海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法

摘要

本发明适用于海水金属管道修复领域，提供了一种海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法，包括如下步骤：提供金属棒料、第一橡胶垫和索套装置，金属棒料的还原性强于制作海水金属管道的金属；将第一橡胶垫套于金属棒料上，将索套装置套装在海水金属管道上，并使金属棒料对准腐蚀穿孔；使索套装置夹持在海水金属管道上，并将第一橡胶垫抵压贴合在海水金属管道上；使金属棒料插入腐蚀穿孔。通过设置第一橡胶垫通过索套装置抵压在海水金属管道，并配合金属棒料封堵腐蚀穿孔，可以防止泄漏；由于金属棒料的还原性强于制作海水金属管道的金属，则在海水在腐蚀时，会先腐蚀金属棒料。该方法可以实现在线检修处理，无需对管道进行隔离检修，效率高。

说明书

技术领域

本发明属于海水金属管道修复领域，尤其涉及一种海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法。

背景技术

在石油开采、核电运行、船舶行驶等行业中广泛使用金属管道作为海水管道，以通过海水对设备进行换热降温。特别是核电站中，随着核电机组运行年限的增长，海水金属管道的腐蚀问题日益严重，由腐蚀引起的现场管道跑冒滴漏、管壁减薄、管道穿孔等问题成为目前困扰核电站核安全的重要问题之一。以大亚湾电站运行二十年的两台机组为例，管道腐蚀问题明显，现场检查发现了海水金属管道存在较多的衬胶减薄、鼓包、裂纹和金属基材腐蚀穿孔等异常。而海水系统中，若80％的主管道发生外漏，则必须在24小时内将机组进行停堆，以保证机组安全，避免发生核安全问题。因而为了消除核电站安全隐患等问题，则必须对腐蚀的海水金属管道进行检修处理。

目前世界上对海水管道的检修处理主要包括临时修复和更换管道两种方式。而这两种方式均需要对海水管道进行隔离检修。当管道无法隔离排空拆卸或拆卸管道时，则需要机组被迫停堆，一旦停堆，恢复需要较长的时间，工期长，且会造成极大的经济损失，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法，旨在解决现有海水金属管道腐蚀穿孔检修处理需要对管道进行隔离检修的问题。

本发明是这样实现的，一种海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法，包括如下步骤：

海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法，其特征在于，包括如下步骤：

准备：提供可插入所述海水金属管道上的腐蚀穿孔中的金属棒料、第一橡胶垫和用于将所述金属棒料固定于所述海水金属管道上的索套装置，所述金属棒料的还原性强于制作所述海水金属管道的金属，所述第一橡胶垫上开设有供所述金属棒料穿过的第一开孔，所述索套装置上开设有供所述金属棒料穿过的第一通孔；

定位：将所述金属棒料插装于所述索套装置的第一通孔中，将第一橡胶垫套于所述金属棒料上，将所述索套装置套装在所述海水金属管道上，并使所述金属棒料对准所述腐蚀穿孔；

夹固：紧固所述索套装置，使所述索套装置夹持在所述海水金属管道上，并将所述第一橡胶垫抵压贴合在所述海水金属管道上，以使所述第一橡胶垫将所述腐蚀穿孔进行封堵；

补料：推动所述金属棒料，使所述金属棒料插入所述腐蚀穿孔。

本发明通过使用金属棒料插入海水金属管道上的腐蚀穿孔中，设置第一橡胶垫通过索套装置抵压在海水金属管道，并配合金属棒料封堵腐蚀穿孔，可以防止泄漏；由于金属棒料的还原性强于制作海水金属管道的金属，则金属棒料插入腐蚀穿孔中时，会与制作海水金属管道的金属相连，构成原电池，利用原电池的原理，通过阳极金属的腐蚀来保护阴极金属，从而在海水在腐蚀时，会先腐蚀金属棒料，以达到保护海水金属管道的目的。该方法可以实现在线对海水金属管道腐蚀穿孔进行检修处理，无需对管道进行隔离检修，效率高。需要人力少，封堵质量好，节约大量人力物力成本，同时对于核电机组，无需对核电机组进行停堆处理，可以保证核电机组正常运行，且可以在不渗入海水的情况下持续加补金属棒料。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法的流程示意图；

