專利名稱：一種管道陰極保護多試片極化探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種管道陰極保護多試片極化探頭。涉及管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)油氣管道陰極保護極化探頭采用微孔陶瓷半透膜用于參比電極內(nèi)外電解質(zhì)的導(dǎo)通，該半透膜允許溶劑通過，在滲透作用下經(jīng)過一段時期后必然導(dǎo)致參比電極溶液的漏失甚至半透膜的堵塞、污染和銅棒的氧化，最終導(dǎo)致極化探頭失效。雖然采用大體積的雙腔式結(jié)構(gòu)和特殊填料可以緩解這一問題并延長極化探頭的使用壽命，但并不能根本解決這一問題。此外，大多數(shù)極化探頭的極化試片數(shù)量和面積是固定的，無法滿足各種條件 下的陰極保護有效性評價的要求，極化試片多位于極化探頭的底部，無法確保極化試片與土壤的緊密接觸。CN201319014Y公開了一種極化測試探頭，《煤氣與熱力》第30卷第4期公開了一種“極化探頭在埋地鋼質(zhì)管道陰極保護的應(yīng)用”，CN2915885Y公開了一種埋地型銅/硫酸銅參比電極，但它們的壽命均不理想。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是設(shè)計一種避免參比電極溶液的滲透漏失、半透膜堵塞和電極的腐蝕、壽命長、極化試片面積可調(diào)的管道陰極保護多試片極化探頭。本實用新型是一種油氣管道陰極保護多試片極化探頭，使用離子導(dǎo)電聚合物，它可在不滲透水的情況下導(dǎo)通極化探頭參比電極內(nèi)外的電解質(zhì)并測量極化探頭的電位，可以避免以往極化探頭參比電極溶液的漏失、污染和半透膜堵塞以及銅棒的氧化，保證了極化探頭的長期有效性。同時，由于不滲透結(jié)構(gòu)，可以使得極化探頭腔體體積大大減小。此外，多個極化試片安裝在極化探頭外殼的側(cè)面，極化試片可以高于外殼側(cè)面，有利于其與土壤緊密接觸，通過連接到管道上極化試片的數(shù)量實現(xiàn)極化面積和通斷電位的調(diào)節(jié)，未連接到管道的極化試片用來測量自然電位。本實用新型由離子導(dǎo)電聚合物I、內(nèi)腔2、內(nèi)蓋3、外腔4、外蓋5、銅棒6、引線I 7、電纜8、試片I 9、引線II 10、試片II 11、引線III 12、飽和硫酸銅溶液13組成。有外蓋5的外腔4將有內(nèi)蓋3的內(nèi)腔2套在中下部的中心；離子導(dǎo)電聚合物I固定在內(nèi)腔2底部中心；內(nèi)腔2與內(nèi)蓋3通過螺紋和墊圈吻合密封；外腔4和外蓋5機械密封；銅棒6從內(nèi)蓋3上插入內(nèi)腔2內(nèi)，并密封在內(nèi)蓋3上；電纜8從外蓋5中部引入外腔4里；電纜8包含引線I 7、引線II 10和引線III 12 ;引線II 10和引線III 12分別連接的試片I 9和試片II 11通過螺紋和墊圈安裝在外腔4的外表面上；內(nèi)腔2內(nèi)裝有飽和硫酸銅溶液13。離子導(dǎo)電聚合物I保證了飽和硫酸銅溶液13與外界介質(zhì)的導(dǎo)通并可測量到電位；由于不存在溶液漏失、半透膜堵塞和銅棒腐蝕問題，保證了極化探頭的長期壽命；測量過程中可以將試片I 9和試片II 11單獨或一起連接到管道上測量電位，實現(xiàn)了極化面積可調(diào)。[0009]所述離子導(dǎo)電聚合物I有多種類型和制備方法，在國內(nèi)外均已有商業(yè)化成品，本發(fā)明選管道陰極保護用柔性陽極同材質(zhì)的導(dǎo)電聚合物作為離子導(dǎo)電聚合物制備極化探頭;所述內(nèi)蓋3和外蓋5為內(nèi)側(cè)有內(nèi)螺紋的蓋；所述內(nèi)腔2為上口有外螺紋的圓筒；所述外腔4為上口有外螺 紋、側(cè)面有內(nèi)螺紋孔和引線孔的方筒；試片II 11安裝在此內(nèi)螺紋孔上，引線通過弓I線孔連接到試片II 11上。