NO307385B1

NO307385B1 - Protective structure for anode

Info

Publication number: NO307385B1
Application number: NO922963A
Authority: NO
Inventors: David C Dressel; James H Mcbrien; Richard L Wyke
Original assignee: Foam Enterprises Inc
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 2000-03-27
Also published as: NO922963D0; NO922963L

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en anordning og en fremgangsmåte for å hindre skade på galvaniske anoder og deres elektriske forbindelser montert på en rørledning som skal legges under vann. The present invention relates to a device and a method for preventing damage to galvanic anodes and their electrical connections mounted on a pipeline to be laid under water.

Når rørledninger legges under vann, spesielt i sjøvann, blir de vanligvis beskyttet mot galvanisk korrosjon ved å feste galvaniske anoder laget av materialer så som sink eller aluminium. Disse anodene vil korrodere preferensielt, og dermed beskytte rørledningene mot korrosjon. Slike anoder består vanligvis av to eller flere buede segmenter som ligger rundt røret. Rørledninger som er større enn omkring 30 centimeter i diameter, blir vanligvis belagt med et tykt lag av betong for å veie ned rørledningen i vannet. På disse blir anodene plassert i åpninger i betongen, og strekker seg ikke over betongens overflate. Mindre rørledninger vil imidlertid synke av sin egen vekt, slik at betongbelegg ikke blir brukt. På disse har anodene en betydelig større diameter enn rørledningen. Anodebeskyttelsen ifølge denne oppfinnelsen er konstruert for denne type installasjon. When pipelines are laid underwater, especially in seawater, they are usually protected against galvanic corrosion by attaching galvanic anodes made of materials such as zinc or aluminium. These anodes will corrode preferentially, thus protecting the pipelines from corrosion. Such anodes usually consist of two or more curved segments located around the tube. Pipelines larger than about 30 centimeters in diameter are usually coated with a thick layer of concrete to weigh the pipeline down in the water. On these, the anodes are placed in openings in the concrete, and do not extend over the surface of the concrete. Smaller pipelines, however, will sink under their own weight, so that concrete linings are not used. On these, the anodes have a significantly larger diameter than the pipeline. The anode protection according to this invention is designed for this type of installation.

Rørledninger til sjøs blir ofte lagt fra et kontinuerlig bevegelig fartøy kjent som en leggelekter. På noen leggelektere blir skjøtene av rør som utgjør rørledningen sveiset sammen på lekteren. På andre, kjent som spolelektere, blir skjøtene av rør sveiset sammen på land og spolet opp i en spole som kan være så meget som 100 meter i diameter, på leggelekteren. Anodene festes på rør-ledningen mens den fremdeles er på land eller etter at den er lagt ombord i leggelekteren. I alle tilfeller blir mateledningene kontinuerlig matet av akterenden på lekteren når denne beveger seg forover i vannet. Lekterens bevegelse forover forårsaker at rørledningen trekkes av akterenden på lekteren på grunn av rørets vekt som henger ned fra lekteren. For å lette bevegelse av rørledningen på lekterens dekk, blir den ofte understøttet på to eller flere sett av ruller som er montert på dekket. Hvert sett av ruller kan bestå av to par bilhjul med gummidekk som er satt til å understøtte rørledningen. Rørledningen beveger seg så nedover en langstrakt avløpningspute eller utleggsrampe, som strekker seg bakover og nedover fra leggelekteren mot sjøbunnen. I noen tilfeller er vekten av røret som henger ned fra lekteren stort nok til å trekke rørledningen av lekteren for raskt. I slike tilfeller bruker man en strekkanordning for å begrense rørledningens bevegelse. Slike strekkanordninger kan bestå av fjærbelastede skinner som engasjerer røret, eller sett av automobildekk, i begge tilfeller med bremser som kan brukes orn nødvendig for å holde røret tilbake. Pipelines at sea are often laid from a continuously moving vessel known as a laying barge. On some laying barges, the joints of pipes that make up the pipeline are welded together on the barge. On others, known as coil barges, the joints of pipe are welded together on land and coiled into a coil that can be as much as 100 meters in diameter, on the lay barge. The anodes are attached to the pipeline while it is still on land or after it has been placed on board the lay barge. In all cases, the feed lines are continuously fed by the stern of the barge as it moves forward in the water. The forward movement of the barge causes the pipeline to be pulled by the stern of the barge due to the weight of the pipe hanging down from the barge. To facilitate movement of the pipeline on the barge's deck, it is often supported on two or more sets of rollers mounted on the deck. Each set of rollers may consist of two pairs of car wheels with rubber tires set to support the pipeline. The pipeline then moves down an elongated drainage pad or laying ramp, which extends backwards and downwards from the laying barge towards the seabed. In some cases, the weight of the pipe hanging down from the barge is great enough to pull the pipeline off the barge too quickly. In such cases, a tensioning device is used to limit the movement of the pipeline. Such tensioning devices can consist of spring-loaded rails that engage the pipe, or sets of automobile tires, in both cases with brakes that can be used or necessary to hold the pipe back.

