CN104419937A - 油罐内底板阴极保护电位测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油罐内底板阴极保护电位测试方法及装置。测试方法包括设置斜插套管、制备测试管、连接测试电路和测试阴极保护电位等步骤；测试装置主要由油罐、斜插套管、测试管、参比电极和测试箱组成，其中在油罐靠近罐底水层上方的罐壁上开有向罐内水层倾斜的斜孔，斜插套管焊接在斜孔上并露于罐壁外侧；在测试管盲端的两层不锈钢孔板之间的间隙处设置有憎油亲水介质层和微孔渗透膜；测试管和斜插套管通过法兰连接和密封；参比电极设于测试管内，参比电极通过延伸至测试管开口外的参比电极引线连接于参比电极接线柱上。本发明可以方便的检测阴极保护电位，提高测试精度。

Description

油罐内底板阴极保护电位测试方法及装置

技术领域

本发明涉及一种阴极保护方法及装置，具体地说，涉及一种油罐内底板阴极保护电位测试方法及装置。

背景技术

油罐内底板在防腐过程中一般采用涂料与牺牲阳极的阴极保护方法进行综合防腐蚀，操作维护过程中需要通过罐内保护电位的测试判断是否达到了保护效果。由于罐内无法设置参比电极，因此保护电位的测试比较困难，为了解决这一问题，人们通过灌顶人孔将电极通过导线吊入罐底进行保护电位测试，在这一过程中为了避免电极通过油层被污染而影响测试效果，电极需要通过吹制的玻璃薄膜套住，以保护电极在穿越罐内油层时不被污染，在将要到达测试底板的水层后，猛一松手通过重力作用使电极上的玻璃薄膜在接触到罐底板时被碰碎暴露出电极表面，这时即可进行正常的保护电位测试了。测完后从灌顶拉出电极清洗后以备下次再用，下次再用前仍需套上一个新的玻璃薄膜套重复上面过程。这一方法麻烦、费时、费事，并且电极仍然经常被污染，使得测试结果误差很大，给实际操作者造成极大不便，但又没有更好的方法，所以目前工业上仍沿用这一落后方法。

发明内容

为了解决现有技术存在的测试阴极保护电位费时费力、电极易被污染、测试精度低的技术问题，本发明提供了一种油罐内底板阴极保护电位测试方法及装置，本发明可以方便的检测阴极保护电位，提高测试精度。

本发明提供的油罐内底板阴极保护电位测试方法包括如下步骤：

1)设置斜插套管：在油罐靠近罐底水层上方的罐壁上开一向罐内水层倾斜的斜孔，斜孔上焊接一露在罐壁外侧的斜插套管，斜插套管端部设有与斜插套管一体成型的法兰；

2)制备测试管：将一段两端开口、外径小于斜插套管内径的钢管一端用两层不锈钢孔板封上，在两层不锈钢孔板之间的间隙处设置憎油亲水介质层和微孔渗透膜，憎油亲水介质层靠近端部的不锈钢孔板，钢管的另一端保持开口，在靠近开口处焊接一法兰，完成测试管的制备；

3)连接测试电路：先将一参比电极从测试管开口处放入测试管底部(即装有不锈钢孔板的一端)，参比电极引线延伸至测试管开口外，然后将测试管斜插入斜插套管内，使测试管的盲端(即装有不锈钢孔板的一端)深入到罐内水层接近于油罐内底板的位置，测试管与斜插套管通过其法兰实现连接与密封，测试管的开口端装有测试箱，参比电极引线接入到测试箱内的接线柱上，测试箱内的另一接线柱为阴极接线柱，阴极接线柱通过测试箱金属本体、测试管、连接螺栓和斜插套管与油罐罐体连接；

