应不同长度的安装维修通道。具体地，固定装置包括依次连接的固定块、推进杆和连接法兰，推进杆为圆筒状结构，中间中空，供引入走线，长度根据安装维修通道的长度进行设计，通过连接法兰将固定装置固定于易操作侧，连接法兰处可安装密封垫，进一步防水。
当推进杆较长时，利用推进杆将监测装置推至安装维修通道被监测侧的过程中，对推进杆的作用力易偏离轴向方向，因此，本发明的固定装置还可以包括导向套，该导向套可以安装于易操作侧的通道端部，导向套的内径等于推进杆的外径，便于推进杆的轴心始终与安装维修通道轴心一致，有利于固定装置与监测装置的轴向定位。
连接法兰上具有监测装置推进的方向定位标记。更换监测装置时，将新的监测装置与固定装置安装连接，然后沿安装维修通道向被监测侧推进，直至新的监测装置完全替换原有监测装置，该方向定位标记可以实现监测装置沿通道圆周方向的定位。
安装维修通道，贯穿被保护金属，一侧位于被监测侧，一侧位于易操作侧，靠近被监测侧的一端通过连接法兰一与被保护金属固定连接，安装维修通道在易操作侧可以通过连接法兰二实现固定。连接法兰一与被保护金属的连接，可以为焊接，也可以为螺栓连接等。安装维修通道在易操作侧可以安装水密观察窗，便于观察安装维修通道是否密闭防水。或者，在安装维修通道内安装传感器，时刻监测安装维修通道内的渗水情况。为了避免渗水，水密观察窗与连接法兰二之间可以安装密封垫，进一步防水。
由于监测装置在安装维修通道内是从易操作侧被推至易被监测侧，为了减少顶推过程中的摩擦，或者提高通道内的抗腐蚀性，可以在安装维修通道内衬防腐衬管，例如防腐四氟衬管(聚四氟乙烯管道)，还可以在衬管中增加润滑油通道，该润滑油通道的入口连接至易操作侧。
从易操作侧到被监测侧的距离，即安装维修通道的长度，其视具体工程而不同，例如海底沉管隧道，钢构内衬混凝土，安装维修通道长达几米，而参比电极等监测装置体积较小，而且仅安装在安装维修通道的被监测侧端部，因此，安装维修通道内可以设有多级法兰安装梯台，参考图3，用于监测装置或者其它装置的固定。
由于被监测侧液压较大，或有碎石堵塞，替换参比电极时，需要从易操作侧提供较大推力，因此，可以在安装维修通道内设置千斤顶，千斤顶可以安装在法兰安装梯台上，法兰安装梯台作为反力座，通过千斤顶将参比电极推至被监测侧。
如果被监测侧有碎石等硬物阻挡时，监测装置外侧壁的弹出式单向限位销可能无法正常弹出工作，优选地，在连接法兰一的表面设置弹出式单向限位销弹出通道，在本具体实施例中，弹出式单向限位销弹出通道由竖直焊接的两侧壁构成。为了让弹出式单向限位销可以定位在弹出式单向限位销弹出通道弹出，可以在安装维修通道内或连接法兰二设置弹出式单向限位销的定位标记。
优选地，监测装置的探头位于监测装置侧壁，避免顶推时损坏探头。探头也可以设置于顶端，但是需要做探头保护处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种腐蚀状态监测装置的在位更换方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：建立被监测侧与易操作侧之间的安装维修通道，安装维修通道在设施建造期间预设，安装维修通道从被监测侧贯穿被保护金属，延伸至易操作侧；
步骤S2：在安装维修通道内安装监测装置和密封装置，密封装置起到密封安装维修通道的作用，避免被监测侧的高压液体进入易操作侧；
步骤S3：更换监测装置时，保持被监测侧的原有监测装置和密封装置不变，将替换的监测装置和密封装置从操作侧顶推到被监测侧，替换原有的监测装置和密封装置，原有的监测装置和密封装置将被废弃在被监测侧。
2.一种腐蚀状态监测装置的在位更换装置，其特征在于，包括安装维修通道、监测装置、密封装置和用于固定监测装置的锁紧装置，安装维修通道连通被监测侧和易操作侧，监测装置安装于安装维修通道的靠近被监测侧端，密封装置位于安装维修通道和监测装置之间，安装维修通道内设有用于固定千斤顶或单向弹出限位销的多级法兰安装梯台。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述锁紧装置为单向限位装置和/或固定于易操作侧的固定装置。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述单向限位装置为弹出式单向限位锁紧销，安装于监测装置外侧壁。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述固定装置与所述监测装置的连接为螺纹连接、螺栓连接或卡合连接。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，当所述固定装置与所述监测装置采用卡合连接时，卡合结构为锁紧爪和阶梯式旋转卡合槽。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述固定装置还包括推进杆。
8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述密封装置为密封圈，套设在监测装置的外侧面。
9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述监测装置为参比电极、PH计、温度传感器或含氧量传感器。
10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述监测装置的探头位于监测装置的外侧壁。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 116000 Miao Ling Village, Lingshui Town, Ganjingzi District, Dalian City, Liaoning Province Patentee after: Dalian Komeier Marine Technology Co.,Ltd. Address before: 116000 room 1008, TAD building, 537 Huangpu Road, hi tech park, Dalian, Liaoning Patentee before: DALIAN KINGMILE ANTICORROSION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A in-situ replacement method and in-situ replacement device for a corrosion monitoring device Granted publication date: 20220906 Pledgee: Dalian Branch of Bank of Communications Co.,Ltd. Pledgor: Dalian Komeier Marine Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024210000005 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20220906 Pledgee: Dalian Branch of Bank of Communications Co.,Ltd. Pledgor: Dalian Komeier Marine Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024210000005 |