專利名稱：用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種陰極保護防腐裝置，具體說是一種用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置。
背景技術：
城市埋地管線輸送著工業(yè)和民需的各種與國民經濟密切相關的重要物流，如水、 油、氣等，這些物流的安全輸送是非常重要的，它們是城市生存和發(fā)展的生命線。但是由于自然環(huán)境土壤腐蝕性、管內輸送物流的腐蝕性、防護涂覆層的老化，使投入使用的鋼制埋地管線頻繁發(fā)生腐蝕穿孔(或斷裂)的泄露事故，大大的影響了整條管道的使用壽命。為解決此問題，實踐證明，對鋼制埋地管線采用涂覆層加陰極保護的“雙保護技術”是有效的，對埋地鋼質管道進行有效的陰極保護也是十分必要的，減少了管道的更換頻率，現(xiàn)有技術大多數(shù)都是采用了犧牲陽極的施工方法。隨著城市管網的擴建，管網越來越密集，而且處于城市的繁華地段，無法開挖，給犧牲陽極施工帶來了困難。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置， 解決了由于城市管網越來越密集無法開挖的問題。為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，包括陽極井、恒電位儀、陽極組件、參比電極、接地極、陰極電纜和零位接陰電纜，所述恒電位儀通過陽極電纜與陽極組件連接，通過接地電極電纜與接地極連接，通過參比電極電纜與參比電極連接，恒電位儀還設置有與埋地鋼質管道接通的陰極電纜和零位接陰電纜；所述的陽極組件包括埋設在陽極井中的多支輔助陽極、安裝輔助陽極的陽極架、設置在陽極架上的導氣管、連接在每個輔助陽極上的多根井中陽極電纜和用于匯流多根井中陽極電纜的匯流排；所述陽極電纜連接在匯流排上。所述埋地鋼質管道的外壁設有防腐層，保護埋地鋼質管道與非保護管道絕緣。所述輔助陽極為貴金屬氧化物陽極或高硅鑄鐵陽極。所述輔助陽極周圍充以焦炭，外面包以棉布袋。所述參比電安裝在埋地鋼質管道旁。所述參比電極在埋設前要充分浸泡Mh，埋設時周圍有不少于20Kg的填料，并使參比電極位于填料的中心。所述接地極埋設在至少5米深的井里，接地電阻小于10 Ω。所述每支輔助陽極通過自身陽極架上的法蘭盤串聯(lián)成一體，填設到鉆好的陽極井里。所述輔助陽極下井后，陽極井里填上焦炭，焦炭上面填鵝卵石。所述輔助陽極埋設在至少16米深的陽極井里。本實用新型的有益效果是深井陽極投資少、工程量小、不受地形限制；深井陽極對被保護側的地下鋼結構的影響極小，接地電阻小、干擾小、節(jié)能；深井陽極保護效果好、輸出電流大、距離長。

圖1是本實用新型的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置的結構示意圖。圖2是本實用新型的輔助陽極包裹的結構示意圖。圖中1、鋼質管道，2、參比電極，3、恒電位儀，4、匯流排，5，15、輔助陽極，6，16、陽極架，7、陽極井，8、接地極，9、陰極電纜，10、零位接陰電纜，11、參比電極電纜，12、接地極電纜，13，23、井中陽極電纜，14、陽極電纜，17，27、法蘭盤，18、導氣管，19、棉布袋。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明如圖1所示，本實用新型的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，包括陽極井7、恒電位儀3、陽極組件、參比電極2、接地極8、陰極電纜9和零位接陰電纜10，所述恒電位儀3通過陽極電纜14與陽極組件連接，通過接地電極電纜12與接地極8連接，通過參比電極電纜11與參比電極2連接，恒電位儀3還設置有與埋地鋼質管道1接通的陰極電纜9和零位接陰電纜10 ；所述的陽極組件包括埋設在陽極井7中的多支輔助陽極5，15、 安裝輔助陽極5，15的陽極架6，16、設置在陽極架上的導氣管18、連接在每個輔助陽極5， 15上的多根井中陽極電纜13，23和用于匯流多根井中陽極電纜13，23的匯流排4 ；所述陽極電纜14連接在匯流排4上。