CN111349939B - 牺牲阳极组件及牺牲阳极设置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种牺牲阳极组件，在涂料涂布方面不存在制约的情况下，可以先行在船舶等的底面设置牺牲阳极，从而可以减少由牺牲阳极设置造成的安全事故，节省人力及时间。牺牲阳极组件包括：牺牲阳极本体，其具有用于朝向结构物的底面设置的设置基准面；芯体，其具有插入部和一对侧方弯曲部并由导电体构成，插入部沿着牺牲阳极本体的长度方向插入至所述牺牲阳极本体的内部，一对侧方弯曲部在插入部分别向牺牲电极本体的两侧面外侧露出或者不露出的状态下向前方或后方的相同方向的侧方弯曲配置；以及一对支撑部，其用于设置于结构物，构成为分别连接于一对侧方弯曲部，以向上方竖立的形式支撑一对侧方弯曲部和设置基准面，然后向旁边横放后进行固定。
Description
技术领域
本发明涉及一种作为牺牲阳极的形状种类中之一的嵌装式(Flush mountedtype)的牺牲阳极组件的改善，尤其涉及一种牺牲阳极组件及其设置方法的改善，牺牲阳极组件设置于类似船舶的压载舱的金属结构物，适当地用于防止金属结构物的腐蚀。
背景技术
一般，牺牲阳极经常被用于防止金属腐蚀。尤其，船舶的压载舱由于和海水接触而容易腐蚀，因此，将牺牲阳极设置于压载舱的纵向桁架或底面来防止腐蚀。
尤其，在船舶中，为了使得牺牲阳极材料或牺牲阳极本体受到流体阻力及残水的影响较少，优选地，将牺牲阳极材料或牺牲阳极本体紧贴设置于结构物的表面，为了保护结构物免受腐蚀、防止和结构物表面相接触的牺牲阳极的面被腐蚀而涂覆涂料。这种牺牲阳极的形状和设置方法通常称作嵌装式。
作为牺牲阳极的材料，与构成纵向桁架或船壳的铁相比，使用电离倾向大的锌、镁、铝等材料。将牺牲阳极设置于船体或海洋结构物的相应构成要素时，代替构成船体或海洋结构物的铁制结构物，牺牲阳极被腐蚀。
如图1至图3所示，现有的嵌装式牺牲阳极组件10包括：铝等牺牲阳极本体11；芯体13，其一部分插入于牺牲阳极本体1内部，两端部向左右两侧面凸出，形成有孔12；以及阳极垫15、螺母17、垫圈18等，在涂覆涂料前设置于结构物的底面20，附着有螺栓16。在牺牲阳极本体11底面涂覆涂料。为了防止螺母17松开等可以双重设置。
如上所述的现有的嵌装式的牺牲阳极组件10在没有可以将牺牲阳极组件10设置于结构物的部件的情况下，如果在涂布涂料作业之前先设置牺牲阳极组件10，则不能在牺牲阳极本体11底面方向的结构物的底部表面涂覆涂料，从而不能形成涂料层30，因此只能在涂布涂料后设置。
因此，利用现有的嵌装式牺牲阳极组件10时，在船舶的压载舱结构物的底面20预先设置好供螺栓16设置的阳极垫15，盖上用于防止涂料涂覆于螺栓16的盖子19。
在几乎完成船舶建造的步骤，向底部表面涂覆涂料后去除盖子19，然后设置牺牲阳极本体11，牺牲阳极本体11设置有芯体13。
换句话说，现有技术中，在造船厂工程中，先设置阳极垫15，在几乎完成船舶建造的步骤，向底部表面涂覆涂料后，然后将牺牲阳极本体11搬运至船体内部并安装。
在大型船舶或海洋结构物等大型结构物，较多使用长度1m左右的大型沉重的牺牲阳极组件，但是在完成大型船舶或海洋结构物等的建造的步骤中，设置数百个以上的设置有芯体13的沉重的牺牲阳极本体11，使其避开船体内部的复杂结构物并移动，由此，产生安全事故、设置的结构物的毁损、额外的人力和装备投入导致的费用增加、船舶建造所需要的时间增加导致的生产率下降等多种问题。
在本发明相关领域，为了解决所述问题而不断努力着，但是实情是无法找到明确的解决方案。
