一種管線可更換陽極保護裝置制造方法
【專利摘要】一種管線可更換陽極保護裝置，包括耐壓陽極腔，耐壓陽極腔與高壓軟管短接連接，電纜與耐壓可伸縮導電器及耐壓陽極腔連接，高壓軟管短接與耐壓可伸縮導電器及耐壓陽極腔連接，耐壓可伸縮導電器與中間接頭連接，中間接頭與高壓球閥連接，高壓球閥與管線連接頭連接；在需要進行內(nèi)防腐的管線上，根據(jù)公式：L＝170+R×720計算保護距離，間隔的安裝一種管線可更換陽極保護裝置，當裝置中犧牲陽極消耗后，在不需要停產(chǎn)的情況下更換陽極，從而達到可長期的控制管線內(nèi)壁的腐蝕。
【專利說明】—種管線可更換陽極保護裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油罐內(nèi)壁腐蝕處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種管線可更換陽極保護裝置，采用犧牲陽極對輸送腐蝕性介質(zhì)的管線內(nèi)壁進行保護，防止介質(zhì)對管線的內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕。

【背景技術(shù)】
[0002]在油田開發(fā)過程中，大量的油井產(chǎn)出液需要通過管線管輸至聯(lián)合站進行處理，隨著開發(fā)時間的延長，特別是進入開發(fā)的中后期，油井產(chǎn)出液含水不斷上升，產(chǎn)出液綜合含水率一般在60%以上，甚至90%以上，在管輸?shù)倪^程中，管線中的產(chǎn)出液有大量的自由水從原油中分離，由于分離的自由水含有較高的礦化度，較高的細菌，較高的二氧化碳與硫化氫氣體，PH值低，含有一定量的懸浮物等，導致分離的自由水不但腐蝕性非常強，而且存在結(jié)垢與懸浮物沉積，對輸送的管線內(nèi)壁造成嚴重腐蝕，使管線的管壁減薄，強度降低，管線破裂與穿孔，產(chǎn)出液外漏，一方面造成大面積的油井生產(chǎn)停產(chǎn)，原油漏失損失，另一方面嚴重的污染農(nóng)用土地，造成土地無法復耕，甚至污染地下飲用水與地面河流，造成不可挽回的環(huán)境污染。
[0003]在油田開發(fā)過程中，隨著開發(fā)時間的延長，油層壓力下降，彈性開采不能滿足開發(fā)的要求，為了平衡油層壓力，同時也為了保護環(huán)境，需要對產(chǎn)出液的分離水進行處理后回注至油層，回注過程需要大量的管線輸送處理后的產(chǎn)出液分離水，由于產(chǎn)出液分離水成分復雜，細菌繁殖嚴重，除腐蝕性非常強之外還伴隨有結(jié)垢，對輸送的管線內(nèi)壁會產(chǎn)生嚴重的腐蝕，加之，管輸壓力較高，一般在1MPa左右，高的達到30-40MPa，腐蝕極易導致管線開裂與穿孔，污水外漏，一方面造成大面積的注水井停注，影響配注量的完成，另一方面嚴重的污染農(nóng)用土地，造成土地無法復耕，甚至污染地下飲用水與地面河流，造成不可挽回的環(huán)境污染。
[0004]目前對管線管輸過程的內(nèi)防腐與垢下腐蝕的控制采取的方法均為投加緩蝕劑與緩蝕阻垢劑，但由于輸送介質(zhì)成分的復雜性，管輸工藝的多變性，管線的腐蝕不能得到有效控制，特別是管線的垢下腐蝕與點腐蝕穿孔無法通過投加緩蝕劑與緩蝕阻垢劑達到控制目的，管線腐蝕與腐蝕破裂、穿孔仍然頻繁發(fā)生，對油田的生產(chǎn)造成了巨大的經(jīng)濟損失，而犧牲陽極保護技術(shù)能夠有效的控制產(chǎn)出液分離水與回注污水對管線內(nèi)壁的腐蝕，但由于管線內(nèi)徑小，無法置入犧牲陽極，當陽極消耗后更無法更換，目前管線內(nèi)壁的腐蝕沒有采取犧牲陽極的方法進行保護，導致管線腐蝕穿孔與破裂頻繁發(fā)生，成為油田腐蝕控制的難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，全面有效的控制油田生產(chǎn)過程中輸送產(chǎn)出液與回注污水管線的內(nèi)腐蝕，解決管線內(nèi)無法采取犧牲陽極進行保護的問題，本實用新型的目的是提供一種管線可更換陽極保護裝置，采取管線外置犧牲陽極，對管線內(nèi)壁進行保護，而且能夠在管線生產(chǎn)過程中，當犧牲陽極消耗后，不需要停產(chǎn)即可隨時更換犧牲陽極，達到長期有效，全面控制介質(zhì)對管輸管線內(nèi)壁的腐蝕。