Man vil forstå at det på grunn av vind, bølger og strømforhold ofte blir laterale og vertikale bevegelser i lekteren, som gjør det umulig å trekke rør-ledningen av lekteren i en rett linje til alle tider. De uregelmessige bevegelsene som produseres under slike forhold, forårsaker ofte sjokk på de galvaniske anodene når de går over rullene og ned utlegsrampen. Slike sjokkslag har en tendens til å skade anodene og rive dem løs fra rørledningen. Når en anode blir revet løs, er det nødvendig å stoppe lekterens bevegelse, sveise anoden på igjen, og så starte lekteren, alt dette med store kostnader for rørleggingsoperasjonen. It will be understood that due to wind, waves and current conditions, there are often lateral and vertical movements in the barge, which makes it impossible to pull the pipeline off the barge in a straight line at all times. The erratic movements produced under such conditions often shock the galvanic anodes as they travel over the rollers and down the outrigger ramp. Such shocks tend to damage the anodes and tear them loose from the pipeline. When an anode is torn loose, it is necessary to stop the barge's movement, weld the anode back on, and then start the barge, all at great cost to the pipelaying operation.

I tillegg, strekkanordningene kan ikke passere over anodene, så det blir nødvendig enten å sette anodene på etter at røret har passert strekkanordningen, eller å bruke to strekkanordninger. Hvis sistnevnte metode velges, blir det hver gang man når frem til anoden under rørledningen, nødvendig å feste en annen strekkanordning på den andre siden av anoden, og så utløse den første strekkanordningen til anoden har gått gjennom. Hvis det ikke blir gjort, vil imidlertid strekk-anordningens aksielle belastning på anoden kunne rive denne løs fra røret. Alter-nativet med å sveise anodene på etter at røret har gått gjennom strekkanordningen, er like lite hensiktsmessig fordi den forsinker utlegging av røret. In addition, the stretching devices cannot pass over the anodes, so it becomes necessary either to put the anodes on after the pipe has passed the stretching device, or to use two stretching devices. If the latter method is chosen, each time the anode is reached under the pipeline, it becomes necessary to attach another tension device on the other side of the anode, and then trigger the first tension device until the anode has passed through. If this is not done, however, the tensile device's axial load on the anode will be able to tear it loose from the pipe. The alternative of welding the anodes on after the pipe has passed through the tensioning device is equally unsuitable because it delays the laying of the pipe.

Et mål for denne oppfinnelsen er å frembringe en anordning og en fremgangsmåte for å beskytte de galvaniske anoder på en rørledning mot skader under utlegging av rørledningen. An aim of this invention is to produce a device and a method for protecting the galvanic anodes on a pipeline against damage during the laying of the pipeline.

Et annet mål for oppfinnelsen er å forbedre korrosjonsbeskyttelsen av rørledningen nær de galvaniske anodene. Another object of the invention is to improve the corrosion protection of the pipeline near the galvanic anodes.

Enda et mål for oppfinnelsen er å frembringe en anordning for å forbedre forbindelsen imellom anoden og røret. Yet another object of the invention is to provide a device for improving the connection between the anode and the tube.

Disse og andre mål for oppfinnelsen oppnås med en beskytter for en segmentdelt anode som ligger rundt en rørledning, hvor anoden har motsatte ender som skrår mot rørledningen, som kjennetegnes ved at den omfatter: en elastomerisk polymer-struktur som er støpt på plass på hver ende av anoden, hvor strukturen har utvendig form av en avkortet kjegle hvor kjeglens base ligger rundt den skrå enden på anoden, og hvor kjeglen ender ved rørledningens omkrets. These and other objects of the invention are achieved by a protector for a segmented anode located around a pipeline, the anode having opposite ends inclined towards the pipeline, characterized by comprising: an elastomeric polymer structure molded in place at each end of the anode, where the structure has the external shape of a truncated cone where the base of the cone lies around the inclined end of the anode, and where the cone ends at the circumference of the pipeline.

Foretrukkede utførelsesformer av beskytteren ifølge oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige kravene 2-7. Preferred embodiments of the protector according to the invention are stated in the independent claims 2-7.

Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for å utforme en beskytter for en segmentdelt anode som ligger rundt en rørledning med åpninger mellom anodesegmentene, som kjennetegnes ved at den omfatter: plassering av en form utformet som en avkortet kjegle på hver ende av anoden, med kjeglens base rundt enden på hver skrå ende av anoden, og slik at kjeglen ender ved rørledningens ytre diameter, The invention also includes a method of forming a protector for a segmented anode located around a pipeline with openings between the anode segments, characterized in that it comprises: placing a mold shaped like a truncated cone on each end of the anode, with the base of the cone around the end of each beveled end of the anode, and so that the cone ends at the outside diameter of the pipeline,

klemming av den nære ende av hver form rundt anoden, og klemming av den fjerne enden på hver form rundt rørledningen, for å danne et hulrom mellom formen og rørledningen på hver ende av anoden, clamping the near end of each mold around the anode, and clamping the far end of each mold around the pipeline, to form a cavity between the mold and the pipeline at each end of the anode,

stenging av alle unntatt én av åpningene for å danne hulrom mellom anodesegmentene, closing all but one of the openings to form voids between the anode segments,

plassering av den ulukkede åpning slik at den vender oppover, positioning the unclosed opening so that it faces upwards,

injisering av en blanding av ureagerte flytende komponenter av en hurtig-herdende elastomerisk polymer i den ulukkede åpning, til alle hulrommene, og den ulukkede åpning er fylt, injecting a mixture of unreacted liquid components of a fast-setting elastomeric polymer into the unsealed opening, until all the cavities, and the unsealed opening are filled,

tillating av komponentene til å reagere til polymeren herder, og fjerning av formene. allowing the components to react until the polymer hardens, and removing the molds.