除此之外，作为一般的牺牲阳极的现有技术，公开有公开号为10-2015-0083383号的公开专利公报(发明名称：用于浮动式海洋结构物的牺牲阳极组件，发明人：宋明根、全旻胜、韩裕贞)等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种牺牲阳极组件，在建造类似普通船舶或FPSO(Floating,Production,Storage and Offlodaing System，浮式、生产、储存、分装系统)、FSO(Floating Storage and Offloading System，浮动存储和卸载系统)、FSRU(FloatingStorage Re-gasification Unit，浮式储存再气化装置)等的海上设备(Offshore plant)结构物或海洋工程(Offshore project)结构物时，在向结构物的底部表面涂覆涂料之前可以预先设置，从而可以恰当地使用于嵌装式牺牲阳极组件，解决现有的嵌装式牺牲阳极组件的问题。
本发明的另一目的在于提供一种牺牲阳极设置方法，在建造类似普通船舶或FPSO(Floating,Production,Storage and Offlodaing System，浮式、生产、储存、分装系统)、FSO(Floating Storage and Offloading System，浮动存储和卸载系统)、FSRU(FloatingStorage Re-gasification Unit，浮式储存再气化装置)等的海上结构物时，在向结构物的底部表面涂覆涂料之前可以预先设置嵌装式牺牲阳极组件。
根据本发明的牺牲阳极组件包括：牺牲阳极本体，其具有用于朝向结构物的底面设置的设置基准面；芯体，其具有插入部和一对侧方弯曲部并由导电体构成，插入部沿着所述牺牲阳极本体的长度方向插入至所述牺牲阳极本体的内部，一对侧方弯曲部在所述插入部分别向所述牺牲阳极本体的两侧面外侧露出或者不露出的状态下向前方或后方的相同方向的侧方弯曲配置；以及一对支撑部，其用于设置于所述结构物，构成为分别连接于一对所述侧方弯曲部，以向上方竖立的形式支撑一对所述侧方弯曲部和所述设置基准面，然后向旁边横放后进行固定。
优选地，包括：固定装置，其在一对所述侧方弯曲部向上方竖立的状态以及向旁边横放的状态下将所述侧方弯曲部固定于所述支撑部。
一对所述支撑部设置有底部和凸出部，底部平行地附着于所述底面，凸出部以从所述底部的上面向上方延长的形式设置，用于和所述侧方弯曲部连接，在一对所述支撑部的凸出部和一对所述侧方弯曲部中任意一个，为了能够通过调整所述牺牲阳极本体的高度进行固定，向上下方向分别形成狭槽，在剩余的一个分别形成孔，所述固定装置优选包括插入所述狭槽和所述孔的螺栓以及与所述螺栓结合的螺母。
所述孔为在所述侧方弯曲部向上方竖立并固定于所述支撑部的状态下沿所述侧方弯曲部的长度方向形成的狭槽，在所述底部形成有可以供所述侧方弯曲部的端部插入的槽。
在一对所述侧方弯曲部沿着所述侧方弯曲部的长度方向分别形成有狭槽，在一对所述支撑部分别形成有孔，所述固定装置优选包括插入至所述狭槽和所述孔的螺栓以及与所述螺栓相结合的螺母。
所述芯体为带状，沿垂直于所述设置基准面的方向配置，所述支撑部优选设置有底部和凸出部，底部平行地附着于所述结构物的底面，凸出部以从所述底部的上面向上方延长的形式设置，和所述侧方弯曲部连接。
优选地，所述牺牲阳极本体在所述设置基准面朝向所述底部配置的状态下具有越向上方截面积越缩小的梯形形状的横截面。优选地，在所述设置基准面形成有涂料层。
