CN201190185Y - 耐用型柔性聚合物阳极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了耐用型柔性聚合物阳极，其包括有柔性导体，在柔性导体外部包覆有柔性导电聚合物层，在柔性导电聚合物层外部包覆有焦碳层，在焦碳层外部包覆有固定焦碳层的柔性紧束层。在所述柔性紧束层的外部还包覆有一层对焦碳层进一步固定的耐磨紧束层。本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、寿命长、施工方便、长距离上能保证电流均匀分布、自身不会大量消耗的聚合物阳极。

Description

耐用型柔性聚合物阳极

[技术领域]

本实用新型涉及一种用于管道防腐阴极保护的辅助阳极，尤其涉及一种耐用型柔性聚合物阳极。

[背景技术]

阴极保护是控制埋地或水中金属构筑物的腐蚀行之有效的措施。目前国内外埋地管道的阴极保护系统，主要采用外加电流和牺牲阳极保护两大类防腐保护方法。

外加电流法亦称强制电流法。外加电流保护系统中的阳极国内称为辅助阳极，以区别牺牲阳极。传统的辅助阳极材料一般采用铁阳极(旧钢梁、钢管和钢轨)、硅铁阳极和石墨阳极。铁阳极虽然价格低廉，但在保护过程中自身被大量消耗，寿命短；石墨阳极较耐腐蚀，而且相当便宜，但易碎，给施工带来不便；而硅铁阳极相对来说性能较优，其在防腐保护过程中的消耗量仅为石墨阳极的1/5，但其价格昂贵，限制了它的应用。而且目前的阳极在长距离上很难保证电流的均匀分布。

另外，为了减少管道防腐阴极保护的电流密度，扩大保护范围，降低工程投资费用，阴极保护几乎总是配合管道防腐绝缘覆盖层一起使用。随着覆盖层的老化，阴极保护的电流密度逐渐增大，保护范围逐渐缩小。应对这种情况，过去的办法是：或者修补覆盖层，或者新增阴极保护站，但费用很高，而且收效不大。

[实用新型内容]

本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种结构简单、寿命长、施工方便、长距离上能保证电流均匀分布、自身不会大量消耗的耐用型柔性聚合物阳极。

本实用新型为解决上述问题，采取如下技术方案：

耐用型柔性聚合物阳极，其特征在于：包括有柔性导体，在柔性导体外部包覆有柔性导电聚合物层，在柔性导电聚合物层外部包覆有焦碳层，在焦碳层外部包覆有固定焦碳层的柔性紧束层。

如上所述的耐用型柔性聚合物阳极，其特征在于：在所述柔性紧束层的外部还包覆有一层对焦碳层进一步固定的耐磨紧束层。

如上所述的耐用型柔性聚合物阳极，其特征在于：所述柔性导体为多条铜导线。

如上所述的耐用型柔性聚合物阳极，其特征在于：所述柔性紧束层为耐酸碱编织层。

如上所述的耐用型柔性聚合物阳极，其特征在于：所述耐磨紧束层为编织网。

如上所述的耐用型柔性聚合物阳极，其特征在于：所述柔性导电聚合物层为圆管状。

如上所述的耐用型柔性聚合物阳极，其特征在于：所述焦碳层也为圆管状。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

1、由于导体采用铜导线，利用铜导线高导电性可以保证电流在长距离传输过程中，电压衰减较少，使起始段和尾段的输出电流保持一致。

2、在铜导线外部包覆有圆管状导电聚合物层，其不但可以防止铜导线受化学腐蚀，同时，又可保证适量的阴极保护电流通过导电聚合物均匀向外输出，这样使本实用新型在长距离上电流均匀分布，使其兼具牺牲阳极的优点；

3、在复杂管网区域内解决屏蔽和干扰问题。能克服外加电流法中其它类型辅助阳极的缺点；

4、用户可根据习惯用法在施工现场截成任意长度或拧紧在一起，也可以任意弯曲，使用方便；

5、即使管道覆盖层破损严重，甚至无覆盖层情况下也可确保阴极保护电流均匀，适应性强；

6、聚合物阳极耐腐蚀性极强，在使用过程中没有损耗，因此寿命长，这是其它类型的辅助阳极不可比拟的；

7、对于新建管道施工来说，不必象其它类型辅助阳极要专门开挖阳极沟，而柔性聚合物阳极可以和管道敷设在同一深度的管沟内，施工方便，可节省大笔施工费用。

[附图说明]