所述埋地鋼質管道1的外壁設有防腐層，保護埋地鋼質管道與非保護管道絕緣。 所述輔助陽極5，15為貴金屬氧化物陽極或高硅鑄鐵陽極，優(yōu)選高硅含鉻鑄鐵陽極。如圖2所示，所述輔助陽極5，15周圍充以焦炭，外面包以棉布袋19。所述參比電極2安裝在埋地鋼質管道旁，參比電極2在埋設前要充分浸泡Mh，埋設時周圍有不少于20Kg的填料，填料為石膏粉(CaSO4JH2O)工業(yè)硫酸鈉(Na2SO4)膨潤土混合而成，其混合比為75 5 2，參比電極位于填料的中心。所述參比電極2選用長壽命參比電極。所述接地極8埋設在至少5米深的井里，接地電阻小于10 Ω。所述每支輔助陽極5，15通過自身陽極架6，16上的法蘭盤17，27串聯(lián)成一體，填設到鉆好的陽極井7里，輔助陽極下井后，陽極井7里填上焦炭，焦炭上面填鵝卵石。輔助陽極5埋設在至少16米深的陽極井里。深井陽極陰極保護是強制電流法的一種，輔助陽極的功能是把保護電流送到保護體上，故陽極工作時處在電解狀態(tài)下。直流電源是強制電流的動力源，它的基本要求是穩(wěn)定可靠，能長期連續(xù)運行，適應各種環(huán)境條件。金屬材料的腐蝕是以腐蝕電池作用為主的電化學過程，存在著下面的反應過程陽極反應Fe4e— Fe2+陰極反應H20+^02+2e—20H一[0029]它是由外部的直流電源直接向被保護金屬通以陰極電流，使之陰極極化，達到陰極保護的目的。具體地說，將每支高硅鑄鐵輔助陽極5，15通過自身陽極架6，16上的法蘭盤17，27 串聯(lián)成一體，接好導氣管18，填設到鉆好的陽極井7里，參比電極2安裝在鋼質管道1旁，陰極電纜9、零位接陰電纜10通過鋁熱焊接的方式焊在鋼質管道1上，陽極電纜14是將每支井中陽極電纜13，23通過匯流排4匯流合并成一根，接地極8埋設在5米深的井里，參比電極電纜11、陰極電纜9、零位接陰電纜10、陽極電纜14和接地極電纜12各自接在恒電位儀 3的相應接點。在恒電位儀3持續(xù)供電的過程中，使深井陽極和管道構成電流回路，從而使管道得到保護。例如本實用新型的用于埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置用于北京市豐臺地區(qū)天然氣管道深井陽極陰極保護工程。工程為北京市燃氣集團所屬豐臺區(qū)管線，管線全長20Km，管道為DN400鋼管，外防腐層為環(huán)氧煤浙青。管網面積為東西長5Km，南北長3Km， 管道主要敷設在豐臺區(qū)客流量較大的居民區(qū)旁的干道上。主要工程量包括1 口深井，以及配套的恒電位儀(數(shù)控電源)、長效參比電極、陰極匯流點。陽極井深為120米，井內設輔助陽極20支，恒電位儀規(guī)格為50A/60V，型號PS-1，產地福建暢聯(lián)電子有限公司。本工程鉆鑿Φ400πιπι、深度120m井孔一眼，埋設深井輔助陽極20支，安置恒電位儀 1臺。深井陽極、參比電極、接地極通過電纜和恒電位儀相連接，在恒電位儀持續(xù)供電的過程中，使深井陽極和管道構成電流回路，從而使管道得到保護。施工中，全線設置22處絕緣接頭，以隔絕保護段管線和非保護斷管線的電流導通，造成電流流失；全線設置沿線測試點19個，以便于定期檢測管道的陰極保護現(xiàn)狀。在深井陽極陰極保護系統(tǒng)運行后，管線從運行至今，運行狀況良好，全線管道的保護電位均在-0. 85v -1. 5v之間，達到了設計要求。施工全過程處于安全、穩(wěn)定、快速、優(yōu)質的可控狀態(tài)，工程質量優(yōu)良，無安全生產事故發(fā)生，得到了建設、監(jiān)理各方的好評。因施工地段處于繁華的居民區(qū)附近，同時又是主干道路上，采用了本設備，克服了無法開挖的難點，減少了對附近居民出行的影響，同時也減少了犧牲陽極需逐點開挖的人力、財力的浪費，節(jié)省了資源，降低了資金的投入。綜上所述，本實用新型的內容并不局限在上述的實施例中，相同領域內的有識之士可以在本實用新型的技術指導思想之內可以輕易提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本實用新型的范圍之內。
