本技術(shù)屬于陰極保護，具體而言，涉及一種用于燃氣廠站埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護裝置。

背景技術(shù)：

1、對于城鎮(zhèn)燃氣廠站的區(qū)域陰極保護而言，整個區(qū)域中的埋地管道、設(shè)備、鋼筋混凝土基礎(chǔ)以及接地系統(tǒng)，形成電連通并構(gòu)成一體，分布密集程度和敷設(shè)環(huán)境各異，這就導(dǎo)致廠站的陰極保護需要電流量大且分布不均。傳統(tǒng)的犧牲陽極保護法存在陽極輸出電流小、保護距離短、保護電流輸出量不易調(diào)節(jié)且陽極補充更換難度大等問題，因此，傳統(tǒng)犧牲陽極保護法用于廠站的區(qū)域陰極保護目標(biāo)并不是最優(yōu)的方案。強制電流保護系統(tǒng)輸出電流大、保護范圍廣，但造價高，一般用于上游長輸管線等較大的廠站，而城鎮(zhèn)燃氣廠站體量小且埋地鋼質(zhì)管道較少，強制電流系統(tǒng)陽極輸出的電能約有60％～80％消耗在防雷接地網(wǎng)上，所以用于城鎮(zhèn)燃氣廠站經(jīng)濟性較差。因此選擇合適的陰極保護方案尤為重要。

2、在現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)中，城鎮(zhèn)燃氣廠站通常有兩種陰極保護方式。方式一：站內(nèi)與站外管道絕緣，廠站內(nèi)埋地鋼質(zhì)管道單獨采用外加電流陰極保護方式，如圖1所示，該系統(tǒng)由恒電位儀1’、陽極地床2’、參比電極3及電纜5等組成。首先當(dāng)燃氣廠站內(nèi)采用外加電流保護方案，需考慮廠站與周邊埋地金屬設(shè)施的間距，若距離較近則會給金屬造成雜散電流腐蝕影響。其次，陽極地床無論采用深井陽極或淺埋陽極都需涉及用地問題，城鎮(zhèn)燃氣廠站均較小，廠站內(nèi)空間受限，一方面若擬定陽極地床位于廠站內(nèi)則無法保證地床與站外管道間距，對站外埋地管道陰極保護實施效果產(chǎn)生不利影響。另一方面擬定地床位置地質(zhì)條件是否適合打井或淺埋也會對方案實施的效果產(chǎn)生較大影響。最后，該方案多用于上游長輸管道的大型燃氣廠站，而城鎮(zhèn)燃氣廠站內(nèi)埋地管道較少，此時考慮采用外加電流陰極保護方式，導(dǎo)致單位長度管道陰極保護投資極高，不具備較好的經(jīng)濟性。

3、方式二：站內(nèi)與站外管道絕緣，廠站內(nèi)埋地鋼質(zhì)管道單獨采用犧牲陽極保護法，如圖2所示，該系統(tǒng)由測試樁1、參比電極3、電纜5及犧牲陽極2等組成。首先該方案受廠站內(nèi)埋地鋼質(zhì)管道數(shù)量及防腐層影響，隨著站內(nèi)埋地管道使用年限增加及防腐層漏點增多將會導(dǎo)致犧牲陽極陰極保護半徑減小及消耗較快的問題，繼而影響到廠站內(nèi)埋地鋼質(zhì)管道陰極保護效果。其次，城鎮(zhèn)燃氣廠站內(nèi)所有管道與站內(nèi)接地網(wǎng)聯(lián)通，導(dǎo)致犧牲陽極多數(shù)消耗在埋地接地網(wǎng)上，犧牲陽極使用壽命較短，致使廠站內(nèi)陰極保護短時間內(nèi)出現(xiàn)不達標(biāo)現(xiàn)象，該方案雖然能起到保護管道作用，但方案本身缺乏延長犧牲陽極使用壽命的改進措施。最后，該方案由于犧牲陽極使用壽命較短，需對陽極進行頻繁更換，這對廠站地面破壞較大，無非是勞民傷財?shù)呐e措。

4、因此，如何便捷、有效、全面、經(jīng)濟的解決城鎮(zhèn)燃氣廠站埋地鋼質(zhì)管道陰極保護是目前本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種用于燃氣廠站內(nèi)埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護裝置。

2、本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的方案如下：

3、用于燃氣廠站內(nèi)埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護裝置，包括測試樁、棒狀陽極，測試樁設(shè)有接線箱接線面板，接線箱接線面板設(shè)有數(shù)個接線端子，其中，第一接線端子和第二接線端子的一端都與鋼質(zhì)管道相連，棒狀陽極通過第一電纜連接至第三接線端子；第三接線端子、第一接線端子、第二接線端子、第四接線端子依次通過銅連接片相連。

4、優(yōu)選的，棒狀陽極沿鋼質(zhì)管道沿線敷設(shè)，均勻分布在鋼質(zhì)管道的一側(cè)，每4只棒狀陽極成一組，并通過第二電纜連接4只棒狀陽極。

