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CN109208009A - 一种地铁区域的管道防腐系统 - Google Patents

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CN109208009A
CN109208009A CN201811123821.9A CN201811123821A CN109208009A CN 109208009 A CN109208009 A CN 109208009A CN 201811123821 A CN201811123821 A CN 201811123821A CN 109208009 A CN109208009 A CN 109208009A
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CN201811123821.9A
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赵海阳
刘建
席志强
邵浩冉
王现伟
孟凯
董晴
王超
万如刚
夏波
吕继文
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Jiangsu Qingyuan Pipeline Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Qingyuan Pipeline Technology Co Ltd
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Abstract

本发明专利公布了一种地铁区域的管道防腐系统，包括：管道、参比电极、环形电极、防腐蚀层、保护层、恒电位仪、辅助阳极、测量仪、信号传递器、控制室，本发明具体实施方法包括：管道处理、喷涂防腐蚀层、设置保护层、安装参比电极、安装环形电极、设备连接、系统使用。本发明根据具体环境情况研发相应的防腐蚀涂料，针对性强故防腐性能高，测量仪经过改进测量更为便捷有效，且可对多段管道进行监测，以无线网路传递信号，提供一种针对电化学腐蚀的、防腐性能好、安全可靠性高、施工工艺简便、成本低、可进行管道腐蚀监控的地铁区域的管道防腐系统。

Description

一种地铁区域的管道防腐系统
技术领域
本发明涉及管道防腐领域，尤其涉及地铁区域的管道防腐系统领域。
背景技术
目前，管道输送作为长距离运输液体和气体的最佳运输方式，现已在天然气、石油、暖气等物资的运输上得到了极为广泛的应用，已成为运输系统中必不可少的一部分，管道输送与公路运输、铁路运输等其他运输方式相比，具备运输量大、运输成本低、运输过程中连续可靠、耗能少、建设成本低等优点，使其运输性能远超其他运输方式，成为长距离运输气、液体的主流方式。
虽然管道运输有许多优点，使其成为远距离输送的首选运输方式，但也存在一些缺点，运输所用的管道大多埋于地下，但地下环境比较复杂，含有酸碱盐等物质，且管道内的运输物资也具有一定的腐蚀性，使得管道内外都会受到腐蚀，而一旦管道被严重腐蚀至穿孔，其内运输的气体或液体就会泄露，使得物资损失，污染环境，若所运输的物资为天然气等危险物品，还可能引发爆炸，造成更大伤亡损失。
为避免或减少管道腐蚀的出现，已存在不少管道防腐方面的研究，并取得了一定的成果，得到一些预防管道腐蚀的措施或装置，例如在管道表面喷涂防腐涂料，采用牺牲阳极保护法保护管道等，取得了一定的效果，但导致管道腐蚀的因素是多方面的，微生物、酸、碱、盐、水分等都能导致管道的腐蚀，管道腐蚀也分为吸氧腐蚀、二氧化硫腐蚀、硫化氢腐蚀、细菌腐蚀、电化学腐蚀等多个种类，不能采用统一的方法进行预防。
