李蘭現(xiàn) 周明佳 郝建紅 張晉龍 許彥雷 周懷杰

摘 要： 本技術(shù)涉及地線連接裝置，尤其涉及一種用于帶保護(hù)層的海底管道焊接作業(yè)中所使用的海底管道焊接地線連接器。一種海底管道焊接地線連接器，包括兩個(gè)相互對(duì)應(yīng)的弧形板，兩弧形板的底部?jī)?nèi)壁上相互對(duì)應(yīng)各連接有一導(dǎo)電接觸塊，兩弧形板的外壁上相互對(duì)應(yīng)各連接有一個(gè)地線連接螺栓，螺栓上安裝一螺母，兩弧形板上端部通過(guò)連接結(jié)構(gòu)將兩弧形板連接在一起構(gòu)成一焊接地線連接器。本技術(shù)設(shè)計(jì)能夠牢固地夾緊在海底管道上，保證海管焊接安全、順利的進(jìn)行 ;焊接時(shí)，與海底管道間保持良好的導(dǎo)電性，形成穩(wěn)定的電流，使海底管道焊接的質(zhì)量得到保障 ;其使用壽命長(zhǎng)，有效地降低了焊接成本。

關(guān)鍵詞： 提高效率;降低成本;提高質(zhì)量;消除磁場(chǎng)

技術(shù)背景

在海上石油開發(fā)工程中，需要在海底鋪設(shè)海底輸油管道。在海底管道鋪設(shè)前，需要在陸地或鋪管船上對(duì)海底管道進(jìn)行焊接接長(zhǎng)，海底管道的焊接接長(zhǎng)時(shí)，通常是由操作人員分別從海底管道兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行施焊，焊接時(shí)采用直流正接的焊接方式，即 ：焊條與電源正極相連，海底管道為負(fù)極與地線相連，由于海底管道設(shè)有防腐層，其管頭兩端留出長(zhǎng)度約為150mm 的裸露金屬本體，以方便鋪設(shè)時(shí)的組對(duì)和焊接操作。因此，焊接地線只能與裸露金屬母材相連，且應(yīng)連接在將要施焊端的金屬母材上。在焊接時(shí)，為保障焊接的順利進(jìn)行及獲得良好的焊接質(zhì)量，要求地線與海底管道連接必須牢靠，并且要求地線與海底管道間具有良好的導(dǎo)電性。

傳統(tǒng)的海底管道與焊接地線是采用兩塊磁鐵吸附的形式進(jìn)行連接的，兩塊尺寸為 ：100mm×50mm×40mm，使用這兩塊磁鐵分別將兩條焊接地線壓放、吸附在海底管道的裸露管柱的外壁上，以達(dá)到導(dǎo)電的目的。然后，再由操作人員接通電源對(duì)海底管道進(jìn)行焊接工作。

存在問(wèn)題 ：

1、磁鐵受到電弧所產(chǎn)生磁場(chǎng)及焊接高溫的影響，磁性受到削弱，形成消磁過(guò)程，造成其使用壽命極短 （ 只有 10 天 ），磁鐵更換頻繁，更換費(fèi)用高 ;

2、在焊接過(guò)程中，磁鐵受到電弧磁場(chǎng)的影響，造成其磁性不均勻，磁鐵和地線容易脫落，造成安全隱患，影響焊接進(jìn)度 ;

3、磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)造成了電弧的磁偏吹現(xiàn)象，影響了焊接質(zhì)量 ;

4、磁鐵易吸附鐵屑，造成其與管壁接觸不實(shí)，使焊接電流不穩(wěn)定，影響了焊接質(zhì)量。

技術(shù)內(nèi)容：

本技術(shù)的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種海底管道焊接地線連接器，其能夠牢固地夾緊在海底管道上，保證海管焊接安全、順利的進(jìn)行 ;焊接時(shí)，與海底管道間保持良好的導(dǎo)電性，形成穩(wěn)定的電流，使海底管道焊接的質(zhì)量得到保障 ;其使用壽命長(zhǎng)，有效地降低了焊接成本。

