CN103088344A - 一种移动杂散电流干扰作用下的管道模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种移动干扰源作用下的管道杂散电流干扰腐蚀模拟装置。涉及金属材料的一般防蚀和管道系统技术领域。它是在模拟管道(9)的两侧，施加电机(7)带动的动态干扰源来模拟运行中的机车，在容器槽(15)一侧设置一根导轨(10)，导轨(10)上悬挂移动干扰电极板正极(12)，干扰源正极板(12)与导轨(10)间用铜丝连接，干扰源正极板(12)用尼龙绳(8)与电机(7)相连，容器槽(15)另侧有干扰源负极板(4)；用记录仪(13)采集管道上相应的数据。本发明能进行移动干扰源作用下各种影响因素对管道的阴极保护影响模拟。

Description

一种移动杂散电流干扰作用下的管道模拟装置

技术领域

本发明是一种移动干扰源作用下的管道杂散电流干扰腐蚀模拟装置。涉及金属材料的一般防蚀和管道系统技术领域。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展，管道建设和轨道交通发展迅速，轨道交通往往采用专线交通方式，具有快捷、舒适等优点，但是由于轨道和大地绝缘不充分，导致部分电流流入土壤大地，这部分电流在土壤中遇到导电良好的金属管道会产生剧烈的杂散电流腐蚀，因此由轨道交通带来的管道杂散电流干扰影响问题日益突出。

目前，由于轨道交通机车是固定周期的直线往复运动，由此产生的动态杂散电流干扰具有干扰区域广、电位波动幅度大等特点，同时现场干扰因素众多，检测结果复现性差，很难总结出有价值的干扰规律，国内外没有统一的检测技术和评价方法。近年来虽然也出现了像CN101358827A，CN101392870A和CN201778113Y多个专利技术，但均不能解决这个问题。因此设计一种移动干扰源作用下的管道杂散电流干扰腐蚀模拟实验装置，进行移动干扰源作用下的管道杂散电流干扰腐蚀模拟实验，具有非常重要的意义，既可以发挥实验室条件的优势，控制实验的干扰因素，得到希望条件下的干扰规律，同时实验结论也可以为现场实际研究工作提供指导。

发明内容

本发明的目的是发明一种能进行移动干扰源作用下各种影响因素对管道的阴极保护影响模拟的移动杂散电流干扰作用下的管道模拟装置。

为了克服移动干扰源作用下的杂散电流干扰腐蚀影响问题，本发明建立了移动干扰源作用下的杂散电流干扰腐蚀的模拟装置和评价方法，进行移动干扰源作用下各种影响因素对管道的阴极保护影响研究。

本发明的构成如图1所示，包括阴极保护单元、移动式干扰施加单元、数据记录单元以及辅助单元；所述阴极保护单元包括恒电位仪1、参比电极I2、阳极16；所述移动式干扰施加单元包括干扰源负极板4、稳压电源5、电机7、尼龙绳8、导轨10、干扰源正极板12；所述数据记录单元包括参比电极II3、记录仪13；所述辅助单元包括导轨支撑I6、导轨支撑II14和容器槽15。

阴极保护单元置于模拟管道9上方并接模拟管道9，移动式干扰施加单元和数据记录单元置于模拟管道9的上下两方；辅助单元上安装移动式干扰施加单元中的干扰源正极板12。

在模拟管道9的两侧，施加电机7带动的动态干扰源来模拟运行中的机车，在容器槽15一侧设置一根导轨10，导轨10上悬挂移动干扰电极板正极12，干扰源正极板12与导轨10间用铜丝连接，在接点与溶液之间用环氧树脂和硅橡胶密封，干扰源正极板12用尼龙绳8与电机7相连，容器槽15另侧有干扰源负极板4；用记录仪13采集管道上相应的数据。

本发明的具体构成是：它包括恒电位仪1、参比电极I2、参比电极II3、干扰源负极板4、稳压电源5、导轨支撑I6、电机7、尼龙绳8、管道9、导轨10、缺陷点11、干扰源正极板12、记录仪13、导轨支撑II14、容器槽15和阳极16。

在容器槽15的底部由导轨支撑I6和导轨支撑II14支撑导轨10，导轨10下有电机7和尼龙绳8带动而滑动的干扰源正极板12；容器槽15的顶部有干扰源负极板4，干扰源负极板4接稳压电源5的负极，稳压电源5的正极接导轨10；在导轨10与干扰源负极板4之间放置管道9，恒电位仪1的负极接管道9的一端，正极接阳极16，恒电位仪1接参比电极I2；记录仪13接管道9，同时也接缺陷点11上方的参比电极II3。

本发明的阴极保护单元对模拟管道9提供阴极保护功能，移动式干扰施加单元为模拟管道9施加认为干扰，干扰影响参数通过数据记录单元进行记录，从而获得移动干扰源作用下的管道杂散电流干扰腐蚀影响规律，为现场类似的干扰问题提供技术支持。

本发明带有防腐层缺陷点11的模拟管道9通过恒电位仪1施加阴极保护，对该管道施加电机7带动的移动电极板模拟移动的机车，其中移动电极板和对应的固定电极板有稳压电源5供电，记录仪13对实验过程中的各个参数进行记录。

