CN209227063U - 立式永久性阴极保护阳极装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了立式永久性阴极保护阳极装置，包括阳极井，阳极井埋设于地下、管道的附近，阳极井由高强度PVC管材成型工艺制作而成；阳极井内、靠近阳极井顶部设有防水接线测试盒，防水接线测试盒内设有铜制连接片及两个接线柱，拨动接线柱可调整接线柱与连接片的连接或断开状态，两个接线柱分别连接线缆Ⅰ及线缆Ⅱ，线缆Ⅰ的另一端从防水接线测试盒底部、阳极井内壁的孔穿出与阳极井外的管道焊接，线缆Ⅱ的另一端连接阳极井内的牺牲阳极；阳极井的井壁上设有多个孔；阳极井顶部设有井盖，井盖露出地面，井盖为铸铁铸制；有益效果：当阳极井内的牺牲阳极消耗完后，牺牲阳极可随时更换，更换时不挖路面、绿化带、小区，施工简单、费用低。

Description

立式永久性阴极保护阳极装置

技术领域

本实用新型属于管道防腐技术领域，尤其是涉及立式永久性阴极保护阳极装置。

背景技术

近几年，随着我国经济建设的飞跃发展，对环境、大气的环保要求，大力提倡清洁能源及对安全生产的不断强化，天然气的使用得到大面积普及应用，而管道则成为了其主要的输送手段。尤其是城市内的各种管道也越来越多，大部分管道都埋在主要交通道路、绿化带下及居民区内，为延长管道的全生命周期，提高管道的安全运营，保护、减缓控制管道的腐蚀，通常会采取防腐措施。出于安全环保方面和建设成本的综合考虑，一般埋地管道会实施阴极保护技术控制腐蚀。

管道阴极保护技术有两种，一是外加电流阴极保护，二是牺牲阳极阴极保护，外加电流技术对其它埋地金属设施影响大，牺牲阳极影响较小，所以城市管道及油气田、厂矿短距离管道都选择使用牺牲阳极阴极保护技术对埋地管道实施保护。

现有的牺牲阳极保护阴极的施工方法采用的是直埋方法，就是开挖(路面、绿化带及破坏地面上其他设施)直接将阳极埋藏于地下，随着时间渐久，阳极不断消耗，直到阳极消耗完，此时管道也就失去了保护。管道失去保护后有可能产生石油、天然气、水的泄露，这时通常采取的办法就是更换阳极恢复管道保护以控制及减缓管道腐蚀，而要更换阳极必须在原管道埋设牺牲阳极的地方再次开挖(破路、破坏绿化)才能实施，一般牺牲阳极的使用寿命在5-10年之间，每次更换牺牲阳极都要挖一次路面或绿化带或其他建筑，其缺点在于每次更换阳极都要：一是要协调众多部门，二是要阻碍道路交通，三是破坏已建设好的地面设施(如：道路、绿化带等)，四是施工难度大、工期长、施工面大，五是费用高。所以造成大部分管道(尤其城市、石化企业的站场内的埋地管道)阴极保护一旦失效，很难在短时间内恢复保护，使管道长时间处在腐蚀的过程中。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种金属管道(尤其适用已服役的管道)将要对管道进行阴极保护的阴极保护阳极装置，该阴极保护阳极装置在工厂预制、放置于地下，该装置埋置于地下后，一旦牺牲阳极失效，其更换程序简单，不破坏地面、建筑、不用协调任何部门就可随时更换，更换成本低，作业面小。

本实用新型的技术方案在于：

立式永久性阴极保护阳极装置，包括阳极井，所述阳极井埋设于地下、管道的附近，所述阳极井由高强度PVC管材成型工艺制作而成；

所述阳极井内、靠近阳极井顶部设有防水接线测试盒，所述防水接线测试盒内设有连接片及两个接线柱，拨动所述接线柱可调整接线柱与连接片的连接或断开状态，两个所述接线柱分别连接线缆Ⅰ及线缆Ⅱ，所述线缆Ⅰ的另一端从防水接线测试盒底部、阳极井内壁的孔穿出与阳极井外的管道焊接，所述线缆Ⅱ的另一端连接阳极井内的牺牲阳极；所述阳极井的井壁上设有多个孔；所述阳极井顶部设有井盖，所述井盖扣在阳极井顶部，所述井盖露出地面，所述井盖为铸铁铸制，所述井盖足以经受一定重量的车碾压、经过。

