管道組件及其陰極保護方法技術

本發明專利技術提供一種管道組件，包括：金屬管和位于金屬管外側的防護層，所述管道組件還包括在設置在所述金屬管與所述防護層之間的陰極保護裝置。本發明專利技術還提供了一種管道組件的陰極保護方法，所述管道組件包括金屬管和位于金屬管外側的防護層，所述方法包括：在所述金屬管與所述防護層之間設置陰極保護裝置。利用本發明專利技術大大提高陰極保護效率，減小因絕緣層造成的IR降，顯著克服因保溫層絕緣造成的對陰極保護電流的屏蔽。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，特別是涉及設置有陰極保護裝置的。
技術介紹
埋地保溫管俗稱黃夾克管，其結構如下最外層是聚乙烯(PE)外護管(黃夾克)、第二層是聚氨酯泡沫保溫層、第三層是帶3層聚乙烯(3PE)防腐層鋼管。這種結構又稱為管中管結構，即黃夾克套著防腐管，兩管之間是聚氨酯泡沫保溫層，這是一種保溫層的復合結構。目前保溫管陰極保護通常采用在保溫管外部施加犧牲陽極或外加電流的方法。對于一些較大工程則往往把這兩種方法結合起來使用。當管道防水層破壞，有充足的水分進入保溫層時，管道會得到陰極保護，一般不會發生腐蝕。而對于保溫層，由于有保溫層和聚乙烯外護管的存在，使得黃夾克保溫管保溫防腐的同時，也構成了一個相對獨立的封閉空間，當黃夾克管保溫層內進入腐蝕介質后，絕緣層間發生充液腐蝕。如保溫層長期處于水下的浸泡環境，僅有少量的水分進入管道，絕緣的保溫層使得陰極保護電流無法到達管道表面，管道就得不到陰極保護。例如黃夾克管長期埋置于地下水位不斷變化的環境時，管道有時被地下水浸泡或半浸泡。如果腐蝕介質浸入保溫層中，特別到了補口部位，如果補口部位粘接存在缺陷有空隙，那么腐蝕介質很容易到達管道表面。當地下水位降低，保溫層外壁的水流失，而中間部位的水留在封閉空間，這樣補口內部的水和外界土壤無法連接起來，陰極保護電流失去了賴以傳導電流的地下水，構不成保護電流回路，陰極保護就發揮不了對鋼管的保護作用。留在泡沫內的水在管道溫度的作用下,促使泡沫中的阻燃劑水解,溶液形成含有Cl-的酸性介質，加強了腐蝕性。泡沫中水的pH值比地下水的pH值低I 2 ;Cr、SO,比地下水離子含量高數倍。地下水一旦進入到保溫層的保溫結構之中，一般情況下是不容易排除的，這就造成了一個常年存在且相對獨立、絕緣于外界的腐蝕環境。介質對鋼管的腐蝕性會在這局部區域加劇。高含量的Cl—及低pH值的環境導致管體發生嚴重的局部腐蝕。
技術實現思路
本專利技術一方面所要解決的技術問題是當有腐蝕性介質滲入到內部管道表面、存積在管體底部而使內部管道長期浸泡在腐蝕溶液中時能夠對埋地管道組件提供陰極保護。因此，本專利技術提供了一種管道組件，包括金屬管和位于金屬管外側的防護層，所述管道組件還包括在設置在所述金屬管與所述防護層之間的陰極保護裝置。本專利技術還提供了一種管道組件的陰極保護方法，所述管道組件包括金屬管和位于金屬管外側的防護層，所述方法包括在所述金屬管與所述防護層之間設置陰極保護裝置。根據本專利技術提供的埋地，在黃夾克保溫管內的金屬管與防護層(保溫層和/或其他防護層)鋪設輔助陽極或犧牲陽極。當有腐蝕性介質滲入到內部管道表面時，易于在管體底部積存，使內部管道長期浸泡在腐蝕溶液中。而金屬管外面的陰極保護裝置直接為內部金屬管提供陰極保護，即使積存的腐蝕液從防腐層缺陷處進入到金屬管表面，也不會使金屬管發生腐蝕。這種保護方式效率高，作用直接，不存在屏蔽問題。