專利名稱：金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬防腐蝕電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置。
背景技術(shù)：
管道是輸送液體和氣體的主要設(shè)備之一，特別是輸送腐蝕性強(qiáng)的液體，對管道的腐蝕很嚴(yán)重，使管道的使用壽命大大降低，管道經(jīng)一段時間使用腐蝕后，將會產(chǎn)生泄漏，嚴(yán)重地污染了環(huán)境，所以對管道需要定期維修和更換。石油輸送管道的腐蝕也相當(dāng)嚴(yán)重，油田集輸用油水輸送管道的獨(dú)特點(diǎn)是深埋在地下，管徑較小，輸送管道長達(dá)上萬米，對油田集輸用油水輸送管道的維修帶來了不便。為此，目前國外和國內(nèi)均有關(guān)于解決油田集輸用油水管道防腐技術(shù)問題的報(bào)道。解決埋地管道防腐蝕的一種技術(shù)方案是采用在管道內(nèi)壁加覆蓋層，但管道內(nèi)壁的覆蓋層一但剝落，將加快管道內(nèi)壁的腐蝕，更換管道內(nèi)壁的覆蓋層又極為困難，給維修帶來不便。解決埋地管道防腐蝕的另一種技術(shù)方案是在所輸送的液體內(nèi)添加防腐劑進(jìn)行管道內(nèi)壁防護(hù)，所添加的防腐劑的量難以控制，所添加防腐劑的量不足，會造成管道內(nèi)壁腐蝕甚至穿孔，所添加防腐劑的量過多，會影響成本和所輸送液體的性能。解決埋地管道防腐蝕的還有一種技術(shù)方案是采用電化學(xué)防腐蝕的方法。
專利公開號為CN96236220.4、發(fā)明名稱為《埋地管道陰極保護(hù)裝置》的實(shí)用新型專利，解決埋地管道外壁的陰極保護(hù)，這種保護(hù)裝置不能用于埋地管道內(nèi)壁防腐蝕。專利公開號為CN00221122.X、發(fā)明名稱為《可測金屬容器內(nèi)壁陰極保護(hù)電位的犧牲陽極裝置》的實(shí)用新型，適用于直徑大長度短的立臥式金屬容器內(nèi)壁陰極保護(hù)，陽極棒做為犧牲陽極，在立臥式金屬容器內(nèi)設(shè)置永久參比電極，通過接線將犧牲陽極、參比電極連于金屬容器外部的測試儀，可測保護(hù)電位。陽極棒做犧牲陽極保護(hù)區(qū)域長度小，該專利只能用于長度直徑比不大的金屬容器內(nèi)，不能用于管徑小的金屬管道，輸送管線長達(dá)上萬米的埋地管道，用陽極棒做犧牲陽極不能用于埋地管道內(nèi)壁防腐蝕。
專利公開號為CN200320110870.1、發(fā)明名稱為《絕緣涂層復(fù)合犧牲陽極防腐儲罐》的實(shí)用新型，采用環(huán)氧玻璃鱗片絕緣涂層和鋁合金犧牲陽極塊共同對儲罐內(nèi)壁防腐蝕，由于鋁合金陽極塊與《可測金屬容器內(nèi)壁陰極保護(hù)電位的犧牲陽極裝置》專利中的陽極棒類似，不能用于埋地管道內(nèi)壁防腐蝕。專利公開號為CN200310106321.1、發(fā)明名稱為《絕緣涂層復(fù)合犧牲陽極儲油罐內(nèi)防腐技術(shù)》的發(fā)明專利，和專利公開號為CN200320110870.1、發(fā)明名稱為《絕緣涂層復(fù)合犧牲陽極防腐儲罐》的實(shí)用新型，是同一個實(shí)質(zhì)內(nèi)容的專利。專利公開號為CN200410059998.9、發(fā)明名稱為《原油儲罐內(nèi)外壁綜合防腐及深井陽極模式化保護(hù)的方法》的發(fā)明專利，原油儲罐采用外壁深井陽極模式化保護(hù)，可以同時保護(hù)多個儲罐外壁不腐蝕，原油儲罐內(nèi)壁防腐仍然采用專利公開號為CN200310106321.1、專利公開號為CN200320110870.1、專利公開號為CN00221122.X相類似的鋁合金陽極塊做犧牲陽極防腐，不同點(diǎn)在于鋁合金陽極塊是由實(shí)驗(yàn)確定尺寸的。該專利不能用于埋地管道內(nèi)壁防腐蝕。專利申請?zhí)?7118860.2、發(fā)明名稱為《金屬容器及金屬管路內(nèi)表面的防腐蝕方法和裝置》的發(fā)明專利，采用外加電流的電化學(xué)保護(hù)防腐蝕方法，由點(diǎn)狀的電離棒作為陽極，通過連接固定件和電場發(fā)生器相連，電場發(fā)生器作為電源，給點(diǎn)狀的電離棒提供電流實(shí)施金屬容器及金屬管路內(nèi)表面的防腐蝕。該專利的主要結(jié)構(gòu)是電場發(fā)生器，采用點(diǎn)狀的電離棒，在金屬管道上間隔一米左右距離開一個孔，用連接固定件固定一個點(diǎn)狀的電離棒實(shí)現(xiàn)內(nèi)表面的防腐蝕，對于深埋在地下的管道，管徑小，輸送管線長，這類點(diǎn)狀的電離棒做陽極既不能在土中接很多線施工實(shí)施，為了安全，也不允許在管道上開大量的孔，該專利不能用于埋地管道內(nèi)壁防腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述埋地管道防腐設(shè)備或防腐裝置的缺點(diǎn)，提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、防腐性能好、使用壽命長、產(chǎn)品成本低的金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置。
解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它包括設(shè)置在金屬管道內(nèi)的陽極，設(shè)置在陽極內(nèi)的鋼絲以及設(shè)置在陽極外的陽極絕緣套，陽極的端部通過導(dǎo)線與金屬管道相連，陽極絕緣套上加工有電流孔。
本發(fā)明還包括直流電源，直流電源的正極通過導(dǎo)線與陽極相連、負(fù)極通過導(dǎo)線與金屬管道相連。