所述井盖平行于地面或高于地面；

其中，所述阳极井的井深根据管道的埋深而定，并在工厂预制，井口直径不小于600mm,便于工人下去工作，所述阳极井的井深在2-3m；所述阳极井井壁上的孔位于从井的底部往上约800-1200mm，井壁上所开的孔根据地下土壤不同、地下水位不同，所述孔的大小密度不同，所述孔的密度也和阳极埋设的土壤性质、湿度、地下水贫富有紧密的关系，但必须在保证所述阳极井井壁的强度的前提下，通过科学计算而定，原则上所述孔距在10mm-60mm之间；

所述牺牲阳极直立的放置于阳极井底部；

除此之外，所述防水接线测试盒内还设有第三接线柱，第三接线柱通过线缆Ⅲ连接阳极井外部的参比电极，所述参比电极埋置于地下，所述参比电极埋设深度与管道一致并距管道不超过300毫米；

当2个所述接线柱与连接片断开连接，第三接线柱不连接连接片；用测试工装夹在连接所述线缆Ⅰ的接线柱上之后，可测管道自然电位，用测试工装夹在连接所述线缆Ⅱ的接线柱上，可测阳极的开路电位，用测试工装夹在连接所述线缆Ⅲ的接线柱上之后，可测管道的保护电位。

所述牺牲阳极为铝合金或锌合金或镁合金牺牲阳极；

所述连接片为铜片；

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具体的积极有益效果为：

1.本装置埋藏于地下后，如果需要更换牺牲阳极，只需打开井盖即可更换牺牲阳极，在不需协调任何部门、不破坏任何设施、不开挖动土的情况下把报废的牺牲阳极取出来，更换上新的牺牲阳极，即恢复了管道阴极保护系统正常运行。避免了多部门协调、大面积开挖、破损路面、绿化带(公共设施)及给生活区造成的通便不畅、城市道路交通堵塞、破坏绿化环境等问题，更换过程简单、作业面小、费用低，本装置为革命性的改变牺牲阳极消耗完后再次更换阳极所带来的一切麻烦。

2.由于阳极井的井深根据管道埋深进行工厂预制，所以能满足埋藏于不同深度的管道保护。

3.该阳极井采用PVC管，PVC管具有防腐蚀的特征，使该阳极井长时间埋藏于地下后也不会出现腐蚀现象。

4.阳极井的井孔直径大于600mm，所以方便后期工人下去工作。

5.由于井盖露在地面，井盖可以平行于马路或高于绿化带等地，所以不影响交通；井盖由铸铁铸制，所述井盖足以经受一定重量的车碾压、经过；

6.由于阳极井井壁上设有很多孔，阳极井的井深比较深为2-3m,所以地下水会从孔进入到阳极井内，增加了导电性，所以保证了阴极保护系统的正常运行，进一步保护管道不受腐蚀。

7.用测试工装夹在连接所述线缆Ⅰ的接线柱上之后，可测管道自然电位，用测试工装夹在连接所述线缆Ⅱ的接线柱上，可测牺牲阳极的开路电位，也就是可测得牺牲阳极的消耗度，用测试工装夹在连接所述线缆Ⅲ的接线柱上之后，可测管道的保护电位，综合测得的管道自然电位及管道的保护电位，可测管道的被保护情况，当测得结果为牺牲阳极消耗完后，直接更换牺牲阳极。

