CN111850570A - 一种覆土液化烃储罐阴极保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种覆土液化烃储罐阴极保护系统，包括：设置在回填砂中的液化烃罐体；设置在液化烃罐体的外壁第一位置处的阴极；铺设在液化烃罐体外部预定距离的多个辅助阳极；设置在液化烃罐体的外壁与辅助阳极对应的参比电极,用于测试液化烃罐体的外壁的对应位置处的保护电位；阴极通过阴极保护电缆与恒电位仪的负极连接；辅助阳极通过引出的阳极分支电缆与接线箱连接并汇总为阳极主电缆与恒电位仪的正极连接；参比电极通过参比电缆接入到测试箱用于输出保护电位或通过参比电缆连接到恒电位仪获取控制信号；设置在液化烃罐体外壁的零位测试点通过零位测试电缆与恒电位仪连接。通过在外壁外加电流阴极保护措施防止储罐腐蚀，延长使用寿命。

Description

一种覆土液化烃储罐阴极保护系统

技术领域

本发明涉及石油化工储运技术领域，特别是涉及一种覆土液化烃储罐阴极保护系统。

背景技术

随着经济的不断发展，社会人均消耗的能量在不断增加，即使在二次能源的占比不断增加的情况下，作为传统能源的石油能源的使用量依然占据较大的比例，而实际的使用量也是极为巨大的。

由于石油的生产、加工与使用在绝大多数情况下是不在同一区域的，因此需要进行运输和存储。由于石油化工企业中的液化烃储运罐区中的介质具有易燃易爆性，有关规范中要求其储罐与其他建筑物保持一定的安全间距，考虑到土地资源及罐区的安全性，可采用钢筋混凝土现浇成罐池，然后将液化烃储罐置于其中，池中填满土壤或干沙，由于雨水及地下水渗透等原因，沙子中的水分将对钢制储罐产生腐蚀作用。为了保证液化烃的储存安全、可靠地运行，对覆土液化烃储罐设置阴极保护系统。

现有的国内石油化工企业对常温加压液化烃储存一般采用地上球罐的形式，球罐不仅是各企业消防设施规模设计考虑的主要对象，而且又是对总平面布置影响最大的因素，且工程投资比较大，更为重要的是难以从设备本质化安全上解决液化烃大量储存带来的潜在危险。制造球罐的材料要求高，其制造、焊接和组装要求严苛，技术要求高，检验工作量大，制造费用高，现场组焊困难，劳动条件差，对焊工的技术要求高，焊接质量控制难度大，焊接质量不宜保证，宜造成后期生产运行期间球罐安全风险。

用覆土式储罐储存液化烃，不仅提高了储存安全性、降低了建造成本，而且还节省了占地面积和缩小了与周围相邻设施的安全间距，考虑到覆土式储罐受外部火灾影响小，相对地上球罐要更安全，产生次生灾害的可能性和几率小等特点，其应用前景非常好，取代地上球罐指日可待。

但覆土后的液化烃储罐无时无刻不在遭受土壤介质的腐蚀。土壤是由固相、液相和气相三相构成的不均一多相系。土壤中的空气和水使得储罐外壁表面构成了腐蚀电池，土壤中的水分也为电流提供了回路。在有些情况下，土壤中的微生物也参与腐蚀反应。腐蚀作用的结果严重时使钢制罐体穿孔，造成泄漏进而引起爆炸、火灾等，造成很大的损失。为防止覆土储罐外壁发生腐蚀穿孔，延长覆土液化烃储罐使用寿命，对覆土液化烃储罐设置阴极保护系统。

发明内容

本发明的目的是提供了一种覆土液化烃储罐阴极保护系统，防止储罐腐蚀，延长使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种覆土液化烃储罐阴极保护系统，包括：

设置在回填砂中的液化烃罐体；

设置在所述液化烃罐体的外壁第一位置处的阴极；

铺设在所述液化烃罐体外部预定距离的多个辅助阳极；

设置在所述液化烃罐体的外壁与所述辅助阳极对应的参比电极,用于测试所述液化烃罐体的外壁的对应位置处的保护电位；

所述阴极通过阴极保护电缆与恒电位仪的负极连接；

所述辅助阳极通过引出的阳极分支电缆与接线箱连接并汇总为阳极主电缆与所述恒电位仪的正极连接；

所述参比电极通过参比电缆接入到测试箱用于输出所述保护电位或通过所述参比电缆连接到所述恒电位仪获取控制信号；

设置在所述液化烃罐体外壁的零位测试点通过零位测试电缆与所述恒电位仪连接。

其中，所述辅助阳极包括位于所述液化烃罐体底部正下方的第一阳极、位于所述液化烃罐体下半部中部高度的第二阳极、位于所述液化烃罐体中部高度的第三阳极、位于所述液化烃罐体上半部中部高度的第四阳极和位于所述液化烃罐体顶部正上方的第五阳极。

