CN109208008A - 一种管道防杂散电流腐蚀系统 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公布了一种管道防杂散电流腐蚀系统，包括：管道、电极、防腐蚀层、绝缘层、恒电位仪、电位测量仪、控制器、控制中心，本发明具体实施方法包括：管道处理、安装电极、喷涂防腐蚀层、设置绝缘层、设备连接、系统使用。本发明通过对管道电位差进测定，及时发现腐蚀电流，并根据电位差调整向管道的输出电压，以抵消电位差，避免管道腐蚀，同时可对管道进行监控，提供一种针对杂散电流的、防电化学腐蚀性能好、可靠性高、施工工艺简便、成本低、具备管道电位监测功能的管道防杂散电流腐蚀系统。

Description

一种管道防杂散电流腐蚀系统
技术领域
本发明涉及管道防腐领域，尤其涉及管道防杂散电流腐蚀领域。
背景技术
在进行远距离液体或气体运输过程中，往往采用管道运输，因为管道运输与其他运输方式相比具备运输连续、占地面积小、投资成本小、运输量大等优点，使其成为了运输天然气、石油等物质的首选方式。
管道是管道运输的重要部件，是运输物资的载体，大多埋于地下，但地下环境，存在众多对管道有腐蚀性的物质，对于管道的寿命以及运输质量和安全造成了巨大影响，为此，针对管道腐蚀问题进行了大量的研究，研究成果在很大程度上缓解了管道腐蚀问题带来的危害，保护了管道和运输的安全与可靠，但导致管道腐蚀的腐蚀源众多，对管道腐蚀的研究也各有侧重，其中很少有针对杂散电流引起管道电化学腐蚀的防腐研究。
杂散电流就是指因某些原因在电路设计的区域之外产生的的电流，可分为静态干扰和动态干扰，例如一根管道的阳极地床电流强制进入另一管道中，即为静态杂散电流；而应防腐层损坏使得电力传输系统的电流进入管道为动态杂散电流，无论哪种杂散电流其都会进入管道，在管道中流动一段距离后再流出管道，这一过程会对管道造成破坏。
杂散电流在土壤中流动使得土壤产生电位差，管道与土壤之间存在电流流动，在土壤与管道形成的回路中，管道中有电流流入的位置为阴极，该处管道得到保护，但在电流流出处的管道为阳极，该处管道会发生电化学腐蚀，电化学腐蚀十分剧烈，腐蚀速度远快于其他腐蚀，会对管道造成相当大的损害，如不及时进行处理，管道很可能被腐蚀穿孔，如果管道内运输的是石油、天然气等危险气体、液体，一旦穿孔出现，不仅管道运输系统遭到破坏，运输的物资损失，破坏周围环境，还可能导致爆炸事故的发生，后果十分严重，而目前针对杂散电流的研究相对较少，且预防及应对措施不健全，因此有必要对其进行深入研究，提出有效的针对性措施。
发明内容
本发明的目的是解决由于杂散电流在土壤中流动并流入、流出管道，导致管道局部发生电化学腐蚀的问题，提供一种针对杂散电流的、防电化学腐蚀性能好、可靠性高、施工工艺简便、成本低、具备管道电位监测功能的管道防杂散电流腐蚀系统。
本发明所采用的技术方案：一种管道防杂散电流腐蚀系统，包括：管道、电极、防腐蚀层、绝缘层、恒电位仪、电位测量仪、控制器、控制中心，所述电极为环形，间隔安装于管道表面，安装距离根据具体情况调整，所述电极沿管道外围轮廓包围管道，直接与管道接触，所述电极除与管道直接接触的区域外，电极的其他区域进行绝缘处理；所述防腐蚀层为防腐涂料，涂于管道表面及电极绝缘处理区域，主要作用是用以预防电化学腐蚀之外的其他腐蚀；所述绝缘层由橡胶、高分子聚合物、绝缘胶形成，包裹在管道上，位于防腐蚀层外且紧贴在防腐蚀层上，为柔性绝缘材料制成，防止杂散电流直接通过土壤流入管道，同时也可防止机械震动和碰撞对管道造成破坏；所述恒电位仪为经过改进的电源，具有两个以上接线柱，可与两个以上电极相连，可提供不同大小、不同正负极方向的电压；所述恒电位仪分别与电位测量仪和控制器连接，接收电位测量仪传来的信息并向控制器传输信息；所述电位测量仪为改造后电压表，除测量电压的接线柱外，还具有信号传递接口，接线柱与电极相连，测量电极之间的管道电压，电位测量仪的信号传递接口与恒电位仪相连并经过恒电位仪与控制器连接；所述控制器分别与恒电位仪、控制中心相连，一方面根据恒电位仪传来的信息自动处理对恒电位仪进行调控以保护管道，另一方面向控制中心传输系统工作运行的信息并接收执行控制中心的指令；所述控制中心与控制器相连，接收控制器传来的信息，并由工作人员操作向控制器发出指令。
本发明一种管道防杂散电流腐蚀系统具体实施如下：
(一)管道处理：对管道整体进行清洁处理，将管道内外表面的锈迹、油污、灰尘进行清除；
(二)安装电极：将电极安装在管道上，每隔一定距离安装一个，安装间隔根据具体条件和需要进行设置，电极应紧贴管道外围轮廓；
