一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，屬于石油化工技術領域。它解決了現有技術中缺乏有效手段對石油儲罐的陰極保護系統進行實時、準確檢測的問題。本陰極保護自動檢測系統包括若干輔助陽極、若干參比電極、電壓表、電位儀、控制模塊和上位機，各輔助陽極均與電位儀的正極電連接，所述罐體與電位儀的負極電連接，各參比電極與罐體之間通過電壓表連接，電壓表與控制模塊連接，控制模塊與上位機連接。本發明具有檢測及時、準確可靠等優點。
【專利說明】
一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統
技術領域
[0001]本發明屬于石油化工技術領域，涉及一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統。
【背景技術】
[0002]儲罐是油庫、港口和石油化工企業儲存液體原料、中間產品的重要設備之一，對于原油儲備工程而言是必不可少的設備。隨著石油化工產業的迅速發展，以及國家對能源的巨大需求，我國各地建立了數量眾多的鋼質儲罐。這些儲罐在運行使用過程中遭受來自內外環境介質的腐蝕問題，從而對儲罐的安全運營產生重要的影響。隨著原油儲備工程的全面展開，對儲罐設備的腐蝕防護研究已成為行業熱點之一，并且在一定程度上凸現了重要的戰略意義。
[0003]通常用外加電流的陰極保護法防止處于土壤環境中的罐體腐蝕。外加電流陰極保護系統主要包括工作回路，工作回路是整個外加電流陰極保護系統的工作主體，其是否工作正常為整個保護系統正常運行的關鍵。
[0004]目前陰極保護電位的檢測采用人工定期監測，合適地監測周期為一個月，監測周期過長，難以保證陰極保護的有效性，監測時間過短，監測費用劇增，大大提高了管道的維修費用。人工監測的結果評價主要憑經驗，其合理性和準確度存在明顯不足，并且不及時、不安全、難評價。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有的技術存在的上述問題，提供一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，本發明所要解決的技術問題是:如何實時、準確的對石油儲罐的陰極保護系統進行檢測。
[0006]本發明的目的可通過下列技術方案來實現:一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，石油儲罐具有罐體，其特征在于，所述陰極保護自動檢測系統包括若干輔助陽極、若干參比電極、電壓表、電位儀、控制模塊和上位機，各輔助陽極均與電位儀的正極電連接，所述罐體與電位儀的負極電連接，各參比電極與罐體之間通過電壓表連接，所述電壓表與控制模塊連接，所述控制模塊與上位機連接。
[0007]本系統的工作原理如下:輔助陽極將保護電流從電源引入土壤中后，經土壤流入被保護的罐體，使罐體表面進行陰極極化以防止電化學腐蝕，電流再由罐體流入電源負極形成一個回路，這種回路形成了一個電解池，罐體在回路中為負極，處于還原環境中，而輔助陽極進行氧化反應遭受腐蝕;參比電極是測量各種電極電勢時作為參照比較的電極，將被測定電極與精確已知電極電勢數值的參比電極構成電池，測定電池電動勢數值，就可計算出被測定電極的電極電勢，當參比電極通過電壓表與土壤或水中的其他金屬連接時，參比電極便成為半腐蝕電池，電壓表用于測量埋地罐體的電位。
[0008]在上述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統中，所述輔助陽極的數量為四個，均勻設置在罐體的四周的土層中，所述參比電極與輔助陽極一一對應設置。由于罐體體積較大，因此在在罐體的周圍的土層中設置多個輔助陽極及相應的參比電極能夠使陰極防護施加在罐體上的電流更加均勻、測量的更加準確。
[0009]在上述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統中，所述參比電極包括圓筒狀的容器、銅電極和測試線，所述容器中裝有硫酸銅溶液，所述銅電極上端固定在容器上端并與測試線連接，所述測試線穿過容器上端，所述銅電極下端安裝有半透膜。
[0010]在上述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統中，各參比電極依次通過埋設在土層中的管路串聯并形成回路，所述管路上相鄰兩個參比電極之間設有雙向栗，所述管路中注有硫酸銅溶液。通過設置管路和雙向栗，可在四個參比電極之間控制硫酸銅溶液的分布，這樣可以保證所有參比電極中硫酸銅溶液的一致性，增加硫酸銅溶液的流動，使得溶液各部分均勻，也可以防止半透膜的堵塞和銅電極表面粘結上污物造成的測量不準確的問題，當溶液的量耗盡到較少時，可以將硫酸銅溶液栗送到一個參比電極內，實現單個依次的測量，這樣可以增加使用壽命。
