一種管道陰極保護長效極化探頭的制作方法
【專利摘要】本發明是一種管道陰極保護長效極化探頭。它是內腔（2）套在外腔（1）里的中下部并伸出外腔（1）外，離子導電聚合物（3）固定在內腔（2）的底部中心；內腔（2）上有內蓋（8），外腔（1）上有外蓋（7）；自腐蝕試片（5）固定在外蓋（7）的外面，外蓋（7）與外腔（1）通過螺紋和墊圈吻合密封；極化試片（4）和內蓋（8）與內腔（2）吻合密封；銅棒（9）從上插入內腔（2）中并密封在內蓋（8）上；電纜（6）從外蓋（7）穿入到外腔（1）的上部；內腔（2）內裝有飽和硫酸銅溶液（13）。本發明避免了參比電極溶液的滲透漏失、半透膜堵塞和電極的腐蝕，壽命長，極化試片與土壤可以緊密接觸。
【專利說明】一種管道陰極保護長效極化探頭
【技術領域】
[0001]本發明是一種管道陰極保護長效極化探頭。涉及管道系統【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，大多數油氣管道陰極保護極化探頭采用微孔陶瓷半透膜用于參比電極內外電解質的導通，由于允許溶劑通過在滲透作用下經過一段時期后必然導致參比電極溶液的漏失甚至半透膜的堵塞、污染和電極的氧化并最終失效，雖然采用大體積的雙腔式結構和特殊填料可以緩解這一問題并延長極化探頭的使用壽命，但并不能根本解決這一問題。此外，大多數極化探頭的極化試片位于探頭的下表面，回填之后無法保證極化試片全部面積與土壤的緊密接觸。
[0003]CN201319014Y公開了一種極化測試探頭，《煤氣與熱力》第30卷第4期公開了一種“極化探頭在埋地鋼質管道陰極保護的應用”，CN2915885Y公開了一種埋地型銅/硫酸銅參比電極，但它們的壽命均不理想。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是發明一種避免參比電極溶液的滲透漏失、半透膜堵塞和電極的腐蝕、壽命長、極化試片與土壤可以緊密接觸的管道陰極保護長效極化探頭。
[0005]本發明由外腔1、內腔2、離子導電聚合物3、極化試片4、自腐蝕試片5、電纜6、外蓋7、內蓋8、銅棒9、引線110、引線1111、引線11112、飽和硫酸銅溶液13組成。內腔2套在外腔I里的中下部并伸出外腔I外，離子導電聚合物3固定在內腔2的底部中心；內腔2上有內蓋8，外腔I上有外蓋7 ；自腐蝕試片5固定在外蓋7的外面，外蓋7與外腔I通過螺紋和墊圈吻合密封；極化試片4和內蓋8與內腔2均通過螺紋和墊圈吻合密封；銅棒9從上插入內腔2中并密封在內蓋8上；電纜6從外蓋7穿入到外腔I的上部，電纜6含引線110、引線IIll和引線III12 ;其中的引線IlO接自腐蝕試片5，引線IIll接極化試片4，引線III12接銅棒9 ;內腔2內裝有飽和硫酸銅溶液13。離子導電聚合物3保證了飽和硫酸銅溶液13與外界介質的導通并可測量到電位；由于不存在溶液漏失、半透膜堵塞和銅棒腐蝕問題，保證了極化探頭的長期壽命。
[0006]所述離子導電聚合物3有多種類型和制備方法，在國內外均已有商業化成品，本發明選管道陰極保護用柔性陽極同材質的導電聚合物作為離子導電聚合物制備極化探頭；
[0007]所述外腔I為上口有外螺紋的筒；外腔I上口外螺紋孔與外蓋7的內螺紋吻合密封；
[0008]所述內腔2為上口和下口有外螺紋的筒；
[0009]所述外腔I和內腔2是一體式結構；
[0010]所述外蓋7和內蓋8為內有螺紋的筒；外蓋7上表面有內螺紋孔和引線孔(見圖2)；
[0011]所述極化試片4是內有螺紋的環片；[0012]所述自腐蝕試片5有外螺紋的圓片。
[0013]制備管道陰極保護極化探頭的核心在于使用了不滲透水的離子導電材料作為電解質導通部件，該部件不僅限于離子導電聚合物，也可采用金屬氧化物為基體燒制的固體電解質陶瓷；該陰極保護極化探頭的參比電極類型不僅限于銅/硫酸銅飽和溶液參比電極，同樣適用于其他類型的參比電極。
[0014]本發明是一種管道陰極保護極化探頭，適用于管道陰極保護測量過程中極化探頭通斷電位和自然電位的檢測和長期監測。
[0015]本管道陰極保護極化探頭，避免了參比電極溶液的滲透漏失、半透膜堵塞和電極的腐蝕，保證了參比電極的長期壽命。同時，極化試片和自腐蝕試片分別位于外殼的側面和上表面，保證了試片與土壤的充分接觸。
[0016]本發明的有益效果:提供一種油氣管道陰極保護極化探頭，使用離子導電聚合物，它可在不滲透水的情況下導通極化探頭參比電極內外的電解質并測量極化試片的電位，可以避免以往參比電極溶液的漏失、 半透膜堵塞和污染以及電極的氧化，保證了極化探頭的長期有效。同時，由于不滲透結構，可以使得極化探頭腔體體積大大減小。極化試片和自腐蝕試片分別位于探頭的側面的上表面有利于其與土壤的緊密接觸；在極化試片表面涂覆常用的防腐涂料控制極化試片的面積并減小極化的電流需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是管道陰極保護長效極化探頭結構示意圖
[0018]圖2是外蓋7的正視圖