權利要求1.一種用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，包括陽極井、恒電位儀、陽極組件、參比電極、接地極、陰極電纜和零位接陰電纜，其特征在于，所述恒電位儀C3)通過陽極電纜(14)與陽極組件連接，通過接地電極電纜(12)與接地極(8)連接，通過參比電極電纜(11)與參比電極( 連接，恒電位儀C3)還設置有與埋地鋼質管道(1)接通的陰極電纜 (9)和零位接陰電纜(10)；所述的陽極組件包括埋設在陽極井(7)中的多支輔助陽極(5， 15)、安裝輔助陽極(5，15)的陽極架(6，16)、設置在陽極架上的導氣管(18)、連接在每個輔助陽極(5，15)上的多根井中陽極電纜(13,23)和用于匯流多根井中陽極電纜(13,23)的匯流排⑷；所述陽極電纜(14)連接在匯流排⑷上。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，其特征在于，所述埋地鋼質管道(1)的外壁設有防腐層，保護埋地鋼質管道與非保護管道絕緣。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，其特征在于，所述輔助陽極(5，15)為貴金屬氧化物陽極或高硅鑄鐵陽極。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，其特征在于，所述輔助陽極(5，15)周圍充以焦炭，外面包以棉布袋(19)。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，其特征在于，所述參比電極(2)安裝在埋地鋼質管道旁。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，其特征在于，所述參比電極(2)在埋設前要充分浸泡Mh，埋設時周圍有不少于20Kg的填料，并使參比電極位于填料的中心。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，其特征在于，所述接地極(8)埋設在至少5米深的井里，接地電阻小于10 Ω。
8.根據(jù)權利要求1所述的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，其特征在于，所述每支輔助陽極(5，15)通過自身陽極架(6，16)上的法蘭盤(17，27)串聯(lián)成一體，填設到鉆好的陽極井(7)里。
9.根據(jù)權利要求8所述的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，其特征在于，所述輔助陽極下井后，陽極井(7)里填上焦炭，焦炭上面填鵝卵石。
10.根據(jù)權利要求1所述的用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，其特征在于，所述輔助陽極(5，15)埋設在至少16米深的陽極井里。
專利摘要本實用新型公開了一種用于保護埋地鋼質管道的深井陽極陰極保護裝置，包括陽極井、恒電位儀、陽極組件、參比電極、接地極、陰極電纜和零位接陰電纜，所述恒電位儀通過陽極電纜與陽極組件連接，通過接地電極電纜與接地極連接，通過參比電極電纜與參比電極連接，恒電位儀還設置有與埋地鋼質管道接通的陰極電纜和零位接陰電纜；所述的陽極組件包括埋設在陽極井中的多支輔助陽極、安裝輔助陽極的陽極架、設置在陽極架上的導氣管、連接在每個輔助陽極上的多根井中陽極電纜和用于匯流多根井中陽極電纜的匯流排；所述陽極電纜連接在匯流排上。在恒電位儀持續(xù)供電的過程中，使深井陽極和管道構成電流回路，使管道得到保護。
文檔編號C23F13/06GK202030825SQ20112008522
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權日2011年3月28日
發(fā)明者孫濤, 孟繁強, 張雪麗, 樸志杰 申請人:天津市管道工程集團有限公司