管道有时也要穿过市区，而且为了方便人们的生活，市区中也有许多用于输送物资的管道，这些布置于市区的管道有些会穿过地铁区域，而铁轨与大地之间是导电的，部分电流会由此漏入大地，在大地中形成杂散电流，而这些杂散电流在流过管道时，一方面可以为部分管道提供阴极保护，另一部分管道在这个杂散电流电路中处于阳极，会发生电化学腐蚀，且腐蚀剧烈，腐蚀速度甚至可达1.1mm/年，因此有必要针对地铁区域的管道进行防腐，避免其因腐蚀穿孔而发生事故。
发明内容
本发明的目的是解决位于地铁区域的管道因地铁漏入大地的杂散电流而发生剧烈的电化学腐蚀的问题，提供一种针对电化学腐蚀的、防腐性能好、安全可靠性高、施工工艺简便、成本低、可进行管道腐蚀监控的地铁区域的管道防腐系统。
本发明所采用的技术方案：一种地铁区域的管道防腐系统，包括：管道、参比电极、环形电极、防腐蚀层、保护层、恒电位仪、辅助阳极、测量仪、信号传递器、控制室，所述参比电极位于管道表面，直接与管道接触；所述环形电极位于管道两端的表面上，直接与管道接触；所述防腐蚀层由防腐涂料涂于管道表面构成，防腐涂料成分为：硅烷偶联剂3份、不饱和树脂24份、镍合金粉16份、洗平剂5份、防锈颜料8份、聚酰胺树脂20份、钛白粉8份、防腐剂1份、改性环氧树脂25份、二乙烯三胺5份、丙二醇5份、氧化锆3份、脂松香15份、丙二醇甲醚醋酸酯10份、对甲苯磺酸5份、硫酸钡2.5份；所述保护层包裹在管道上，位于防腐蚀层外且紧贴在防腐蚀层上，为柔性，防止机械震动和碰撞对管道造成破坏；所述恒电位仪负极与管道上的参比电极相连，所述恒电位仪正极与辅助阳极相连，所述恒电位仪可根据具体情况在恒压和恒流之间进行切换并调节强度大小，以确保管道电位处于有利于防腐的范围内；所述测量仪与环形电极相连，所述测量仪为经过改造的欧姆测定表，测量仪具有两个及以上接线柱，因此可与两个及以上环形电极相连，测量任意两环形电极之间管道的电阻值；所述信号传递器分别与测量仪、恒电位仪相连，将二者信号及工作状况以无线信号的形式传递给控制室，并将控制室的指令传递给测量仪和恒电位仪；所述控制室与信号传递器通过无线网络相连，所述控制室接收信号传递器传来的反馈信号，并发出指令信号。
本发明一种地铁区域的管道防腐系统的具体防腐方法如下：
(一)管道处理：对管道整体进行处理，清除掉因运输、存储的条件产生的管道锈迹、灰尘相关杂物；
(二)喷涂防腐蚀层：按照各组分比例制备防腐蚀涂料，将其喷涂在管道表面，形成防腐蚀层；
(三)设置保护层：将保护层包裹在管道外，紧贴在防腐蚀层上；
(四)安装参比电极：在管道外，对保护层和防腐蚀层进行部分区域的剥离，制作出安装参比电极所需的孔洞，安装参比电极，并填充参比电极周围的缝隙；
(五)安装环形电极：在管道两端需要安装环形电极的位置，对保护层和防腐蚀层进行环形剥离，制作出安装环形电极的位置，然后安装环形电极，并充填环形电极周围的缝隙；
(六)设备连接：将参比电极与恒电位仪负极相连，辅助阳极与恒电位仪正极相连，将环状电极与测量仪相应接线柱相连，将信号传递器与恒电位仪、测量仪相连，控制室与信号传递器通过无线网络建立连接；
(七)系统使用：通过测量仪与环形电极自动测定出任意两环形电极之间的管道电阻并将结果通过信号传递器传送给控制室，控制室的工作人员根据管道的电阻值判断管道状态，并且工作人员可通过控制室下达、通过信号传递器传递指令，可通过指令来控制调整恒电位仪工作状态，也可将恒电位仪设置为自动调整工作状态，由恒电位仪自行根据需要调整其输出电压或电流，也通过指令控制测量仪测定指定管道电阻，根据信号传递器传来的信息，若发现管道电阻值与正常值偏差较大，则说明管道被腐蚀，工作人员可根据环形电极与管道的对应关系找出相应管道，并派人检查维修。
本发明的有益效果：(1)根据实际管道所处环境，特殊的防腐涂料，使得防腐蚀性更好；(2)测量仪经过改进，可对多节管道进行测量，多节管道仅需一个测量仪，节约成本，便于操作管理；(3)测量仪与环状电极可监测任意管道的电阻，进而判断其腐蚀情况，实现了对管道腐蚀的实时监测；(4)以无线网络传递信号，可监控整个系统的工作，节约成本，且传输便捷，施工简便，便于后期系统维护与管理。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是测量仪连接及面板示意图。