下面结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述：

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的爆炸图；

图3为本实用新型的径向剖视图；

图4为本实用新型的轴向剖视图；

图5为本实用新型的45°方向轴向剖视图。

[具体实施方式]

如图1-5所示，本实用新型为耐用型柔性聚合物阳极，是外加电流阴极保护系统中的阳极，国内称为辅助阳极，其主要用于埋地管道，如输油管道、输气(天然气)管道、城市热力管道等的阴极保护系统，以降低管道腐蚀，提高管道的使用寿命。其主要由柔性导体1、柔性导电聚合物层2、焦碳层3、柔性紧束层4以及耐磨紧束层5组成。所述柔性导体1为多条铜导线，当然也可以是其它的金属导线。铜导线的高导电性可以保证电流在长距离传输过程中，电压衰减较少，使本实用新型的起始段和尾段的输出电流保持一致。

在柔性导体1外部包覆有柔性导电聚合物层2，柔性导电聚合物层2为圆管状。柔性导电聚合物层2是本实用新型的关键部件，其不但可以防止铜导线受化学腐蚀，同时，又可保证适量的阴极保护电流通过导电聚合物均匀向外输出，使本实用新型全程的护套层都有电流渗透，流向阴极(被保护管道)。限制本实用新型单位长度的电流输出量(mA/m)，防止产生电流过高的问题；增加径向的阳极接地电阻与纵向的母线电阻的比率，以扩展阳极电路的长度；增加电缆的表面积，以降低电缆与导电碳粉的接触电阻，并保证阴极保护电流能扩散至外层碳粉。

在柔性导电聚合物层2外部包覆有圆管状的焦碳层3，它可以使电化学反应在导电聚合物周围的碳/土壤电解质之间进行，确保管道免受电化学腐蚀。这种反应的结果是碳粉逐渐被消耗，而被保护体-管道不被腐蚀。它还可以起到均化电流分布的作用，增加了导线的传送效率，避免局部电压过高的问题。

在焦碳层3外部包覆有用于固定焦碳层3的柔性紧束层4。在本实用新型中，所述柔性紧束层4为耐酸碱编织层。碳粉外层用耐酸碱编织层包覆，这使柔性导体1和碳粉成一体化结构，可以使松散的活碳粉得以固定在导电聚合物护套的外部，使碳粉和导电聚合物护套紧密接触，降低导电聚合物护套与碳粉的接触电阻，同时也可以简化现场施工程序。

在所述柔性紧束层4的外部还包覆有一层对焦碳层3进一步固定的耐磨紧束层5，所述耐磨紧束层5为编织网。编织网的作用是对外层织物作捆扎，进一步紧束和固定碳粉。在现场施工时还可以起到保护外层织物的作用。

在本实用新型为基础的外加强制电流方式阴极保护系统中，本实用新型是整个阴极保护系统的核心部件，它是一种线型的、碳基的阳极系统，在使用时，将其安装在管道、油罐或其它被保护结构的附近，并连接到外接电源的正(阳)极上，而油罐、管道等被保护体则连接到外接电源的负(阴)极上，这样，就形成一个回路。通电后，适量的阴极防护电流就可以通过导线均匀地分散到每一个部位，使被保护体得到完整的保护。

本实用新型为不腐蚀阳极，不会产生环境污染；使用寿命长，可达30-40年(依输出电流密度大小而定)；可靠性高，安装简单施工方便。

Claims (7)

1、耐用型柔性聚合物阳极，其特征在于：包括有柔性导体(1)，在柔性导体(1)外部包覆有柔性导电聚合物层(2)，在柔性导电聚合物层(2)外部包覆有焦碳层(3)，在焦碳层(3)外部包覆有固定焦碳层(3)的柔性紧束层(4)。

2、根据权利要求1所述的耐用型柔性聚合物阳极其特征在于：在所述柔性紧束层(4)的外部还包覆有一层对焦碳层(3)进一步固定的耐磨紧束层(5)。

3、根据权利要求1所述的耐用型柔性聚合物阳极其特征在于：所述柔性导体(1)为多条铜导线。

4、根据权利要求1所述的耐用型柔性聚合物阳极其特征在于：所述柔性紧束层(4)为耐酸碱编织层。

5、根据权利要求2所述的耐用型柔性聚合物阳极其特征在于：所述耐磨紧束层(5)为编织网。

6、根据权利要求1所述的耐用型柔性聚合物阳极其特征在于：所述柔性导电聚合物层(2)为圆管状。

7、根据权利要求1所述的耐用型柔性聚合物阳极其特征在于：所述焦碳层(3)也为圆管状。

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