其中，所述第一阳极、所述第二阳极、所述第三阳极、所述第四阳极、所述第五阳极与所述液化烃罐体的外壁的间距为400mm～600mm。

其中，所述第一阳极、所述第二阳极、所述第三阳极、所述第四阳极、所述第五阳极在所述液化烃罐体的外部周向设置。

其中，所述第一阳极、所述第二阳极、所述第三阳极、所述第四阳极、所述第五阳极为MMO/Ti线性阳极。

其中，所述阴极、所述零位测试点与所述液化烃罐体卡接或焊接。

其中，所述阴极、所述零位测试点与所述液化烃罐体通过蚕蛹铝热焊或电焊连接。

其中，所述参比电极包括：

与所述第一阳极对应且设置在所述液化烃罐体底部外壁的左端的第一参比电极，设置在所述液化烃罐体底部外壁中部的第二参比电极、第三参比电极，设置在所述液化烃罐体底部外壁的右端的第四参比电极；

与所述第三阳极对应且设置在所述液化烃罐体中部外壁的中央的第五参比电极；

与所述第四阳极对应且设置在所述液化烃罐体上半部中部左端的第六参比电极、设置所述液化烃罐体上半部中部右端的第七参比电极；

与所述第五阳极对应且设置在所述液化烃罐体顶部外壁的中央的第八参比电极；

其中，所述第一参比电极、所述第二参比电极、所述第四参比电极、所述第五参比电极、所述第六参比电极、所述第七参比电极、所述第八参比电极通过所述参比电缆接入到测试箱用于输出所述保护电位，所述第三参比电极通过所述参比电缆连接到所述恒电位仪获取控制信号。

其中，所述第二参比电极、所述第七参比电极为高纯锌参比电极，所述第一参比电极、所述第三参比电极、所述第四参比电极、所述第五参比电极、所述第六参比电极、所述第八参比电极为Cu/CuSO₄参比电极。

其中，所述参比电极、所述阴极、所述零位测试点在所述液化烃罐体的设置处防腐层破坏处设置与所述液化烃罐体外壁相同的防腐涂层与玻璃丝布作为新防腐层。

本发明实施例所提供的覆土液化烃储罐阴极保护系统，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明实施例提供的覆土液化烃储罐阴极保护系统，通过将液化烃罐体设置在底下采用回填砂掩埋，之后在外壁设置阴极、零位测试点，在距离所述液化烃罐体外部预定距离处设置的多个辅助阳极，将辅助阳极与阴极与恒电位仪的负极连接，同时在外壁设置参比电极进行电位获取，对液化烃罐体起到电化学保护作用，防止腐蚀，延长使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的覆土液化烃储罐阴极保护系统中的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的覆土液化烃储罐阴极保护系统中的一个实施例的结构示意图。

在一种具体实施方式中，所述覆土液化烃储罐阴极保护系统，包括：

设置在回填砂中的液化烃罐体10；

设置在所述液化烃罐体10的外壁第一位置处的阴极；

铺设在所述液化烃罐体10外部预定距离的多个辅助阳极；

设置在所述液化烃罐体10的外壁与所述辅助阳极对应的参比电极,用于测试所述液化烃罐体10的外壁的对应位置处的保护电位；

所述阴极通过阴极保护电缆与恒电位仪的负极连接；

所述辅助阳极通过引出的阳极分支电缆与接线箱连接并汇总为阳极主电缆与所述恒电位仪的正极连接；

所述参比电极通过参比电缆接入到测试箱用于输出所述保护电位或通过所述参比电缆连接到所述恒电位仪获取控制信号；

设置在所述液化烃罐体10外壁的零位测试点通过零位测试电缆与所述恒电位仪连接。

通过将液化烃罐体10设置在底下采用回填砂掩埋，之后在外壁设置阴极、零位测试点，在距离所述液化烃罐体10外部预定距离处设置的多个辅助阳极，将辅助阳极与阴极与恒电位仪的负极连接，同时在外壁设置参比电极进行电位获取，对液化烃罐体10起到电化学保护作用，防止腐蚀，延长使用寿命。

