CN209227064U - 埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置，包括阳极装置及牺牲阳极；阳极装置包括阳极井，阳极井埋在地下，阳极井由钢筋水泥材料预制成型；阳极井顶部设有井盖；阳极井为凸字型，由上下两部分组成，阳极井分段预制现场组装，上段套装在下段的卡边上；下段的底部为开口式；阳极井上段的内壁设有上下梯、防水防爆接线盒，防水防爆接线盒内设有连接片，管道通过线缆Ⅰ连接连接片上的接线柱，牺牲阳极水平放置在阳极井下段的空间内，牺牲阳极两两相对组成一组，牺牲阳极组数为2组；4个牺牲阳极通过4条线缆Ⅱ汇集到一条总的线缆上与接线柱连接；有益效果：牺牲阳极可随时更换，更换时不开挖路面、绿化带，施工简单、作业面小、费用低。

Description

埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置

技术领域

本实用新型属于管道防腐技术领域，尤其是涉及一种埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置。

背景技术

近几年，随着我国城市化进程的快速发展，城市内的各种管道也越来越多，大部分管道都埋在公路、绿化带下，为延长管道的生命周期，提高管道的安全运营，保护、减缓管道的腐蚀，通常会做一些防腐措施。出于安全环保方面和建设成本的综合考虑，要求埋地油、气、水管道必须实施阴极保护控制腐蚀。

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，所以城市油气管道大部分选择使用牺牲阳极阴极保护技术对埋地油气管道实施保护。

现有的牺牲阳极保护施工方法中，采用的是直埋方法，就是直接将牺牲阳极、线缆等设备埋在地下，填土后地面上会建设相应的建筑，如公路、绿化带等，具体实施方法是：在管道敷设时，根据管道的直径和长度计算电流密度，再设计管道被保护所需阳极量、应该埋多少组阳极、每组几只，每只重量是多少，并且沿管道每300米—500米埋一组。牺牲阳极保护保护年限一般是5—10年，最高为10年。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。这时通常采取的办法就是更换阳极恢复保护，以防止管道腐蚀失控产生泄露发生安全事故缩短管道使用寿命，而要更换阳极必须在管道原埋设阳极的地方再次开挖破路、破坏绿化才能实施，其缺点在于：一是要协调众多部门，二是要阻碍城市交通，三是施工难度大、工期长、施工面大，四是费用高。所以造成大部分城市油气管道阴极保护一旦失效，很难在短时间内恢复保护，使管道长时间处在失去防腐保护的状态中。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种与管道铺设同步实施、采用双组卧式阴极保护阳极装置来保护管道、牺牲阳极失效后可随时更换、更换程序简单，时间短、不破坏地面、建筑、不用协调任何部门就可随时更换，更换时成本低，作业面小。

本实用新型的技术方案在于：

埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置，包括阳极装置及牺牲阳极；

所述阳极装置包括阳极井；所述阳极井埋在地下，所述阳极井由钢筋水泥材料预制成型；所述阳极井顶部设有检修口，所述检修口能供人进入进行检修或更换牺牲阳极；进一步，所述检修口上设有井盖，所述井盖平行于地面或高于地面；所述井盖将检修口封挡；

其中，所述井盖的材质为铸铁铸制；所述井盖足以经受一定重量的载荷；

其中，所述阳极井的井深根据管道的埋深和土壤环境而定，并在工厂预制，检修口直径不小于600mm,便于成年人下去工作，所述阳极井的井深在2-3m；

其中，所述阳极井为凸字型，由上下两部分组成，分为上段与下段，该所述阳极井分段预制现场组装，所述上段套装在下段的卡边上；所述下段的底部为开口式，也就是下段没有底面；