制備管道陰極保護多試片極化探頭的核心在于使用了不滲透水的離子型導(dǎo)電材料作為電解質(zhì)導(dǎo)通部件和多極化試片的極化探頭結(jié)構(gòu)設(shè)計；離子型導(dǎo)電材料不僅限于離子導(dǎo)電聚合物，也可采用金屬氧化物為基體燒制的固體電解質(zhì)陶瓷；該陰極保護多試片極化探頭的參比電極類型不僅限于銅/硫酸銅飽和溶液參比電極，同樣適用于其他類型的參比電極；極化探頭外殼上的多試片結(jié)構(gòu)不僅限于安裝于I個側(cè)面上，同樣適用于4個側(cè)面都安裝極化試片，極化試片的數(shù)量可以多于8個。本實用新型的有益效果本實用新型提供一種油氣管道陰極保護多試片極化探頭，使用離子導(dǎo)電聚合物，它可在不滲透水的情況下導(dǎo)通極化探頭參比電極內(nèi)外的電解質(zhì)并測量極化探頭的電位，可以避免以往極化探頭參比電極溶液的漏失、污染和半透膜堵塞以及銅棒的氧化，保證了極化探頭的長期有效性。同時，避免參比電極溶液的滲透漏失、半透膜堵塞和電極的腐蝕，壽命長，極化試片面積可調(diào)。由于不滲透結(jié)構(gòu)，可以使得極化探頭腔體體積大大減小。此外，多個極化試片安裝在極化探頭外殼的側(cè)面，極化試片可以高于外殼側(cè)面，有利于其與土壤緊密接觸，通過連接到管道上極化試片的數(shù)量實現(xiàn)極化面積和通斷電位的調(diào)節(jié)，未連接到管道的極化試片用來測量自然電位。本實用新型是一種管道陰極保護多試片極化探頭，適用于管道陰極保護測量過程中極化探頭通斷電位和自然電位的檢測和長期監(jiān)測。

圖I管道陰極保護多試片極化探頭構(gòu)成圖圖2管道陰極保護多試片極化探頭引線連接圖圖3圖4、圖5外腔側(cè)面示意圖其中I一導(dǎo)電聚合物2—內(nèi)腔3—內(nèi)蓋4 一外腔5一夕卜蓋6—銅棒7—引線I8—電纜9一試片 I10—引線 II11一試片 II12—引線III13—飽和硫酸銅溶液
具體實施方式
實施例.本例是一實驗樣機，其構(gòu)成如圖所示。本例由離子導(dǎo)電聚合物I、內(nèi)腔2、內(nèi)蓋3、外腔4、外蓋5、銅棒6、引線I 7、電纜8、試片I 9、引線II 10、試片II 11、引線III12、飽和硫酸銅溶液13組成。有外蓋5的外腔4將有內(nèi)蓋3的內(nèi)腔2套在中下部的中心；離子導(dǎo)電聚合物I固定在內(nèi)腔2底部中心；內(nèi)腔2與內(nèi)蓋3通過螺紋和墊圈吻合密封；外腔4和外蓋5機械密封；銅棒6從內(nèi)蓋3上插入內(nèi)腔2內(nèi)，并密封在內(nèi)蓋3上；電纜8從外蓋5中部引入外腔4里；電纜8包含引線I 7、引線II 10和引線III 12 ;引線II 10和引線III 12分別連接的試片I 9和試片II 11通過螺紋和墊圈安裝在外腔4的外表面上；內(nèi)腔2內(nèi)裝有飽和硫酸銅溶液13。其中離子導(dǎo)電聚合物I采用某進口導(dǎo)電聚合物材料，2厘米長、8毫米直徑柱狀導(dǎo)電聚 合物；極化探頭為內(nèi)外雙腔式結(jié)構(gòu)，外腔4采用聚氯乙稀制成邊長60mm、高IOOmm的方筒形，每個側(cè)面有2個MlO的內(nèi)螺紋、內(nèi)螺紋孔的中心為Φ5πιπι的通孔；內(nèi)腔2采用聚氯乙稀制成Φ40mm，高80mm的圓桶，桶壁厚2mm，上口有M40mm的外螺紋；極化試片I 9、試片II 11為有MlOmm外螺紋的圓片，其背面依次接有引線II 10、弓丨線 III 12 ；引線I 7、引線II 10和引線12匯成9芯電纜8 ;外蓋5為邊長60mm的方形密封蓋；內(nèi)蓋3為上口有M40mm內(nèi)螺紋的蓋；銅棒6為Φ2Χ60_紫銅棒。本例經(jīng)試驗，本管道陰極保護多極化試片探頭避免了參比電極溶液的滲透漏失、半透膜堵塞和電極的腐蝕，探頭的壽命長。極化試片與土壤接觸良好，極化面積可調(diào)節(jié)，滿足長期電位監(jiān)測的要求。