本发明对于辅助阳极的数量以及设置的具体位置不做限定，为了提高对罐体的监控，在罐体的不同高度分别设置阳极进行监控，检测腐蚀情况，在一个实施例中，所述辅助阳极包括位于所述液化烃罐体10底部正下方的第一阳极21、位于所述液化烃罐体10下半部中部高度的第二阳极22、位于所述液化烃罐体10中部高度的第三阳极23、位于所述液化烃罐体10上半部中部高度的第四阳极24和位于所述液化烃罐体10顶部正上方的第五阳极25。

本发明中还可以根据不同的需要，根据罐体的高度、回填砂的材质以及当地的环境等选择更多或更少的辅助阳极，而且还可以根据对应的情况，适当调整部分辅助阳极的设置位置。

本发明中对于辅助阳极的设置位置以及与罐体的间距不做限定，一般所述第一阳极21、所述第二阳极22、所述第三阳极23、所述第四阳极24、所述第五阳极25与所述液化烃罐体10的外壁的间距为400mm～600mm。

本发明对于各个阳极在液化烃罐体10外部的设置方式不做限定，为了方便将液化烃罐体10仅限全方位保护，在一个实施例中，所述第一阳极21、所述第二阳极22、所述第三阳极23、所述第四阳极24、所述第五阳极25在所述液化烃罐体10的外部周向设置。

本发明对于各个阳极的材质不做限定，为了使得检测准确率高，在一个实施例中，所述第一阳极21、所述第二阳极22、所述第三阳极23、所述第四阳极24、所述第五阳极25为MMO/Ti线性阳极，阳极主体是一个线性的、连续的钛基混合铱/钽金属氧化物阳极，需要指出的是，本发明中本领域技术人员可以根据需要选择其它材质结构的阳极，本发明对此不作限定。

一个实施例中，按照每台卧罐(φ8x67m)设计安装5根线性阳极，第一阳极21位于液化烃罐体10最下方回填砂中，按照线性阳极的布置位置开挖100cm敷设沟，在沟底沿液化烃罐体10正下方柔性铺设，阳极长度约为75m；

第二阳极22位于液化烃罐体10下方约1/4处回填砂中，土方回填中粗砂至罐体1/4找平压实后，按照线性阳极的布置位置开挖100cm敷设沟，在沟底沿液化烃罐体10外壁铺设一周，阳极长度约160m；

第三阳极23位于液化烃罐体10约1/2处回填砂中，土方回填中粗砂至液化烃罐体101/2找平压实后，按照线性阳极的布置位置挖100cm沟，在沟底沿储罐外壁铺设一周，阳极长度约160m；

第四阳极24位于液化烃罐体10下方约3/4处回填砂中，土方回填中粗砂至罐体3/4找平压实后，按照线性阳极的布置位置开挖100cm敷设沟，在沟底沿液化烃罐体10外壁铺设一周，阳极长度约160m；

第五阳极25位于储液化烃罐体10最上方回填砂中，阳极长度约75m，最后覆土高出液化烃罐体10顶部最少50cm后铺设第五阳极25；

所有线性阳极铺设于储罐外壁的回填砂中，线性阳极距离罐壁500mm。

本发明中需要将阴极以及零位测试点设置在液化烃罐体10外壁上，为了保证结构可靠性，一般所述阴极、所述零位测试点与所述液化烃罐体10卡接或焊接。

而为了使得连接更加可靠，电位检测更加可靠，在一个实施例中，所述阴极、所述零位测试点与所述液化烃罐体10通过蚕蛹铝热焊或电焊连接。

本发明中参比电极的作用在于进行电位检测，保证辅助阳极的检测准确性，本发明对于参比电极的设置位置以及材质和数量不做限定，在一个实施例中，所述参比电极包括：

与所述第一阳极21对应且设置在所述液化烃罐体10底部外壁的左端的第一参比电极31，设置在所述液化烃罐体10底部外壁中部的第二参比电极32、第三参比电极33，设置在所述液化烃罐体10底部外壁的右端的第四参比电极34；