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種管線可更換陽極保護裝置，由管線連接頭1，高壓球閥2，中間接頭3，耐壓可伸縮導電器4，高壓軟管短接5，電纜6，耐壓陽極腔7組成；耐壓陽極腔7的連接法蘭8d與高壓軟管短接5 —端連接，電纜6與耐壓可伸縮導電器4及耐壓陽極腔7連接，高壓軟管短接5另一端與耐壓可伸縮導電器4的連接法蘭7f連接，耐壓可伸縮導電器4的活接頭7e與中間接頭3的一端連接，中間接頭3的另一端與高壓球閥2的一端連接，高壓球閥2的另一端與管線連接頭I連接。
[0008]管線連接頭I的結(jié)構(gòu)是一根帶內(nèi)螺紋Ib與外螺紋Ia的可密封管柱形短接，或者是一根帶法蘭Ic連接與內(nèi)螺紋Ib的可密封管柱形短接。
[0009]中間接頭3的結(jié)構(gòu)是一根兩端帶外螺紋3a的可密封管柱形短接，或是一根一端為內(nèi)螺紋3b —端為外螺紋3a的可密封管柱形短接；或是一根兩端帶法蘭3c的可密封管柱形短接。
[0010]所述的高壓球閥2的連接方式以內(nèi)螺紋或外螺紋或法蘭形式連接。
[0011 ] 所述的耐壓可伸縮導電器4的結(jié)構(gòu)由高壓腔7a，接觸彈簧器7b，密封頭7c，導電桿7d,活接頭7e，連接法蘭7f，電纜接頭7g，高壓腔法蘭7h，管線同曲率接觸導電頭71，固定螺帽7k組成；其中高壓腔7a帶法蘭連接的一端有內(nèi)螺紋，另一端為活接頭7e，高壓腔7a通過內(nèi)螺紋將接觸彈簧器7b安裝在腔中，高壓腔7a通過法蘭與密封頭7c連接，高壓腔7a一側(cè)有一個連接法蘭7f的出口，在出口內(nèi)壁上安裝了一個電纜接頭7g，導電桿7d穿過密封頭7c與接觸彈簧器7b，導電桿7d由密封頭7c密封，固定螺帽7k固定導電桿7d。
[0012]所述的耐壓可伸縮導電器4上的連接法蘭7f用外螺紋接頭結(jié)構(gòu)替換。
[0013]其高壓軟管短接5的兩端是法蘭，或者是活接頭(油壬)，根據(jù)耐壓可伸縮導電器4的連接法蘭7f與耐壓陽極腔7的連接法蘭8d確定。
[0014]耐壓陽極腔7的結(jié)構(gòu)由高壓腔8a，密封法蘭Sb，密封法蘭Sc，連接法蘭8d，電纜接頭8e，放空與測試口 8f，接觸導電彈簧8g，犧牲陽極8h組成；其中高壓腔8a —端與密封法蘭8b連接,一端與密封法蘭8c連接,高壓腔8a本體上一端一側(cè)上有一個帶連接法蘭8d的出口，在出口內(nèi)安裝了一個電纜接頭8e，高壓腔8a本體上一端兩側(cè)上各有一個放空與測試口 8f，密封法蘭8b有一個內(nèi)螺紋口，密封法蘭8c帶一個空腔，在密封法蘭8c空腔內(nèi)安裝有彈簧Sg，犧牲陽極放置于高壓腔中一端通過螺桿與密封法蘭Sb連接，一端直接插入密封法蘭8c的空腔中。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]適應(yīng)性廣:能夠適應(yīng)油田生產(chǎn)系統(tǒng)中各種管線的內(nèi)腐蝕控制，避免了投加緩蝕劑緩蝕率有限的問題，不能解決管線垢下腐蝕問題，不能解決細菌繁殖導致的不均勻腐蝕問題。
[0017]腐蝕控制效果好:對管線內(nèi)壁的保護度能夠達到99%以上。
