CN102995027B - 一种地下管道系统阴极保护用牺牲阳极 - Google Patents
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Abstract
一种地下管道系统阴极保护用牺牲阳极，其通过馈电装置（4）与地下管道（1）形成电连接，并最终构成地下管道阴极保护系统；其特征在于：所述牺牲阳极（7）具体为分段式结构，外部为牺牲阳极材料层（701）、内部为中空的钢筒（702）；各段之间通过螺纹连接构成钢筒（701）之间的电连接关系，最上部和下部设置有密封用的封堵（704），上部引出馈电电缆（401）连接馈电装置（4）并最终与地下管道（1）形成电连接关系。这样即可施工得到地下管道系统用阴极保护装置。由此可见本发明可以很好地应用于地下管道系统用阴极保护装置施工过程中，是最重要的技术效果的保证，其具有巨大的经济价值和社会价值。
Description
技术领域
本发明涉及地下管道防护技术领域，特别提供了一种地下管道系统阴极保护用牺牲阳极。
背景技术
现有技术中，采用大口径钢质输水管线具有安全、可靠及建设周期短的优点，是目前输水工程中比较常用方法。该工艺主要是通过工作竖井间操作进行管道顶进埋设，除工作竖井外其它管线途径地面不进行地面挖掘。现有技术中，借助于馈电装置连接牺牲阳极进行地下管道防护是一种常规技术方案，但是，新的效果更好的牺牲阳极设计方案始终是技术难点之一。
人们迫切希望获得一种技术效果优良的地下管道系统阴极保护用牺牲阳极。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术效果优良的地下管道系统阴极保护用牺牲阳极。
本发明提供了一种地下管道系统阴极保护用牺牲阳极，其通过馈电装置4与地下管道1形成电连接，并最终构成地下管道阴极保护系统；其特征在于：所述牺牲阳极7具体为分段式结构，外部为牺牲阳极材料层701、内部为中空的钢筒702；各段之间通过螺纹连接构成钢筒701之间的电连接关系，最上部和下部设置有密封用的封堵704，上部引出馈电电缆401连接馈电装置4并最终与地下管道1形成电连接关系；
所述地下管道系统阴极保护用牺牲阳极，其特征在于：牺牲阳极材料层701材料满足下述几种要求之一或其组合：镁阳极，锌阳极，铝-锌-铟系合金牺牲阳极，锌－铝－镉合金牺牲阳极。
所述地下管道系统阴极保护用牺牲阳极，其特征在于：牺牲阳极7的布置间距为50－500米；成对布置或者单一布置。
这样即可施工得到地下管道系统用阴极保护装置。由此可见本发明可以很好地应用于地下管道系统用阴极保护装置施工过程中，是最重要的技术效果的保证，其具有巨大的经济价值和社会价值。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为埋地钢管在土壤中的腐蚀示意图；
图2为牺牲阳极7借助于馈电装置4沿地下管道1两侧布置的原理示意图，图2中，地下管道1应为横截面，但简化为一个圆形外轮廓表示地下管道1；
图3为处于中间段的牺牲阳极结构简图；
图4为带有辅助用于吊装的结构的牺牲阳极7最上部一端的局部结构示意图；
图5为图4的右视图;
图6为钢材的电位－PH图；
图7为钢管桩阴极保护基本结构原理图之一；
图8为钢管桩阴极保护基本结构原理图之二。
具体实施方式
附图标记含义如下：地下管道1、地表101、馈电装置4、牺牲阳极7、牺牲阳极物料体701、支撑钢筒702、牺牲阳极接头703、牺牲阳极配重。
实施例1
一种地下管道系统阴极保护用牺牲阳极，其通过馈电装置4与地下管道1形成电连接，并最终构成地下管道阴极保护系统；
所述牺牲阳极7具体为分段式结构，外部为牺牲阳极材料层701、内部为中空的钢筒702；各段之间通过螺纹连接构成钢筒701之间的电连接关系，最上部和下部设置有密封用的封堵704，上部引出馈电电缆401连接馈电装置4并最终与地下管道1形成电连接关系；
所述地下管道系统阴极保护用牺牲阳极：牺牲阳极材料层701材料满足下述几种要求之一或其组合：镁阳极，锌阳极，铝-锌-铟系合金牺牲阳极，锌－铝－镉合金牺牲阳极。
所述地下管道系统阴极保护用牺牲阳极：牺牲阳极7的布置间距为50－500米；成对布置或者单一布置。