图中：1—管道，2—参比电极，3—环形电极，4—防腐蚀层，5—保护层，6—恒电位仪，7—辅助阳极，8—测量仪，9—信号传递器，10—控制室。
具体实施方式：
下面结合附图与具体实例对本发明进行详细说明。
如图所示，本发明的装置包括：管道(1)、参比电极(2)、环形电极(3)、防腐蚀层(4)、保护层(5)、恒电位仪(6)、辅助阳极(7)、测量仪(8)、信号传递器(9)、控制室(10)，所述参比电极(2)位于管道(1)表面，直接与管道(1)接触；所述环形电极(3)位于管道(1)两端的表面上，直接与管道(1)接触；所述防腐蚀层(4)由防腐涂料涂于管道(1)表面构成，防腐涂料成分为：硅烷偶联剂3份、不饱和树脂24份、镍合金粉16份、洗平剂5份、防锈颜料8份、聚酰胺树脂20份、钛白粉8份、防腐剂1份、改性环氧树脂25份、二乙烯三胺5份、丙二醇5份、氧化锆3份、脂松香15份、丙二醇甲醚醋酸酯10份、对甲苯磺酸5份、硫酸钡2.5份，使用时自行进行制备再使用；所述保护层(5)包裹在管道(1)上，位于防腐蚀层(4)外且紧贴在防腐蚀层(4)上，为柔性，防止机械震动和碰撞对管道造成破坏；所述恒电位仪(6)负极与参比电极(2)相连，所述恒电位仪(6)正极与辅助阳(7)极相连，所述恒电位仪(6)可根据具体情况在恒压和恒流之间进行切换并调节强度大小，以确保管道(1)电位处于有利于防腐的范围内；所述测量仪(8)与环形电极(3)相连，所述测量仪(8)为经过改造的欧姆测定表，测量仪(8)具有两个及以上接线柱，因此可与两个及以上环形电极(3)相连，测量任意两环形电极(3)之间管道(1)的电阻值；所述信号传递器(9)分别与测量仪(8)、恒电位仪(6)相连，将二者信号及工作状况以无线信号的形式传递给控制室(10)，并将控制室(10)的指令传递给测量仪(8)和恒电位仪(6)；所述控制室(10)与信号传递器(9)通过无线网络相连，所述控制室(10)接收信号传递器(9)传来的反馈信号，发出指令信号。
本发明一种地铁区域的管道防腐系统具体防腐方法实施如下：
(一)管道(1)处理：对管道(1)整体进行处理，清除掉因运输、存储的条件产生的锈迹、灰尘相关杂物；
(二)喷涂防腐蚀层(4)：按照各组分比例制备防腐蚀涂料，将其喷涂在管道(1)表面，形成防腐蚀层(4)；
(三)设置保护层(5)：将保护层(5)包裹在管道(1)外，紧贴在防腐蚀层(4)上；
(四)安装参比电极(2)：在管道(1)外，对保护层(5)和防腐蚀层(4)进行部分区域的剥离，制作出安装参比电极(2)所需的孔洞，安装参比电极(2)，并填充参比电极(2)周围的缝隙；
(五)安装环形电极(3)：在管道(1)两端需要安装环形电极(3)的位置，对保护层(5)和防腐蚀层(4)进行环形剥离，制作出安装环形电极(3)的位置，然后安装环形电极(3)，并充填环形电极(3)周围的缝隙；
(六)设备连接：将参比电极(2)与恒电位仪(6)负极相连，辅助阳极(7)与恒电位仪(6)正极相连，将环状电极(3)与测量仪(8)相应接线柱相连，将信号传递器(9)与恒电位仪(6)、测量仪(8)相连，控制室(10)与信号传递器(9)通过无线网络建立连接；
(七)系统使用：通过测量仪(8)与环形电极(3)自动测定出任意两环形电极(3)之间的管道(1)电阻并将结果通过信号传递器(9)传送给控制室(10)，控制室(10)的工作人员根据管道(1)的电阻值判断管道(1)状态，并且工作人员可通过控制室(10)下达、通过信号传递器(9)传递指令，可通过指令来控制调整恒电位仪(6)工作状态，也可将恒电位仪(6)设置为自动调整工作状态，由恒电位仪(6)自行根据需要调整其输出电压或电流，也通过指令控制测量仪(8)测定指定管道(1)电阻，根据信号传递器(9)传来的信息，若发现管道(1)电阻值与正常值偏差较大，则说明管道(1)被腐蚀，工作人员可根据环形电极(3)与管道(1)的对应关系找出相应管道(1)，并派人检查维修。