[0019]圖3是外蓋7的側視圖
[0020]圖4是外蓋7的俯剖視圖
[0021]其中I一外腔2—內腔
[0022]3—導電聚合物4 一極化試片
[0023]5一自腐蝕試片6—電纜
[0024]7—外蓋8—內蓋
[0025]9一銅棒10—引線I
[0026]11一引線 II12—引線III
[0027]13—飽和硫酸銅溶液
【具體實施方式】
[0028]實施例.以本例來說明本發明的【具體實施方式】并對本發明作進一步的說明。本例是一實驗樣機，其構成如圖1所示。
[0029]本例由外腔1、內腔2、離子導電聚合物3、極化試片4、自腐蝕試片5、電纜6、外蓋
7、內蓋8、銅棒9、引線I 10、引線II 11、引線III12、飽和硫酸銅溶液13組成。內腔2套在外腔I里的中下部并伸出外腔I外，離子導電聚合物3固定在內腔2的底部中心；內腔2上有內蓋8，外腔I上有外蓋7 ；自腐蝕試片5固定在外蓋7的外面，外蓋7與外腔I通過螺紋和墊圈吻合密封；極化試片4和內蓋8與內腔2均通過螺紋和墊圈吻合密封；銅棒9從上插入內腔2中并密封在內蓋8上；電纜6從外蓋7穿入到外腔I的上部，電纜6含引線I 10、引線II 11和引線III 12;其中的引線I 10接自腐蝕試片5，引線II 11接極化試片4，引線III12接銅棒9 ;內腔2內裝有飽和硫酸銅溶液13。
[0030]其中:
[0031]離子導電聚合物采用某進口導電聚合物材料，I厘米長、8毫米直徑柱狀導電聚合物作為離子導電聚合物制備外殼I ;
[0032]外腔I采用聚氯乙稀制成Φ50πιπι，高IOOmm的圓桶，桶壁厚2mm，上口有M50mm外
螺紋；
[0033]內腔2采用聚氯乙稀制成Φ40mm，高80mm的圓桶，桶壁厚2mm，上口和下口都有外螺紋，上口 M4(tom，下口 M40臟；
[0034]極化試片4為中心有Φ40πιπι孔、內有M40mm螺紋壁厚3mm的環片；極化試片外表面涂覆普通環氧漆控制極化面積；
[0035]自腐蝕試片5為有外螺紋MlOmm的圓片；
[0036]外蓋7為上口內有M50mm螺紋，上表面一側有Φ IOmm孔、內有MlOmm螺紋、螺紋中心有Φ5ι?πι通孔的蓋；
[0037]內蓋8為上口外有M40mm螺紋的蓋；
[0038]銅棒9為Φ3Χ50_紫銅棒。
[0039]本例經試驗，本管道陰極保護極化探頭避免了參比電極溶液的滲透漏失、半透膜堵塞和電極的腐蝕，參比電極的壽命長。試片與土壤接觸良好，滿足電位測量和長期監測的需要。
【權利要求】
1.一種管道陰極保護長效極化探頭，其特征是它由外腔(I)、內腔(2)、離子導電聚合物(3)、極化試片(4)、自腐蝕試片(5)、電纜(6)、外蓋(7)、內蓋(8)、銅棒(9)、引線I (10)、引線II (11)、引線111(12)、飽和硫酸銅溶液(13)組成；內腔(2)套在外腔(I)里的中下部并伸出外腔(I)外，離子導電聚合物(3)固定在內腔(2)的底部中心；內腔(2)上有內蓋(8)，外腔(I)上有外蓋(7)；自腐蝕試片(5)固定在外蓋(7)的外面，外蓋(7)與外腔(I)通過螺紋和墊圈吻合密封；極化試片(4)和內蓋(8)與內腔(2)均通過螺紋和墊圈吻合密封；銅棒(9)從上插入內腔(2)中并密封在內蓋(8)上；電纜(6)從外蓋(7)穿入到外腔(I)的上部，電纜(6)含引線I (10)、引線II (11)和引線IIK12);其中的引線I (10)接自腐蝕試片(5)，引線II (11)接極化試片(4)，引線IIK12)接銅棒(9);內腔(2)內裝有飽和硫酸銅溶液(13)。
2.根據權利要求1所述的一種管道陰極保護長效極化探頭，其特征是所述離子導電聚合物(3)選管道陰極保護用柔性陽極同材質的導電聚合物作為離子導電聚合物制備極化探頭。
3. 根據權利要求1所述的一種管道陰極保護長效極化探頭，其特征是所述外腔(I)為上口有外螺紋的筒，外腔(I)上口外螺紋孔與外蓋(7)的內螺紋吻合密封。
4.根據權利要求1所述的一種管道陰極保護長效極化探頭，其特征是所述內腔(2)為上口和下口有外螺紋孔的筒。
5.根據權利要求1所述的一種管道陰極保護長效極化探頭，其特征是所述外腔(I)和內腔(2)是一體式結構。
6.根據權利要求1所述的一種管道陰極保護長效極化探頭，其特征是所述外蓋(7)和內蓋(8)為內有螺紋的筒；外蓋(7)上表面有內螺紋孔和引線孔。
7.根據權利要求1所述的一種管道陰極保護長效極化探頭，其特征是所述極化試片(4)是內有螺紋的環片。
8.根據權利要求1所述的一種管道陰極保護長效極化探頭，其特征是所述自腐蝕試片(5)為有外螺紋的圓片。
【文檔編號】G01N27/31GK103540940SQ201210241587
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月12日 優先權日:2012年7月12日
【發明者】張豐, 王維斌, 薛致遠, 畢武喜, 趙君, 劉玲莉, 熊金根, 安龍虎 申請人:中國石油天然氣股份有限公司