Foretrukkede utførelser av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige kravene 9-14. Preferred embodiments of the method according to the invention are indicated in the independent claims 9-14.

En støpt skråkant kan anordnes på hver ende av hver anode. Skråkanten er laget av en sterk, hurtig-herdende polymer som vil herde på kort tid, ofte så kort som tre til fem minutter, slik at rørleggingsoperasjonen ikke blir forsinket. Polymeren kan være en hurtig-herdende polyuretan med lav viskositet før polymerisering, som ikke bare danner den støpte skråkant, men fyller rommet mellom anodesegmentene, og strømmer mellom anodesegmentene og røret. Dette materialet fester seg til røret såvel som til anodematerialet, slik at det gir en ytterligere korrosjonsbarriere og bonder anodesegmentene til røret. A cast bevel can be provided at each end of each anode. The bevel is made of a strong, fast-curing polymer that will cure in a short time, often as short as three to five minutes, so that the pipe laying operation is not delayed. The polymer may be a fast-curing, low-viscosity polyurethane prior to polymerization, which not only forms the molded bevel, but fills the space between the anode segments, and flows between the anode segments and the tube. This material adheres to the tube as well as to the anode material, so that it provides an additional corrosion barrier and bonds the anode segments to the tube.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Figur 1 er et oppriss av akterenden på en lekter, og viser en rørledning som blir lagt ut fra lekteren; In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawings, where: Figure 1 is an elevation of the stern end of a barge, and shows a pipeline that is laid out from the barge;

Figur 2 er et vertikalt snitt av et område av rørledningen som vist på Figure 2 is a vertical section of an area of the pipeline as shown

Figur 1; Figur 3 er et snitt av en del av rørledningen, og viser en galvanisk anode på en utførelse av den skråkantede beskyttelsen ifølge oppfinnelsen; Figure 1; Figure 3 is a section of part of the pipeline, and shows a galvanic anode on an embodiment of the beveled protection according to the invention;

Figur 4 er et vertikalt snitt langs linjen 4-4 på Figur 3; og Figure 4 is a vertical section along the line 4-4 in Figure 3; and

Figur 5 er et vertikalt snitt som viser en utførelse av fremgangsmåten for å påføre den skråkantede anodebeskytteren ifølge oppfinnelsen. Figure 5 is a vertical section showing an embodiment of the method for applying the beveled anode protector according to the invention.

Som vist på Figur 1, blir rørledningen 10 lagt ut fra lekteren 12. En utleggingsrampe 14 strekker seg utover og nedover fra akterenden 16 på lekteren, hvor rørledningen hviler på ruller som omfatter tverrgående deler 18 av utleggingsrampen og beveger seg nedover disse tverrdelene når lekteren beveger seg forover i vannet. På lekterens dekk er rørledningen understøttet av to sett ruller 20. En galvanisk anode 22 er montert på rørledningen, med anodebeskyttelsen 24 på hver ende av anoden. As shown in Figure 1, the pipeline 10 is laid out from the barge 12. A laying ramp 14 extends outwards and downwards from the stern end 16 of the barge, where the pipeline rests on rollers comprising transverse parts 18 of the laying ramp and moves down these transverse parts as the barge moves forward in the water. On the barge's deck, the pipeline is supported by two sets of rollers 20. A galvanic anode 22 is mounted on the pipeline, with anode protection 24 on either end of the anode.

Som vist på Figur 3, består anoden 22 av to buede anodesegmenter som blir holdt sammen rundt røret 10 med en anordning av stålstropper 28 med ender 30 som stikker inn i de to åpninger mellom kantene på anodesegmentene. En "grisehale" 32 består av en elektrisk ledende tråd som er sveiset på stroppene 30 ved 34 og sveiset på rørledningen ved 36. Anodesegmentene er laget av et materiale som er høyere på den elektromotoriske skala enn jern, og ofte laget av sink eller aluminium. På tegningen er segmentene skråkantet ved 38 på hver ende, og hver skråkant ender i en vegg 40 som er perpendikulær med rørled-ningen. Noen anodesegmenter er imidlertid ikke skråkantet, men rette ved begge endene. As shown in Figure 3, the anode 22 consists of two curved anode segments which are held together around the tube 10 by an arrangement of steel straps 28 with ends 30 which protrude into the two openings between the edges of the anode segments. A "pigtail" 32 consists of an electrically conductive wire welded to the straps 30 at 34 and welded to the pipeline at 36. The anode segments are made of a material higher on the electromotive scale than iron, and often made of zinc or aluminum. In the drawing, the segments are beveled at 38 on each end, and each bevel ends in a wall 40 which is perpendicular to the pipeline. However, some anode segments are not beveled, but straight at both ends.

