CN220867518U - 一种接地极放电下管道智能阴极保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及接地极放电下管道智能阴极保护系统，包括电流流动检测器、智能阴保桩、恒电位仪、柔性阳极、腐蚀试片和参比电极，所述电流流动检测器设置在埋设于地下的管道外，用于监测管道内的电流流动情况，所述智能阴保桩设置于管道上方的地面，并通过线路与所述管道、腐蚀试片和参比电极连接，所述腐蚀试片和参比电极分别埋设于地下与管道等深处，所述柔性阳极敷设在所述管道外表面的防腐层破损处附近，所述恒电位仪设置于地面靠近防腐层破损处的位置，所述恒电位仪的正极通过导线连接所述柔性阳极，负极通过导线连接所述管道。优点：够快速识别管道内电流变化情况，防止电流从管道防腐层破损处流出，有效降低管道腐蚀速率。

Description

一种接地极放电下管道智能阴极保护系统

技术领域

本实用新型涉及阴极保护技术领域，特别涉及一种接地极放电下管道智能阴极保护系统。

背景技术

在发达地区，地下油气管网、地上高压输电电网不可避免地存在平行或交叉的公共走廊带，给埋地天然气管道带来了日益增多的杂散电流干扰问题。高压直流输电技术是近年普遍采用的一种长距离输电方式，目前，国内已建成多个换流站接地极。在正常情况下，(特)高压直流输电系统为双极系统对称运行模式，接地极处会有几十安培的电流进入大地成为杂散电流，这些电流大小仅为正常输电电流的1％，它们对管道的影响可以忽略不计。但是当高压直流输电系统其中一极发生故障时，输电系统中电流会直接流入大地，数值高达几千安培，给周围埋地管道造成严重的直流干扰问题，导致管道极易发生腐蚀，威胁管道安全运行。

因此，为了减少接地极放电对管道的影响，必须设计一种接地极放电下管道智能阴极保护系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，有效的克服了现有技术的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，包括电流流动检测器、智能阴保桩、恒电位仪、柔性阳极、腐蚀试片和参比电极，上述电流流动检测器设置在埋设于地下的管道外，用于监测管道内的电流流动情况，上述智能阴保桩设置于管道上方的地面，并通过线路与上述管道、腐蚀试片和参比电极连接，上述腐蚀试片和参比电极分别埋设于地下与管道等深处，上述柔性阳极敷设在上述管道外表面的防腐层破损处附近，上述恒电位仪设置于地面靠近防腐层破损处的位置，上述恒电位仪的正极通过导线连接上述柔性阳极，负极通过导线连接上述管道。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，还包括终端服务器，上述终端服务器分别连接上述电流流动检测器、智能阴保桩和恒电位仪。

进一步，上述电流流动检测器为电流环，并套设于上述管道外。

进一步，上述恒电位仪连接有供电单元。

进一步，上述供电单元为太阳能电池。

进一步，上述恒电位仪的正极与上述柔性阳极之间的导线上设有用于控制电流向上述柔性阳极单向流动的控制器件。

进一步，上述控制器件为二极管。

进一步，上述柔性阳极与上述管道防腐层破损位置处于同心圆上。

进一步，上述智能阴保桩沿着上述管道的长度方向间隔设置多个，且相邻两个上述智能阴保桩的间距为500-1000m。

本实用新型的有益效果是：设计合理，够快速识别管道内电流变化情况，防止电流从管道防腐层破损处流出，有效降低管道腐蚀速率。

附图说明

图1为本实用新型的接地极放电下管道智能阴极保护系统的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电流流动检测器；2、智能阴保桩；3、恒电位仪；4、柔性阳极；5、腐蚀试片；6、参比电极；7、终端服务器；8、控制器件；9、供电单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图1所示，本实施例的接地极放电下管道智能阴极保护系统包括电流流动检测器1、智能阴保桩2、恒电位仪3、柔性阳极4、腐蚀试片5和参比电极6，上述电流流动检测器1设置在埋设于地下的管道(图中A指代)外，用于监测管道内的电流流动情况，上述智能阴保桩2设置于管道上方的地面，并通过线路与上述管道、腐蚀试片5和参比电极6连接，上述腐蚀试片5和参比电极6分别埋设于地下与管道等深处，上述柔性阳极4敷设在上述管道外表面的防腐层破损处附近，上述恒电位仪3设置于地面靠近防腐层破损处的位置，上述恒电位仪3的正极通过导线连接上述柔性阳极4，负极通过导线连接上述管道。

