CN210193996U - 套管内管道阴极保护检测装置 - Google Patents

Abstract

一种套管内管道阴极保护检测装置，安装在套管与管道之间的间隙空间中，包括由绝缘材料制成的测量管，所述测量管内安装有参比电极和试片；所述参比电极和试片均安装在所述测量管的管壁对应设置的安装口上，所述参比电极的外端和试片的外端均相对于对应安装口向内侧凹陷。检测装置的安装方法包括：套管埋设，施工坑挖设，管道与检测装置装配和装入。套管内管道阴极保护检测装置通过将参比电极和试片固装在测量管中，可将参比电极和试片准确的送入到套管中，并且参比电极与试片之间的相对位置准确，同时避免了参比电极与管道搭接以及试片与套管搭接，从而能够准确检测到套管内管道上的电位信息，实现对套管内管道阴极保护状态的检测。

Description

套管内管道阴极保护检测装置

技术领域

本实用新型属于阴极保护防腐检测设备领域，尤其涉及一种套管内管道阴极保护检测装置。

背景技术

埋设在地下的管道，经常需要穿过公路或者铁路的下方。由于公路或者铁路上运行的车辆会对下方地面产生压力，为了避免压力对管道造成损伤，因此需要在公路、铁路下方埋设套管，管道穿过套管，通过套管对管道进行保护，避免压力造成管道损伤。

当管道采用阴极保护的方式进行防腐时，由于套管与管道之间的空隙空间极小，常用参比电极、试片等用于检测管道上电位的装置难以装入到套管内，因此无法检测套管内管道的阴极保护状态。

即便在施工时将参比电极和试片先装入到套管中，再将管道送入套管，但管道装入时很容易对参比电极和试片形成碰撞、挤压或拖拽，使参比电极和试片之间的相对位置难以保证，并且参比电极和试片的设置位置也难以准确定位，而且极易造成参比电极与管道的搭接，使参比电极失效，无法准确检测到管道上的电位。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术无法检测套管内管道阴极保护状态的问题，提出一种能够有效检测套管内管道阴极保护状态的套管内管道阴极保护检测装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种套管内管道阴极保护检测装置，安装在套管与管道之间的间隙空间中，包括由绝缘材料制成的测量管，所述测量管内安装有参比电极和试片；

所述参比电极和试片均安装在所述测量管的管壁对应设置的安装口上，所述参比电极的外端和试片的外端均相对于对应安装口向内侧凹陷。

作为优选，所述测量管内填充有绝缘密封填料，所述参比电极和试片均位于绝缘密封填料内。

作为优选，所述测量管内安装的试片包括第一试片和第二试片，所述第一试片和第二试片分别位于参比电极两侧，且与参比电极之间的间距相同。

作为优选，所述测量管分为测量段和连接段，所述测量段设置多个，所述参比电极和试片位于测量段中，相邻测量段通过连接段相连。

作为优选，所述测量管穿过所述间隙空间内设置的绝缘支撑架。

作为优选，所述绝缘支撑架为环形，套装在管道上，所述绝缘支撑架设置有连通孔或连通槽，用以使测量管穿过。

作为优选，所述管道上方、下方以及左右两侧均设置有测量管。

作为优选，所述测量管内穿设有加强筋。

作为优选，所述加强筋固接在测量管端部安装的端盖上。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、套管内管道阴极保护检测装置通过将参比电极和试片固装在测量管中，将测量管装入到套管与管道之间的间隙空间中，即可将参比电极和试片准确的送入到套管中，并且参比电极与试片之间的相对位置准确，同时避免了参比电极与管道搭接以及试片与套管搭接，从而能够准确检测到套管内管道上的电位信息，实现对套管内管道阴极保护状态的检测。

2、参比电极和试片位于绝缘填料内，仅位于测量管安装口的部分裸露在外，保证对管道电位检测的同时，保证了参比电极与试片之间的绝缘，从而保证电位检测准确，防止参比电极通过试片与管道搭接，避免参比电极失效。

3、参比电极两侧均设置试片，且试片与参比电极的距离相同，通过测量参比电极与两个试片的电位差，能够同时得到两个电位信息，从而更加准确的得到对应位置管道上的电位信息，提高套管内管道阴极保护状态检测的准确性，并且两个试片能够相互作为备份，保证检测装置使用寿命。