4)测试阴极保护电位：在罐外用电位计通过测试箱内的两个接线柱直接测量罐内阴极保护电位，运行一段时间后，将参比电极取出清洗后再放回测试管内继续测量。

所述的测试管盲端设置的不锈钢孔板允许水通过，设置的憎油亲水介质层的作用是隔离油而水可渗透，从而避免水中油进入测试管污染参比电极而影响测试结果，而微孔渗透膜也同样只可被水微渗润湿，这样在罐内压力下通过憎油亲水介质层和微孔渗透膜两层过滤隔离就不会使罐内介质泄漏到罐外，设置憎油亲水介质层和微孔渗透膜的总目的，就是通过对油层的隔离和使水的微量渗透从而使水离子实现正常传递，防止罐内介质流出罐外的同时又能使水渗透到测试管内，在测试管内保持有浸没参比电极头部高度的水位，以确保能准确测到正确的阴极保护电位。

采用本发明的方法具有如下有益效果：可使目前油罐内底板阴极保护电位测试方法简单化，由于该方法将测试箱设在了罐外，不但解决了罐内电位测试的难题，而且还可将电位信号通过电缆线引入操作间，进行远距离不间断测量，随时了解罐内阴极保护情况。经过长期运行后参比电极可随时拆下清洗，能保证准确的测试结果。与现有通过灌顶人孔进行测试的方法相比，本发明的方法简单、方便、准确，解决了罐内保护电位测试困难和测试精度低的问题。

本发明还提供了一种油罐内底板阴极保护电位测试装置，该测试装置主要由油罐、斜插套管、测试管、参比电极和测试箱组成，其中在油罐靠近罐底水层上方的罐壁上开有向罐内水层倾斜的斜孔，斜插套管焊接在斜孔上并露于罐壁外侧，斜插套管端部设有与斜插套管一体成型的法兰；测试管的盲端装有两层间隔布置的不锈钢孔板，在两层不锈钢孔板之间的间隙处设置有憎油亲水介质层和微孔渗透膜，憎油亲水介质层靠近盲端端部的不锈钢孔板，测试管的另一端开口，在靠近开口处焊有一法兰；测试管和斜插套管通过其法兰连接和密封；参比电极设于测试管内，参比电极的头部靠近测试管底部(即测试管盲端)，参比电极连接有延伸至测试管开口外的参比电极引线；测试箱设于测试管外、靠近测试管的开口端并与测试管连接为一体。

所述的测试箱内设有两个接线柱，一个为参比电极接线柱，另一个为阴极接线柱，参比电极通过参比电极引线连接于参比电极接线柱上，阴极接线柱通过测试箱金属本体、测试管、连接螺栓和斜插套管与油罐罐体连接，阴极接线柱上接有阴极线。

为了进一步防止油罐内介质通过测试管泄漏到罐外，在测试管的开口处还设有橡皮塞和压盖，用于对测试管开口进行密封，参比电极引线穿过橡皮塞和压盖与参比电极接线柱连接。即使长时间内通过渗透膜的微渗作用使水充满了测试管，由于橡皮塞和压盖的密封作用，依然能避免介质泄漏到罐外。如果始终能保证测试管内充满水，则可避免参比电极内部溶液流失，从而能延长参比电极寿命，更有利于参比电极对阴极保护电位的测量。

附图说明

图1为本发明的测试装置的结构示意图；

图2为图1所示装置的一种安装布置示意图；

图3为图2的俯视示意图。

图中：1-油罐，2-罐底水层，3-油层，4-测试箱，5-阴极接线柱，6-参比电极接线柱，7-绝缘板，8-测试箱盖，9-压盖，10-压紧螺栓，11-橡皮塞，12-测试管法兰，13-石棉垫，14-参比电极引线，15-斜插套管，16-测试管，17-参比电极，18-憎油亲水介质层，19-微孔渗透膜，20-不锈钢孔板，21-测试管固定螺栓，22-阴极线，23-穿线管，24-套管法兰，25-油罐内底板阴极保护电位测试装置，26-计算机显示单元，27-安装基础，28-地平面，29-测试管内水层，30-不锈钢孔板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