与所述第三阳极23对应且设置在所述液化烃罐体10中部外壁的中央的第五参比电极35；

与所述第四阳极24对应且设置在所述液化烃罐体10上半部中部左端的第六参比电极36、设置所述液化烃罐体10上半部中部右端的第七参比电极37；

与所述第五阳极25对应且设置在所述液化烃罐体10顶部外壁的中央的第八参比电极38；

其中，所述第一参比电极31、所述第二参比电极32、所述第四参比电极34、所述第五参比电极35、所述第六参比电极36、所述第七参比电极37、所述第八参比电极38通过所述参比电缆接入到测试箱用于输出所述保护电位，所述第三参比电极33通过所述参比电缆连接到所述恒电位仪获取控制信号。

由于深度越深，电化学环境越复杂，因此，在上述实施例中，在越接近液化烃罐体10底部设置的参比电极越多，反之，设置的参比电极越少。而本领域技术人员也可以根据对应的液化烃罐体10设置环境设置不同数量的参比电极，如在沙漠等干燥地区可以减少参比电极的设置，在南方等多雨水的地区可以增加参比电极的设置。

本发明中对于参比电极的结构、材质等不做限定，在一个实施例中，所述第二参比电极32、所述第七参比电极37为高纯锌参比电极，所述第一参比电极31、所述第三参比电极33、所述第四参比电极34、所述第五参比电极35、所述第六参比电极36、所述第八参比电极38为Cu/CuSO₄参比电极。

采用所述第二参比电极32、所述第七参比电极37为高纯锌参比电极，其余为Cu/CuSO₄参比电极，一方面是由于高纯锌参比电极的精确度比Cu/CuSO₄参比电极高，另一方面也是避免使用同类型的电极出现同时失效的情况，提高整个阴极系统的运行可靠性。

本发明中的参比电极：安装在液化烃罐体10外壁的不同部位，用来测试液化烃罐体10外壁不同地区的保护电位。每台液化烃罐体10安装8个参比电极，其中两个参比电极为高纯锌参比，其余为长效Cu/CuSO4参比电极。每个参比电极的参比电缆接入到防爆测试箱内，其中，一根参比电缆引到恒电位仪处，作为控制信号。

本发明中为了保证使用的安全性，接线箱采用防爆接线箱，测试箱采用防爆测试箱，接线箱为9进2出式，电缆分别接入接线箱中对应的接线柱，线性阳极引出的8根阳极分支电缆连接至接线箱，汇总后引出的1根阳极主电缆连接至恒电位仪，阴极汇流点引出的1根阴极电缆连接至接线箱，引出的1根阴极主电缆连接至恒电位仪。测试箱为9进1出式，8根参比电极电缆和1根零位线电缆连接至测试箱，测试箱引出的1根双芯电缆接至恒电位仪。

本发明中的阴极作为汇流点，汇流点是向液化烃罐体10施加阴极保护电流的接入点，电缆一端焊接在液化烃罐体10外壁上，另一端与恒电位仪的负极相连，零位测试点做法与汇流点相同。在每台储罐液化烃罐体10外表面设置汇流点处用于连接阴极电缆、零位测试点处用于连接零位测试电缆。

在本发明中由于需要在液化烃罐体10上设置阴极、参比电极等部件，但是会对原有的防腐层造成损坏，容易对液化烃罐体10造成侵蚀，降低使用寿命，为了解决这一问题，在一个实施例中，防腐层破坏处采用与原防腐层破坏处采用与原防腐层同材质的涂层结合玻璃丝布做防腐处理，即所述参比电极、所述阴极、所述零位测试点在所述液化烃罐体10的设置处防腐层破坏处设置与所述液化烃罐体10外壁相同的防腐涂层与玻璃丝布作为新防腐层。

本发明在覆土式液化烃储罐周边不同方位均匀设置线性阳极保护网，对罐体起到电化学保护，减少或避免电化学侵蚀，同时根据覆土式液化烃储罐的罐体特征在储罐的不同方位设置参比电极，用来测试储罐外壁不同地区的保护电位，实现电位的精确测量，提高运行的可靠性。

综上所述，本发明实施例提供的覆土液化烃储罐阴极保护系统，通过将液化烃罐体设置在底下采用回填砂掩埋，之后在外壁设置阴极、零位测试点，在距离所述液化烃罐体外部预定距离处设置的多个辅助阳极，将辅助阳极与阴极与恒电位仪的负极连接，同时在外壁设置参比电极进行电位获取，对液化烃罐体起到电化学保护作用，防止腐蚀，延长使用寿命。