[0011]在上述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統中，所述管路上還設有過濾器。通過設置過濾器能夠過濾硫酸銅溶液內的雜質，從而避免半透膜堵塞和銅電極表面粘結上污物，使測量更加準確。
[0012]在上述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統中，所述管路上還設有調溫裝置。控制溶液溫度能夠防止因低溫時硫酸銅溶液凍結而影響到參比電極的正常工作。
[0013]在上述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統中，所述管路上還設有一伸出地面的支管，所述支管的上端具有閥門和加液口。通過設置支管、加液口和閥門能夠利于從外界向參比電極內補充硫酸銅溶液，避免因硫酸銅溶液干涸影響到參比電極的正常工作。
[0014]在上述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統中，所述控制模塊包括AD采樣接口、控制器、電源、時鐘單元、上電邏輯單元、存儲單元和串口單元，所述AD采用接口與控制器連接，所述時鐘單元分別與上電邏輯單元和控制連接，所述上電邏輯單元還與電源連接并控制電源給控制器上電，所述控制器通過所述串口單元與上位機連接。通過控制器能不間斷地自動巡回測量罐體的陰極保護系統的主要運行參數，并自動儲存測量結果，同時通過上位機實時顯示和打印輸出，可以及時報警，便于采取措施，是保證儲罐設施正常運行、消除安全隱患的重要保證。
[0015]與現有技術相比，本發明的優點如下:
[0016]1、本系統可作為監測儲罐陰極保護狀態的主要手段，實時了解儲罐的腐蝕狀態，隨時提供儲罐陰極保護系統運行狀況信息，及時發現問題或隱患。
[0017]2、該系統能不間斷地自動巡回測量儲罐代表點陰極保護主要運行參數，具有實時顯示、自動儲存測量結果和打印輸出功能，可以及時報警，便于采取措施，是保證儲罐設施正常運行、消除安全隱患的重要保證。
【附圖說明】
[0018]圖1是實施例中石油儲罐的陰極保護自動監測系統的俯視示意圖。
[0019]圖2本實施例中石油儲罐的陰極保護自動監測系統電路原理示意圖。
[0020]圖3是本實施例中石油儲罐的陰極保護自動監測系統參比電極的連接示意圖。
[0021]圖4圖3的俯視圖。
[0022]圖5本實施例中石油儲罐的陰極保護自動監測系統的控制模塊與上位機的連接示意圖。
[0023]圖中，I罐體;2輔助陽極;3參比電極;4電壓表;5電位儀;6控制模塊;7上位機;8容器;9銅電極；10測試線；11半透膜；12硫酸銅溶液；13管路；14雙向栗；15過濾器；16調溫裝置；17支管；18閥門；19加液口 ； 20AD采樣接口 ； 21控制器;22電源;23時鐘單元;24上電邏輯單元;25存儲單元;26串口單元。
【具體實施方式】
[0024]以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。
[0025]如圖1、圖2所示，本石油儲罐的陰極保護自動監測系統設置在石油儲罐上，石油儲罐具有罐體I，本陰極保護自動檢測系統包括電壓表4、電位儀5、若干輔助陽極2、若干參比電極3、控制模塊6和上位機7，各輔助陽極2均與電位儀5的正極電連接，所述罐體I與電位儀5的負極電連接，各參比電極3與罐體I之間連接電壓表4，電壓表4與控制模塊6連接，控制模塊6與上位機7連接。
[0026]本實施例中，輔助陽極2、參比電極3均為四個，輔助陽極2均勻設置在罐體I的四周的土層中，參比電極3與輔助陽極2—一對應設置。
[0027]如圖3和圖4所示，各參比電極3依次通過埋設在土層中的管路13串聯形成回路，管路13上相鄰兩個參比電極3之間均設有雙向栗14，管路13中注有硫酸銅溶液12，此外管路13上還設有過濾器15、調溫裝置16。過濾器15能夠過濾硫酸銅溶液12內的雜質，避免半透膜11堵塞和銅電極9表面粘結上污物，使測量更加準確。
[0028]調溫裝置16能夠控制溶液溫度以防止因低溫時硫酸銅溶液12凍結而影響到參比電極3的正常工作。為了防止因硫酸銅溶液12干涸影響到參比電極3的正常工作。
[0029]管路13上還設有一伸出地面的支管17，支管17的上端具有加液口19和閥門18。