4、测量管设置多个测量段，使测量段中的参比电极和试片能够在套管内轴向分布，对管道轴向上的多个位置进行阴极保护状态的检测，从而能够充分获知管道整体的防腐情况。此外，整根管件由测量段和连接段交替串连而成，使测量段和连接段单个的长度较短，便于加工制造和现场施工，同时降低了管件的强度要求。

5、管道上方、下方和左右两侧均可设置测量管，从而在管道外壁圆周上各个位置对管道的电位状态进行检测，从而进一步充分获知管道整体的防腐情况。

6、测量管中穿设有加强筋，加强筋对测量管进行支撑，防止其中部下坠形成绕曲变形，从而避免测量管发生断裂，保证结构稳定，提高设备寿命。在测量管分为多段时，加强筋能够将多段管件拉紧，防止测量段和连接段发生脱节。另外，在测量管安装时还能够对加强筋进行拖拽，保证测量管和管道同步运动，准确进入到套管中，并且测量管与套管产生的摩擦力将由加强筋承担，防止测量管被拉断。

7、套管内管道阴极保护检测装置，不仅能够应用于套管内的管道，也能够实现其他安装在受限空间内管道的阴极保护监检测，例如在定向钻穿越段的管道，检测装置固定在主管道上随同主管道一起铺设，或者在主管道一侧单独铺设，从而实现对定向钻穿越段管道阴极保护状况的监检测。

附图说明

图1为测量管的侧向剖视图；

图2为测量管的纵向剖视图；

图3为测量段设置多个且穿设有加强筋时测量管的侧向局部剖视图；

图4为穿设有加强筋时测量管的纵向剖视图；

图5为测量管安装在套管内的侧向剖视结构图；

图6为测量管安装在套管内的正视结构图；

图7为测量管安装施工的示意图；

以上各图中：1、套管；2、管道；3、测量管；31、测量段；32、连接段；4、参比电极；5、试片；51、第一试片；52、第二试片；6、安装口；7、绝缘密封填料；8、绝缘支撑架；81、连通槽；9、加强筋；11、施工坑；12、导线。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至6所示，本实用新型提供一种套管内管道阴极保护检测装置，用于对套管1内的管道2上的电位进行检测，从而获得套管1内管道2的阴极保护状态。

套管内管道阴极保护检测装置包括由绝缘材料制成的测量管3，测量管3内安装有参比电极4和试片5。

测量管3的管壁上设置有安装口6，参比电极4和试片5安装在对应的安装口6上，以使参比电极4和试片5接触测量管3外的介质。

参比电极4的外端和试片5的外端均相对于对应的安装口6向内侧凹陷，从而避免参比电极4和试片5相对于测量管3的管壁向外突出，防止参比电极4和试片5接触管道2，防止参比电极4和试片5接触套管1，避免参比电极4与管道2搭接，避免管道2通过试片1与套管1搭接，从而能够准确检测管道的电位信息。

测量管3安装在套管1与管道2之间的间隙空间中，参比电极4和试片5均通过导线12与测量终端相连。

当套管1和管道2长时间埋设后，地下水或土壤会进入并部分或全部充满套管1与管道2之间的间隙空间中，当作为电解质的地下水或土壤浸没了套管1与管道2之间安装的测量管3后，测量终端能够通过参比电极4测量管道2上的通电电位。

测量终端与管道2电连接，并设置有开关，以控制试片5与管道2之间电连接的通断，当试片5充分极化后断开试片5与管道之间的连接，延时一段时间后，测量终端通过测量参比电极4与试片5之间的电位差得到管道2的断电电位。

参比电极4和试片5固定在测量管3内，能够避免与套管1和管道2的接触，能够使参比电极4和试片5能够位于套管1内的准确位置，同时保证参比电极4与试片5之间相对位置准确。