本發(fā)明的陽極為鋁合金導(dǎo)線或?yàn)殇X鎂鋅合金導(dǎo)線。
本發(fā)明的陽極絕緣套為橡膠套或復(fù)合鋼絲橡膠套。
本發(fā)明的陽極絕緣套上的電流孔為在陽極絕緣套上同一長度的截面上徑向加工有4～6個電流孔，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔交錯排列，電流孔的孔徑為3～6mm，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔的軸向距離為孔徑的2～5倍。
本發(fā)明的鋁合金導(dǎo)線或鋁鎂鋅合金導(dǎo)線的外徑為10～30mm，陽極絕緣套外徑比鋁合金導(dǎo)線或鋁鎂鋅合金導(dǎo)線的外徑大5mm。
本發(fā)明采用在金屬管道內(nèi)設(shè)置金屬陽極，陽極在金屬管道的液體中由陽極金屬原子電解成金屬離子，金屬離子從陽極絕緣套上的電流孔進(jìn)入金屬管道內(nèi)被輸送的液體中，陽極離子化產(chǎn)生的電子通過導(dǎo)線流到金屬管道，為金屬管道提供了電子，使金屬管道由原子變成離子的腐蝕過程被減緩或消除，避免了金屬管道的腐蝕，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)金屬管道的目的。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、防腐性能好、使用壽命長、產(chǎn)品成本低等優(yōu)點(diǎn)，可在輸送液體的金屬管道內(nèi)推廣使用。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1在金屬管道4內(nèi)的聯(lián)接示意圖。
圖2是圖1中的本發(fā)明的剖面圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2在金屬管道4內(nèi)的聯(lián)接示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1在圖1、2中，本實(shí)施例的金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置由陽極絕緣套1、陽極2、鋼絲3聯(lián)接構(gòu)成。
陽極絕緣套1套裝在陽極2的外部，鋼絲3套裝在陽極2內(nèi)。本實(shí)施例的陽極2采用鋁合金導(dǎo)線，鋁合金導(dǎo)線的外徑為20mm，鋼絲3起加強(qiáng)作用。陽極絕緣套1放置在金屬管道4內(nèi)，陽極2的端部通過導(dǎo)線與金屬管道4相連接。將本發(fā)明放置在金屬管道4內(nèi)，金屬管道4為陰極。本實(shí)施例的陽極絕緣套1為橡膠套，陽極絕緣套1的外徑為25mm，陽極絕緣套1用于隔離陽極2與金屬管道4陰極，在陽極絕緣套1上同一長度的截面上徑向垂直對稱地加工有4個電流孔，電流孔的孔徑為4mm，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔交錯排列，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔的軸向距離為16mm，電流孔用于形成電流通道，使得整個金屬管道4內(nèi)壁上下均能防腐蝕。陽極2在金屬管道4內(nèi)的液體內(nèi)，陽極2金屬原子電解成離子，金屬離子從陽極絕緣套1上的電流孔進(jìn)入金屬管道4內(nèi)的被輸送的液體中，陽極離子化產(chǎn)生的電子通過導(dǎo)線流到金屬管道4，為金屬管道4提供了電子，改變了金屬管道4的電位，使金屬管道4由原子變成離子的腐蝕過程被減緩或消除，避免了金屬管道4的腐蝕，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)金屬管道4的目的。
本發(fā)明這種結(jié)構(gòu)的金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置可在每2000m的金屬管道4內(nèi)放置一個，被輸送的液體在金屬管道4內(nèi)流動時，該裝置在金屬管道4內(nèi)擺動，可減緩被輸送液體的結(jié)垢速度。本發(fā)明適宜于在輸送液體的金屬管道4內(nèi)使用。
實(shí)施例2在圖3中，本實(shí)施例的金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置由陽極絕緣套1、陽極2、鋼絲3、直流電源5聯(lián)接構(gòu)成。直流電源5的正極通過導(dǎo)線與陽極2相連、負(fù)極通過導(dǎo)線與金屬管道4相連。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。
本實(shí)施例采用與實(shí)施例1完全相同的電化學(xué)陰極保護(hù)防腐蝕原理，是在被保護(hù)的金屬管道4上外接一個直流電源，把被保護(hù)的金屬管道4與直流電源的負(fù)極相連，通入陰極電流使金屬管道4陰極極化，金屬管道4由原子失去電子變成離子的過程中，由直流電源為金屬管道4提供電子，使金屬管道4由原子變成離子的腐蝕過程被減緩或消除，避免了金屬管道4的腐蝕，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)金屬管道4的目的。
