[發明專利]非開挖施工大口徑管道陰極保護系統

有效

• 申請號: 200910188086.4
• 申請日: 2009-10-26
• 公開（公告）號: CN101696503A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 李京;胡宏良;魏英華;汪洪濤;李曉東;張立新;衛珍;陳林
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;上海青草沙投資建設發展有限公司
• 主分類號: C23F13/06
• 分類號: C23F13/06;C23F13/16;C23F13/20
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 樊南星

技術領域

本發明涉及金屬管道防腐蝕保護技術，特別提供了一種非開挖施工大 口徑管道陰極保護系統。

背景技術

傳統的大口徑管道腐蝕控制方法有以下兩大類：

隔離金屬管道與腐蝕環境，例如在金屬管道外部涂鍍具有防腐蝕作用 的涂層；采用電化學防腐的方法進行防腐蝕處理，例如安裝犧牲陽極裝置。

因此，人們迫切希望獲得一種技術效果更好的非開挖施工大口徑管道 陰極保護系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種技術效果更好的非開挖施工大口徑管道陰極 保護系統。

非開挖施工大口徑管道陰極保護系統，針對非開挖施工大口徑頂管管 線1進行保護；其特征在于：

所述非開挖施工大口徑管道陰極保護系統具體構成如下：布置在線非 開挖施工大口徑頂管管線1的管道外壁的防護涂層、電連接在非開挖施工 大口徑頂管管線1上的犧牲陽極保護裝置3；

所述犧牲陽極保護裝置3具體通過在管道上預先施工安裝的陰極保護 饋電裝置113與非開挖施工大口徑頂管管線1構成電連接的。

非開挖施工大口徑管道陰極保護系統中，要求將各段非開挖施工大口 徑頂管管線1端部一段清理掉保護涂層，然后將各段管子之間進行焊接固 定和密封，再之后還要求進行焊接之后的補口操作；

對所述管道外壁焊接部位進行補口操作的要求具體是：首先清理焊接 后未覆蓋涂層部位及其附近的殘留物，之后在管道外部的焊接部位及其附 近重新涂覆保護涂層，使得各段管子共同形成一個外部設置有連續防護涂 層的整體。

所述的借助于陰極保護饋電裝置113電連接在非開挖施工大口徑頂管 管線1上的犧牲陽極保護裝置3布置在地表或者地下，其具體結構如下：

其整體形狀為棒狀，其芯部最內層是能夠進行電連接的金屬材質的支 撐連接部301，所述支撐連接部301的一端以電連接形式通過陰極保護饋電 裝置113連接在非開挖施工1大口徑頂管管線上，其另一端和支撐連接部301 的表面被犧牲陽極部302覆蓋；犧牲陽極保護裝置3的犧牲陽極部302包裹在 填料包303內。

所述的借助于陰極保護饋電裝置113電連接在非開挖施工大口徑頂管 管線1上的犧牲陽極保護裝置3布置在地表或者地下，其具體結構如下：

其整體形狀為棒狀，其芯部最內層是能夠進行電連接的金屬材質的支 撐連接部301，所述支撐連接部301的一端以電連接形式通過陰極保護饋電 裝置113連接在非開挖施工大口徑頂管管線1上，其另一端和支撐連接部 301的表面被犧牲陽極部302覆蓋；犧牲陽極保護裝置3的犧牲陽極部302 包裹在填料包303內，所述填料包303使用糊狀犧牲陽極添包料制作用以 包裹犧牲陽極保護裝置3中犧牲陽極部302，所述糊狀犧牲陽極添包料的質 量百分比組成為石膏粉∶工業硫酸鈉∶膨潤土＝75∶5∶20。

使用犧牲陽極保護裝置3時按照下述原則進行設計和選用：

具體計算過程為：

1)保護面積計算：對于圓形管道，管線面積：A_c＝π×D×L，式中：D 為管道直徑，L為管長度；

2)需要的保護電流：I_ci＝i_c×A_c×f_ci，I_cm＝i_c×A_c×f_cm，I_cf＝i_c×A_c×f_cf； 其中：i_c為保護電流密度，與土壤的成分、溫度、管道的材質有關；I_ci，I_cm， I_cf分別為初始、平均和末期的保護電流密度需要；f_ci，f_cm，f_cf分別為初始、 平均和末期的保護涂層破損率；

3)陽極總質量按照下式計算：

式中，t_f為陰極保護設計壽命，a；μ為犧牲 電極效率，％；ε為陽極電容量，Ah/Kg；

4)陽極數量的計算：

單支陽極的接地電阻使用下述兩式計算：