如图1所示，本发明提供的油罐内底板阴极保护电位测试装置主要由油罐1、斜插套管15、测试管16、参比电极17和测试箱4组成，其中在油罐1靠近罐底水层2上方的罐壁上开有向罐内水层倾斜的斜孔，斜插套管15焊接在斜孔上并露于罐壁外侧，斜插套管15端部设有与斜插套管15一体成型的套管法兰24；测试管16的盲端装有不锈钢孔板20和不锈钢孔板30，这两层不锈钢孔板间隔布置，在这两层不锈钢孔板之间的间隙处设置有憎油亲水介质层18和微孔渗透膜19，憎油亲水介质层18靠近不锈钢孔板20，测试管的另一端开口，在靠近开口处焊有测试管法兰12；测试管16和斜插套管15通过测试管法兰12、套管法兰24、石棉垫13和测试管固定螺栓21进行连接和密封；参比电极17设于测试管16内，参比电极17的头部靠近测试管16底部(即测试管盲端)；测试箱4设于测试管外、靠近测试管的开口端，测试管16的开口端与测试箱箱体焊接为一体，橡皮塞11堵在测试管的开口上并被压盖9压住，压紧螺栓10穿过压盖上的螺栓孔旋入测试箱箱体上与压盖上的螺栓孔相对应的螺纹孔中，从而将橡皮塞11固定于测试管开口上，测试箱4内设有两个接线柱，一个为参比电极接线柱6，另一个为阴极接线柱5，参比电极17上连接的参比电极引线14穿过橡皮塞11和压盖9延伸至测试管外并连接于参比电极接线柱6上，阴极接线柱5通过测试箱4金属本体、测试管16、测试管固定螺栓21和斜插套管15与油罐1罐体连接，阴极接线柱5上接有阴极线22，测试箱4设有测试箱盖8，参比电极引线14和阴极线22经穿线管23通往操作间与操作显示单元连接。

使用时，如图1所示，由于水的密度比油大，油罐1内罐底水层2位于油层3的下方，测试管16的盲端深入罐底水层2并靠近油罐内底板，罐底水层2中的水通过不锈钢孔板20、憎油亲水介质层18、微孔渗透膜19和不锈钢孔板30渗入测试管16内与测试管内预先加入的水层构成测试管内水层29(预先加入的水层由测试管16的开口端加入)，从而在罐底水层2与测试管内水层29之间形成盐桥，参比电极17由测试管16的开口端放入测试管内并使参比电极17的头部浸入测试管内水层29中，参比电极引线14接于参比电极接线柱6上，阴极线22接于阴极接线柱5上，阴极接线柱5和参比电极接线柱6固定于绝缘板7上，阴极接线柱5与测试箱4金属箱体连接，这样便形成了由阴极线22、阴极接线柱5、测试箱4金属箱体、测试管16、测试管法兰12、测试管固定螺栓21、套管法兰24、斜插套管15、油罐内底板、罐底水层22、不锈钢孔板20、憎油亲水介质层18、微孔渗透膜19、不锈钢孔板30、测试管内水层29、参比电极17和参比电极引线14构成的电路回路，参比电极引线14和阴极线22分别与电位计接通，便可以测试油罐内底板的阴极保护电位了。

其中，罐底水层2中的水通过憎油亲水介质层18和微孔渗透膜19与测试管内水层29形成离子交换，憎油亲水介质层18和微孔渗透膜19同时又阻止水中油进入电位测试管16，避免了测试电极17被油污染，不锈钢孔板起到了对憎油亲水介质层18、微孔渗透膜19的固定加强作用，同时还可保证在罐内较大压力下，罐内介质也不会通过电位测试管16流出罐外。

测试阴极保护电位时，可以在罐外就地进行测试，此时先打开测试箱盖8，将电位计的两支测试表笔分别与阴极接线柱5、参比电极线接线柱6接触即可测到油罐内底板的阴极保护电位，当然也可同时从操作间进行实时显示和测量。运行较长时间后为了保证每次电位测试的精确度，可定期对参比电极17进行清洗，清洗时，先松开压紧螺母10，拿掉压盖9和橡皮塞11，通过参比电极引线14拉出参比电极17进行清洗，清洗后原样装回，装回前，还可通过取出橡皮塞11的电位测试管16的开口注入清水，以保证正常测试。