[0018]成本低:投資費用低，因管理簡單，管理費用低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的管線可更換陽極保護裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本實用新型的管線可更換陽極保護裝置中管線連接頭I的螺紋口結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本實用新型的管線可更換陽極保護裝置中管線連接頭I的螺紋與法蘭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本實用新型的管線可更換陽極保護裝置中中間接頭3的外螺紋連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本實用新型的管線可更換陽極保護裝置中中間接頭3的內(nèi)螺紋與外螺紋連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為本實用新型的管線可更換陽極保護裝置中中間接頭3的法蘭連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7為本實用新型的管線可更換陽極保護裝置中耐壓可伸縮導電器4結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖8為本實用新型的管線可更換陽極保護裝置中耐壓陽極腔7結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細敘述。
[0028]參照圖1，一種管線可更換陽極保護裝置，由管線連接頭1，高壓球閥2，中間接頭3，耐壓可伸縮導電器4，高壓軟管短接5，電纜6，耐壓陽極腔7組成；耐壓陽極腔7 —端的連接法蘭8d與與高壓軟管短接5 —端連接，電纜6與耐壓可伸縮導電器4及耐壓陽極腔7連接，高壓軟管短接5另一端與耐壓可伸縮導電器4的連接法蘭7f端連接，耐壓可伸縮導電器4的活接頭7e與中間接頭3的一端連接，中間接頭3的另一端與高壓球閥2的一端連接，高壓球閥2的另一端與管線連接頭I連接。
[0029]參照圖2、圖3，管線連接頭I的結(jié)構(gòu)是一根帶內(nèi)螺紋Ib與外螺紋Ia的可密封管柱形短接，或者是一根帶法蘭Ic連接與內(nèi)螺紋Ib的可密封管柱形短接。
[0030]參照圖4、圖5、圖6，中間接頭3的結(jié)構(gòu)是一根兩端帶外螺紋3a的可密封管柱形短接，或是一根一端為內(nèi)螺紋3b —端為外螺紋3a的可密封管柱形短接；或是一根兩端帶法蘭3c的可密封管柱形短接。
[0031]所述的高壓球閥2的連接方式以內(nèi)螺紋或外螺紋或法蘭形式連接。
[0032]參照圖7，所述的耐壓可伸縮導電器4的結(jié)構(gòu)由高壓腔7a，接觸彈簧器7b，密封頭7c，導電桿7d,活接頭7e，連接法蘭7f，電纜接頭7g，高壓腔法蘭7h，管線同曲率接觸導電頭71，固定螺帽7k組成；其中高壓腔7a帶法蘭連接的一端有內(nèi)螺紋，另一端為活接頭7e，高壓腔7a通過內(nèi)螺紋將接觸彈簧器7b安裝在腔中，高壓腔7a通過法蘭與密封頭7c連接，高壓腔7a —側(cè)有一個連接法蘭7f的出口，在出口內(nèi)壁上安裝了一個電纜接頭7g，導電桿7d穿過密封頭7c與接觸彈簧器7b，導電桿7d由密封頭7c密封，固定螺帽7k固定導電桿7d。
[0033]所述的耐壓可伸縮導電器4上的連接法蘭7f用外螺紋接頭結(jié)構(gòu)替換。
[0034]其高壓軟管短接5的兩端是法蘭，或者是活接頭(油壬)，根據(jù)耐壓可伸縮導電器4的連接法蘭7f與耐壓陽極腔7的##確定。