本实施例的接地极放电下管道智能阴极保护系统的工作过程如下：

工作时，先在管道防腐层破损处附近敷设柔性阳极4并按位置安装好恒电位仪3，当接地极正极放电时，电流流动检测器1检测到管道内电流变化，并立即激活附近的智能阴保桩2，然后将这一信息传递给与其连接的后台，智能阴保桩2启动后开始采集管道电位并将采集的信息反馈给与其连接的后台，后台根据电流和电位变化情况激活恒电位仪3，恒电位仪3开始向柔性阳极4输送电流，即可防止电流从管道的防腐层破损处流出，从而有效降低管道腐蚀速率。整个系统能够快速的识别管道内电流变化，并根据该电流变化及时应对，从而对管道起到降低腐蚀的保护作用。

需要补充说明的是：本实施例中，参比电极6采用饱和硫酸铜参比电极；腐蚀试片5埋设深度与管道相同，裸露面积为10cm²。

本实施例中，上述的后台采用常规的终端服务器7，上述终端服务器7分别连接上述电流流动检测器1、智能阴保桩2和恒电位仪3。在终端服务器7进行统一的数据整理、存储，以及对各个电器元件的调控。其中，终端服务器7属于现有技术，其具体型号根据实际使用需求灵活、合理的匹配即可。终端服务器7通过MQTT协议与电流流动检测器1、智能阴保桩2、恒电位仪3相连，实现数据的传递及指令的下达。

作为一种优选的实施方式，上述电流流动检测器1为电流环，并套设于上述管道外。

上述实施方案中，电流流动检测器1采用现有的电流环产品，其具体型号根据实际需求灵活、合理的匹配即可，该电流环方便装配，能够快速、准确的识别管道内部电流变化。当然，也可以采用市面上其他能够监测识别管道内电流变化的产品。

本实施例中，上述恒电位仪3连接有供电单元9。通过供电单元9满足恒电位仪3的用电需求。

本实施例中，上述供电单元9优先采用太阳能电池，其绿色、环保，安装及使用成本低，当然，也可以使用其他绿能电源：如风能等，还可以接入市电电网进行供电。

作为一种优选的实施方式，上述恒电位仪3的正极与上述柔性阳极4之间的导线上设有用于控制电流向上述柔性阳极4单向流动的控制器件8。

上述实施方案中，通过控制器件8能够有效的防止电流经柔性阳极4流至恒电位仪3，从而导致恒电位仪3损坏，也就是说该控制器件8能够放置电流反向流向恒电位仪3，保护恒电位仪3不会由于电流损坏。

最佳的，本实施例中，上述控制器件8采用现有技术的二极管，具体型号根据实际使用需求灵活、合理的匹配即可，在此不做赘述。

本实施例中，上述柔性阳极4设置在与上述管道防腐层破损位置处于同心圆的位置上。

本实施例中，上述智能阴保桩2沿着上述管道的长度方向间隔设置多个，且相邻两个上述智能阴保桩2的间距为500-1000m。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，其特征在于：包括电流流动检测器(1)、智能阴保桩(2)、恒电位仪(3)、柔性阳极(4)、腐蚀试片(5)和参比电极(6)，所述电流流动检测器(1)设置在埋设于地下的管道外，用于监测管道内的电流流动情况，所述智能阴保桩(2)设置于管道上方的地面，并通过线路与所述管道、腐蚀试片(5)和参比电极(6)连接，所述腐蚀试片(5)和参比电极(6)分别埋设于地下与管道等深处，所述柔性阳极(4)敷设在所述管道外表面的防腐层破损处附近，所述恒电位仪(3)设置于地面靠近防腐层破损处的位置，所述恒电位仪(3)的正极通过导线连接所述柔性阳极(4)，负极通过导线连接所述管道。

2.根据权利要求1所述的一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，其特征在于：还包括终端服务器(7)，所述终端服务器(7)分别连接所述电流流动检测器(1)、智能阴保桩(2)和恒电位仪(3)。

3.根据权利要求1所述的一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，其特征在于：所述电流流动检测器(1)为电流环，并套设于所述管道外。

4.根据权利要求1所述的一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，其特征在于：所述恒电位仪(3)连接有供电单元(9)。

5.根据权利要求4所述的一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，其特征在于：所述供电单元(9)为太阳能电池。

6.根据权利要求1所述的一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，其特征在于：所述恒电位仪(3)的正极与所述柔性阳极(4)之间的导线上设有用于控制电流向所述柔性阳极(4)单向流动的控制器件(8)。

7.根据权利要求6所述的一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，其特征在于：所述控制器件(8)为二极管。

8.根据权利要求1所述的一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，其特征在于：所述柔性阳极(4)与所述管道防腐层破损位置处于同心圆上。

9.根据权利要求1所述的一种接地极放电下管道智能阴极保护系统，其特征在于：所述智能阴保桩(2)沿着所述管道的长度方向间隔设置多个，且相邻两个所述智能阴保桩(2)的间距为500-1000m。