阴极保护辅助助设备制作与应用

阴极保护阳极网焊接辅助设备

自动控制的设计制作与应用

【摘要】

由于阴极保护辅助阳极网无法采用通常的电焊和氧焊焊接，经过研究、探索、试验，制作出手工辅助的自动焊接设备。它利用焊极与钛片或阳极带间的虚接触，产生引弧，使紧密接触的钛片和阳极带迅速熔焊，连接在一起，达到连接牢固，导电性能良好的目的。【关键词】阳极网、辅助设备、自动控制、制作、应用引言玉门油田青西联合站，3具5000m3储罐底板的阴极保护，采用外加电流阴极保护法，其辅助阳极采用网状铺设在罐基础的砂垫层中。辅助阳极材料为混合金属氧化物阳极带和钛金属连接片。钛片与钛片间以及钛片与阳极带间的连接为点焊。焊接点数量为105个。（如图1所示）

混凝土圈梁

钛连接片

阳极带

1800电缆A3A2×

A1

11

（5000m3储罐）

图1公司在多年的施工中，没有接触到类似阳极网的安装，因而也没有用于钛片与钛片间以及钛片与混合金属氧化物阳极带间焊接的点焊机。据了解,浙江有厂家生产，价值3万余元。该工作量不大，公司几年也遇不上一次类似阳极网的安装，重新购置一台点焊机不划算；况且施工工期紧，已没有等待购买的时间了。我认为：不管用什么方法，只要能将阴极保护阳极网焊接完后，连接紧密牢固，并达到设计要求的导电性能就行。这一想法得到分公司领导和其他技术人员的赞同。

1、自制原因1、自制原因公司在多年的施工中，没有接触到类似阳极网的安装，因而也没有用于钛片与钛片间以及钛片与阳极带间焊接的点焊机。据了解,浙江有厂家生产，价值3万元。该工作量不大，公司几年也遇不上一次类似阳极网的安装，重新购置一台点焊机不合算；况且施工工期紧，已没有等待购买的时间了。我认为：不管用什么方法，只要能将阴极保护阳极网焊接完成，且连接牢固，并达到设计要求的导电性能就行。这一想法得到分公司领导和其他技术人员的赞同。

在经过直接氧焊和电焊的失败后，我重新认识了钛片和阳极带的物理性能；能否借鉴一下点焊的焊接方法，在钛片与钛片，或钛片与阳极带间，施加一定的电流，或者通过引弧，产生高温使其快速熔焊，达到连接在一起的目的。经过认真思考，以及简单的实验，我认为后者可行，接下来就是采取怎样的过程，来实现引弧焊接这一目标。2、初步探索

一、实习3、设备及材料的选择

3.1焊接设备的选择由于在上述焊接方法中，要用到一定容量的电流，我选择一台运转正常的电焊机，其好处有两点：（1）电焊机的输出电流可调。（2）电焊机的输出电压较低，焊接过程中，不会对人身安全造成危害。3.2焊极及其它材料的选择因为在焊接过程中，要求较大的电流通过钛片与阳极带时，与之接触的焊极不被熔化，故氩弧焊用的钨极，我认为是最佳的备选材料。在焊接中还会用到绝缘橡胶板、螺栓，双簧片以及控制回路安装等其它辅助材料。4、焊接辅助设备的制作4、焊接辅助设备的制作

4.1取两块240×200×12mm的绝缘橡胶板，并在其中一块绝缘板（A）的正中心位置开一个φ26mm的孔；在另一块绝缘板（B）的正中心位置开一个φ11mm的孔，并在图示位置开两道垂直相交的小槽（13×1mm）。两板之间用铰链连接。（如图2）

铰链

200AB

φ26φ11

24013×1

图24、焊接辅助设备的制作4.2将一螺栓M10×20除去顶帽后对准直径为20mm、厚1.5mm的圆形钢质垫片中心，并与之垂直焊接在一起（如图3）；然后穿过图2中B板的中心孔（从上向下），并将接地线与之相连在一起，用螺母拧紧。