其中，所述阳极井高度根据管道埋深进行调整，并提前预制合适的尺寸；

所述阳极井上段的内壁设有预制上下梯，材质为钢筋，所述上下梯横向宽度为30mm，供工人进入到所述阳极井的井底；

所述阳极井上段的内壁上设有防水防爆接线盒，防水防爆接线盒内设有带有接线柱的连接片，所述管道通过线缆Ⅰ连接连接片上的接线柱，所述牺牲阳极水平的放置在所述阳极井下段的空间内；所述牺牲阳极两两相对组成一组，作为优选，所述牺牲阳极组数为2组，共4个；4个所述牺牲阳极通过4条线缆Ⅱ汇集到一条总的线缆上与连接片上的接线柱连接；2组牺牲阳极整体分别置于管道两侧，也就是管道上部、阳极井下段内的2组牺牲阳极分别位于相对管道位置的两侧；

其中，所述线缆Ⅰ与管道的的连接方式是焊接，具体为铝热焊；

其中，所述接线柱及连接片的材质为铜制，也就是所述接线柱为铜螺丝，连接片为铜片；

其中，所述线缆Ⅰ及线缆Ⅱ从防水防爆接线盒底部的孔穿入连接其内部的连接片上的接线柱，所述线缆Ⅰ及线缆Ⅱ上均设有线缆护管；该线缆护管具有防水、防腐功效，该线缆护管采用PVC材料；

其中，所述防水防爆接线盒与阳极井的连接方式可以是固定于在所述阳极井内壁也可以嵌于阳极井内壁也可以是卡接在阳极井内壁；

其中，线缆Ⅲ从所述防水防爆接线盒底部的孔穿入固定并穿过防水防爆接线盒在盒上部露出约20毫米，所述线缆Ⅲ从所述防水防爆接线盒上部露出部分和接线盒用密封胶封堵，所述线缆Ⅲ的另一端连接参比电极，所述参比电极埋藏于地下，所述参比电极埋设深度与埋地管道同位即可，所述线缆Ⅲ上设有线缆护管，该线缆护管同样采用PVC材料；

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.由于本装置是和管道铺设同步进行，也可在老管道更换牺牲阳极时作为今后阳极更换的解决方案，所述牺牲阳极水平的放置在所述阳极井的下段空间内，整体置于管道两侧；本装置的检修口、井盖露出地面，所以当牺牲阳极损耗完后，打开井盖，进入到阳极井内即可更换其内部的牺牲阳极，更换过程简单，更换过程不需协调任何部门、不破坏任何设施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，本装置施工简单、作业面小、费用低，本装置彻底的革命性的改变牺牲阳极消耗完后再次更换阳极所带来的一切麻烦。

2.由于本装置是在工厂预制的，到现场后直接组装，节省了施工时间；

3.凸字型的阳极井，由上下两部分组成，上段有上下梯用于人工进入，下段人工进入后可施工，进一步，可以不影响井盖外界的交通；

5.防水防爆接线盒具有防水、防爆特征；

6.阳极井由钢筋水泥材料预制成型，钢筋水泥材料具有防腐蚀、结构牢固的特征；

7.井盖由铸铁铸制，井盖足以经受一定重量的车碾压、经过；盖上井盖后不影响地面上的工作、交通；

8.线缆护管具有防水、防腐、防爆功效；

附图说明

图1是本实用新型正视图；

图2是本实用新型侧视图；

1、阳极装置 2、牺牲阳极 3、阳极井

4、井盖 5、上段 6、下段

7、上下梯 8、卡边 9、防水防爆接线盒

10、连接片 11、管道 12、线缆Ⅰ

13、线缆Ⅱ 14、线缆Ⅲ 15、参比电极

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。

本实用新型的技术方案在于：

埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置，包括阳极装置1及牺牲阳极2；

所述阳极装置1包括阳极井3；所述阳极井3埋在地下，所述阳极井3由钢筋水泥材料预制成型；所述阳极井3顶部设有检修口，所述检修口能供人进入进行检修或更换牺牲阳极2；进一步，所述检修口上设有井盖4，所述井盖4平行于地面或高于地面；所述井盖4将检修口封挡；

其中，所述井盖4的材质为铸铁铸制；所述井盖4足以经受一定重量的车碾压、经过；

其中，所述阳极井3的井深根据管道11的埋深而定，并在工厂预制，检修口直径不小于600mm,便于成年人下去工作，所述阳极井3的井深在2-3m；

其中，所述阳极井3为凸字型，由上下两部分组成，分为上段5与下段6，该所述阳极井3分段预制现场组装，所述上段5套装在下段6的卡边8上；所述下段6的底部为开口式，也就是下段6没有底面；