本发明的有益效果是，可以进行移动干扰源作用下各种影响因素对管道的阴极保护影响模拟，为更多的现场的同类干扰问题提供技术支持。

附图说明

图1移动干扰源作用下的管道杂散电流干扰腐蚀模拟装置构成图

其中1-恒电位仪      2-参比电极I

    3-参比电极II    4-干扰源负极板

5-稳压电源    6-导轨支撑I

7-电机        8-尼龙绳

9-模拟管道    10-导轨

11-缺陷点     12-干扰源正极板

13-记录仪     14-导轨支撑II

15-容器槽     16-阳极

具体实施方式

实施例.以本例来说明本发明的具体实施方式并对本发明作进一步的说明。本例是一试验样机，其构成如图1所示，它包括恒电位仪1、参比电极I2、参比电极II3、干扰源负极板4、稳压电源5、导轨支撑I6、电机7、尼龙绳8、管道9、导轨10、缺陷点11、干扰源正极板12、记录仪13、导轨支撑II14、容器槽15和阳极16。

在容器槽15的底部由导轨支撑I6和导轨支撑II14支撑导轨10，导轨10下有电机7和尼龙绳8带动而滑动的干扰源正极板12；容器槽15的顶部有干扰源负极板4，干扰源负极板4接稳压电源5的负极，稳压电源5的正极接导轨10；在导轨10与干扰源负极板4之间放置管道9，恒电位仪1的负极接管道9的一端，正极接阳极16，恒电位仪1接参比电极I2；记录仪13接管道9，同时也接缺陷点11上方的参比电极II3。

其中：

恒电位仪1选用ZF-9恒电位/恒电流仪；

参比电极I2选用232型Ag/AgCl电极；

参比电极II3选用232型Ag/AgCl电极；

干扰源负极板4选用长700mm宽100mm的钢丝网；

稳压电源5选用LPS203A 32V/5A直流稳压电源；

电机7选用精密微型25W调速电机；

导轨10选用Φ2.5mm铜导线；

干扰源正极板12选用长40mm宽40mm的钢丝网

记录仪13选用ZF-10型数据采集存储器；

阳极16选用长60mm宽30mm厚5mm的石墨板；

容器槽15尺寸为1000×400×500mm。

本例基于实验模拟方法，对施加阴极保护的管道施加移动式干扰源进行试验，通过记录仪进行实时监测。通过对干扰系统进行各种参数设置，记录仪可不断地采集实验电流、电压等参数，通过分析这些参数的变化，得出各种干扰条件下的试验规律。

Claims (4)

1.一种移动杂散电流干扰作用下的管道模拟装置，其特征是它包括阴极保护单元、移动式干扰施加单元、数据记录单元以及辅助单元；所述阴极保护单元包括恒电位仪(1)、参比电极I(2)、阳极(16)；所述移动式干扰施加单元包括干扰源负极板(4)、稳压电源(5)、电机(7)、尼龙绳(8)、导轨(10)、干扰源正极板(12)；所述数据记录单元包括参比电极II(3)、记录仪(13)；所述辅助单元包括导轨支撑I(6)、导轨支撑II(14)和容器槽(15)；

阴极保护单元置于模拟管道(9)上方并接模拟管道(9)，移动式干扰施加单元和数据记录单元置于模拟管道(9)的上下两方；辅助单元上安装移动式干扰施加单元中的干扰源正极板(12)；

在模拟管道(9)的两侧，施加电机(7)带动的动态干扰源来模拟运行中的机车，在容器槽(15)一侧设置一根导轨(10)，导轨(10)上悬挂移动干扰电极板正极(12)，干扰源正极板(12)与导轨(10)间用铜丝连接，干扰源正极板(12)用尼龙绳(8)与电机(7)相连，容器槽(15)另侧有干扰源负极板(4)；用记录仪(13)采集管道上相应的数据。

2.根据权利要求1所述的一种移动杂散电流干扰作用下的管道模拟装置，其特征是具体包括恒电位仪(1)、参比电极I(2)、参比电极II(3)、干扰源负极板(4)、稳压电源(5)、导轨支撑I(6)、电机(7)、尼龙绳(8)、模拟管道(9)、导轨(10)、缺陷点(11)、干扰源正极板(12)、记录仪(13)、导轨支撑II(14)、容器槽(15)和阳极(16)；

在容器槽(15)的底部由导轨支撑I(6)和导轨支撑II(14)支撑导轨(10)，导轨(10)下有电机(7)和尼龙绳(8)带动而滑动的干扰源正极板(12)；容器槽(15)的顶部有干扰源负极板(4)，干扰源负极板(4)接稳压电源(5)的负极，稳压电源(5)的正极接导轨(10)；在导轨(10)与干扰源负极板(4)之间放置模拟管道(9)，恒电位仪(1)的负极接模拟管道(9)的一端，正极接阳极(16)，恒电位仪(1)接参比电极I(2)；记录仪(13)接模拟管道(9)，同时也接缺陷点(11)上方的参比电极II(3)。

3.根据权利要求1所述的一种移动杂散电流干扰作用下的管道模拟装置，其特征是所述干扰源负极板(4)为钢丝网；所述移动干扰电极板正极(12)为悬挂的钢丝网。

4.根据权利要求1所述的一种移动杂散电流干扰作用下的管道模拟装置，其特征是所述干扰源正极板(12)与导轨(10)间用铜丝连接的接点与溶液之间用环氧树脂和硅橡胶密封。