本实施例应用于地下管道系统用阴极保护装置施工方法，所述地下管道系统用阴极保护装置施工方法依次满足下述要求：
①首先从地下管道1外部上方的地表101向地下管道1的方向钻孔，孔直径10～1200mm，该孔直达地下管道1的外壁但不应破坏地下管道1；各孔沿地下管道1在其正上方布置，各孔之间的间距为100-500m；
②然后向上述过程钻出的孔内安装中空的外护管，并使外护管的前端接触到地下管道1外壁并由外护管和地下管道1外壁共同构成相对封闭的管状空腔；外护管具体为钢管或塑料管；其规格为:内腔直径50-200mm；外护管内部可能填充有一些泥沙内容物；
③下防水套管：将防水套管放入外护管内，并使固定布置在防水套管前端的馈电连接头与地下管道1外壁紧密接触且不移动，然后进行焊接操作；
所述馈电连接头设置在整个防水套管最前段，馈电连接头前端设置有封闭的内腔，其前端厚度为0.2-8mm；馈电连接头封闭内腔的前端面为锥面，锥面的横截面随距离馈电连接头的前端面的减小而减小；馈电连接头上预先固定有馈电电缆；
④遥控焊接：使用焊接装置将防水套管前端的馈电连接头与地下管道1的金属部分焊接在一起形成电连接关系；
⑤牺牲阳极组的布置施工：预先在地下管道1附近打孔，埋入牺牲阳极，并通过馈电装置将其与地下管道1形成电连接，并最终构成地下管道阴极保护系统；牺牲阳极的布置间距为50－500米；成对布置或者单一布置。
这样即可施工得到地下管道系统用阴极保护装置。由此可见本实施例可以很好地应用于地下管道系统用阴极保护装置施工过程中，是必要的辅助工具，可以很好地保证施工效果。
牺牲阳极7施工时的相关知识解释：预先在地下管道1附近打孔，埋入牺牲阳极7，并通过馈电装置4将其与地下管道1形成电连接，并最终构成地下管道阴极保护系统；牺牲阳极7的布置间距为50－500米；成对布置或者单一布置；
牺牲阳极7为分段结构，每一段牺牲阳极7的构成如下：牺牲阳极物料体701、支撑钢筒702、牺牲阳极接头703、牺牲阳极配重；其中：牺牲阳极物料体701为筒状，其固定设置在支撑钢筒702的外侧面外部，分段结构的牺牲阳极7中各段相互之间通过固定在支撑钢筒702上的牺牲阳极接头703顺序串联固定连接为一体；每一段牺牲阳极7至少有一个牺牲阳极接头703；抗浮用的牺牲阳极配重固定布置在支撑钢筒702内部空腔中或者支撑钢筒702内壁上；
当牺牲阳极7有2个牺牲阳极接头703时，其二者分别布置在分段的牺牲阳极7的两端，其中一个牺牲阳极接头703有内螺纹结构，另一个牺牲阳极接头703上设置有凸出的外螺纹结构，相邻两段牺牲阳极7上的分别带有内螺纹结构和外螺纹结构的两个牺牲阳极接头703相互配合连接为一体；
设置在最端部的那一段牺牲阳极7的远离牺牲阳极7主体部分的那一端还设置有固定在牺牲阳极7上的防锈防水用堵头；
牺牲阳极物料体701具体由多种材料选择：镁阳极，锌阳极，铝-锌-铟系合金牺牲阳极，锌－铝－镉合金牺牲阳极。其结构参见附图3；
图4、5分别为整个牺牲阳极7最上部的一种可能的结构，带有辅助用于吊装的结构和电连接的结构；辅助用于吊装的结构参见图4、5中的吊环结构，电连接的结构在图4、5中为画出。
Claims (3)
1.一种地下管道系统阴极保护用牺牲阳极，其通过馈电装置(4)与地下管道(1)形成电连接，并最终构成地下管道阴极保护系统；其特征在于：所述牺牲阳极(7)具体为分段式结构，外部为牺牲阳极材料层(701)、内部为中空的钢筒(702)；各段之间通过螺纹连接构成钢筒(702)之间的电连接关系，最上部和下部设置有密封用的封堵(704)，上部引出馈电电缆(401)连接馈电装置(4)并最终与地下管道(1)形成电连接关系。
2.按照权利要求1所述地下管道系统阴极保护用牺牲阳极，其特征在于：牺牲阳极材料层(701)材料满足下述几种要求之一或其组合：镁阳极，锌阳极，铝-锌-铟系合金牺牲阳极，锌－铝－镉合金牺牲阳极。
3.按照权利要求1或2所述地下管道系统阴极保护用牺牲阳极，其特征在于：牺牲阳极(7)的布置间距为50－500米；成对布置或者单一布置。
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