(三)喷涂防腐蚀层：将防腐蚀涂料均匀喷涂在管道表面以及电极绝缘处理区域，多次喷涂反复检查，使之形成除电化学腐蚀之外对其他类型的腐蚀具有较强抗性的防腐蚀层；
(四)设置绝缘层：绝缘层围绕管道布置，使绝缘层紧贴在防腐蚀层上，绝缘层与防腐蚀层之间不留任何空隙，采用绝缘材料填充绝缘层与电极之间的缝隙；
(五)设备连接：将电极与恒电位仪相连，同时电极也与电位测量仪相连，电位测量仪与恒电位仪相连，恒电位仪与控制器连接，控制器与控制中心相连；
(六)系统使用：整个系统在运行时，电位测量仪测量出电极之间管道的电位差，并将测量结果经恒电位仪传递给控制器，控制器根据传递来的电位差自动调控恒电位仪，使恒电位仪通过电极向管道输出电压以平衡管道上的电位差，减少电流；电位测量仪和恒电位仪都向控制器报告各种工作状态及系统相关信息，控制器将二者传来的信息传输给控制中心，工作人员可由此在控制中心检查系统，也可通过控制中心向控制器发出指令调整恒电位仪的工作状态，控制系统运作。
本发明的有益效果：(1)恒电位仪经过改进，可对多段管道的电极，节约成本，便于操作管理；(2)电位测量仪可检测相应管道的电位差，反应灵敏且精确度高，可及时发现腐蚀电流并向上级反应，确保及时进行处理；(3)控制中心可接受系统下级传来的反馈信号，监察整个系统的运作，管理方便，且可通过反馈信号发现被腐蚀的管道，及时排出工作人员对相应管道进行维护。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是管道较长的系统示意图。
图中：1—管道，2—电极，3—防腐蚀层，4-绝缘层，5-恒电位仪，6—电位测量仪，7—控制器，8—控制中心。
具体实施方式：
下面结合附图与具体实例对本发明进行详细说明。
如图所示，本发明的装置包括：管道(1)、电极(2)、防腐蚀层(3)、绝缘层(4)、恒电位仪(5)、电位测量仪(6)、控制器(7)、控制中心(8)，所述电极(2)为环形，间隔安装于管道(1)表面，安装距离根据具体情况调整，所述电极(2)沿管道(1)外围轮廓包围管道(1)，直接与管道(1)接触，所述电极(2)除与管道(1)直接接触的区域外其他区域进行绝缘处理；所述防腐蚀层(3)为防腐涂料，涂于管道(1)表面及电极(2)绝缘处理区域，主要作用是用以预防电化学腐蚀之外的其他腐蚀；所述绝缘层(4)由橡胶、高分子聚合物、绝缘胶形成，包裹在管道(1)上，位于防腐蚀层(3)外且紧贴在防腐蚀层(3)上，为柔性绝缘材料制成，防止杂散电流直接通过土壤流入管道(1)，同时也可防止机械震动和碰撞对管道(1)造成破坏；所述恒电位仪(5)为经过改进的电源，具有多个接线柱，与多个电极(2)相连，可提供不同大小、不同正负极方向的电压，所述恒电位仪(5)与电位测量仪(6)、控制器(7)连接，接收电位测量仪(6)传来的信息并向控制器(7)传输信息；所述电位测量仪(6)为改造后电压表，除测量电压的接线柱外，还有信号传递接口，接线柱与电极(2)相连，测量电极(2)之间的管道(1)电压，信号传递接口与恒电位仪(5)相连并经过恒电位仪(5)与控制器(7)连接；所述控制器(7)分别与恒电位仪(5)、控制中心(8)相连，一方面根据恒电位仪(5)传来的信息自动处理对恒电位仪(5)进行调控以保护管道(1)，另一方面向控制中心(8)传输系统工作运行的信息并接收执行控制中心(8)的指令；所述控制中心(8)与控制器(7)相连，接收控制器(7)传来的信息，并由工作人员操作向控制器(7)发出指令。
本发明一种管道防杂散电流腐蚀系统具体实施如下：
(一)管道(1)处理：对管道(1)整体进行清洁处理，将管道(1)内外表面的锈迹、油污、灰尘进行清除；
(二)安装电极(2)：将电极(2)安装在管道(1)上，每隔一定距离安装一个，安装间隔根据具体条件和需要进行设置，电极(2)应紧贴管道(1)外围轮廓；
(三)喷涂防腐蚀层(3)：将防腐蚀涂料均匀喷涂在管道(1)表面以及电极(2)绝缘处理区域，多次喷涂反复检查，使之形成除电化学腐蚀之外对其他类型的腐蚀具有较强抗性的防腐蚀层(3)；
(四)设置绝缘层(4)：绝缘层(4)围绕管道(1)布置，使绝缘层(4)紧贴在防腐蚀层(3)上，绝缘层(4)与防腐蚀层(3)之间不留任何空隙，采用绝缘材料填充绝缘层(4)与电极(2)之间的缝隙；
(五)设备连接：将电极(2)与恒电位仪(5)相连，同时电极(2)也与电位测量仪(6)相连，电位测量仪(6)与恒电位仪(5)相连，电位测量仪(6)与控制器(7)连接，控制器(7)与控制中心(8)相连；