輔助陽極采用MMO陽極，可以緊貼著內部防腐層來預制保溫層；犧牲陽極采用扁平的鋅板，亦可緊貼著內部金屬管來預制保溫層。這種陰極保護方法實施簡便，大大提高陰極保護效率，減小因絕緣層造成的IR降，顯著克服因保溫層絕緣造成的對陰極保護電流的屏蔽。附圖說明圖1是表示本專利技術一實施例中內置有輔助陽極的管道組件的結構的示意圖；圖2是表示本專利技術另一實施例中內置有犧牲陽極的管道組件的結構的示意圖。具體實施例方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術的一部分實施例，而不是全部實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應屬于本專利技術保護的范圍。第一實施例圖1示出的是根據本專利技術實施例，利用輔助陽極4作為陰極保護裝置的管道組件100的示意圖。管道組件100包括金屬管110、保溫層120、外護管130、作為陰極保護裝置的輔助陽極140。金屬管110作為工作管位于最內層，在本實施例中例如為鋼制，其外周面可以形成有由例如3層聚乙烯(3PE)構成的防腐層。根據具體應用場合，金屬管110外側也可以不設防腐層。在這里，保溫層120、外護管130可以根據具體應用場合而有選擇性地采用，可以單獨或者統稱為防護層。保溫層120位于金屬管110的防腐層的外側，例如可以由聚氨酯制成。在金屬管110的防腐層與保溫層120之間配置有作為本實施例的陰極保護裝置的輔助陽極140，該輔助陽極140經由電源(未示出)而與金屬管110電連接，隨后對其詳細說明。外護管130位于最外層，例如為聚乙烯(PE)制成。管道組件100—般平行于地面鋪設，因此，當有腐蝕性介質滲入到金屬管和防護層例如保溫層120之間時，易于在管體底部積存，使金屬管長期浸泡在腐蝕溶液中，而金屬管防腐層外面的輔助陽極140直接為內部金屬管提供陰極保護，即使積存的腐蝕液從防腐層缺陷處進入到鋼管表面，也不會使金屬管發生腐蝕。這種保護方式效率高，作用直接，不存在屏蔽問題。在這種情況下，金屬管110和輔助陽極140之間需要設置絕緣部件，以使金屬管110和輔助陽極140之間絕緣。在本專利技術實施例中，金屬管110外側的防腐層可以用作所述絕緣部件。在本實施例中，輔助陽極140是在鈦基合金的表面燒結一層銥或鉈氧化物(IrO2/Ta2O5)的MMO陽極絲，其柔性好、耐蝕、導電率和穩定性高，易于機械連接，省去了焊接連接的要求，非常適合作為管道組件的內置輔助陽極，輔助陽極140包括縱向構件141、環形構件142。縱向構件141是沿金屬管110的長度方向配置在金屬管110的防腐層與保溫層120之間的MMO陽極絲，在本實施例中，縱向構件141包括四根MMO陽極絲，分別圍繞金屬管110的防腐層圓周配置在內管的上下左右四個位置，在管道組件100鋪裝完工后，其中一條陽極絲位于金屬管110的防腐層的最底部。另外每根MMO陽極絲分別超過管道組件100兩端各例如5cm左右，以留出與其他結構物連接的余量。環形構件142是圍繞金屬管110周邊設置在金屬管110與保溫層120之間的MMO陽極絲，另外，在本實施例中環形構件142至少為兩個，沿金屬管110的長度方向均勻分布。從而，能夠全方位地保護管道。縱向構件141與環形構件142通過機械方法連接，即用縱向構件141與環形構件142互擰在一起，縱向構件141不動，環形構件142繞動，確保陽極絲之間的電連通。陽極絲的直徑根據內管的直徑來確定，由于采用很細的MMO陽極絲，可以緊貼著內部金屬管110預制保溫層120，不影響金屬管外面保溫層120的安裝，也不影響保溫層120的保溫質量。