图2为图1的海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法中使用各装置的结构示意图；

图3为图2中索套装置及定位套组合的结构示意图；

图4为图3中索套装置及定位套分解的结构示意图；

图5是图3中金属棒料的结构示意图；

图6是图1的海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法中补料用金属棒料的结构示意图；

图7是图2中锁定机构的结构示意图；

图8是图7中锁定机构的分解的结构示意图；

图9是图7中推进螺杆的俯视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-图8，本发明实施例提供的一种海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法，包括如下步骤：

准备S1：提供可插入所述海水金属管道上的腐蚀穿孔中的金属棒料61、第一橡胶垫62和用于将所述金属棒料61固定于所述海水金属管道上的索套装置10，所述金属棒料61的还原性强于制作所述海水金属管道的金属，所述第一橡胶垫62上开设有供所述金属棒料61穿过的第一开孔621，所述索套装置10上开设有供所述金属棒料61穿过的第一通孔111；

定位S2：将所述金属棒料61插装于所述索套装置10的第一通孔111中，将第一橡胶垫62套于所述金属棒料61上，将所述索套装置10套装在所述海水金属管道上，并使所述金属棒料61对准所述腐蚀穿孔；

夹固S3：紧固所述索套装置10，使所述索套装置10夹持在所述海水金属管道上，并将所述第一橡胶垫62抵压贴合在所述海水金属管道上，以使所述第一橡胶垫62将所述腐蚀穿孔进行封堵；

补料S4：推动所述金属棒料61，使所述金属棒料61插入所述腐蚀穿孔。

通过使用金属棒料61插入海水金属管道上的腐蚀穿孔中，设置第一橡胶垫62通过索套装置10抵压在海水金属管道，并配合金属棒料61封堵腐蚀穿孔，可以防止泄漏；由于金属棒料61的还原性强于制作海水金属管道的金属，则金属棒料61插入腐蚀穿孔中时，会与制作海水金属管道的金属相连，构成原电池，利用原电池的原理，通过阳极金属的腐蚀来保护阴极金属，从而在海水在腐蚀时，会先腐蚀金属棒料61，以达到保护海水金属管道的目的。该方法可以实现在线对海水金属管道腐蚀穿孔进行检修处理，无需对管道进行隔离检修，效率高。需要人力少，封堵质量好，节约大量人力物力成本，同时对于核电机组，无需对核电机组进行停堆处理，可以保证核电机组正常运行可以保证核电机组正常运行，且可以在不渗入海水的情况下持续加补金属棒料61。

在上述准备S1步骤中，金属棒料61的直径可以等于或略小于海水金属管道上对应腐蚀穿孔的直径，从而在金属棒料61插入该腐蚀穿孔中时，可以容易的通过该腐蚀穿孔。

设置第一橡胶垫62，在线修补时，可以通过索套装置10将第一橡胶垫62抵压在海水金属管道上，以便更好的进行密封防止海水泄漏。而在第一橡胶垫62上开设第一开孔621，以便金属棒料61可以穿过第一开孔621插入到腐蚀穿过中。

由于制作海水金属管道的金属一般为铁，故金属棒料61可以为锌棒、铝棒或镁棒。优选地，可以使用锌棒。

设置夹固S3步骤，将索套装置10紧固在海水金属管道上，从而可以将金属棒料61固定在海水金属管道上，以使所述第一橡胶垫62将所述腐蚀穿孔进行封堵，避免海水压力将金属棒料61顶出。

进一步地，在所述补料S4步骤之后还包括锁定S5步骤：使用锁定机构30将所述金属棒料61固定在所述索套装置10上。设置锁定机构30将金属棒料61固定在索套装置10上，可以更好的防止海水金属管道中的水压将金属棒料61推出，特别是在将金属棒料61推进入海水金属管道后，通过锁定机构30来锁定住金属棒料61，可以更好的固定住金属棒料61。