附图说明

图1是本实用新型立式永久性阴极保护阳极装置示意图；

1、阳极井 2、管道 3、防水接线测试盒

4、线缆Ⅰ 5、线缆Ⅱ 6、牺牲阳极

7、孔 8、井盖 9、线缆Ⅲ

10、参比电极 11、连接片 12、接线柱

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

实施例1，立式永久性阴极保护阳极装置，包括阳极井1，所述阳极井1埋设于地下、管道2的附近，所述阳极井1由高强度PVC管材成型工艺制作而成；

所述阳极井1内、靠近阳极井1顶部设有防水接线测试盒3，所述防水接线测试盒3内设有连接片11及两个接线柱12，拨动所述接线柱12可调整接线柱12与连接片11的连接或断开方式，两个所述接线柱12分别连接线缆Ⅰ4及线缆Ⅱ5，所述线缆Ⅰ4的另一端从防水接线测试盒3底部、阳极井1内壁的孔7穿出与阳极井1外的管道2焊接，所述线缆Ⅱ5的另一端连接阳极井1内的牺牲阳极6；所述阳极井1的井壁上设有多个孔7；所述阳极井1顶部设有井盖8，所述井盖8扣在阳极井1顶部，所述井盖8露出地面，所述井盖8为铸铁铸制，所述井盖8足以经受一定重量的车碾压、经过；

所述井盖8平行于地面或高于地面；

其中，所述阳极井1的井深根据管道2的埋深而定，并在工厂预制，井口直径不小于600mm,便于成年人下去工作，阳极井1的井深在2-3m；所述阳极井1井壁上的孔7位于从井的底部往上约800-1200mm，井壁上所开的孔7根据地下土壤不同、地下水位不同，所述孔7的大小密度不同，所述孔7的密度也和阳极埋设的土壤性质、湿度、地下水贫富有紧密的关系，但必须在保证所述阳极井1井壁的强度的前提下，通过科学计算而定，原则上所述孔7距在10mm-60mm之间；

所述牺牲阳极6直立的放置于阳极井1底部；

除此之外，所述防水接线测试盒3内还设有第三接线柱12，第三接线柱12通过线缆Ⅲ9连接阳极井1外部的参比电极10，所述参比电极10埋藏于地下，所述参比电极10埋设深度与管道2一致并距管2道不超过300毫米；

当2个所述接线柱12与连接片11断开连接，第三接线柱12不连接连接片11；用测试工装夹在连接所述线缆Ⅰ4的接线柱12上之后，可测管道2自然电位，用测试工装夹在连接所述线缆Ⅱ的接线柱12上，可测阳极的开路电位，用测试工装夹在连接所述线缆Ⅲ9的接线柱12上之后，可测管道保护电位。

所述牺牲阳极6为铝合金或锌合金或镁合金牺牲阳极6；

所述连接片11为铜片；

具体工作方式：在已埋设金属管道2的情况下将要对管道2进行阴极保护，首先根据所述管道2的埋深确定阳极井1的井深并在工厂预制，因为是预制，所以能满足埋藏于不同深度的管道2保护，该所述阳极井1采用PVC管，PVC管具有防腐蚀的特征，使该所述阳极井1长时间埋藏于地下后也不会出现腐蚀现象；预制完成后在所述管道2附近的地面上打井孔，该井孔的位置选在对周围环境影响小又距离管道2近的位置，一般管道2埋深在2-3m之间，所以阳极井深在2-3m之间，井孔直径大于600mm以便后期工人下去工作，除此之外如果条件允许还可以挖一个参比电极的深孔7，该深孔7的直径只要能使所述参比电极通过即可，深度与管道一致并距管道不超过300毫米；该井孔到管道2之间也先挖开，将所述阳极井1下放到井孔内后，将所述线缆Ⅰ4与管道2焊接，将所述参比电极10埋深与管道一致并距管道不超过300毫米，所述牺牲阳极6放置于阳极井1底部，所述线缆Ⅰ4、线缆Ⅱ5通过接线柱12连接连接片11，进一步所述牺牲阳极6通过线缆Ⅱ5、连接片11、线缆Ⅰ4连接管道2，因为所述牺牲阳极6为铝合金或锌合金或镁合金牺牲阳极6,所述牺牲阳极6的还原性较强其作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的管道2作为正极就可以避免腐蚀，盖上所述井盖8，由于所述井盖8露在地面，所述井盖8可以平行于马路或高于绿化带等地，当放在马路上时要平行于马路所以不影响交通，放在绿化带时高于绿化带便于查找；所述井盖8由铸铁铸制，所述井盖8足以经受一定重量的车碾压、经过；由于所述阳极井1井壁上设有很多孔7，所述阳极井1的井深比较深为2-3m,所以地下水会从孔7进入到所述阳极井1内，水导电，所以进一步确保阴极保护系统正常运行，保护所述管道2不受腐蚀。当所述牺牲阳极6的使用达到一定年限后，打开所述井盖8，先测试再更换所述阳极井1内的牺牲阳极6即可，如果所述牺牲阳极6消耗至需要更换，只需打开所述井盖8即可更换，在不需协调任何部门、不破坏任何设施、不开挖动土的情况下把报废的牺牲阳极6取出来，更换上新的牺牲阳极6，即恢复了管道2阴极保护系统正常运行。避免了多部门协调、大面积开挖、破损路面、绿化带公共设施及给生活区造成的通便不畅、城市道路交通堵塞、破坏绿化环境等问题，而立式永久性阴极保护阳极装置施工简单、作业面小、费用低，本装置彻底的革命性的改变牺牲阳极6消耗完后再次更换阳极所带来的一切麻烦。