为了保证参比电极4及试片5的非工作面的绝缘，测量管3内填充有绝缘密封填料7，参比电极4和试片5的非工作面均位于绝缘密封填料7内。

绝缘密封填料7为现有绝缘填充材料，非本申请实用新型点。

绝缘密封填料7使参比电极4仅有位于安装口6处的部位能够与测量管3外介质接触，其余部位均被绝缘材料构成的测量管3和绝缘密封填料7隔离，防止参比电极4失效。

试片5也位于绝缘密封填料7内，仅有位于安装口6处的部位能够与测量管3外介质接触，其余部位均被绝缘材料构成的测量管3和绝缘密封填料7隔离，防止试片5失效。

另外绝缘密封填料7能够增加参比电极4和试片5在测量管3内固定的牢固性，保证了参比电极4和试片5的相对位置固定，同时防止参比电极4与试片5搭接，避免试片5失效。

为了获得更多、更准确的电位数据，测量管3内安装的试片5包括第一试片51和第二试片52。

第一试片51和第二试片52分别位于参比电极4两侧，且与参比电极4之间的间距相同。

在具体应用时，第一试片51和第二试片52可分别使用、联合使用或互为备份，具体使用方式可根据实际需要灵活选择。

当第一试片51作为阴极保护电位试片，第二试片52作为自腐蚀试片时，可以测得该部位的通电电位、断电电位和自腐蚀电位。当第一试片51和第二试片52都作为阴极保护电位试片时，参比电极4能够通过两个试片，测得该部位的两组通电电位和断电电位，这些检测数据有利于提高套管内管道阴极保护状态检测的准确性。

当套管1的长度较长时，为了对套管1内管道2内各个部位的阴极保护状态进行检测，测量管3分为测量段31和连接段32，测量段31设置多个，参比电极4和试片5位于测量段31中，相邻测量段31通过连接段32相连。

测量段31的端部可直接套装在连接段32的端部上，连接段32的端部也可套装在测量段31的端部上。如图3所示，测量段31和连接端32的端部之间也可通过套管连接。

通过测量段31和连接段32交替相连，使具有参比电极4和试片5的测量段31分布在管道2轴向上的各个位置，从而对管道2长度方向上的各个位置进行电位检测，从而准确测得管道2轴向上各个位置的阴极保护状态，从而能够充分的对整个管道2进行监测。

另外，测量管3分为多段，减小了每段的长度，从而降低了加工制造的难度，降低成本。

为了防止管道2与套管1搭接，防止管道2上电流流失到套管1，避免因此造成管道2的阴极保护失效，套管1与管道2之间的间隔空间中设置有绝缘支撑架8。

绝缘支撑架8由绝缘材料制成，呈环形或筒状，套装在管道2上。

为了避免对测量管3布设的阻碍，同时对测量管3形成支撑，绝缘支撑架8设置有连通孔或连通槽81。

安装在套管1内的测量管3穿过连通孔或连通槽81，从而穿过绝缘支撑架8，使测量管3能够延伸到套管1内各个位置。

同时绝缘支撑架8上的连通孔或连通槽81，可以将测量管3固定在管道径向的某个确定的位置，防止在将管道2送入套管1内时，测量管3相对管道径向位置发生改变。

为了进一步提高管道阴极保护状态检测的准确性，管道2上方、下方以及左右两侧均设置有测量管3。

测量管3在管道2圆周方向各个主要角度位置均可根据需要布置，从而对管道2外壁圆周上各个位置进行电位检测，能够充分反映管道2的阴极保护状态。

另外，土壤、地下水等电解质是自下而上逐渐充满套管1与管道2之间的间隙空间的，上述方式可使测量管3分布在套管1内的下部、中部和上部。

当土壤或地下水充满间隙空间的下部时，位于套管1下部的测量管3没入到土壤或地下水中，测量管3的参比电极能够通过土壤或地下水检测到管道2上的电位。

而位于套管上部和中部的测量管3未接触土壤或地下水，检测管3中的参比电极4无法检测到电位信息。

因此，通过各个测量管3能否检测到电位信息，可以得知套管1内进入土壤或地下水的进入情况。

由于管道2的腐蚀主要是与土壤、地下水等电解质接触后产生电化学腐蚀造成的，所以得知套管1内套管1内进入土壤或地下水的进入情况，也能够反应管道2上中下各个部分的腐蚀状况。