Ifølge denne oppfinnelsen er en skråkantet beskytter 42 lagt rundt rørledningen og omslutter hver ende på anoden. Den ytre overflate av hver beskytter er skråkantet i en rett linje fra dens kryssing av rørledningen til et punkt på skråkanten 38 på hvert anodesegment, slik at den ligger rundt overflaten 40 og i det minste en del av skråkanten 38 på anoden. Beskytteren gir dermed en kontinuerlig skrå overflate fra rørledningen til den ytre omkrets på anodesegmentene. According to this invention, a beveled protector 42 is placed around the pipeline and encloses each end of the anode. The outer surface of each protector is beveled in a straight line from its intersection of the pipeline to a point on the bevel 38 of each anode segment, so that it surrounds the surface 40 and at least a portion of the bevel 38 of the anode. The protector thus provides a continuous sloping surface from the pipeline to the outer circumference of the anode segments.

I den utførelsen som er vist på tegningen, er beskytteren utformet av en hurtigherdencle elastomerisk polyuretan som er støpt på stedet. Beskytteren omfatter fortrinnsvis også en forsterkning nær røroverflaten, og kan også omfatte forsterkning nær beskytterens ytre overflate. Slik forsterkning kan f.eks. omfatte en glassfibermatte eller annet forsterkningsmateriale som vil redusere muligheten for sprekking eller frakturering av beskytteren når den blir truffet av et hardt slag. I tegningen blir den utvendige forsterkning vist ved 44 og den innvendige forsterkning nær rørets overflate vist ved 46. In the embodiment shown in the drawing, the protector is formed from a quick-set elastomeric polyurethane which is cast in place. The protector preferably also includes a reinforcement near the pipe surface, and may also include reinforcement near the outer surface of the protector. Such reinforcement can e.g. include a fiberglass mat or other reinforcing material that will reduce the possibility of the protector cracking or fracturing when hit by a hard blow. In the drawing, the external reinforcement is shown at 44 and the internal reinforcement near the surface of the pipe is shown at 46.

Beskytteren ifølge denne oppfinnelsen er laget av en hurtigherdende elastomerisk polymer som blir herdet på noen få minutter, slik at røret kan håndteres uten fare for skade på anodebeskytteren. Foretrukne polymerer er hurtigherdende faste polyuretaner, som f.eks. de som blir fremstilt ved en reaksjon av en polyhydroksyl som inneholder sammensetninger, og de organiske polyisocyanater som beskrevet i US-patenter 3.983.064, 4.154.716 og 4.246.363, hvilke beskrivelser er tatt med her som referanse. Andre egnede polymerer omfatter hurtigsettende polyurea, f.eks. de som fremstilles ved reaksjon av amin-terminerte polyetere og organiske polyisocyanater som beskrevet i US-patent. nr. 4.474.900. The protector according to this invention is made of a fast-setting elastomeric polymer which cures in a few minutes, so that the tube can be handled without risk of damage to the anode protector. Preferred polymers are fast-setting solid polyurethanes, such as e.g. those prepared by a reaction of a polyhydroxyl containing compounds, and the organic polyisocyanates as described in US Patents 3,983,064, 4,154,716 and 4,246,363, which descriptions are incorporated herein by reference. Other suitable polymers include fast setting polyurea, e.g. those produced by reaction of amine-terminated polyethers and organic polyisocyanates as described in US patent. No. 4,474,900.

Sammensetningen ifølge denne oppfinnelsen omfatter fortrinnsvis også et flytende modifiseringsmiddel, som de som er beskrevet i ovennevnte patenter. I tillegg omfatter sammensetningene fortrinnsvis et flytende organisk karbonat, og tilstrekkelige mengder av en eller flere katalysatorer til å sikre at sammensetningen vil herde på ikke mer enn omkring fem minutter. The composition according to this invention preferably also comprises a liquid modifier, such as those described in the above-mentioned patents. In addition, the compositions preferably comprise a liquid organic carbonate, and sufficient amounts of one or more catalysts to ensure that the composition will harden in no more than about five minutes.

Reaktantene for å produsere disse polymerene har lav viskositet, ikke mer enn omkring 100 centipoise, før polymerisering, slik at når de mates inn i en form for å utforme anodebeskytterne rundt en anode, vil de lett væte alle fyllere og forsterkermateriale, og vil strømme inn i meget små klaringer mellom anodesegmentene og røret, slik at når polymeren herder, vil den danne en korrosjonsbeskyttelse på røret, og også forbedre bondingen av anodesegmentene til røret. The reactants to produce these polymers have a low viscosity, no more than about 100 centipoise, before polymerization, so that when fed into a mold to form the anode protectors around an anode, they will readily wet any fillers and reinforcing material, and will flow into in very small clearances between the anode segments and the pipe, so that when the polymer hardens, it will form a corrosion protection on the pipe, and also improve the bonding of the anode segments to the pipe.