[0035]參照圖8，耐壓陽極腔7的結(jié)構(gòu)由高壓腔8a，密封法蘭Sb，密封法蘭Sc，連接法蘭8d，電纜接頭8e，放空與測試口 8f，接觸導電彈簧8g，犧牲陽極8h組成；其中高壓腔8a —端與密封法蘭8b連接，一端與密封法蘭Sc連接，高壓腔8a本體上一端一側(cè)上有一個帶連接法蘭8d的出口，在出口內(nèi)安裝了一個電纜接頭8e，高壓腔8a本體上一端兩側(cè)上各有一個放空與測試口 8f，密封法蘭8b有一個內(nèi)螺紋口，密封法蘭8c帶一個空腔，在密封法蘭8c空腔內(nèi)安裝有彈簧Sg，犧牲陽極放置于高壓腔中一端通過螺桿與密封法蘭Sb連接，一端直接插入密封法蘭8c的空腔中。
[0036]另外、耐壓陽極腔7上的連接法蘭8d夠用外螺紋接頭結(jié)構(gòu)替換。
[0037]本實用新型的工作原理包括以下步驟:
[0038]步驟一、首先將管線可更換陽極保護裝置的管線連接頭I焊接在需要保護的管線的底部或管線的下部側(cè)面，或者焊接在帶孔的卡箍上，然后將卡箍卡在管線上的底部或管線的下部側(cè)面，連接上管線可更換陽極保護裝置的高壓球閥2，用帶壓打孔器對管線進行打孔，打孔結(jié)束后將帶壓打孔器取出，關(guān)閉高壓球閥2，依次連接上管線可更換陽極保護裝置的中間短接3、耐壓可伸縮導電器4、高壓軟管短接5、電纜6、耐壓陽極腔7。
[0039]步驟二、連接好上述裝置后，打開高壓球閥2，檢查連接處與裝置是否密封無泄漏，確保完全密封后，將耐壓可伸縮導電器4中的導電桿推至管線中與管壁緊密連接，對管線實現(xiàn)陽極保護。
[0040]步驟三、根據(jù)不同的管徑，在管線上每間隔一段距離安裝一個管線可更換陽極保護裝置，管線上可更換陽極保護裝置安裝的間距計算公式:L = 170+RX720。
[0041]其中:L—可更換陽極保護裝置的保護距離m
[0042]R——管線的直徑m。
[0043]步驟四、陽極的更換周期與更換:第一次安裝管線可更換陽極保護裝置時，由于不同介質(zhì)特性，陽極的自腐蝕速率不同，需要測試陽極的實際保護周期，根據(jù)管線可更換陽極保護裝置中的陽極質(zhì)量，按照SY/T0019標準方法計算出理論保護周期，使用周期達到理論周期的三分之二時，將耐壓可伸縮導電器3中的導電桿從高壓球閥2中抽出至耐壓可伸縮導電器3的耐壓腔中，關(guān)閉高壓球閥2，打開耐壓陽極腔7中的泄壓測試閥，對耐壓陽極腔7中的陽極進行保護電位測試，當保護電位低于設(shè)計要求則更換耐壓陽極腔7中的陽極，同時記錄好陽極的消耗周期，第二次更換的周期則根據(jù)第一次測試的周期進行；更換時，首先將耐壓可伸縮導電器3中的導電桿從高壓球閥2中抽出至耐壓可伸縮導電器3的耐壓腔中，關(guān)閉高壓球閥2，打開耐壓陽極腔7中的一個泄壓與測試閥將壓力釋放，然后卸去耐壓陽極腔7上的法蘭蓋板，取出耐壓陽極腔7中的陽極，更換并安裝好新的陽極，再安裝好法蘭蓋板，打開高壓球閥2，恢復耐壓可伸縮導電器3中的導電桿至原來位置，即更換和安裝好了陽極。
【權(quán)利要求】
1.一種管線可更換陽極保護裝置，其特征在于，由管線連接頭(I)，高壓球閥(2)，中間接頭(3)，耐壓可伸縮導電器(4)，高壓軟管短接(5)，電纜￠)，耐壓陽極腔(7)組成；耐壓陽極腔(7)的連接法蘭(8d)與高壓軟管短接(5) —端連接，電纜(6)與耐壓可伸縮導電器(4)及耐壓陽極腔(7)連接，高壓軟管短接(5)另一端與耐壓可伸縮導電器(4)的連接法蘭(7f)連接，耐壓可伸縮導電器(4)的活接頭(7e)與中間接頭(3)的一端連接，中間接頭(3)的另一端與高壓球閥(2)的一端連接，高壓球閥(2)的另一端與管線連接頭(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管線可更換陽極保護裝置，其特征在于，管線連接頭(I)的結(jié)構(gòu)是一根帶內(nèi)螺紋(Ib)與外