一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置

摘要

本发明公开了一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置，包括导流极，导流极设置在屏蔽环内，且导流极的两端焊接在屏蔽环上，屏蔽环通过导线连接有牺牲阳极。采用旁路电极的方法平衡排入地下的电流，使杂散电流优先流过导流极，而不会流入地下管线中，有效的防止了杂散电流对地下管线的腐蚀。

权利要求

1.一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置，其特征在于，包括导流极(2)，所述导流极(2)设置在屏蔽环(1)内，且所述导流极(2)的两端焊接在屏蔽环(1)上，所述屏蔽环(1)通过导线连接有牺牲阳极(3)，所述屏蔽环(1)安装在地下管线外，地下管线处于屏蔽环(1)的中心，所述屏蔽环(1)的内径大于地下管线的外径600mm-800mm，所述导流极(2)平行于地下管线。

2.根据权利要求1所述的一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置，其特征在于，所述屏蔽环(1)为碳钢环、镀锌钢环、扁钢环、三角铁环、圆钢环中的任意一种。

3.根据权利要求1或2所述的一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置，其特征在于，所述屏蔽环(1)的横截面积为5cm2～10cm2。

4.根据权利要求1所述的一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置，其特征在于，所述导流极(2)为碳钢导流极、镀锌钢导流极、扁钢导流极、三角铁导流极、圆钢导流极中的任意一种。

5.根据权利要求1或4所述的一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置，其特征在于，所述导流极(2)的横截面积为5cm2～10cm2。

6.根据权利要求1所述的一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置，其特征在于，所述牺牲阳极(3)为镁-钇牺牲阳极。

说明书

一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置

技术领域

[0001] 本发明属于管道防护设备技术领域，具体涉及一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置。

背景技术

[0002] 大多数情况下，电器设备、电气化铁路、高铁、高压输电、直流输电等工程一般都将大地作为接地极，即大地为排流极，将这种流入大地的电流通称为杂散电流。由于电器设备越来越多，高压输电的等级也越来越高，排入地下的杂散电流就会越来越多，流入地下的电流和电压等级较高、频率和方向变化较大，这对地下设备，特别是越来越长、压力越来越高的地下输油气管线会造成极大的危害，防止杂散电流对地下管线腐蚀已成为石油天然气行业的难题和关键。

[0003] 理论上来说，输入地下的电流若为直流电，地下设备则受到阳极加速腐蚀，但当电流的流入端电位高于流出端时，即电流的流入端为阳极，则受到阳极腐蚀，这会使地下管线变薄且被穿孔；电流的流出端为阴极，则产生析氢腐蚀，由于析氢腐蚀使管线变脆，一旦受到管道上方重力的作用(例如埋在地下输油、气管线的土壤的重力)就会使管线断裂。若一个城市的地下管线被腐蚀，轻则造成油气泄漏，重则造成管道爆炸，其产生的危害是无法估量的。因此，有效减少杂散电流对地下输油、气管道的危害，这对地下管线的防护具有重大的意义。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置，采用旁路电极的方法平衡排入地下的电流，使杂散电流优先流过旁边电路，不进入地下管道中，能防止杂散电流对地下管线的腐蚀。

[0005] 本发明所采用的技术方案是，一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置，包括导流极，导流极设置于屏蔽环内，且导流极的两端焊接在屏蔽环上，屏蔽环通过导线连接有牺牲阳极。

[0006] 本发明的特点还在于，

[0007] 屏蔽环为碳钢环、镀锌钢环、扁钢环、三角铁环、圆钢环中的任意一种。

[0008] 导流极为碳钢导流极、镀锌钢导流极、扁钢导流极、三角铁导流极、圆钢导流极中的任意一种。

[0009] 屏蔽环的横截面积为5cm2～10cm2。

[0010] 导流极的横截面积为5cm2～10cm2。

[0011] 牺牲阳极为镁-钇牺牲阳极。

[0012] 本发明的有益效果是：

[0013] 1.利用牺牲阳极保护屏蔽环和导流极，使其不易受到杂散电流的腐蚀，同时也降低了屏蔽环和导流极上的电位；

[0014] 2.在导流极两端加了屏蔽环，屏蔽环可以使一侧感受到的杂散电流分流到两侧，对中心被保护的管线形成电磁屏蔽；也可增大导流极的截面积；使固定的导流极不与被保护的管线接触。