(六)系统使用：整个系统在运行时，电位测量仪(6)测量出电极(2)之间管道(1)的电位差，并将测量结果经恒电位仪(5)传递给控制器(7)，控制器(7)根据传递来的电位差自动调控恒电位仪(5)，使恒电位仪(5)通过电极(2)向管道(1)输出电压，从而平衡管道(1)上的电位差，减少电流；电位测量仪(6)和恒电位仪(5)都向控制器(7)报告各种工作状态及系统相关信息，控制器(7)将二者传来的信息传输给控制中心(8)，工作人员可由此在控制中心(8)检查系统，也可通过控制中心(8)向控制器(7)发出指令调整恒电位仪(5)的工作状态，控制系统运作。

Claims (5)

1.一种管道防杂散电流腐蚀系统，包括：管道(1)、电极(2)、防腐蚀层(3)、绝缘层(4)、恒电位仪(5)、电位测量仪(6)、控制器(7)、控制中心(8)，其特征在于：所述电极(2)为环形，间隔安装于管道(1)表面；所述防腐蚀层(3)为防腐涂料，涂于管道(1)表面及电极(2)绝缘处理区域，主要作用是用以预防电化学腐蚀之外的其他腐蚀；所述绝缘层(4)由橡胶、高分子聚合物、绝缘胶形成，包裹在管道(1)上，位于防腐蚀层(3)外且紧贴在防腐蚀层(3)上，为柔性绝缘材料制成；所述恒电位仪(5)为经过改进的电源，与电极(2)、电位测量仪(6)、控制器(7)连接；所述电位测量仪(6)为改造后电压表，与电极(2)、恒电位仪(5)相连并经过恒电位仪(5)与控制器(7)连接；所述控制器(7)分别与恒电位仪(5)、控制中心(8)相连；所述控制中心(8)与控制器(7)相连。
2.根据权利要求1所述的一种管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：所述电极(2)为环形，间隔安装于管道(1)表面，安装距离根据具体情况调整，所述电极(2)沿管道(1)外围轮廓包围管道(1)，直接与管道(1)接触，所述电极(2)除与管道(1)直接接触的区域外其他区域进行绝缘处理。
3.根据权利要求1所述的一种管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：所述恒电位仪(5)为经过改进的电源，具有多个接线柱，与多个电极(2)相连。
4.根据权利要求1所述的一种管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：所述电位测量仪(6)为改造后电压表，除测量电压的接线柱外，还有信号传递接口，接线柱与电极(2)相连，信号传递接口与恒电位仪(5)相连并经过恒电位仪(5)与控制器(7)连接。
5.根据权利要求1所述的一种管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：具体实施步骤如下：
(一)管道(1)处理：对管道(1)整体进行清洁处理，将管道(1)内外表面的锈迹、油污、灰尘进行清除；
(二)安装电极(2)：将电极(2)安装在管道(1)上，每隔一定距离安装一个，安装间隔根据具体条件和需要进行设置，电极(2)应紧贴管道(1)外围轮廓；
(三)喷涂防腐蚀层(3)：将防腐蚀涂料均匀喷涂在管道(1)表面以及电极(2)绝缘处理区域，多次喷涂反复检查，使之形成除电化学腐蚀之外对其他类型的腐蚀具有较强抗性的防腐蚀层(3)；
(四)设置绝缘层(4)：绝缘层(4)围绕管道(1)布置，使绝缘层(4)紧贴在防腐蚀层(3)上，绝缘层(4)与防腐蚀层(3)之间不留任何空隙，采用绝缘材料填充绝缘层(4)与电极(2)之间的缝隙；
(五)设备连接：将电极(2)与恒电位仪(5)相连，同时电极(2)也与电位测量仪(6)相连，电位测量仪(6)与恒电位仪(5)相连，电位测量仪(6)与控制器(7)连接，控制器(7)与控制中心(8)相连；
(六)系统使用：整个系统在运行时，电位测量仪(6)测量出电极(2)之间管道(1)的电位差，并将测量结果经恒电位仪(5)传递给控制器(7)，控制器(7)根据传递来的电位差自动调控恒电位仪(5)，使恒电位仪(5)通过电极(2)向管道(1)输出电压，从而平衡管道(1)上的电位差，减少电流；电位测量仪(6)和恒电位仪(5)都向控制器(7)报告各种工作状态及系统相关信息，控制器(7)将二者传来的信息传输给控制中心(8)，工作人员可由此在控制中心(8)检查系统，也可通过控制中心(8)向控制器(7)发出指令调整恒电位仪(5)的工作状态，控制系统运作。
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