螺紋(Ia)的可密封管柱形短接，或者是一根帶法蘭(Ic)連接與內(nèi)螺紋(Ib)的可密封管柱形短接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管線可更換陽極保護裝置，其特征在于，中間接頭(3)的結(jié)構(gòu)是一根兩端帶外螺紋(3a)的可密封管柱形短接，或是一根一端為內(nèi)螺紋(3b) —端為外螺紋(3a)的可密封管柱形短接；或是一根兩端帶法蘭(3c)的可密封管柱形短接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管線可更換陽極保護裝置，其特征在于，所述的高壓球閥(2)的連接方式以內(nèi)螺紋或外螺紋或法蘭形式連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管線可更換陽極保護裝置，其特征在于，所述的耐壓可伸縮導電器(4)的結(jié)構(gòu)由高壓腔(7a)，接觸彈簧器(7b)，密封頭(7c)，導電桿(7d)，活接頭(7e)，連接法蘭(7f)，電纜接頭(7g)，高壓腔法蘭(7h)，管線同曲率接觸導電頭(71)和固定螺帽(7k)組成；其中高壓腔(7a)帶法蘭連接的一端有內(nèi)螺紋，另一端為活接頭(7e)，高壓腔(7a)通過內(nèi)螺紋將接觸彈簧器(7b)安裝在腔中，高壓腔(7a)通過法蘭與密封頭(7c)連接，高壓腔(7a) —側(cè)有一個連接法蘭(7f)的出口，在出口內(nèi)壁上安裝了一個電纜接頭(7g)，導電桿(7d)穿過密封頭(7c)與接觸彈簧器(7b)，導電桿(7d)由密封頭(7c)密封，固定螺帽(7k)固定導電桿(7d)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管線可更換陽極保護裝置，其特征在于，其高壓軟管短接(5)的兩端是法蘭，或者是活接頭，根據(jù)耐壓可伸縮導電器(4)的連接法蘭(7f)與耐壓陽極腔(7)的連接法蘭(8d)確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管線可更換陽極保護裝置，其特征在于，耐壓陽極腔(7)的結(jié)構(gòu)由高壓腔(8a)，密封法蘭(Sb)，密封法蘭(Sc)，連接法蘭(8d)，電纜接頭(Se)，放空與測試口(8f)，接觸導電彈簧(Sg)，犧牲陽極(8h)組成；其中高壓腔(8a) —端與密封法蘭(8b)連接,一端與密封法蘭(8c)連接,高壓腔(8a)本體上一端一側(cè)上有一個帶連接法蘭(8d)的出口，在出口內(nèi)安裝了一個電纜接頭(8e)，高壓腔(8a)本體上一端兩側(cè)上各有一個放空與測試口(8f)，密封法蘭(8b)有一個內(nèi)螺紋口，密封法蘭(8c)帶一個空腔，在密封法蘭(8c)空腔內(nèi)安裝有彈簧(Sg)，犧牲陽極放置于高壓腔中一端通過螺桿與密封法蘭(Sb)連接，一端直接插入密封法蘭(8c)的空腔中。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種管線可更換陽極保護裝置，其特征在于，所述的耐壓可伸縮導電器(4)上的連接法蘭(7f)能夠用外螺紋接頭結(jié)構(gòu)替換。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種管線可更換陽極保護裝置，其特征在于，耐壓陽極腔(7)上的連接法蘭(8d)夠用外螺紋接頭結(jié)構(gòu)替換。
【文檔編號】C23F13/06GK204080109SQ201420429258
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】杜素珍, 郭瀟, 王成達, 郭學輝, 李磊, 張永強 申請人:西安石油大學