20102010

正面图侧面图

图3

垫片焊缝

4、焊接辅助设备的制作

4.3选择长度为150mm，宽10mm左右的双簧片，将钨极紧密固定在其一端，且上下可调；在双簧片上固定一个用于控制焊接时间的辅助触头a，此触头也可上下调整，并与双簧片绝缘；在绝缘隔板A的正上面，靠近铰链边缘端10mm处，安装一个固定双簧片的基座，基座高度为30mm，将双簧片紧密固定在上面；在辅助触头a的正下方安装一个固定触点b，调节触头a，可以改变触头a和触点b间的距离。触头a和触点b分别用导线引出。安装时注意，双簧片热膨胀系数大的一面在下。（如图4）

双簧片基座触头a钨极

固定触点b

20

10

图4

4.4将上述所有部件组合后如图5所示，并在接地线中间增加一个开关，目的是为了更安全。

绝缘板A

a绝缘板Bb

接地线

接地线开关

图5

双簧片基座钨极

5、电气自动控制原理图的设计

5.1主控制回路原理图

K1K2CJ

交流220VKJKZ

注：K1—停止按钮K2—启动按钮KZ—中间继电器常开触点

CJ—交流接触器线圈KJ—交流接触器常开触点

图65.果2辅助软控制拆回路兰原理洪图K3Z+直流痛24啦V–A螺B注：取K寒3—帽开关症Z—纵中间芳继电格器线雨圈A—诵接辅本助触老头a沿B—钟接固暖定触蜡点b图伐75.拒3焊接婶控制疤回路按原理型图K4E季F+电焊火机–徐C注：羡C昨—交穷流接煌触器今（1蓝00笋A）守K狠4—煌接地亦线开朝关E—伸接接怎地线混F—逮接双付簧片图畏86、工作物原理6.悲1将焊尼接钛陷片和岩阳极宣带放屯置在立绝缘江橡胶毅板B蚕的小浊槽内牺，合爬上绝甚缘橡砖胶板切A，夕压紧货后用倾15讨0m伯m夹葱钳夹紧。6.浮2焊接狠控制接线路赖检查肉无误冤后，宜开启犯电焊演机，垦调节兴焊接明电流惕。6.育3先调诸整钨谊极的面高低派，使欺其与甘钛片捕或阳摩极带开接触草良好贺。6.吵4再调滑整辅卖助触然头a灶，使伶其与花固定掘触点将b接匠触良懂好。6.饱5检查按交流锡22盈0V仁电源笑、直胸流2案4V算电压雅是否肯正常蛙。6.血6合上冠开关婚K3拢、K园4，岩中间骑继电灿器线搁圈Z饥得电赖，继赚电器帝常开漫触点览KZ喜闭合给。6.蝇7按下碗启动享按钮胜K2觉，交车流接兼触器例线圈炼CJ欧得电尘，接架触器破常开逐触点若KJ开闭合陆（自要保）张，同看时接排触器暴C主叉触点让闭合功，此殖时电校焊机旷向焊虾接回血路供溪电。6.暖8电流选流经细双簧橡片时齿，双比簧片妄发热都，向丑上弯剪曲。6.匹9当钨忠极慢摊慢离缸开钛闹片或怕阳极块带时者，产驱生电辅弧，访使钛碰片和腥阳极锈带熔少焊在也一起粱。6.叮10双簧亡片向者上弯毯曲，搭带动揪辅助坛触头茄a脱槽离触揪点b岂，控旺制回摧路中叔间继斯电器哑线圈驼Z失链电。6.枣11同时妻中间杯继电傅器常澡开触贿点K耀Z打辟开，喜交流妨接触鞠器线桑圈C致J失箩电，溉接触架器常做开触夸点K惭J打呆开。6.狗12接触赞器C件主触铅头打纹开；衡焊接肾完毕扶。7、蠢试焊榴与焊哗接7.弱1试焊蚂的目识的就勒是通没过试档验得攻到适边合于桐钛片税和阳诵极带椅熔焊申在一点起的浸电流霞值的敢大小储，引羞弧时变间的庭长短矛和引舍弧