进一步地，所述锁定S5步骤之后还包括检查S6步骤：检查所述海水金属管道是否有海水渗漏出，若出现渗漏，则重复上述补料S4步骤。

检查时，可以检查所述金属棒料61插入所述海水金属管道中的余量。由于金属棒料61的还原性强于制作海水金属管道的金属，从而在海水在腐蚀时，会先腐蚀金属棒料61，则通过检查S6步骤检查金属棒料61插入海水金属管道中的余量，可以保证海水金属管道中有足够的金属棒料61，以堵住腐蚀穿孔，同时保证海水金属管道。而在一根金属棒料61使用完后，也方便更换金属棒料61或向海水金属管道中补充金属棒料61。

当然还可以定期进行上述检查S6步骤。另外，在补料S4步骤中，可以根据金属棒在海水中的消耗量计算推动长度。

进一步地，当金属棒料61使用完后，可以直接将新的金属棒料61插入该腐蚀穿孔中。

当然，在另一些实施例中，可以根据海水对金属棒料61的腐蚀速度，定期向海水金属管道中推进补充金属棒料61。

请参阅图1、图4和图8，进一步地，锁定机构30包括定位套31、推进螺杆33、推进螺母36和固定套34，定位套31的一端固定于第一通孔111中，定位套31套于金属棒料61上，在使用时，金属棒料61插入定位套31中，通过定位套31对金属棒料61进行定位，防止金属棒料61晃动。固定套34与定位套31固定相连，用于将推进螺母36限定于定位套31的另一端。当固定套34将推进螺母36限定于定位套31的另一端时，推进螺母36可以相对于定位套31转动，而推进螺母36安装于推进螺杆33上，推进螺杆33插入定位套31中，并与金属棒料61相连，当转动推进螺母36时，可以带动推进螺杆33朝向海水金属管道的方向移动，从而将金属棒料61推入海水金属管道中。本实施例的锁定机构30不仅可以将金属棒料61锁定在索套装置10上，同时还可以向海水金属管道中补充金属棒料61。

更进一步地，请一并参阅图9，推进螺杆33上，沿其轴向开设有滑槽331，锁定机构30还包括螺钉35，螺钉35安装在定位套31上，并且螺钉35伸入该滑槽331中，定位套31上对应开设有供螺钉35插入的第一安装孔312，从而在推进螺母36转动时，可以防止推进螺杆33转动，以便更好的推动推进螺杆33进入海水金属管道。

更进一步地，螺钉35穿过固定套34与定位套31相连，固定套34上对应于第一安装孔312的位置开设有第二安装孔342。则螺钉35穿过第二安装孔342，与第一安装孔312相连，并伸入推进螺杆33上的滑槽331中。

推进螺母36的一端伸出固定套34，推进螺母36的另一端向外凸设有凸台361，固定套34靠近推进螺母36的一端向内延伸有配合止挡凸台361的凸环341。在推进螺母36上设置凸台361，在固定套34中设置凸环341，当推进螺母36的一端伸出固定套34时，凸环341可以挡住凸台361，以防止推进螺母36从固定套34中脱出。在其它实施例中，可以在固定套34中设置容置推进螺母36的空间，以限定推进螺母36，而在固定套34的则边开设孔道，以便转动推进螺母36。

进一步地，锁定机构30还包括用于推动推进螺母36转动以带动推进螺杆33转动的操作工具37。使用操作工具37，以更为灵活方便的操作推进螺母36，进而推动推进螺杆33。

进一步地，本实施例中，操作工具37包括与推进螺母36相连的手轮把手371，推进螺母36的侧边开设有供手轮把手371的一端插入的开槽362。通过将手轮把手371的一端插入开槽362中，以方便转动推进螺母36，进而推动推进螺杆33移动。在其它实施例中，也可以使用扳手来操作推进螺母36。

本实施例中，手轮把手371设置有两个，且分别安装在推进螺母36的两侧，以对称操作手轮把手371，进而更平稳的推动推进螺母36转动。在其它实施例中，手轮把手371也可以设置为三个、四个等数量，将多个手轮把手371均匀安装在推进螺母36的四周。