为了防止测量管3发生断裂，测量管3内穿设有加强筋9，加强筋9两端伸出到套管1外。

加强筋9对测量管3进行支撑，防止或减轻测量管3发生弯曲变形，从而避免测量管3弯折断裂，保证其正常使用。

加强筋9固接在测量管3端部安装的端盖上，不仅能够对加强筋9形成固定，同时能够使加强筋9能够拉紧测量管3两端的端盖，从而在测量管3分为多段时，将多段管件段管件拉紧，防止测量段和连接段发生脱节，保证测量管3结构稳定。

当套管2长度较大，在测量管3随管道2一同装入套管1时，可从套管1的另一侧牵拉加强筋9，牵拉加强筋9的拉力，可克服测量管3与套管1摩擦产生的阻力，保证测量管3顺利的随同管道2同步穿过套管1。另外，加强筋9穿设并固定在测量管3中，在测量管3随管道2一同装入套管1时，测量管3与套管1产生的摩擦力将由加强筋9承担，从而避免测量管3断裂。

如图7所示，作为套管内管道阴极保护检测装置的测量管3进行安装时，将套管1埋设到地下，在套管1两侧挖掘出施工坑11，使套管1端部伸入到对应的施工坑11中。

将绝缘支撑架8固定到管道2上，测量管3穿入到绝缘支撑架8设置的连通槽81中，从而将测量管3固定。

测量管3中连接参比电极4和试片4的导线12，由测量管3一端伸出，并使相对于管道2端部伸出。

将管道2吊装并对准套管1的端口，轴向推动管道2，将管道2由套管1一端的端口送入到套管内，直至管道2端部由套管1另一端的端口伸出。此时绝缘支撑架8和测量管3也随之安装到套管1中，完成测量管3的装入。测量管3安装过程中，通常没有较大的外力对其作用，测量管3不会发生移动或断裂，并且测量管3始终位于绝缘支撑架8的连通槽81中，从而不会发生径向移动，防止测量管3接触管道2和套管1，避免摩擦损坏。

测量管3装入套管后，将导线12外端拉到地面以上，使导线12能够连接测量终端，将施工坑11填平。

Claims (9)

1.一种套管内管道阴极保护检测装置，安装在套管(1)与管道(2)之间的间隙空间中，其特征在于，包括由绝缘材料制成的测量管(3)，所述测量管(3)内安装有参比电极(4)和试片(5)；

所述参比电极(4)和试片(5)均安装在所述测量管(3)的管壁对应设置的安装口(6)上，所述参比电极(4)的外端和试片(5)的外端均相对于对应安装口(6)向内侧凹陷。

2.根据权利要求1所述的套管内管道阴极保护检测装置，其特征在于，所述测量管(3)内填充有绝缘密封填料(7)，所述参比电极(4)和试片(5)均位于绝缘密封填料(7)内。

3.根据权利要求1所述的套管内管道阴极保护检测装置，其特征在于，所述测量管(3)内安装的试片(5)包括第一试片(51)和第二试片(52)，所述第一试片(51)和第二试片(52)分别位于参比电极(4)两侧，且与参比电极(4)之间的间距相同。

4.根据权利要求1所述的套管内管道阴极保护检测装置，其特征在于，所述测量管(3)分为测量段(31)和连接段(32)，所述测量段(31)设置多个，所述参比电极(4)和试片(5)位于测量段(31)中，相邻测量段(31)通过连接段(32)相连。

5.根据权利要求1所述的套管内管道阴极保护检测装置，其特征在于，所述测量管(3)穿过所述间隙空间内设置的绝缘支撑架(8)。

6.根据权利要求5所述的套管内管道阴极保护检测装置，其特征在于，所述绝缘支撑架(8)为环形，套装在管道(2)上，所述绝缘支撑架(8)设置有连通孔或连通槽(81)，用以使测量管(3)穿过。

7.根据权利要求1所述的套管内管道阴极保护检测装置，其特征在于，所述管道(2)上方、下方以及左右两侧均设置有测量管(3)。

8.根据权利要求1至7任一项所述的套管内管道阴极保护检测装置，其特征在于，所述测量管(3)内穿设有加强筋(9)。

9.根据权利要求8所述的套管内管道阴极保护检测装置，其特征在于，所述加强筋(9)固接在测量管(3)端部安装的端盖上。

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