5、優(yōu)選的，每隔5～10米間距設(shè)置1只棒狀陽極。

6、優(yōu)選的，設(shè)置參比電極，參比電極通過第三電纜與接線箱接線面板上的第五接線端子相連。

7、優(yōu)選的，設(shè)置陰極保護檢查片，陰極保護檢查片置于鋼質(zhì)管道遠離陽極一側(cè)，通過第四電纜連接至接線箱接線面板上的第四接線端子。

8、優(yōu)選的，還包括燃氣廠站內(nèi)接地網(wǎng)，燃氣廠站內(nèi)接地網(wǎng)設(shè)置鋅包鋼接地線和鋅包鋼接地極，鋅包鋼接地線和多根鋅包鋼接地極之間采用放熱焊連接；鋅包鋼接地線與地上設(shè)備金屬底座之間采用鍍鋅扁鐵連接，鍍鋅扁鐵與設(shè)備金屬底座之間焊接。

9、優(yōu)選的，鋅包鋼接地線和多根鋅包鋼接地極之間的焊點采用粘彈體材料外包覆聚丙烯膠帶來防腐。

10、本實用新型采用城鎮(zhèn)燃氣廠站內(nèi)采用犧牲陽極與鋅包鋼接地網(wǎng)聯(lián)合保護，犧牲陽極采用棒狀陽極，站內(nèi)防雷接地網(wǎng)采用鋅包鋼，犧牲陽極通過接線箱及電纜與埋地鋼質(zhì)管道進行連接，每隔5～10米設(shè)一只犧牲陽極，陰極保護檢查片和參比電極與陽極分別置于管道兩側(cè)，檢查片和參比電極通過電纜連接至接線箱。站內(nèi)防雷接地網(wǎng)根據(jù)土壤電阻率選取相應(yīng)直徑的鋅包鋼接地線與接地極，布置在撬裝設(shè)備四周成網(wǎng)狀布置，接地線與接地極連接時候需采用鋁熱焊接，焊點采用粘彈體+聚丙烯膠帶防腐。

11、本實用新型克服了外加電流方案對周邊金屬雜散電流干擾、地床選址間距、經(jīng)濟性差及犧牲陽極方案使用壽命短的問題，本實用新型不需要頻繁更換犧牲陽極來保證管道陰極保護效果，通過采用鋅包鋼防雷接地網(wǎng)，降低犧牲陽極數(shù)量，此外犧牲陽極使用壽命延長后無需頻繁更換陽極，從而減少對廠站地面的破壞，對管道陰極保護的效果及可靠性顯著提高。再則，本實用新型集合傳統(tǒng)兩種陰極保護方法優(yōu)點，既提高管道陰極保護效果又解決經(jīng)濟性差的問題。

技術(shù)特征：

1.用于燃氣廠站埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護裝置，其特征是包括測試樁(1’’)、棒狀陽極(2)，測試樁(1’’)設(shè)有接線箱接線面板(6)，接線箱接線面板(6)設(shè)有數(shù)個接線端子，其中，第一接線端子(6-1)和第二接線端子(6-2)的一端都與鋼質(zhì)管道(a)相連，棒狀陽極(2)通過第一電纜連接至第三接線端子(6-3)；第三接線端子(6-3)、第一接線端子(6-1)、第二接線端子(6-2)、第四接線端子(6-4)依次通過銅連接片(6-9)相連；

2.如權(quán)利要求1所述用于燃氣廠站埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護裝置，其特征是：每隔5~10米間距設(shè)置1只棒狀陽極(2)。

3.如權(quán)利要求1-2任一項所述用于燃氣廠站埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護裝置，其特征是：設(shè)置參比電極(3)，參比電極(3)通過第三電纜與接線箱接線面板(6)上的第五接線端子(6-5)相連。

4.如權(quán)利要求3所述用于燃氣廠站埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護裝置，其特征是：設(shè)置陰極保護檢查片(4)，陰極保護檢查片(4)置于鋼質(zhì)管道遠離陽極一側(cè)，通過第四電纜連接至接線箱接線面板(6)上的第四接線端子(6-4)。

5.如權(quán)利要求1所述用于燃氣廠站埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護裝置，其特征是：鋅包鋼接地線(8)和鋅包鋼接地極(9)之間的焊點采用粘彈體材料外包覆聚丙烯膠帶來防腐。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種用于燃氣廠站內(nèi)埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護裝置，包括測試樁、棒狀陽極，測試樁設(shè)有接線箱接線面板，接線箱接線面板設(shè)有數(shù)個接線端子，其中，第一接線端子和第二接線端子的一端都與鋼質(zhì)管道相連，棒狀陽極通過第一電纜連接至第三接線端子；第三接線端子、第一接線端子、第二接線端子、第四接線端子依次通過銅連接片相連。本技術(shù)克服了外加電流方案對周邊金屬雜散電流干擾、地床選址間距、經(jīng)濟性差及犧牲陽極方案使用壽命短的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：茅斌輝,馬銘聰,黃儉,楊超,馮俊
受保護的技術(shù)使用者：杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)設(shè)計院股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240423
技術(shù)公布日：2025/1/9