權(quán)利要求1.一種管道陰極保護多試片極化探頭，其特征是它由離子導(dǎo)電聚合物(I)、內(nèi)腔(2)、內(nèi)蓋(3)、外腔(4)、外蓋(5)、銅棒(6)、引線I (7)、電纜(8)、試片I (9)、引線II (10)、試片II(11)、引線III (12 )、飽和硫酸銅溶液(13 )組成; 有外蓋(5)的外腔(4)將有內(nèi)蓋(3)的內(nèi)腔(2)套在中下部的中心；離子導(dǎo)電聚合物Cl)固定在內(nèi)腔(2)底部中心；內(nèi)腔(2)與內(nèi)蓋(3)通過螺紋和墊圈吻合密封；外腔(4)和外蓋(5)機械密封；銅棒(6)從內(nèi)蓋(3)上插入內(nèi)腔(2)內(nèi)，并密封在內(nèi)蓋(3)上；電纜(8)從外蓋(5)中部引入外腔(4)里；電纜(8)包含引線I (7)、引線II (10)和引線111(12);弓丨線II (10)和引線111(12)分別連接的試片I (9)和試片II (11)通過螺紋和墊圈安裝在外腔(4)的外表面上；內(nèi)腔(2)內(nèi)裝有飽和硫酸銅溶液(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種管道陰極保護多試片極化探頭，其特征是所述離子導(dǎo)電聚合物(I)選管道陰極保護用柔性陽極同材質(zhì)的導(dǎo)電聚合物作為離子導(dǎo)電聚合物制備極化探頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種管道陰極保護多試片極化探頭，其特征是所述內(nèi)蓋(3)和外蓋(5)為內(nèi)側(cè)有內(nèi)螺紋的蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種管道陰極保護多試片極化探頭，其特征是所述內(nèi)腔(2)為上口有外螺紋的圓筒。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種管道陰極保護多試片極化探頭，其特征是所述外腔(4)為上口有外螺紋、側(cè)面有內(nèi)螺紋孔和引線孔的方筒；試片II (11)安裝在此內(nèi)螺紋孔上，弓丨線通過弓I線孔連接到試片II (11)上。
專利摘要本實用新型是一種管道陰極保護多試片極化探頭。有外蓋(5)的外腔(4)將有內(nèi)蓋(3)的內(nèi)腔(2)套在中下部的中心；離子導(dǎo)電聚合物(1)固定在內(nèi)腔(2)底部中心；內(nèi)腔(2)與內(nèi)蓋(3)通過螺紋和墊圈吻合密封；外腔(4)和外蓋(5)機械密封；銅棒(6)從內(nèi)蓋(3)上插入內(nèi)腔(2)內(nèi)，并密封在內(nèi)蓋(3)上；電纜(8)從外蓋(5)中部引入外腔(4)里；電纜(8)中的引線Ⅱ(10)和引線Ⅲ(12)分別連接的試片Ⅰ(9)和試片Ⅱ(11)通過螺紋和墊圈安裝在外腔(4)的外表面上；內(nèi)腔(2)內(nèi)裝有飽和硫酸銅溶液(13)。本實用新型避免了參比電極溶液的滲透漏失、半透膜堵塞和電極的腐蝕，壽命長，極化試片面積可調(diào)。
文檔編號C23F13/22GK202744632SQ20122033829
公開日2013年2月20日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者張豐, 王維斌, 陳新華, 薛致遠, 劉玲莉, 金宏, 張耀坦, 余斌 申請人:中國石油天然氣股份有限公司