實(shí)施例3在實(shí)施例1、2中，陽極2采用鋁合金導(dǎo)線，陽極2的外徑為10mm，陽極絕緣套1的外徑為15mm，在陽極絕緣套1上同一長度的截面上徑向垂直對稱地加工有4個電流孔，電流孔的孔徑為3mm，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔交錯排列，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔的軸向距離為6mm。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。
實(shí)施例4在實(shí)施例1、2中，陽極2采用鋁合金導(dǎo)線，陽極2的外徑為30mm，陽極絕緣套1的外徑為35mm，在陽極絕緣套1上同一長度的截面上徑向加工有5個電流孔，電流孔的孔徑為6mm，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔交錯排列，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔的軸向距離為30mm。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。
實(shí)施例5在以上實(shí)施例1～4中，陽極2采用鋁合金導(dǎo)線，在陽極絕緣套1上同一長度的截面上徑向加工有6個電流孔，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔交錯排列，陽極2的外徑、陽極絕緣套1的外徑、電流孔的孔徑、一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔的軸向距離與相應(yīng)的實(shí)施例相同。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。
實(shí)施例6在以上實(shí)施例1～5中，陽極2采用鋁鎂鋅合金導(dǎo)線。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。
實(shí)施例7在以上實(shí)施例1～6中，陽極絕緣套1為復(fù)合鋼絲橡膠套。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實(shí)施例相同。
權(quán)利要求
1.一種金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置，其特征在于它包括設(shè)置在金屬管道(4)內(nèi)的陽極(2)，設(shè)置在陽極(2)內(nèi)的鋼絲(3)以及設(shè)置在陽極(2)外的陽極絕緣套(1)，陽極(2)的端部通過導(dǎo)線與金屬管道(4)相連，陽極絕緣套(1)上加工有電流孔。
2.按照權(quán)利要求1所述的金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置，其特征在于它還包括直流電源(5)，直流電源(5)的正極通過導(dǎo)線與陽極(2)相連、負(fù)極通過導(dǎo)線與金屬管道(4)相連。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置，其特征在于所說的陽極(2)為鋁合金導(dǎo)線或?yàn)殇X鎂鋅合金導(dǎo)線。
4.按照權(quán)利要求1所述的金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置，其特征在于所說的陽極絕緣套(1)為橡膠套或復(fù)合鋼絲橡膠套。
5.按照權(quán)利要求1所述的金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置，其特征在于所說的陽極絕緣套(1)上的電流孔為在陽極絕緣套(1)上同一長度的截面上徑向加工有4～6個電流孔，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔交錯排列，電流孔的孔徑為3～6mm，一個截面上的電流孔與相鄰一個截面上的電流孔的軸向距離為孔徑的2～5倍。
6.按照權(quán)利要求3所述的金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置，其特征在于所說的鋁合金導(dǎo)線或鋁鎂鋅合金導(dǎo)線的外徑為10～30mm，陽極絕緣套(1)外徑比鋁合金導(dǎo)線或鋁鎂鋅合金導(dǎo)線的外徑大5mm。
全文摘要
一種金屬管道內(nèi)線狀電化學(xué)防腐蝕裝置，它包括設(shè)置在金屬管道內(nèi)的陽極，設(shè)置在陽極內(nèi)的鋼絲以及設(shè)置在陽極外的陽極絕緣套，陽極的端部通過導(dǎo)線與金屬管道相連，陽極絕緣套上加工有電流孔。本發(fā)明采用在金屬管道內(nèi)設(shè)置金屬陽極，陽極在金屬管道的液體中由陽極金屬原子電解成金屬離子，金屬離子從陽極絕緣套上的電流孔進(jìn)入金屬管道內(nèi)被輸送的液體中，陽極離子化產(chǎn)生的電子通過導(dǎo)線流到金屬管道，為金屬管道提供了電子，使金屬管道由原子變成離子的腐蝕過程被減緩或消除，避免了金屬管道的腐蝕，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)金屬管道的目的。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單、防腐性能好、使用壽命長、產(chǎn)品成本低等優(yōu)點(diǎn)，可在輸送液體的金屬管道內(nèi)推廣使用。
文檔編號C23F13/12GK1851054SQ20061004266
公開日2006年10月25日 申請日期2006年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月11日
發(fā)明者樊玉光, 周三平, 陳兵 申請人:西安石油大學(xué)