Under fremstilling av de foretrukne polyuretaner, bruker man fortrinnsvis en amininitiert polyol, og helst velger man en polyol som har et hydroksyltall i området fra omkring 600 til omkring 900, og en minimum-funksjonalitet på 4. Et slikt materiale som kan skaffes fra Dow Chemical Company i Freeport, Texas, blir solgt under handelsnavnet Voranol 800, og er et produkt av å reagere etylendiamin med 3 deler propylenoksyd og en del etylenoksyd. In the preparation of the preferred polyurethanes, an amine-initiated polyol is preferably used, and most preferably a polyol is selected which has a hydroxyl number in the range of from about 600 to about 900, and a minimum functionality of 4. Such a material which can be obtained from Dow Chemical Company of Freeport, Texas, is sold under the trade name Voranol 800, and is a product of reacting ethylenediamine with 3 parts propylene oxide and one part ethylene oxide.

For hurtigherdende polyurea, er det foretrukket å bruke en aminterminert polyeter som har en ekvivalent vekt i området 50 til 100, og minimal funksjonalitet på 3,0. Et slikt materiale som kan skaffes fra Texaco Chemical Co., blir solgt under handelsnavnet JEFFAMINE T-403, og er fullstendig beskrevet i US-patent nr. 4.474.900. For rapid cure polyurea, it is preferred to use an amine-terminated polyether having an equivalent weight in the range of 50 to 100, and minimum functionality of 3.0. One such material, available from Texaco Chemical Co., is sold under the trade name JEFFAMINE T-403, and is fully described in US Patent No. 4,474,900.

Det polymeriske isocyanat som brukes, er fortrinnsvis et som har et høyt damptrykk av sikkerhetsgrunner. Dow Chemical Company selger et passende materiale under handelsnavnet PAPI 27, som er et rått polymerisk isocyanat inneholdende noe metylenbisisocyanat og 50-60 % polyetylenpolyfenylisocyanat. The polymeric isocyanate used is preferably one that has a high vapor pressure for safety reasons. The Dow Chemical Company sells a suitable material under the trade name PAPI 27, which is a crude polymeric isocyanate containing some methylene bisisocyanate and 50-60% polyethylene polyphenyl isocyanate.

Det flytende modifiseringsmiddel som brukes, er fortrinnsvis en tung, aromatisk oppløsende nafta bestående primært av C9 til C11 aromatiske hydrokarboner. Et slikt produkt er tilgjengelig fra Shell Chemical Company under betegnelsen SC-150 Solvent. The liquid modifier used is preferably a heavy aromatic solvent naphtha consisting primarily of C9 to C11 aromatic hydrocarbons. Such a product is available from Shell Chemical Company under the designation SC-150 Solvent.

Det flytende organiske karbonat som brukes, kan være et av de som er beskrevet i patent nr. 4.154.716. Propylenkarbonat har vist seg å gi gode resultater. De organiske karbonater er kjent som plastifiseringsmidler, og i sammensetningen ifølge denne oppfinnelsen reduserer de sammensetningens tendens til å krympe når den herder, og reduserer derfor produktets tendens til å sprekke under spenningen som genereres under herding. Andre plastifiseringsmidler som har vært forsøkt, produserer ikke dette fordelaktige resultat. The liquid organic carbonate used can be one of those described in patent no. 4,154,716. Propylene carbonate has been shown to give good results. The organic carbonates are known as plasticizers, and in the composition according to this invention they reduce the tendency of the composition to shrink when it cures, and therefore reduce the tendency of the product to crack under the stress generated during curing. Other plasticizers that have been tried do not produce this beneficial result.

Reaksjonsdeltakerne for å fremstille sammensetningen ifølge oppfinnelsen blir fortrinnsvis fremstilt som to komponenter. Komponent A består av det polymeriske isocyanat kombinert med det flytende modifiseringsmiddel og et flytende organisk karbonat. Komponent B består av polyhydroksyl-sammensetningen eller polyeter kombinert med det flytende modifiseringsmiddel og en liten prosent av flytende organisk karbonat, sammen med en tilstrekkelig mengde katalysator til å sikre at sammensetningen vil herde på ikke mer enn omkring fem minutter. The reaction participants to prepare the composition according to the invention are preferably prepared as two components. Component A consists of the polymeric isocyanate combined with the liquid modifier and a liquid organic carbonate. Component B consists of the polyhydroxyl composition or polyether combined with the liquid modifier and a small percentage of liquid organic carbonate, together with a sufficient amount of catalyst to ensure that the composition will cure in no more than about five minutes.

Katalysatoren som brukes for polyuretaner, kan være hvilken som helst av de velkjente katalysatorer for polyuretan. Et antall slike katalysatorer er beskrevet i patent nr. 4.246.363. Den foretrukne katalysator for polyuretan-sammensetningen ifølge denne oppfinnelsen er omkring 0,1% til omkring 0,5% av en 1-2- blanding av trietylendiamin og dipropylenglykol sammen med omkring 0,01% til omkring 0,04% av en alkyltinnmerkaptid av den typen som blir solgt av Witco Chemical Company som deres katalysator UL-22. The catalyst used for polyurethanes can be any of the well-known polyurethane catalysts. A number of such catalysts are described in patent no. 4,246,363. The preferred catalyst for the polyurethane composition of this invention is about 0.1% to about 0.5% of a 1-2 mixture of triethylenediamine and dipropylene glycol together with about 0.01% to about 0.04% of an alkyl tin mercaptide of the type sold by Witco Chemical Company as their catalyst UL-22.