图2为本发明的测试装置的一种安装布置示意图，图3为图2的俯视图。如图3所示，在一座10万立方米原油油罐1周围均布安装了四套本发明的油罐内底板阴极保护电位测试装置25(以下简称测试装置25)，从左至右从上而下按顺时针方向四套测试装置25的位置依次用P1、P2、P3和P4表示。如图2所示，地平面28上设有油罐1的安装基础27，测试装置25安装在油罐1底部靠近罐壁处，测试装置25的信号线(参比电极引线和阴极线)通过穿线管23引入操作间的计算机显示单元26。采用测试装置25的上述布置方法，可同时对大型油罐内底板周边四个部位进行测试，实现了在罐外地面人工就地测试和远传至操作间连续显示的功能，对随时了解大型油罐内部腐蚀情况及阴极保护效果都起到了很好的作用，表1为测试装置25采用上述布置的测试结果。

表110万立方米原油储罐内底板阴极保护由位测试结果

从表1所示的P1、P2、P3和P4四个测试点的三次测试结果可以看出，人工就地测试电位和远传显示电位基本接近，由于线损的原因后者稍小于前者，这是正常的，因为阴极保护电位只要维持在-0.85v～-1.2v之间均可使设备达到全保护状态，所以本发明的方法及装置达到了预期目的。

Claims (3)

1.一种油罐内底板阴极保护电位测试方法，其特征在于包括如下步骤：

1)设置斜插套管：在油罐靠近罐底水层上方的罐壁上开一向罐内水层倾斜的斜孔，斜孔上焊接一露在罐壁外侧的斜插套管，斜插套管端部设有与斜插套管一体成型的法兰；

2)制备测试管：将一段两端开口、外径小于斜插套管内径的钢管一端用两层不锈钢孔板封上，在两层不锈钢孔板之间的间隙处设置憎油亲水介质层和微孔渗透膜，憎油亲水介质层靠近端部的不锈钢孔板，钢管的另一端保持开口，在靠近开口处焊接一法兰，完成测试管的制备；

3)连接测试电路：先将一参比电极从测试管开口处放入测试管底部，参比电极引线延伸至测试管开口外，然后将测试管斜插入斜插套管内，使测试管的盲端深入到罐内水层接近于油罐内底板的位置，测试管与斜插套管通过其法兰实现连接与密封，测试管的开口端装有测试箱，参比电极引线接入到测试箱内的接线柱上，测试箱内的另一接线柱为阴极接线柱，阴极接线柱通过测试箱金属本体、测试管、连接螺栓和斜插套管与油罐罐体连接；

4)测试阴极保护电位：在罐外用电位计通过测试箱内的两个接线柱直接测量罐内阴极保护电位，运行一段时间后，将参比电极取出清洗后再放回测试管内继续测量。

2.一种油罐内底板阴极保护电位测试装置，主要由油罐、斜插套管、测试管、参比电极和测试箱组成，其特征在于：在油罐靠近罐底水层上方的罐壁上开有向罐内水层倾斜的斜孔，斜插套管焊接在斜孔上并露于罐壁外侧，斜插套管端部设有与斜插套管一体成型的法兰；测试管的盲端装有两层间隔布置的不锈钢孔板，在两层不锈钢孔板之间的间隙处设置有憎油亲水介质层和微孔渗透膜，憎油亲水介质层靠近盲端端部的不锈钢孔板，测试管的另一端开口，在靠近开口处焊有一法兰；测试管和斜插套管通过其法兰连接和密封；参比电极设于测试管内，参比电极的头部靠近测试管底部，参比电极连接有延伸至测试管开口外的参比电极引线；测试箱设于测试管外、靠近测试管的开口端并与测试管连接为一体。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于：所述的测试管的开口处设有橡皮塞和压盖，参比电极引线穿过橡皮塞和压盖与参比电极接线柱连接。