根据本发明的牺牲阳极设置方法包括以下步骤：牺牲阳极本体准备步骤，准备牺牲阳极本体，牺牲阳极本体设置有芯体并具有用于朝向结构物的底面设置的设置基准面，所述芯体具有插入部和一对侧方弯曲部并由导电体构成，插入部沿着牺牲阳极本体的长度方向插入至牺牲阳极本体的内部，一对侧方弯曲部在所述插入部分别向所述牺牲阳极本体的两侧面外侧露出或者不露出的状态下向前方或后方的相同方向的侧方弯曲配置；支撑部固定步骤，将一对支撑部以隔开一定间隔的形式固定于所述结构物的底面；侧方弯曲部第一固定步骤，将一对所述侧方弯曲部向上方竖立，以所述设置基准面朝向侧方的状态将一对所述侧方弯曲部固定于一对所述支撑部；将涂料涂覆于所述结构物的底部表面的步骤；侧方弯曲部旋动步骤，使得一对所述侧方弯曲部旋动并向旁边横放，从而所述设置基准面朝向涂覆有涂料的所述底面；以及侧方弯曲部第二固定步骤，将一对所述侧方弯曲部固定于一对所述支撑部。
所述侧方弯曲部第一固定步骤中，在将一对所述侧方弯曲部和所述设置基准面向上方竖立的状态下，为了防止所述侧方弯曲部左右旋动，使得所述侧方弯曲部的下面端部紧贴于所述支撑部的底部，或者在插入于在所述支撑部的底部形成的槽的状态下，利用所述固定装置将所述侧方弯曲部固定于所述支撑部，所述侧方弯曲部第一固定步骤或所述侧方弯曲部第二固定步骤通过螺栓和螺母进行，在所述侧方弯曲部第一固定步骤和所述侧方弯曲部第二固定步骤之间还包括高度调整步骤，通过调整所述侧方弯曲部的高度使得所述涂料层紧贴于所述底面。
利用根据本发明的牺牲阳极组件的情况，在涂料涂布方面不存在制约的情况下，可以先行在船舶、海上设备等的底面设置牺牲阳极，从而可以极大减少由牺牲阳极设置造成的安全事故，节省人力及时间。
另外，利用根据本发明的牺牲阳极组件的情况，利用设置于支撑部的螺栓或铰链可以使得沉重的牺牲阳极本体比较安全地旋动，从而可以使得施加至涂覆于底部表面的涂料的冲击或损伤最小化。
根据本发明，可以根据需要调整牺牲阳极本体的高度并设置，设置后在需要时也可以容易地调整牺牲阳极本体的高度。
附图说明
图1是现有的嵌装式牺牲阳极组件的立体图。
图2是示出用于固定嵌装式牺牲阳极组件的现有的阳极垫的设置状态的放大截面图。
图3是示出现有的嵌装式牺牲阳极组件的设置状态的正面图。
图4是示出根据本发明的嵌装式牺牲阳极组件的一个例子的分离立体图。
图5a～图5e是示出图4的牺牲阳极组件的设置过程的图。
图6是示出图4的牺牲阳极组件的最终设置状态的平面图。
图7是根据本发明的牺牲阳极组件的设置过程的工程图。
图8和图9是分别示出牺牲阳极组件的变形例的分离立体图。
图10a～图10d是示出牺牲阳极组件的又另一个例子的图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的优选实施例进行详细说明。如图4至图7所示，根据本发明的牺牲阳极组件100具有牺牲阳极本体110。牺牲阳极本体110主要由锌、镁、铝等制造。所述牺牲阳极本体110在最终的设置状态下具有朝向结构物的底面配置的设置基准面112。在该设置基准面112优选地通过涂覆涂料来形成涂料层113。所述牺牲阳极本体100的截面形状可以多样地变更。如该实施例所示，优选地，牺牲阳极本体100的设置基准面112的宽度大于上面的宽度。
如图4和图7所示，示例了该实施例的牺牲阳极本体110具有左右方向的长度比前后方向的宽度大的尺寸，并且具有梯形形状的侧截面。在本发明中，以具有左右方向的长度比前后方向的宽度大的尺寸为基准，前方侧称为前方的侧方，后方侧称为后方的侧方。
在该实施例的牺牲阳极本体110在形成为平面的设置基准面112具有越向上方截面积越缩小的梯形横截面。
在牺牲阳极本体110设置有由铁等导电体构成的芯体120。该芯体120形成为带状，沿垂直于设置基准面112的方向配置。就芯体120而言，插入至牺牲阳极本体110的内部的插入部122和在通过牺牲阳极本体110的左右两侧面向外侧凸出的状态下向前方弯曲的侧方弯曲部124的厚度面全都朝向设置基准面112设置。这是区别于现有的牺牲阳极组件的芯体的宽度面和设置基准面平行的特征之一。所述侧面弯曲部124当然可以形成为向后方弯曲的状态。