Ingrediensene i komponentene A og B blir blandet separat, og blir holdt ved omgivelsestemperaturen til de er klare for bruk, skjønt de bør beskyttes mot ekstrem kulde eller ekstrem varme, fordi temperaturen påvirker reaksjonshastigheten. I bruk blandes de to komponentene fortrinnsvis i en blandingsventil, mens de blir pumpet inn i formen hvor produktet ifølge oppfinnelsen blir laget. The ingredients of components A and B are mixed separately, and are kept at ambient temperature until ready for use, although they should be protected from extreme cold or extreme heat, because temperature affects the rate of reaction. In use, the two components are preferably mixed in a mixing valve, while they are pumped into the mold where the product according to the invention is made.

Eksempel 1: Example 1:

Komponent A fremstilles ved å blande 27 kilogram av et polyisocyanat som blir solgt under handelsnavnet PAPI 27 av Dow Chemical Company, 13,5 kilogram av Shell Chemical Company's SC-150 løsemiddel, og 4,5 kilogram propylenkarbonat. Komponent B fremstilles ved å blande 14 kilogram av Dow Chemical Company's Voranol 800, 29 kilogram av SC-150 løsemiddel, 2,3 kilogram propylenkarbonat, 0,04 kilogram av en katalysator bestående av 1/3 trietylendiamin og 2/3 dipropylenglykol, og 0,001 kilogram av en alkyltinnmerkaptid som selges av Witco Chemical Company under betegnelsen UL-22 katalysator. De to komponentene holdes separat fra hverandre til de skal brukes, og blir holdt ved atmosfærisk temperatur. Når produktet skal sprøytes, brukes separate pumper til å pumpe komponentene inn i en blandingsventil, hvor de blandes sammen og mates inn i en form laget av polyetylen-plate, til formen er fylt. Etter en ventetid på omkring fem minutter, fjerner man formen, og levner en fast skråkantet beskytter som er meget motstandskraftig mot skade fra harde slag. Beskytteren er også sikkert festet til røret og til anoden. Component A is prepared by mixing 27 kilograms of a polyisocyanate sold under the trade name PAPI 27 by Dow Chemical Company, 13.5 kilograms of Shell Chemical Company's SC-150 solvent, and 4.5 kilograms of propylene carbonate. Component B is prepared by mixing 14 kilograms of Dow Chemical Company's Voranol 800, 29 kilograms of SC-150 solvent, 2.3 kilograms of propylene carbonate, 0.04 kilograms of a catalyst consisting of 1/3 triethylenediamine and 2/3 dipropylene glycol, and 0.001 kilograms of an alkyl tin mercaptide sold by Witco Chemical Company under the designation UL-22 catalyst. The two components are kept separate from each other until use, and are kept at atmospheric temperature. When the product is to be sprayed, separate pumps are used to pump the components into a mixing valve, where they are mixed together and fed into a mold made of polyethylene sheeting, until the mold is filled. After a waiting time of about five minutes, the mold is removed, leaving behind a firm beveled protector that is highly resistant to damage from hard blows. The protector is also securely attached to the tube and to the anode.

Eksempel 2: Example 2:

Ved fremstilling av en polyurea ifølge den foreliggende oppfinnelse, fremstilles komponent A ved å blande 29 kilogram av PAPI 27 polyisocyanat, 12 kilogram SC-150 løsemiddel, og 4,5 kilogram propylenkarbonat. Komponent B fremstilles ved å blande 14 kilogram av JEFFAMINE T-403, 29 kilogram av SC-150 løsemiddel, 2,3 kilogram propylenkarbonat, 0,04 kilogram katalysator bestående av 1/3 trietylendiamin og 2/3 dipropylenglykol, og 0,001 kilogram av Witco's UL-22 katalysator. Komponentene håndteres på samme måte som i Eksempel 1, og produserer en hurtigherdende polyurea. Fem minutter etter at blandingen helles inn i formen, fjerner man formen, og resultatet er en fast skråkantet beskyttelse som er meget motstandskraftig mot skade ved harde slag. When producing a polyurea according to the present invention, component A is produced by mixing 29 kilograms of PAPI 27 polyisocyanate, 12 kilograms of SC-150 solvent, and 4.5 kilograms of propylene carbonate. Component B is prepared by mixing 14 kilograms of JEFFAMINE T-403, 29 kilograms of SC-150 solvent, 2.3 kilograms of propylene carbonate, 0.04 kilograms of catalyst consisting of 1/3 triethylenediamine and 2/3 dipropylene glycol, and 0.001 kilogram of Witco's UL-22 catalyst. The components are handled in the same way as in Example 1, and produce a fast-setting polyurea. Five minutes after the mixture is poured into the mold, the mold is removed, and the result is a solid beveled protection that is highly resistant to damage from hard impacts.