本技術(shù)包括 ：兩個(gè)相互對(duì)應(yīng)的弧形板，兩弧形板由鋼管截切而成 1/4 鋼管圓環(huán)，為方便本實(shí)用新型的攜帶、搬運(yùn)方便，左、右兩弧形板截切的弧心角的范圍為 ：90°～ 110°，寬度范圍為 ：20 ～ 80 毫米，厚度范圍為 ：8 ～ 16 毫米 ;為保證其能在對(duì)應(yīng)尺寸管道上安裝，截切管柱的外徑應(yīng)比所連接夾緊的管道外徑要稍大，對(duì)于小于 6in（ 英寸 ） 的管道，截切管柱的外徑應(yīng)比所連接夾緊的管道外徑大 0.75 ～ 1.5in（ 英寸），對(duì)于6～10in（英寸）的管道，截切管柱的外徑應(yīng)比所連接夾緊的管道外徑大1.25～ 2.5in（ 英寸 ）。為使連接器與管道間具有牢固的接觸及良好導(dǎo)電性能，在左、右兩個(gè)相互對(duì)應(yīng)的弧形板的底部?jī)?nèi)壁上相互對(duì)應(yīng)各焊接有一導(dǎo)電接觸塊，導(dǎo)電接觸塊的材料采用普通碳鋼，兩導(dǎo)電接觸塊與相應(yīng)弧形板既 ：截切 1/4 鋼管圓環(huán)的焊接采用的是銅基釬焊。為使焊接地線能牢固的連接在本實(shí)用新型上，并保證焊接地線與本實(shí)用新型間有良好的導(dǎo)電性能，在左、右部分截切弧形板的外壁上均焊接了一個(gè)連接螺栓，兩連接螺栓上均安裝了一個(gè)連接螺母，兩連接螺栓與相應(yīng)的截切弧形板的焊接采用的是銅基釬焊。左右兩弧形板上端部各焊接有一連接結(jié)構(gòu)，通過(guò)兩連接結(jié)構(gòu)將左右兩弧形板連接為一體構(gòu)成一焊接地線連接器。其中，左弧形板上的連接結(jié)構(gòu)主要由擋塊銷軸座板及安裝在銷軸座板上的夾緊結(jié)構(gòu)構(gòu)成，擋塊及銷軸座板并列垂直焊接在左弧形板外壁上端，兩銷軸座板上各設(shè)有一孔，銷軸通過(guò)該孔安裝在銷軸座板上。銷軸上通過(guò)軸孔配合連接一夾緊結(jié)構(gòu) ;夾緊結(jié)構(gòu)包括 ：夾緊螺柱及夾緊螺母總成夾緊螺柱由螺柱及焊接在螺柱一端的旋轉(zhuǎn)螺母構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)螺母配合套裝在銷軸上 ;夾緊螺母總成主要由夾緊螺母與夾緊螺母連接為一體的小圓筒設(shè)在小圓筒兩端的開孔圓板及圓板和與圓板焊接的鋼絲手柄構(gòu)成 ;夾緊螺柱與夾緊螺母總成是通過(guò)螺柱與夾緊螺母的螺紋連接而形成為一個(gè)整體。為保證本實(shí)用新型在海底管道上的安裝夾緊，以及拆卸的順利進(jìn)行，也就是夾緊螺母總成沿夾緊螺柱旋入或旋出的順利進(jìn)行，所選用開孔圓板及小圓筒孔的直徑大于夾緊螺柱的直徑。右弧形板上的連接結(jié)構(gòu)由夾緊連接板及開孔扣板組成，夾緊連接板焊接固定在右弧形板的外壁上端，夾緊連接板上開有 U 型槽，夾緊連接板的一側(cè)焊接一開孔扣板，開孔扣板的開孔扣在左弧形板上的擋塊上，將左右弧形板連接為一體。

所述夾緊結(jié)構(gòu)包括 ：夾緊螺柱及夾緊螺母總成，夾緊螺柱由螺柱及連接在螺柱一端的旋轉(zhuǎn)螺母構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)螺母配合套裝在銷軸上 ;夾緊螺母總成主要由夾緊螺母、與夾緊螺母連接為一體的小圓筒、設(shè)在小圓筒兩端的開孔圓板及圓板和與圓板連接的鋼絲手柄構(gòu)成。所述夾緊連接板上設(shè)有 U 型槽。

本技術(shù)的安裝使用過(guò)程為 ：將右弧形板上的開孔扣板扣入左部分的擋塊中，形成本實(shí)用新型的初始連接，將初始連接好的連接器放置在裸露金屬管柱頂部的適當(dāng)位置處 ;再將夾緊螺柱與夾緊螺母總成連接整體繞銷軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入到夾緊螺母擋板的 U 型槽中，向外旋出夾緊螺母總成，當(dāng)導(dǎo)電接觸塊接觸海底管道外壁時(shí)，以適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力旋緊夾緊螺母總成，使連接器牢固的連接在海底管道上 ;最后，將兩焊接地線分別連在左右部分的連接螺栓上，擰緊左右部分的連接螺母完成焊接地線的連接，開通焊接電源，焊工就可以進(jìn)行所需的焊接工作。

技術(shù)效果：

本技術(shù)制造成本低、使用壽命長(zhǎng)，不需在頻繁更換，有效地降低了焊接成本 ;能夠牢固地夾緊在海底管道上，不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)、掉落現(xiàn)象，保證海管焊接安全、順利的進(jìn)行 ;焊接時(shí)，與海底管道間保持良好的導(dǎo)電性，形成穩(wěn)定的電流，使海底管道焊接的質(zhì)量得到保障。