其中，所述阳极井3高度根据管道11埋深进行调整，并提前预制合适的尺寸；

所述阳极井3上段5的内壁设有预制上下梯7，材质为钢筋，所述上下梯7横向宽度为30mm，供工人进入到所述阳极井3的井底；

所述阳极井3上段5的内壁上设有防水防爆接线盒9，防水防爆接线盒9内设有带有接线柱的连接片10，所述管道11通过线缆Ⅰ12连接连接片10上的接线柱，所述牺牲阳极2水平的放置在所述阳极井3下段6的空间内，牺牲阳极2尽可能设置在管道11的两侧；所述牺牲阳极2两两相对组成一组，作为优选，所述牺牲阳极2组数为2组；4个所述牺牲阳极2通过4条线缆Ⅱ13汇集到一条总的线缆上与连接片10上的接线柱连接；

其中，4条线缆Ⅱ13的汇集点在接近防水防爆接线盒9处；

其中，所述线缆Ⅰ12与管道11的的连接方式是焊接，具体为铝热焊；

其中，所述接线柱及连接片10的材质为铜制，也就是所述接线柱为铜螺丝、连接片10为铜片；

其中，所述线缆Ⅰ12及线缆Ⅱ13从防水防爆接线盒9底部的孔穿入连接其内部的连接片10上的接线柱，所述线缆Ⅰ12及线缆Ⅱ13上均设有线缆护管；该线缆护管具有防水、防腐、防碾压功效，所述线缆护管材质是PVC材料；

其中，所述防水防爆接线盒9与阳极井3的连接方式可以是固定于所述阳极井3内壁也可以嵌于阳极井3内壁也可以是卡接在阳极井3内壁；

其中，线缆Ⅲ14从所述防水防爆接线盒9底部的孔穿入固定在防水防爆接线盒9内部，并穿过所述防水防爆接线盒在盒上部露出约20毫米，所述线缆Ⅲ从所述防水防爆接线盒上部露出部分和接线盒用密封胶封堵，所述线缆Ⅲ14的另一端连接参比电极15，所述参比电极15埋藏于地下，所述参比电极15埋设深度与被保护管道同深；所述线缆Ⅲ14上设有线缆护管；

实施例1：

本装置与与管道11铺设同步实施，首先根据设计管道11的总长度、管道11的直径计算出所需本装置的数量、牺牲阳极2的电流密度、电压及电量；根据将要铺的所述管道11的深度，预制本装置的尺寸；该装置的预制与地面的挖掘同步进行，地面挖掘好本装置已预制完成；该装置的所述阳极井3由钢筋水泥材料预制成型；管道11铺设好以后，先测量好本装置的放置点，并在放置点附近挖一个坑，将所述参比电极15放入被保护管道边的坑中并填土，连接所述参比电极15的线缆Ⅲ14的另一端固定在防水防爆接线盒9内，并穿过防水防爆接线盒在盒上部露出约20毫米，所述线缆Ⅲ从所述防水防爆接线盒上部露出部分和接线盒用密封胶封堵，将2组所述牺牲阳极2分别平放在管道11上部阳极井下段内，2组所述牺牲阳极2位于管道相对垂直投影位置的两侧，连接所述牺牲阳极2的线缆Ⅱ13的另一端连接防水防爆接线盒9内的铜制连接片10上的接线柱，线缆Ⅰ12的一端连接连接片10上的接线柱，另一端与管道11焊接，把所述阳极井3放在管道11上或管道11附近后，使检修口略低于地面，盖上井盖4，井盖4齐平于地面，然后开始大范围填土。