其中，测试方式如下：2个所述接线柱12与连接片11断开连接，第三接线柱12不连接连接片11；用测试工装夹在连接所述线缆Ⅰ4的接线柱12上之后，可测管道2自然电位，用测试工装夹在连接所述线缆Ⅱ的接线柱12上，可测所述牺牲阳极6的开路电位，也就是可测得所述牺牲阳极6的消耗量，用测试工装夹在连接所述线缆Ⅲ9的接线柱12上之后，可测管道2保护电位，综合测得的管道2自然电位及管道2保护电位，可计算管道2的防腐蚀情况，所述牺牲阳极6的消耗量大不能继续使用时，直接更换牺牲阳极6即可。

此外,在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.立式永久性阴极保护阳极装置，其特征在于：包括阳极井(1)，所述阳极井(1)埋设于地下、管道(2)的附近，所述阳极井(1)材质为PVC管；

所述阳极井(1)内、靠近阳极井(1)顶部设有防水接线测试盒(3)，所述防水接线测试盒(3)内设有连接片(11)及两个接线柱(12)，拨动所述接线柱(12)可调整接线柱(12)与连接片(11)的连接或断开方式，两个所述接线柱(12)分别连接线缆Ⅰ(4)及线缆Ⅱ(5)，所述线缆Ⅰ(4)的另一端从防水接线测试盒(3)底部、阳极井(1)内壁的孔(7)穿出与阳极井(1)外的管道(2)焊接，所述线缆Ⅱ(5)的另一端连接阳极井(1)内的牺牲阳极(6)；所述阳极井(1)的井壁上设有多个孔(7)；所述阳极井(1)顶部设有井盖(8)，所述井盖(8)扣在阳极井(1)顶部，所述井盖(8)露出地面，所述井盖(8)为铸铁铸制。

2.根据权利要求1所述的立式永久性阴极保护阳极装置，其特征在于：所述连接片(11)为铜片。

3.根据权利要求1或2所述的立式永久性阴极保护阳极装置，其特征在于：所述阳极井(1)的井口直径大于或等于600mm,所述阳极井(1)的井深在2-3m之间。

4.根据权利要求1或2所述的立式永久性阴极保护阳极装置，其特征在于：所述阳极井(1)井壁上的孔(7)位于从井底向上约800-1200mm，井壁上所开的孔(7)根据地下土壤不同、地下水位不同，所述孔(7)的大小密度不同，所述孔(7)距在10mm-60mm之间。

5.根据权利要求1或2所述的立式永久性阴极保护阳极装置，其特征在于：所述牺牲阳极(6)直立的放置于阳极井(1)底部。

6.根据权利要求1或2所述的立式永久性阴极保护阳极装置，其特征在于：所述防水接线测试盒(3)内还设有第三接线柱(12)，第三接线柱(12)通过线缆Ⅲ(9)连接阳极井(1)外部的参比电极(10)，所述参比电极(10)埋藏于地下，所述参比电极(10)埋设深度与管道(2)一致并距管道(2)不超过300毫米。

7.根据权利要求1所述的立式永久性阴极保护阳极装置，其特征在于：所述井盖(8)平行于地面或高于地面。