Claims (6)

1.一种地铁区域的管道防腐系统，包括：管道(1)、参比电极(2)、环形电极(3)、防腐蚀层(4)、保护层(5)、恒电位仪(6)、辅助阳极(7)、测量仪(8)、信号传递器(9)、控制室(10)，其特征在于：所述参比电极(2)位于管道(1)表面，直接与管道(1)接触；所述环形电极(3)位于管道(1)两端的表面上，直接与管道(1)接触；所述防腐蚀层(4)涂于管道表面；所述保护层(5)包裹在管道(1)上，位于防腐蚀层(4)外且紧贴在防腐蚀层(4)上；所述恒电位仪(6)负极与参比电极(2)相连，所述恒电位仪(6)正极与辅助阳(7)极相连。
2.根据权利要求1所述的一种地铁区域的管道防腐系统，其特征在于：所述防腐蚀层(4)涂于管道(1)表面，其成分为：硅烷偶联剂3份、不饱和树脂24份、镍合金粉16份、洗平剂5份、防锈颜料8份、聚酰胺树脂20份、钛白粉8份、防腐剂1份、改性环氧树脂25份、二乙烯三胺5份、丙二醇5份、氧化锆3份、脂松香15份、丙二醇甲醚醋酸酯10份、对甲苯磺酸5份、硫酸钡2.5份。
3.根据权利要求1所述的一种地铁区域的管道防腐系统，其特征在于：所述测量仪(8)为经过改造的欧姆测定表，具有两个及以上接线柱，可与两个及以上环形电极(3)相连。
4.根据权利要求1所述的一种地铁区域的管道防腐系统，其特征在于：所述信号传递器(9)分别与测量仪(8)、恒电位仪(6)相连，所述信号传递器(9)以无线网络的形式与控制室(10)连接。
5.根据权利要求1所述的一种地铁区域的管道防腐系统，其特征在于：所述控制室(10)与信号传递器(9)通过无线网络相连。
6.根据权利要求1所述的一种地铁区域的管道防腐系统，其特征在于：具体防腐的方法步骤如下：
(一)管道(1)处理：对管道(1)整体进行处理，清除掉因运输、存储的条件产生的锈迹、灰尘相关杂物；
(二)喷涂防腐蚀层(4)：按照各组分比例制备防腐蚀涂料，将其喷涂在管道(1)表面，形成防腐蚀层(4)；
(三)设置保护层(5)：将保护层(5)包裹在管道(1)外，紧贴在防腐蚀层(4)上；
(四)安装参比电极(2)：在管道(1)外，对保护层(5)和防腐蚀层(4)进行部分区域的剥离，制作出安装参比电极(2)所需的孔洞，安装参比电极(2)，并填充参比电极(2)周围的缝隙；
(五)安装环形电极(3)：在管道(1)两端需要安装环形电极(3)的位置，对保护层(5)和防腐蚀层(4)进行环形剥离，制作出安装环形电极(3)的位置，然后安装环形电极(3)，并充填环形电极(3)周围的缝隙；
(六)设备连接：将参比电极(2)与恒电位仪(6)负极相连，辅助阳极(7)与恒电位仪(6)正极相连，将环状电极(3)与测量仪(8)相应接线柱相连，将信号传递器(9)与恒电位仪(6)、测量仪(8)相连，控制室(10)与信号传递器(9)通过无线网络建立连接；
(七)系统使用：通过测量仪(8)与环形电极(3)自动测定出任意两环形电极(3)之间的管道(1)电阻并将结果通过信号传递器(9)传送给控制室(10)，控制室(10)的工作人员根据管道(1)的电阻值判断管道(1)状态，并且工作人员可通过控制室(10)下达、通过信号传递器(9)传递指令，可通过指令来控制调整恒电位仪(6)工作状态，也可将恒电位仪(6)设置为自动调整工作状态，由恒电位仪(6)自行根据需要调整其输出电压或电流，也通过指令控制测量仪(8)测定指定管道(1)电阻，根据信号传递器(9)传来的信息，若发现管道(1)电阻值与正常值偏差较大，则说明管道(1)被腐蚀，工作人员可根据环形电极(3)与管道(1)的对应关系找出相应管道(1)，并派人检查维修。
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