当所述牺牲阳极2的使用达到一定年限后，将地面上井盖4四周用围栏围住，打开所述井盖4，先测试再更换所述牺牲阳极2即可，测试过程为，断开线缆Ⅰ12、线缆Ⅱ13与连接片10上接线柱的连接，先用测试工装夹在线缆Ⅰ12上测得管道11的自然电位，再用测试工装分别夹在4条线缆Ⅱ13上分别测得每个牺牲阳极2的开路电位，然后用测试工装夹在线缆Ⅲ14上测得土壤的自然电位，最后通过对比地表与管道11的自然电位，可测得管道11被保护情况，也就是管道11腐蚀情况，通过对比土壤与管道牺牲阳极2的自然电位，可知牺牲阳极2的损耗情况，此外，在不埋参比电极15的情况下也可以根据经验得出牺牲阳极2的损耗情况和管道11被保护情况，参比电极15作为对比的一个参照物。由于是分别测各个牺牲阳极2的损耗情况，所以部分还能用的牺牲阳极2可进一步使用，只更换损耗完的即可，能节省成本。整个更换过程只需打开所述井盖4，人从上下梯7进入到所述阳极井3的下段6，因为是凸字型，所以下段6两侧可以供人施工，工作人员从所述下段6的底部更换牺牲阳极2，更换过程不需协调任何部门、不破坏任何设施、不开挖动土的情况下把报废的牺牲阳极2取出来，更换上新的牺牲阳极2，即恢复了管道11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，本装置施工简单、作业面小、费用低，本装置彻底的革命性的改变牺牲阳极2消耗完后再次更换阳极所带来的一切麻烦。

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 (5)

1.埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置，其特征在于：包括阳极装置(1)及牺牲阳极(2)；

所述阳极装置(1)包括阳极井(3)；所述阳极井(3)埋在地下，所述阳极井(3)由钢筋水泥材料预制成型；所述阳极井(3)顶部设有检修口；进一步，所述检修口上设有井盖(4)，所述井盖(4)平行于地面或高于地面；所述井盖(4)将检修口封挡；

其中，所述井盖(4)的材质为铸铁铸制；

其中，所述阳极井(3)为凸字型，由上下两部分组成，分为上段(5)与下段(6)，该所述阳极井(3)分段预制现场组装，所述上段(5)套装在下段(6)的卡边(8)上；所述下段(6)的底部为开口式；

所述阳极井(3)上段(5)的内壁上设有防水防爆接线盒(9)，所述防水防爆接线盒(9)内设有带有接线柱的连接片(10)，所述管道(11)通过线缆Ⅰ(12)连接连接片上的接线柱，所述牺牲阳极(2)水平的放置在阳极井(3)下段(6)的空间内；所述牺牲阳极(2)两两相对组成一组，所述牺牲阳极(2)组数为2组，共4个，4个所述牺牲阳极(2)通过4条线缆Ⅱ(13)汇集到一条总的线缆上与连接片(10)上的接线柱连接。

2.根据权利要求1所述的埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置，其特征在于：所述接线柱及连接片(10)材质为铜制，其中，所述接线柱为铜螺丝，连接片为铜片。

3.根据权利要求1所述的埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置，其特征在于：所述阳极井(3)上段(5)的内壁设有上下梯(7)，材质为钢筋，所述上下梯(7)横向宽度为30mm。

4.根据权利要求1所述的埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置，其特征在于：所述线缆Ⅰ(12)及线缆Ⅱ(13)从防水防爆接线盒(9)底部的孔穿入连接其内部的连接片(10)上的接线柱，所述线缆Ⅰ(12)及线缆Ⅱ(13)上均设有线缆护管。

5.根据权利要求1所述的埋地管道永久性双组卧式阴极保护装置，其特征在于：本装置还包括线缆Ⅲ(14)，所述线缆Ⅲ(14)从所述防水防爆接线盒(9)底部穿入在防水防爆接线盒(9)内固定，并穿过所述防水防爆接线盒(9)在盒上部露出约20毫米，所述线缆Ⅲ(14)从防水防爆接线盒(9)上部露出部分和防水防爆接线盒(9)用密封胶封堵，所述线缆Ⅲ(14)的另一端连接参比电极(15)，所述参比电极(15)埋藏于地下，所述参比电极埋设深度与埋地管道同位即可，所述线缆Ⅲ(14)上设有线缆护管。