以上对本发明所提供的覆土液化烃储罐阴极保护系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种覆土液化烃储罐阴极保护系统，其特征在于，包括：

设置在回填砂中的液化烃罐体；

设置在所述液化烃罐体的外壁第一位置处的阴极；

铺设在所述液化烃罐体外部预定距离的多个辅助阳极；

设置在所述液化烃罐体的外壁与所述辅助阳极对应的参比电极,用于测试所述液化烃罐体的外壁的对应位置处的保护电位；

所述阴极通过阴极保护电缆与恒电位仪的负极连接；

所述辅助阳极通过引出的阳极分支电缆与接线箱连接并汇总为阳极主电缆与所述恒电位仪的正极连接；

所述参比电极通过参比电缆接入到测试箱用于输出所述保护电位或通过所述参比电缆连接到所述恒电位仪获取控制信号；

设置在所述液化烃罐体外壁的零位测试点通过零位测试电缆与所述恒电位仪连接。

2.如权利要求1所述覆土液化烃储罐阴极保护系统，其特征在于，所述辅助阳极包括位于所述液化烃罐体底部正下方的第一阳极、位于所述液化烃罐体下半部中部高度的第二阳极、位于所述液化烃罐体中部高度的第三阳极、位于所述液化烃罐体上半部中部高度的第四阳极和位于所述液化烃罐体顶部正上方的第五阳极。

3.如权利要求2所述覆土液化烃储罐阴极保护系统，其特征在于，所述第一阳极、所述第二阳极、所述第三阳极、所述第四阳极、所述第五阳极与所述液化烃罐体的外壁的间距为400mm～600mm。

4.如权利要求3所述覆土液化烃储罐阴极保护系统，其特征在于，所述第一阳极、所述第二阳极、所述第三阳极、所述第四阳极、所述第五阳极在所述液化烃罐体的外部周向设置。

5.如权利要求4所述覆土液化烃储罐阴极保护系统，其特征在于，所述第一阳极、所述第二阳极、所述第三阳极、所述第四阳极、所述第五阳极为MMO/Ti线性阳极。

6.如权利要求5所述覆土液化烃储罐阴极保护系统，其特征在于，所述阴极、所述零位测试点与所述液化烃罐体卡接或焊接。

7.如权利要求6所述覆土液化烃储罐阴极保护系统，其特征在于，所述阴极、所述零位测试点与所述液化烃罐体通过蚕蛹铝热焊或电焊连接。

8.如权利要求7所述覆土液化烃储罐阴极保护系统，其特征在于，所述参比电极包括：

与所述第一阳极对应且设置在所述液化烃罐体底部外壁的左端的第一参比电极，设置在所述液化烃罐体底部外壁中部的第二参比电极、第三参比电极，设置在所述液化烃罐体底部外壁的右端的第四参比电极；

与所述第三阳极对应且设置在所述液化烃罐体中部外壁的中央的第五参比电极；

与所述第四阳极对应且设置在所述液化烃罐体上半部中部左端的第六参比电极、设置所述液化烃罐体上半部中部右端的第七参比电极；

与所述第五阳极对应且设置在所述液化烃罐体顶部外壁的中央的第八参比电极；

其中，所述第一参比电极、所述第二参比电极、所述第四参比电极、所述第五参比电极、所述第六参比电极、所述第七参比电极、所述第八参比电极通过所述参比电缆接入到测试箱用于输出所述保护电位，所述第三参比电极通过所述参比电缆连接到所述恒电位仪获取控制信号。

9.如权利要求8所述覆土液化烃储罐阴极保护系统，其特征在于，所述第二参比电极、所述第七参比电极为高纯锌参比电极，所述第一参比电极、所述第三参比电极、所述第四参比电极、所述第五参比电极、所述第六参比电极、所述第八参比电极为Cu/CuSO₄参比电极。

10.如权利要求9所述覆土液化烃储罐阴极保护系统，其特征在于，所述参比电极、所述阴极、所述零位测试点在所述液化烃罐体的设置处防腐层破坏处设置与所述液化烃罐体外壁相同的防腐涂层与玻璃丝布作为新防腐层。

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