在该实施例中虽然示例了芯体120使用带状，但是，也可以使用圆形截面、多边形截面等其他截面形状。
在该实施例的牺牲阳极组件100中，芯体120具有插入部122和一对侧方弯曲部124，插入部122插入至牺牲阳极本体110的内部，一对侧方弯曲部124在插入部122分别向牺牲阳极本体110的两侧面外侧露出或者不露出的状态下向前方或后方的侧方弯曲配置。这种侧方弯曲部124也是区别于现有技术的本发明的特征之一。优选地，侧方弯曲部124形成有可以供螺栓142插入的孔126。
根据本发明的牺牲阳极组件100具有一对支撑部130。设置所述一对支撑部130是为了，在通过焊接等设置于结构物的底面20的状态下分别连接于一对侧方弯曲部124，以向上方竖立的形式支撑一对侧方弯曲部124和设置基准面112，向结构物的底部表面涂覆涂料后，向旁边横放进行固定。
支撑部130设置有底部132和凸出部134，底部132平行地附着于结构物的底面20，凸出部134以从底部132的上面向上方延长的形式设置，和侧方弯曲部124连接。优选地，在凸出部134沿上下方向，并非沿宽度方向，狭长地形成有能够调节侧方弯曲部124和牺牲阳极本体110的高度的狭槽136或长孔(以下称为“狭槽”)。
根据本发明的牺牲阳极组件100具有固定装置140。固定装置140在一对侧方弯曲部124向上方竖立的状态以及向旁边横放的状态下可以将侧方弯曲部124固定于支撑部130。
作为固定装置140，优选地，设置有插入狭槽136和孔126的螺栓142以及与螺栓142结合的螺母144。当然也可以额外设置有垫圈146等。
参考图5e和图6可以得知设置牺牲阳极组件110的最终状态。从上面看时，侧方弯曲部124为倒“L”形状。
参考图4至图7来说明根据本发明的牺牲阳极组件的设置方法。在建造通常的船舶或FPSO、FSO、FSRU等海上设备时，准备设置有芯体120的牺牲阳极本体110S1，芯体120具有插入部122和一对侧方弯曲部124并由铁、铜等导电体构成，插入部122插入至牺牲阳极本体110的内部，一对侧方弯曲部124在插入部122分别向牺牲阳极本体110的两侧面外侧露出的状态或者如后面所述的不向两侧面外侧露出的状态下向前方或后方方向的侧方弯曲配置。
牺牲阳极本体110具有用于朝向结构物的底面120设置的设置基准面112。优选地，向设置基准面112涂覆涂料后使用。
之后，在向船舶、海上设备等内部设置各种结构物之前的船舶建造初期或中期，即，在向船舶、海上设备等海洋结构物的底面20表面涂涂料之前，如图5a所示，通过焊接等将支撑部130以隔开间隔的形式设置于压载舱的底面20S2。
之后，执行侧方弯曲部第一固定步骤S3，将一对侧方弯曲部124向上方竖立，如图5b所示，以设置基准面112朝向前方或后方的侧方的状态，利用固定装置，优选地，利用螺栓142和螺母144将一对侧方弯曲部124固定于一对支撑部。
此时，侧方弯曲部124的下侧端部，如图5b的虚线所示，优选地，紧贴于底部132的上面，防止侧方弯曲部124向左右旋动，可以更加保持稳定的固定状态。根据情况，在底部132形成有供侧方弯曲部124的端部可以插入的槽，以将侧方弯曲部124的端部插入至所述槽的状态利用固定装置140固定侧方弯曲部124，从而可以防止侧方弯曲部124旋动。
以图5b的状态进行船舶、海上设备等建造工程，在船舶建造几乎完成的阶段，向压载舱等结构物的底面20表面涂覆涂料，从而形成如图5c所示的涂料层30S4。牺牲阳极本体110的设置基准面112和侧方弯曲部124，如图5b所示，向支撑部130上方竖立，所以不会受到牺牲阳极本体110和侧方弯曲部125的妨碍，可以向结构物的底面20表面涂覆涂料。
