一種陰極保護參比電極的製作方法

2023-08-08 07:47:06

專利名稱：一種陰極保護參比電極的製作方法
技術領域：
本實用新型是用於乾旱地區的陰極保護的參比電極。涉及用陰極保護法的金屬防腐蝕技術領域。
背景技術：
埋地的金屬構件(管道等)，需要對其進行腐蝕控制，除了在其表面塗敷防腐層外，還要採用陰極保護的方法加以保護，採用陰極保護法就需要用參比電極。現在大量使用的參比電極技術已臻完善，應用於一般的地理氣候條件下是沒問題的，但對於某些特殊的地理氣候條件，如乾旱地區特別外是沙漠地區，由於氣候異常乾燥，土壤中水分極少或極易蒸發，常規參比電極很快失效，不能保證恆電位儀的開機率，陰極保護系統不能平穩的長期工作。為此需要一種適用於乾旱地區特別是沙漠地區的陰極保護參比電極。
實用新型內容本實用新型的目的是設計一種在乾旱特別是沙漠地區能夠長期平穩工作的陰極保護參比電極。
本電極在現有常規參比電極構成的基礎上，即包括埋於填料5中的陶罐內膽3、插在陶罐內膽3中的電極2及將電極2接向恆電位儀13和管道16的電極導線13，充分考慮了乾旱地區的特點，提出了一種如圖1所示構成的參比電極。它的特點是比常規參比電極增加了陶罐外膽4、注水管9、芯管8和擬漏片17，並對電極2做了重大改進。就是位於向上開口的陶罐外膽4底部中央陶罐內膽支座1上並向上開口的陶罐內膽3上插入一通往地面的芯管8，並芯管8外周與陶罐內膽3內周密封，芯管8外套並由固定件10固定的注水管9插入陶罐外膽4中的填料5中，注水管9上端有拆裝封帽11，電極導線12從地面上的注水管9壁穿入順著芯管8外周通過陶罐內膽3上口的密封與電極2連接。在陶罐外膽4的一側外耳18中放置有由擬漏片導線14接往管道16的擬漏片17。其中的電極2為沿徑向呈表擺式盤繞的雙股平行盤式電極銅絲，該電極銅絲盤的外圈銅絲撐在陶罐內膽3的內壁上，雙股銅絲中下面的一股在銅絲盤中心垂直於盤面向下彎曲伸出做支撐腳，抵在陶罐內膽3的內底面上，雙股銅絲中上面的一股在銅絲盤中心垂直於盤面上彎與電極導線12連接，連接點封在陶罐內膽3上口的密封內。整個電極銅絲盤設置在陶罐內膽3的近罐底處，以距罐底1cm為好。擬漏片17採用與管道16相同的材料做成片狀，作良好的防腐，但要做人為的漏點，且漏點正對電極2。芯管8由兩段用連接件7活裝而成，為工程塑料管，上端有活裝帽，並由幾個固定件10固定在注水管9的中心。其中固定件10是有多個孔的園環片，中心內孔與芯管8松配合，環外周與注水管9內壁緊配合；連接件7是在兩段芯管8對接處上下均等地外套一段內徑與芯管8外徑相同的管段，並該管段與兩段芯管8中的一個端頭固連。芯管8的下端插入陶罐內膽3的上口後用環氧樹脂將芯管8外周與陶罐內膽3內壁之間密封形成封口15。注水管9上端的封帽11(見圖2)為一個與注水管9同外徑的管段上部封頭中央開孔並固連一小外徑管段，並在此小外徑管段上口再緊配合活扣一碗形蓋20；而注水管9上端外套並固連一個內徑與注水管9外徑相等並高出注水管9的管段，以容封帽11下部插入蓋封。
具體實施方式