Figur 5 viser en passende formkonstruksjon og en skjematisk tegning av en blandeventil for å anordne blandingen av komponentene i formen. Ventilen 50 omfatter et innløp 52 for en av komponentene, et innløp 54 for den andre komponenten, et luftinnløp 56 og et utløp 58. Ventilen henger etter utløpet 58 over en av åpningene mellom to tilstøtende anodesegmenter 22. Den skråkantede beskyttelse er utformet av et stykke platemateriale 60 som pakkes rundt røret og enden på anoden, og holdes på plass ved hjelp av et klebebånd eller stropper 62 og 64. Et selvklebende kanalbånd virker bra for dette formål. Om ønsket, kan forsterkningsmaterialet, f.eks. en matte av glassfiber, pakkes rundt røret nær enden på anoden før formplaten 50 installeres. En ytterligere matte av forsterkermateriale kan påføres rundt den indre overflate av formen. Formplaten kan lages av polyetylen, polypropylen eller hvilket som helst annet egnet materiale som kan fjernes/f.eks. de som er beskrevet i patent nr. 3.983.064. Alternativt kan formen lages av to stykker av stålplate som er hengslet sammen og klemt rundt røret. Stålformen vil kreve et slippmiddel, f.eks. voks eller olje, for å hindre at den fester seg til den støpte beskytter. Fortrinnsvis kan en plate av bølgepapp brukes som en utløsningsmembran. Bølgepappen festes inni stålformen slik at polyuretan-sammensetningen hindres fra å komme i kontakt med formen. Bølgepappen er nedbrytbar, og den kan etterlates på den ferdige anodebeskytter. Figure 5 shows a suitable mold construction and a schematic drawing of a mixing valve for arranging the mixing of the components in the mold. The valve 50 comprises an inlet 52 for one of the components, an inlet 54 for the other component, an air inlet 56 and an outlet 58. The valve hangs after the outlet 58 above one of the openings between two adjacent anode segments 22. The beveled protection is designed from a piece sheet material 60 which is wrapped around the tube and end of the anode, and held in place by adhesive tape or straps 62 and 64. An adhesive duct tape works well for this purpose. If desired, the reinforcement material, e.g. a fiberglass mat is wrapped around the tube near the end of the anode before the form plate 50 is installed. An additional mat of reinforcing material may be applied around the inner surface of the mold. The form plate can be made of polyethylene, polypropylene or any other suitable material that can be removed/e.g. those described in patent no. 3,983,064. Alternatively, the form can be made from two pieces of sheet steel that are hinged together and clamped around the pipe. The steel form will require a release agent, e.g. wax or oil, to prevent it from sticking to the cast protector. Preferably, a sheet of corrugated cardboard can be used as a release membrane. The corrugated cardboard is fixed inside the steel form so that the polyurethane composition is prevented from coming into contact with the form. The corrugated cardboard is degradable, and it can be left on the finished anode protector.

Et stykke selvklebende bånd 66 kan plasseres rundt den nedre åpning mellom anodesegmentene 22, og strimler av forsterkningsmateriale kan plasseres på røret og båndet 66. Slike forsterkningsmaterialer kan også plasseres på røret i den øvre åpning mellom anodene. A piece of adhesive tape 66 may be placed around the lower opening between the anode segments 22, and strips of reinforcing material may be placed on the tube and tape 66. Such reinforcing materials may also be placed on the tube in the upper opening between the anodes.

Når formene er på plass, pumpes de to komponentene A og B gjennom rørene 52 og 54 og blandes inni ventilen 50, og blandingen plasseres i den øvre åpning. Denne blandingen har en meget lav viskositet, vanligvis ikke større enn omkring 100 centipois, slik at den strømmer inn i rommet mellom formplaten 60 og båndet 66, og går lett gjennom forsterkningsmaterialet. Når formen er fylt til toppen av den øvre åpning, stopper man strømmen, og et stykke forsterkningsmateriale plasseres om ønsket over det flytende materialet for å lukke den øvre åpningen. Ventilen kan så rengjøres ved å blåse luft gjennom røret 56 for å hindre at materialet herder seg inne i ventilen og røret. En ventil 59 hindrer at væskekom-ponentene entrer luftinnløpsrøret 56. When the molds are in place, the two components A and B are pumped through the pipes 52 and 54 and mixed inside the valve 50, and the mixture is placed in the upper opening. This mixture has a very low viscosity, usually no greater than about 100 centipoises, so that it flows into the space between the mold plate 60 and the belt 66, and passes easily through the reinforcing material. When the mold is filled to the top of the upper opening, the flow is stopped, and a piece of reinforcing material is placed, if desired, over the flowing material to close the upper opening. The valve can then be cleaned by blowing air through the tube 56 to prevent the material from hardening inside the valve and tube. A valve 59 prevents the liquid components from entering the air inlet pipe 56.