根據具體的應用場合，縱向構件141或者環形構件142也可以單獨使用，以實現相同的效果。本專利技術的另一方面涉及管道組件的陰極保護方法。結合具體工程實踐，陰極保護方法包括步驟提供如上所述的輔助陽極140即MMO陽極絲；在金屬管110與保溫層120之間的上下左右四個位置各鋪設一根MMO陽極絲來制作縱向構件141，然后圍繞金屬管110纏繞兩根以上MMO陽極絲來制作環形構件142，通過機械方法將縱向構件141與環形構件142連接，即用縱向構件141與環形構件142互擰在一起，縱向構件141不動，環形構件142繞動，在管道組件100鋪裝完工后，使其中一條陽極絲位于內本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種管道組件，包括：金屬管和位于金屬管外側的防護層，其特征在于，所述管道組件還包括設置在所述金屬管與所述防護層之間的陰極保護裝置。

【技術特征摘要】
1.一種管道組件，包括:金屬管和位于金屬管外側的防護層，其特征在于， 所述管道組件還包括設置在所述金屬管與所述防護層之間的陰極保護裝置。2.根據權利要求1所述的管道組件，其特征在于，所述陰極保護裝置包括經由電源與所述金屬管電連接的輔助陽極部件，所述金屬管與所述輔助陽極部件之間設置絕緣部件。3.根據權利要求2所述的管道組件，其特征在于，所述輔助陽極部件包括: 沿所述金屬管的長度方向設置在所述金屬管和所述防護層之間的縱向構件，以使所述管道組件鋪裝完工之后，所述縱向構件位于所述金屬管的最底部。4.根據權利要求2所述的管道組件，其特征在于，所述輔助陽極部件包括: 圍繞所述金屬管的周邊設置在所述金屬管與所述防護層之間的環形構件。5.根據權利要求2所述的管道組件，其特征在于，所述輔助陽極部件包括沿所述金屬管的長度方向設置在所述金屬管與所述防護層之間的縱向構件和圍繞所述金屬管的周邊設置在所述金屬管與所述防護層之間的環形構件，以使所述管道組件鋪裝完工之后，所述縱向構件位于所述金屬管的最底部。6.根據權利要求3或5所述的管道組件，其特征在于， 所述縱向構件至少為兩條，圍繞所述金屬管的圓周方向均勻分布，以使在所述管道組件鋪裝完工之后， 至少一條所述縱向構件位于所述金屬管的最底部。7.根據權利要求4或5所述的管道組件，其特征在于， 所述環形構件至少為兩個，沿著所述金屬管的長度方向均勻分布。8.根據權利要求2至5任一項所述的管道組件，其特征在于， 所述輔助陽極部件以鈦合金制成，表面燒結有銥氧化物或鉈氧化物。9.根據權利要求1所述的管道組件，其特征在于，所述陰極保護裝置包括: 犧牲陽極部件。10.根據權利要求9所述的管道組件，其特征在于，所述犧牲陽極部件沿所述金屬管的長度方向鋪設在所述金屬管與所述防護層之間，并且所述犧牲陽極部件的一端與所述金屬管電連接。11.根據權要求10所述的管道組件，其特征在于，所述犧牲陽極部件設置成在所述管道組件鋪裝完工之后，所述犧牲陽極部件位于所述金屬管的最底部。12.如權利要求2至5任一項所述的管道組件，其特征在于， 所述陰極保護裝置還包括犧牲陽極部件，所述犧牲陽極部件沿所述金屬管的長度方向鋪設在所述金屬管與所述防護層之間，并且所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：路民旭，張穎懷，王修云，
申請(專利權)人：北京安科管道工程科技有限公司，
類型：發明
國別省市：