下面以一具體實施例對本參比電極作進一步說明。其構成如圖1。為採用60#鋼鋼管的Φ529mm的管線製作沙漠中使用的參比電極。將上口徑為900mm，高975mm的陶罐外膽4埋於粘土19中，使粘土19與陶罐外膽4上口取平。在陶罐外膽4內底中央的底徑255mm，頂徑180mm錐臺形陶罐內膽支座1上有外徑150mm，高330mm的上開口陶罐內膽3，Φ20mm的ABS工程塑料芯管8下半段長660mm，伸進陶罐內膽375mm，上半段長140mm，兩段由連接件7連接。在芯管8外套Φ160×1425mm PVC注水管9，並插入陶罐外膽4上口120mm，在芯管8和注水管9之間有兩個固定件10，固定件10為外徑150mm、中心孔直徑21mm、厚3mm、的圓環片，片上均勻打有Φ5mm的孔10個；注水管上端的封帽11為一Φ160×100mm管段上部封頭中央開孔並固連一Φ84×20mm管段，並在此管段上口再緊配合活扣一內徑為84mm碗形蓋20；在注水管9上端外套並固連一個內徑為160mm、高100mm並高出注水管9端頭30mm的管段，以容封帽11下部插入蓋封。雙股盤式電極銅絲用兩根Φ2mm紫銅絲平行地按表擺式盤繞30圈，每圈間隔4mm，雙股銅絲的下面一股在銅絲盤中心垂直於盤面向下彎伸出10mm支撐腳，抵在陶罐內膽3的內底面上，起定位作用；雙股銅絲中上面的一股在銅絲盤面中心垂直於盤面上彎作焊接腳，與電極導線12焊接，並使焊接點位於陶罐內膽3上口與芯管8的密封處。用環氧樹脂在芯管8外周與陶罐內膽3內壁之間密封形成封口15。電極導線12往上沿著芯管8在注水管9的中上部穿出接往恆電位儀13。在陶罐外膽4右側外耳18內斜放一個100×20×10mm的60#鋼的擬漏片17，其上端焊接擬漏片導線14，並接向管道16，噴塗環氧粉末防腐層。在其與外耳18底接觸處向著電極2一方去掉一片防腐層，令擬漏片17與外耳18底電接觸。最後在陶罐外膽4內填滿填料5後其上在注水管9周圍再堆300mm厚的20～50mm的大石子層6。本參比電極經實際使用，證明其便於補充電解液，避免流空，稀釋甚至排除汙染離子，便於取樣化驗。汙染嚴重時可通過芯管8進行清洗換液，避免動土開挖更換，減少維護工作量，實現不停機維護，保證開機率；可通過注水管9對參比電極2周圍的填料5及土壤澆水，防止電極乾旱懸空，還可通過增加水中的有益離子，減緩對參比電極電解液的汙染；雙股盤式電極2能最大限度的保證電極銅絲與電解液的接觸，直到在極端情況下，即陶罐內膽3內電解液全部流空時，只要電極銅絲支撐腳和陶罐內膽3底、電極銅絲盤外圈銅絲和陶罐內膽3內壁間的縫隙中存在有電解液，就可構成電極，維持工作；增加陶罐外膽4使填料5可散開，便於電極在填料5中定位；而擬漏片17的設置可以防止幹擾，提高陰極保護精度，還可在參比電極埋設初期，通過測試擬漏片17與參比電極2之間的電阻，確定參比電極2周圍填料5和參比電極2的內部的乾燥程度。為制定參比電極2的維護管理規範提供數據，確定澆水和加注電解液的周期。
綜上所述，本參比電極可在乾旱地區特別是沙漠地區維護陰極保護系統的長期平穩工作，保證恆電位儀的開機率，減少維護工作量並可實現不停機維護，對乾旱地區的埋地鋼質構件和管道的陰極保護系統有很大實用價值。


圖1陰極保護參比電極構成圖圖2封帽結構示意圖其中1-內膽支座2-電極 3-陶罐內膽4-陶罐外膽5-填料6-石子 7-連接件 8-芯管9-注水管 10-固定件11-封帽 12-電極導線13-恆電位儀 14-擬漏片導線15-封 16-管道17-擬漏片 18-外耳 19-粘土 20-蓋