涂覆于底面20表面的涂料干燥后，松开螺母144，解除侧方弯曲部124的固定状态，如图5c所示，将侧方弯曲部124和牺牲阳极本体100向上方抬起后旋动，如图5d所示，向旁边横放后，设置基准面112朝向涂覆有涂料的结构物的底面20表面S5。
之后，执行侧方弯曲部第二固定步骤，如图5e所示，通过狭槽136调整芯体120和牺牲阳极本体110的高度，优选地，在使得设置基准面112紧贴于结构物的底面20表面的状态下，利用螺栓142和螺母144将一对侧方弯曲部124固定于一对支撑部130。根据情况，第二固定步骤也可以通过焊接进行S6。
通过上述过程将牺牲阳极组件100设置于船舶、海上设备等海洋结构物的底面20，可以解决在建造完成的时间点涂覆涂料后移动并设置沉重的牺牲阳极时产生的所有问题。
如上所述的根据本发明的牺牲阳极组件并非必须将设置基准面以紧贴于结构物的底面的形式设置，根据需要也可以将设置基准面以与底面隔开间隔地配置的形式设置。
此外，根据本发明的牺牲阳极组件可以根据需要容易地调整牺牲阳极本体的设置基准面和底面的间隔。
换句话说，虽然根据本发明的牺牲阳极组件最优选地可以使用于将基准设置面设置为和底面的表面相同的高度的情形，但是设置基准面并非一定要设置为和底面相同的平面上，也可以有效使用于需要通过调整各种高度而设置的场所。
根据情况，如图8所示，不仅在支撑部130，而且还可以在侧方弯曲部124沿侧方弯曲部124的长度方向狭长地形成有狭槽126a或长孔。这种情况下，可以将牺牲阳极本体110的高度调整为更大的尺寸。另外，在构成支撑部130的底部132形成可以供侧方弯曲部124插入的槽132a，从而如图5b所示，在侧方弯曲部124向上方竖立的状态下，可以以插入有侧方弯曲部124的下端的状态得到固定。如此，可以确实防止侧方弯曲部124旋动。其余内容和通过图4至图7进行的说明一样。
根据情况的不同，如图9所示，在支撑部130形成有螺栓142可以穿过的圆形的孔136a，在侧方弯曲部124形成有沿侧方弯曲部124的长度方向长长地配置的狭槽126a或长孔。其余内容和通过图4至图7进行的说明一样。
参照图10a～图10c，芯体120可以具有插入部122和一对侧方弯曲部124，插入部122沿着牺牲阳极本体110的长度方向插入至牺牲阳极本体110的内部，一对侧方弯曲部124在不向两侧面114露出的插入部122向前方或后方的相同方向的侧方弯曲，通过前面115或后方的后面向外侧露出地配置。此外，如图10b和图10c所示，插入部122可以使用和侧方弯曲部124不同的截面形状，制作时，可以为了支撑四个点而向两侧面凸出。当然插入部122也可以不向两侧面114凸出。此外，参照图10d，侧方弯曲部124可以以相对于基准面112倾斜的形式设置。
其余内容和通过图4至图7进行的说明一样，孔126和狭槽136以及底部132可以和通过图8和图9进行的说明一样进行变更。
产业上可利用性
本发明可在将牺牲阳极设置于类似普通船舶或FPSO(Floating,Production,Storage and Offlodaing System，浮式、生产、储存、分装系统)、FSO(Floating Storageand Offloading System，浮动存储和卸载系统)、FSRU(Floating Storage Re-gasification Unit，浮式储存再气化装置)等大型海洋结构物的底面时恰当地使用。
Claims (7)
1.一种牺牲阳极组件，其特征在于，包括：
牺牲阳极本体，其具有用于朝向结构物的底面设置的设置基准面；