Etter at formen er fylt, vil sammensetningen herde på meget kort tid, fortrinnsvis ikke mer enn 5 minutter, og formplatene kan da fjernes. Produktet er en mykt skrånende, slagfast beskyttelse for endene av anodesegmentene. Siden polyuretan har høy festestyrke til stålrøret såvel som anoden, vil beskytteren hjelpe til og hindre at anoden blir skadet eller slått løs fra røret, eller fra å gli nedover langs røret. Dens evne til å hindre slik skade forbedres ved å la polyuretan strømme inn i rommet mellom anodesegmentene og røret, slik at den virker som et lim for å holde anodesegmentene på røret. I tillegg vil den myke skråkanten sikre at anoden kan ri nedover veggrampen uten å henges opp på tverrstykkene. Når man benytter strekkanordninger, kan de ri over anodene, slik at bare én strekkanordning er nødvendig, og anodene kan festes før rørledningen går over strekkanordningene. After the mold is filled, the composition will harden in a very short time, preferably no more than 5 minutes, and the mold plates can then be removed. The product is a gently sloping, impact-resistant protection for the ends of the anode segments. Since polyurethane has a high bond strength to the steel pipe as well as the anode, the protector will help prevent the anode from being damaged or knocked loose from the pipe, or from sliding down the pipe. Its ability to prevent such damage is enhanced by allowing the polyurethane to flow into the space between the anode segments and the tube, acting as an adhesive to hold the anode segments to the tube. In addition, the soft sloping edge will ensure that the anode can ride down the wall ramp without being hung up on the cross pieces. When tensioning devices are used, they can ride over the anodes, so that only one tensioning device is needed, and the anodes can be attached before the pipeline passes over the tensioning devices.

Denne oppfinnelsen er ikke begrenset til de utførelser som er vist og beskrevet, men strekker seg til alle variasjoner som omfattet innenfor omfanget av kravene. This invention is not limited to the embodiments shown and described, but extends to all variations included within the scope of the claims.

Claims

1. A protector for a segmented anode located around a pipeline, where the anode has opposite ends sloping towards the pipeline, characterized in that it comprises: an elastomeric polymer structure which is molded in place on each end of the anode, the structure having the external shape of a truncated cone with the base of the cone lying around the inclined end of the anode, and where the cone ends at the circumference of the pipeline.

2. Protector according to claim 1, characterized in that it comprises a reinforcement material inside the structure near the structure's inner circumference.

3. Protector according to claim 2, characterized in that it includes reinforcement material inside the structure, close to its outer circumference.

4. Protector according to claim 2 or 3, characterized in that the reinforcement material is a fiber mat.

5. Protector according to claim 1, characterized in that the protector's material fills the space between the anode segments.

6. Protector according to claim 1, characterized in that the polymer material is a polyurethane composition which hardens in no more than five minutes.

7. Protector according to claim 1, characterized in that the polymer material is a polyurea composition which hardens in no more than five minutes.

8. Method of forming a protector for a segmented anode located around a conduit with openings between the anode segments, characterized in that it comprises: placing a mold shaped like a truncated cone on each end of the anode, with the base of the cone around the end of each bevel end of the anode, and so that the cone ends at the outer diameter of the pipeline, clamping the near end of each mold around the anode, and clamping the far end of each mold around the pipeline, to form a cavity between the mold and the pipeline at each end of the anode, closing all but one of the openings to form voids between the anode segments, positioning the unclosed opening so that it faces upward, injecting a mixture of unreacted liquid components of a fast-setting elastomeric polymer into the unclosed opening, and the unsealed opening is filled, allowing the components to react until the polymer hardens, and removing the molds.

9. Method according to claim 8, characterized in that it comprises placing a mat of fibrous material around the pipeline near each end of the anode before the cone-shaped form is installed.

10. Method according to claim 8, characterized in that it includes placing a mat of fiber material around the inside of the mold before it is installed.

11. Method according to claim 8, characterized in that the polymer material is a polyurethane composition which hardens in no more than five minutes.

12. Method according to claim 8, characterized in that the polymer material is a reaction product of: A. an amine-initiated polyol with an OH equivalent weight of 50 to 250, B. an organic polyisocyanate, C. a liquid modifier that has a boiling point above 150°C, D. at least one polyurethane catalyst , and E. a liquid modifier for an organic carbonate.

13. Method according to claim 8, characterized in that the polymer material is a reaction product of: A. an amine-terminated polyether which has an equivalent weight in the range of 50 to 100, B. an organic polyisocyanate, C. a liquid modifier which has a boiling point above 150°C, D. at least one polyurea- catalyst, and E. a liquid modifier for an organic carbonate.

14. Method according to claim 8, characterized in that the polymer material is a reaction product of approximately equal parts by volume of: A. a mixture of a liquid organic polyisocyanate and an aromatic petroleum distillate which has a flash point of at least 93°C and a liquid organic carbonate, where the weight of the distillate is from 30% to 70 %, the weight of organic carbonate from 10% to 30%, both based on the weight of polyisocyanate, B. a mixture of an amine-initiated polyol having an OH equivalent weight from 50 to 250, an aromatic petroleum distillate having a flash point of at least 93° C, a liquid organic carbonate and at least one polyurethane catalyst, where the weight of the distillate is from 150% to 300%, the weight of the organic carbonate is from 10% to 30%, all based on the weight of the polyol, and the amount of catalyst chosen so that a curing time of no more than five minutes is achieved.