进一步地，操作工具37还包括支撑手轮把手371的手轮座372，手轮座372套于推进螺母36上，手轮座372上对应于开槽362的位置开设有第二通孔3721。设置手轮座372，可以更稳定的支撑住手轮把手371，增加手轮把手371的强度，同时也更方便地操作推进螺母36。在另一些实施例中，手轮座372可以与推进螺母36固定相连，通过转动手轮把手371，带动手轮座372转动，进而带动推进螺母36转动。

进一步地，手轮把手371的端部设有螺纹头3711，以便通过螺纹连接与手轮座372固定相连，连接更为稳定，同时在使用完后，可以方便拆卸。

请参阅图2、图3、图5至图8，进一步地，金属棒料61远离索套装置10的一端开设有内螺纹孔611。

进一步地，在金属棒料61远离索套装置10的一端开设内螺纹孔611，在加料或更换金属棒料61或者补充金属棒料61时，可以将新的金属棒料61的前端可以设置与该内螺纹孔611相配合的连接轴612，从而将新的金属棒料61与已安装的金属棒料61螺纹相连，从而方便补充金属棒料61。则进一步地，金属棒料61上远离内螺纹孔611的一端设置有与另一金属棒料61的内螺纹孔611相配合的连接轴612，以方便补充新的金属棒料61。

更进一步地，为了方便安装，第一根上述金属棒料61上远离内螺纹孔611的一端呈尖头状，以方便插入海水金属管道的腐蚀穿孔中。

进一步地，推进螺杆33的一端对应凸设有配合安装于内螺纹孔611中的连接头332。在推进螺杆33的一端设置连接头332，可以方便与金属棒料61固定相连，同时在补充新的金属棒料61时，可以将推进螺杆33与新的金属棒料61相连，再方便与已安装在海水金属管道上的金属棒料61相连。

进一步地，推进螺杆33远离金属棒料的一端安装有限位螺母38。在推进螺杆33上设置限位螺母38，可以限定推进螺杆33插入定位套31中的深度，防止推进螺杆33完全插入定位套31中，另外，也可以避免将金属棒料61完全推入海水金属管道中。

进一步地，限位螺母38的设置，还可以用来判断何时需要补充新的金属棒料61，如当限位螺母38到达推进螺母36的位置时，可以知道金属棒料61露出海水金属管道的部分长度已经不多，则可以松开固定套34，取出推进螺杆33。当推进螺杆33与金属棒料61螺纹相连时，可以反向转动推进螺杆33，使推进螺杆33与金属棒料61分离，以便补充新的金属棒料61。

进一步地，限位螺母38为两个，设置两个限位螺母38可以将两个限位螺母38锁定在推进螺杆33上，防止限位螺母38在推进螺杆33上移动。

进一步地，定位套31靠近索套装置10的一端设有外螺纹311，锁定机构30还包括与定位套31上的外螺纹311配合的紧固螺母32，紧固螺母32安装于索套装置10上。在索套装置10上安装紧固螺母32，以方便将定位套31安装在索套装置10上。进一步地，紧固螺母32为两个，以便锁定住定位套31。

进一步地，第一通孔111的侧壁上开设有容置槽112，容置槽112中安装有第二橡胶垫14，定位套31朝向第一橡胶垫62的方向抵压住第二橡胶垫14，第二橡胶垫14上开设有供金属棒料61穿过的第二开孔141。设置第二橡胶垫14，而定位套31抵压住第二橡胶垫14，可以将金属棒料61与索套装置10上的第一通孔111间的间隙密封，提高密封效果。

进一步地，第二橡胶垫14上第二开孔141的孔径比金属棒料61的外径小0.3mm以上。将第二开孔141的孔径设置比金属棒料61的直径小0.3mm以上，可以更好的进行密封，提高密封效果。优选地，第二开孔141的孔径设置比金属棒料61的直径小0.5mm，以方便金属棒料61可以方便的穿过第二开孔141，另一方便可以保证有良好的密封效果。

同理，第一橡胶垫62上第一开孔621的孔径比金属棒料61的外径小0.3mm以上。将第一开孔621的孔径设置比金属棒料61的直径小0.3mm以上，可以更好的进行密封，提高密封效果。优选地，第一开孔621的孔径设置比金属棒料61的直径小0.5mm，以方便金属棒料61可以方便的穿过第一开孔621，另一方便可以保证有良好的密封效果。