[0030]具體來說，每個參比電極3均包括圓筒狀的容器8、銅電極9和測試線10，容器8中裝有硫酸銅溶液12，銅電極9上端與容器8上端與測試線10連接，測試線10穿過容器8上端，銅電極9下端安裝有半透膜11并浸入硫酸銅溶液12。通過設置管路13和雙向栗14，可在四個參比電極3之間控制硫酸銅溶液12的分布，這樣可以保證所有參比電極3中硫酸銅溶液12的一致性，增加硫酸銅溶液12的流動，使得溶液各部分均勻，也可以防止半透膜11的堵塞和銅電極9表面粘結上污物造成的測量不準確的問題，當溶液的量耗盡到較少時，可以將硫酸銅溶液12栗送到一個參比電極3內，實現單個依次的測量，這樣可以增加使用壽命。
[0031]如圖5所示，控制模塊6包括AD采樣接口 20、控制器21、電源22、時鐘單元23、上電邏輯單元24、存儲單元25和串口單元26，AD采用接口與控制器21連接，時鐘單元23分別與上電邏輯單元24和控制連接，上電邏輯單元24還與電源22連接并控制電源22給控制器21上電，控制器21通過串口單元26與上位機7連接。通過控制器21能不間斷地自動巡回測量罐體I的陰極保護系統的主要運行參數，并自動儲存測量結果，同時通過上位機7實時顯示和打印輸出，可以及時報警，便于采取措施，是保證儲罐設施正常運行、消除安全隱患的重要保證。
[0032]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【主權項】
1.一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，石油儲罐具有罐體(I)，其特征在于，所述陰極保護自動檢測系統包括若干輔助陽極(2)、若干參比電極(3)、電壓表(4)、電位儀(5)、控制模塊(6)和上位機(7)，各輔助陽極(2)均與電位儀(5)的正極電連接，所述罐體(I)與電位儀(5)的負極電連接，各參比電極(3)與罐體(I)之間通過電壓表(4)連接，所述電壓表(4)與控制模塊(6)連接，所述控制模塊(6)與上位機(7)連接。2.根據權利要求1所述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，其特征在于，所述輔助陽極(2)的數量為四個，均勻設置在罐體(I)的四周的土層中，所述參比電極(3)與輔助陽極(2) 對應設置。3.根據權利要求1或2所述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，其特征在于，所述參比電極(3)包括圓筒狀的容器(8)、銅電極(9)和測試線(10)，所述容器(8)中裝有硫酸銅溶液(12)，所述銅電極(9)上端固定在容器(8)上端并與測試線(10)連接，所述測試線(10)穿過容器(8)上端，所述銅電極(9)下端安裝有半透膜(11)。4.根據權利要求1或2所述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，其特征在于，各參比電極(3)依次通過埋設在土層中的管路(13)串聯并形成回路，所述管路(13)上相鄰兩個參比電極(3)之間設有雙向栗(14)，所述管路(13)中注有硫酸銅溶液(12)。5.根據權利要求4所述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，其特征在于，所述管路(13)上還設有過濾器(15)。6.根據權利要求4所述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，其特征在于，所述管路(13)上還設有調溫裝置(16)。7.根據權利要求4所述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，其特征在于，所述管路(13)上還設有一伸出地面的支管(17)，所述支管(17)的上端具有閥門(18)和加液口(19)。8.根據權利要求1或2所述的一種石油儲罐的陰極保護自動監測系統，其特征在于，所述控制模塊(6)包括AD采樣接口( 20)、控制器(21)、電源(22)、時鐘單元(23)、上電邏輯單元(24)、存儲單元(25)和串口單元(26)，所述AD采用接口與控制器(21)連接，所述時鐘單元(23)分別與上電邏輯單元(24)和控制連接，所述上電邏輯單元(24)還與電源(22)連接并控制電源(22)給控制器(21)上電，所述控制器(21)通過所述串口單元(26)與上位機(7)連接。
【文檔編號】C23F13/22GK106011873SQ201610539241
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月6日
【發明人】趙曉棟, 楊婕
【申請人】舟山漢旗新材料有限公司, 浙江海洋大學