芯体，其具有插入部和一对侧方弯曲部并由导电体构成，插入部沿着所述牺牲阳极本体的长度方向插入至所述牺牲阳极本体的内部，一对侧方弯曲部在所述插入部分别向所述牺牲阳极本体的两侧面外侧露出或者不露出的状态下向前方或后方的相同方向的侧方弯曲配置；
一对支撑部，其用于设置于所述结构物，构成为分别连接于一对所述侧方弯曲部，以向上方竖立的形式支撑一对所述侧方弯曲部和所述设置基准面，然后向旁边横放后进行固定；以及
固定装置，其在一对所述侧方弯曲部向上方竖立的状态以及向旁边横放的状态下将所述侧方弯曲部固定于所述支撑部，
一对所述支撑部设置有底部和凸出部，底部平行地附着于所述结构物的底面，凸出部以从所述底部的上面向上方延长的形式设置，用于和所述侧方弯曲部连接，
在一对所述支撑部的所述凸出部和一对所述侧方弯曲部中任意一个，为了能够通过调整所述牺牲阳极本体的高度进行固定，向上下方向分别形成狭槽，在剩余的一个分别形成孔，所述固定装置包括插入所述狭槽和所述孔的螺栓以及与所述螺栓结合的螺母，在所述底部形成有可以供所述侧方弯曲部的端部插入的槽。
2.根据权利要求1所述的牺牲阳极组件，其特征在于，
所述孔为在所述侧方弯曲部向上方竖立并固定于所述支撑部的状态下沿所述侧方弯曲部的长度方向形成的狭槽。
3.根据权利要求1所述的牺牲阳极组件，其特征在于，
在一对所述侧方弯曲部沿着所述侧方弯曲部的长度方向分别形成有所述狭槽，在一对所述支撑部分别形成有孔，所述固定装置包括插入至所述狭槽和所述孔的螺栓以及与所述螺栓相结合的螺母。
4.根据权利要求1所述的牺牲阳极组件，其特征在于，
所述芯体为带状，沿垂直于所述设置基准面的方向配置。
5.根据权利要求1所述的牺牲阳极组件，其特征在于，
所述牺牲阳极本体在所述设置基准面朝向所述结构物的底部配置的状态下具有越向上方截面积越缩小的梯形形状的横截面。
6.根据权利要求1所述的牺牲阳极组件，其特征在于，
在所述设置基准面形成有涂料层。
7.一种牺牲阳极设置方法，其特征在于，包括以下步骤：
牺牲阳极本体准备步骤，准备牺牲阳极本体，牺牲阳极本体设置有芯体并具有用于朝向结构物的底面设置的设置基准面，所述芯体具有插入部和一对侧方弯曲部并由导电体构成，插入部沿着牺牲阳极本体的长度方向插入至牺牲阳极本体的内部，一对侧方弯曲部在所述插入部分别向所述牺牲阳极本体的两侧面外侧露出或者不露出的状态下向前方或后方的相同方向的侧方弯曲配置；
支撑部固定步骤，将一对支撑部以隔开一定间隔的形式固定于所述结构物的底面，其中，一对支撑部设置有底部和凸出部，底部平行地附着于所述结构物的底面并形成有槽，凸出部以从所述底部的上面向上方延长的形式设置，用于和所述侧方弯曲部连接；
侧方弯曲部第一固定步骤，将一对所述侧方弯曲部向上方竖立，以所述设置基准面朝向侧方的状态将一对所述侧方弯曲部固定于一对所述支撑部；
将涂料涂覆于所述结构物的底部表面的步骤；
侧方弯曲部旋动步骤，使得一对所述侧方弯曲部旋动并向旁边横放，从而所述设置基准面朝向涂覆有涂料的所述结构物的底面；以及
侧方弯曲部第二固定步骤，将一对所述侧方弯曲部固定于一对所述支撑部，
所述侧方弯曲部第一固定步骤中，在将一对所述侧方弯曲部和所述设置基准面朝向上方竖立的状态下，为了防止所述侧方弯曲部左右旋动，使得所述侧方弯曲部的下面端部插入于所述槽的状态下，利用所述固定装置将所述侧方弯曲部固定于所述支撑部，
所述侧方弯曲部第一固定步骤和所述侧方弯曲部第二固定步骤通过螺栓和螺母进行，
在所述侧方弯曲部第一固定步骤和所述侧方弯曲部第二固定步骤之间还包括高度调整步骤，通过调整所述侧方弯曲部的高度使得所述涂覆于设置基准面并形成的涂料层紧贴于所述结构物的底面。
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