附图说明

[0015] 图1是本发明一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置的主视图；

[0016] 图2是本发明一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置的左视图。

[0017] 图中，1.屏蔽环，2.导流极，3.牺牲阳极。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0019] 本发明一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置结构，如图1及图2所示，包括导流极2，导流极2设置于屏蔽环1内，且导流极2的两端焊接在屏蔽环1上，屏蔽环1通过导线连接有牺牲阳极3。

[0020] 其中，屏蔽环1为碳钢环、镀锌钢环、扁钢环、三角铁环、圆钢环中的任意一种；导流极2为碳钢导流极、镀锌钢导流极、扁钢导流极、三角铁导流极、圆钢导流极中的任意一种。

[0021] 屏蔽环1的横截面积为5cm2～10cm2。

[0022] 导流极2的横截面积为5cm2～10cm2。

[0023] 牺牲阳极3为镁-钇牺牲阳极。

[0024] 本发明一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置的使用方法是：

[0025] 将屏蔽环1安装在地下管线外，使地下管线处于屏蔽环1的中心，屏蔽环1的内径大于地下管线的外径600mm-800mm，保持导流极2平行于地下管线，且两端均焊接在屏蔽环1上。

[0026] 在地下管线外，每6m-10m之间设置一个屏蔽环1，若地下管线的距离较长时，屏蔽环1可设置多个。

[0027] 本发明一种防止杂散电流腐蚀地下管线的装置，具体工作原理是：

[0028] 当杂散电流流入地下管线时，杂散电流被导流极2拦截，电流就会沿导流极2流过，从而防止杂散电流腐蚀地下管线。

[0029] 屏蔽环1将导流极2固定在地下管线两侧，防止导流极2与地下管线连接，导流极2的两侧通过屏蔽环连通，当导流极2一侧感受到杂散电流时，屏蔽环1会将杂散电流传到导流极2另一侧，从而增强了导流效果，另外，导流极2两侧的电位相同，在地下管线周围形成了等电位场，等电位场具有电磁屏蔽作用，使地下管线处于电磁屏蔽场中。

[0030] 镁钇牺牲阳极3能防止屏蔽环1和导流极2被土壤中的杂散电流腐蚀，镁钇牺牲阳极3降低了导流极2的电位，使其电位低于地下管线，当直流杂散电流流入大地时，流入地下的电流电位高于大地的电位，高电位的电流会优先流入到电位较低的导流极2中，不会流入地下管线中，从而防止杂散电流腐蚀地下管线。

[0031] 输油气地下管线在经过电气化铁路、高压线下方或输电线接地极附近时，此时会有较大的杂散电流流入地下，当输油气地下管线与地下杂散电流方向平行时，由于输油气地下管线表面有电阻较大的防腐层，流入地下的杂散电流会先流入到导流极2中，杂散电流会沿导流极2流过，能防止输油气地下管线被杂散电流腐蚀。同时，导流极2的两端固定在屏蔽环1上，使输油管线与导流极2不直接相连，当导流极2上有杂散电流通过时，电流会在土壤中散流，由于土壤的电阻高于导流极2，因此电流会沿着导流极2流动，杂散电流不会流入土壤中，保护了输油气地下管线不被杂散电流腐蚀。

[0032] 输油气地下管线横穿铁道或者高压输电线下，杂散电流是以垂直于输油气地下管线的方向流入，此时杂散电流会先通过导流极2上，由于导流极2设在输油气管的两侧，因此不论杂散电流由两侧任何一个方向横穿时，都会被导流极2拦截，从而防止输油气地下管线被杂散电流腐蚀。

[0033] 实验验证

[0034] 将长24m、直径100mm的普通碳钢管道埋入地下800mm深处，将直接为700mm的屏蔽环1安装碳钢管道外，使碳钢管道位于屏蔽环1的中心，导流极2的两端固定在屏蔽环1上，且平行于碳钢管道，在碳钢管道水平方向的一端通入10V(相对硫酸铜电极)的直流电，通过检测：导流极2的另一端电压为1.24V(相对硫酸铜电极)，而碳钢管道两端的电位为零；在导流极2的中心，距离导流极2大约5m处，即在钢制管道的垂直方向通入10V(相对硫酸铜电极)直流电，测得导流极2中心的电位为2.74V(相对硫酸铜电极)，导流极2两端电位为0.85V(相对硫酸铜电极)，而碳钢管道的中心、两端电位均为零。以上测试结果表明：本发明防止杂散电流腐蚀地下管线的装置能有效防止地下管道被杂散电流腐蚀。