權利要求1.一種陰極保護參比電極，包括埋於填充料[5]中的陶罐內膽[3]，插在陶罐內膽[3]中的電極[2]，將電極[2]接向恆電位儀[13]及管道[16]的電極導線[12]，其特徵是位於向上開口的陶罐外膽[4]底部中央的內膽支座[1]上並向上開口的陶罐內膽[3]上口插入一個通往地面的芯管[8]，芯管[8]的外周與陶罐內膽[3]的內周用環氧樹脂封口[15]密封，芯管[8]外套注水管[9]並由固定件[10]固定，注水管[9]插入陶罐外膽[4]中的填料[5]中，注水管[9]上端有可拆裝封帽[11]，電極導線[12]從地面上的注水管[9]穿入，順著芯管[8]外周通過陶罐內膽[3]上口的環氧樹脂密封口[15]與電極[2]連接，在陶罐外膽[4]的外耳[18]裡放有由擬漏片導線[14]接往管道[16]的擬漏片[17]。
2.根據權利要求1所述的一種陰極保護參比電極，其特徵是電極[2]為沿徑向呈表擺式盤繞的雙股平行盤式電極銅絲，電極銅絲的外圈銅絲撐在陶罐內膽[3]的內壁上，雙股銅絲中下面的一股在銅絲盤中心垂直於盤面地下彎伸出做支撐腳，抵在陶罐內膽[3]內底面上，雙股銅絲中上面的一股在銅絲盤中心垂直於盤面上彎與電極導線[12]連接，連接點封在陶罐內膽[3]上的密封口內，電極銅絲盤設置在陶罐內膽[3]的近罐底處。
3.根據權利要求1所述的一種陰極保護參比電極，其特徵是所述擬漏片[17]採用與管道[16]相同材料做成片狀，做良好防腐，並做人為的漏點，且漏點正對電極[2]。
4.根據權利要求1所述的一種陰極保護參比電極，其特徵是芯管[8]由兩段用連接件[7]活裝而成，為工程塑料管，由幾個固定件[10]固定在注水管[9]的中心。
5.根據權利要求4所述一種陰極保護參比電極，其特徵是所述固定件[10]為有多個孔的圓環片，中心內孔與芯管[8]配合，環外周與注水管[9]內壁緊配合。
6.根據權利要求1所述的一種陰極保護參比電極，其特徵是芯管[8]的下端插入陶罐內膽[3]的上口後用環氧樹脂將芯管[8]外周與陶罐內膽[3]的內壁之間密封形成封口[15]。
7.根據權利要求1所述的一種陰極保護參比電極，其特徵是封帽[11]為一個與注水管[9]同外徑的管段上部封頭中央開孔並固連一小外徑管段，並在此小外徑管段上口再緊配合活扣一碗形蓋[20]；而注水管[9]上端外套並固連一個內徑與注水管[9]外徑相等並高出注水管[9]的管段以容封帽[11]下部插入蓋封。
專利摘要本實用新型是用於乾旱地區特別是沙漠地區陰極保護系統的參比電極。它是位於向上開口的陶罐外膽4底部中央陶罐內膽支座1上並向上開口的陶罐內膽3上口插入一通往地面的芯管8，並芯管8外周與陶罐內膽3內周密封，芯管8外套並由固定件10固定的注水管9插入陶罐外膽4內的填料5中，注水管9上端有拆裝封帽11，電極導線12從地面上的注水管9穿入順著芯管8外周通過陶罐內膽3上口的封口15與電極2焊連，在陶罐外膽4一側的外耳18中放置有由擬漏片導線14接往管道16的擬漏片17。本參比電極可在乾旱地區特別是沙漠地區保持陰極保護系統的長期平穩工作，保證恆電位儀開機率，減少維護工作量並可實現不停機維護。
文檔編號C23F13/10GK2717977SQ20042006618
公開日2005年8月17日 申請日期2004年6月23日 優先權日2004年6月23日
發明者劉玲莉, 張立忠, 楊雪梅, 劉志剛, 劉明輝, 陳洪源 申請人:中國石油天然氣股份有限公司