进一步地，请参阅图2、图3和图4，索套装置10包括用于底压第一橡胶垫62的基座11和用于将基座11固定于海水金属管道上的卡箍20，第一通孔111开设于基座11上。设置基座11，即可以更好的抵持第一橡胶垫62，同时可以稳定的支撑住金属棒料61。设置卡箍20可以方便地将基座11固定在海水金属管道上，同时将使基座11抵压住第一橡胶垫62，以及将金属棒料61固定在海水金属管道上。在其它实施例中，也可以使用绑带将基座11固定在海水金属管道上。

进一步地，基座11上第一通孔111中安装有至少一个密封圈13，密封圈13套于金属棒料61上。设置密封圈13，可以更好提将金属棒料61与第一通孔111的侧壁间的间隙密封，提高密封效果。本实施例中，设置有三个密封圈13，三个密封圈13间隔设置。

进一步地，在第一通孔111的侧壁上开设有定位槽113，以便定位相应的密封圈13。

本实施例中，沿海水金属管道的径向，第一橡胶垫62、各密封圈13及第二橡胶垫14依次设置，这样在密封时，可以通过多个橡胶垫及多个密封圈13，实现更好的密封堵漏，防止海水泄漏。

进一步地，卡箍20包括分别与基座11的两侧固定相连的两个第一弧形板21、与两个第一弧形板21配合构成环的第二弧形板22和将各第一弧形板21的自由端分别与第二弧形板22的两端相连的紧固组件23。使用第一弧形板21和第二弧形板22，可以更为平稳地套在海水金属管道上，结构简单，成本低，且安装方便。

本实施例中，紧固组件23包括与第一弧形板21的自由端相连的第一连接板231、与第二弧形板22的相应端相连的第二连接板232和连接第一连接板231与第二连接板232的连接螺栓233。使用连接螺栓233将第二连接板232与第一连接板231固定相连，从而将第一弧形板21与第二弧形板22相边，同套装固定在海水金属管道上。另外，使用连接螺栓233，可以更方便的调节第一弧形板21与第二弧形板22围成一环的大小，以适应更多直径的海水金属管道。在其它实施例中，也可以通过卡扣结构将第一连接板231与第二连接板232固定相连。在还有一些实施例中，可以将第二连接板232的一端与一个第一连接板231的自由端枢接相连，而第二连接板232的另一端通过螺栓或卡扣与另一个第一连接板231的自由端相连。

进一步地，各第一连接板231与相应的第一弧形板21焊接相连，各第二连接板232与第二弧形板22相应端焊接相连。在另一些实施例中，也可以将各第一连接板231与相应的第一弧形板21一体成型，如将各第一弧形板21的自由端折弯形成相应的第一连接板231。同理，各第二连接板232与第二弧形板22一体成型，如将第二弧形板22的两端折弯形成两个第二连接板232。

进一步地，基座11的内表面呈与海水金属管道配合的弧形。将的基座11有内表面设置为弧形，以便更好的将第一橡胶垫62抵压在海水金属管道上，使第一橡胶垫62更好的对海水金属管道的腐蚀穿孔处进行密封。

请参阅图1和图2，进一步地，所述定位步骤之前还包括清理S0步骤：清洁海水金属管道上腐蚀穿孔区域，去除腐蚀穿孔区域上的杂质和污渍。设置清理S0步骤，在将第一橡胶垫62抵压在海水金属管道上时，可以使第一橡胶垫62与海水金属管道贴合更为紧密，进而可以提高密封效果。

本实施例中，清理S0步骤设置在准备S1步骤之前。在另一些实施例中，清理S0步骤也可以设置在准备S1步骤之后。

本发明的海水金属管道腐蚀穿孔在线修补方法可以实现在线对海水金属管道上的腐蚀穿孔进行封堵，防止海水金属管道腐蚀，无需隔离海水系统。另外，可以按时或根据需要随时补充金属棒料61，以延长对海水金属管道的保护时间，提高海水金属管道使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。