[實(shí)用新型]埋地管道防腐層陰極剝離試驗(yàn)裝置和用于埋地管道3PE防腐層陰極剝離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520485724.X
• 申請(qǐng)日: 2015-07-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205046223U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李炳;孫澤民;王修云;劉延峰;吳凱;鄒慧慧;董亮;崔偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安科工程技術(shù)研究院（北京）有限公司;中海廣東天然氣有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C25F5/00
• 分類(lèi)號(hào): C25F5/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 劉貝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于埋地管道防腐層的試驗(yàn)裝置，具體而言，涉及一種埋地管道防腐層的陰極剝離試驗(yàn)的裝置和用于埋地管道3PE防腐層陰極剝離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的裝置。

背景技術(shù)

為了防止埋地鋼質(zhì)管道發(fā)生外部腐蝕破壞、確保埋地長(zhǎng)輸管道的使用壽命和安全運(yùn)行，常采用防腐層和陰極保護(hù)聯(lián)合保護(hù)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)埋地管道的外部防腐。

3PE防腐層具有適用范圍廣、防護(hù)性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，自20世紀(jì)90年代中期在我國(guó)管道工程中應(yīng)用以來(lái)，累計(jì)使用量已經(jīng)超過(guò)上萬(wàn)公里。但是，3PE防腐層在運(yùn)輸、施工和運(yùn)行過(guò)程中也難免受到機(jī)械損傷而出現(xiàn)破損點(diǎn)，從而導(dǎo)致金屬管體暴露于周?chē)寥澜橘|(zhì)中。

施加陰極保護(hù)能夠?qū)ζ茡p點(diǎn)暴露出的金屬起到良好的保護(hù)作用，但陰極過(guò)程所產(chǎn)生的產(chǎn)物(OH-和H₂)對(duì)3PE防腐層產(chǎn)生一定的影響，造成防腐層剝離，稱(chēng)為陰極剝離。

管道防腐層陰極剝離試驗(yàn)是評(píng)判防腐層抗剝離性能的重要檢測(cè)手段，標(biāo)準(zhǔn)GB/T23257《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層》、SY/T0094《管道防腐層陰極剝離試驗(yàn)方法(粘接電解槽法)》和SY/T0413《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》均涉及該方法。在這些標(biāo)準(zhǔn)中，剝離試驗(yàn)或測(cè)試均是在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的，具體的試驗(yàn)參數(shù)如下表1所示：

表1國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)陰極剝離試驗(yàn)方法比較

注：Vsce為相對(duì)飽和甘汞電極電位。

對(duì)目標(biāo)管道試樣根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行剝離試驗(yàn)，采用3％NaCl溶液作為試驗(yàn)溶液，通電電位為-1.5V_sce，試驗(yàn)溫度65℃，試驗(yàn)周期48h。試驗(yàn)結(jié)果如下表2所示：

表2標(biāo)準(zhǔn)方法剝離試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T23257和SY/T0413，計(jì)算各試驗(yàn)的剝離距離，按標(biāo)準(zhǔn)GB/T23257，剝離距離應(yīng)≤6mm(65℃，48h，-1.5V)。如表2所示，各組試驗(yàn)均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求。但是，該目標(biāo)管道在現(xiàn)場(chǎng)服役情況下卻出現(xiàn)了陰極剝離情況，且剝離情況嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)圖片如圖9所示。在圖9中，可以看到大于幾十毫米的剝離。

現(xiàn)場(chǎng)情況是復(fù)雜和變化的，采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法做出的結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)難以吻合，這樣在管道建設(shè)和維護(hù)階段就會(huì)引起誤判，危害管道的安全運(yùn)營(yíng)。因此需要找到一種管道防腐層陰極剝離試驗(yàn)方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)驗(yàn)室結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果基本一致。

在現(xiàn)有的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)中，也未有涉及標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法存在的上述問(wèn)題，更未提出任何解決方案。例如，專(zhuān)利CN201310300199《一種應(yīng)力與雜散電流耦合作用下埋地鋼質(zhì)管道涂層剝離與腐蝕試驗(yàn)方法》，提出了一種在復(fù)雜耦合條件下進(jìn)行剝離試驗(yàn)的裝置，但是其主要解決的是介質(zhì)環(huán)境耦合問(wèn)題，以模擬更加復(fù)雜環(huán)境下的剝離；專(zhuān)利CN201322716Y《一種用于管道涂層陰極剝離試驗(yàn)測(cè)定裝置》公開(kāi)了一種用于管道涂層陰極剝離試驗(yàn)的測(cè)定裝置，但其主要改進(jìn)了玻璃筒和試驗(yàn)試件的連接密封問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供了一種埋地管道防腐層陰極剝離試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置包括：箱體，輔助陽(yáng)極，恒電位儀，反饋線(xiàn)和參比電極，其中，輔助陽(yáng)極伸入箱體內(nèi)部，從而浸入到箱體內(nèi)部的試驗(yàn)介質(zhì)，該輔助陽(yáng)極用于對(duì)試驗(yàn)介質(zhì)施加控制電壓；通過(guò)設(shè)置在箱體底部的開(kāi)口或者開(kāi)槽，使得試驗(yàn)介質(zhì)侵沒(méi)試驗(yàn)試件包括人為缺陷孔的部分；恒電位儀具有自動(dòng)通斷電功能，以試驗(yàn)試件的斷電電位作為控制電位，該恒電位儀的負(fù)極與試驗(yàn)試件相連，該恒電位儀的正極與輔助陽(yáng)極相連；反饋線(xiàn)分別連接試驗(yàn)試件和參比電極，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)試件的斷電電位，并將試驗(yàn)試件的斷電電位反饋到恒電位儀，作為恒電位儀的控制電位，使得恒電位儀的輸出電位與反饋得到的斷電電位一致。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的埋地管道防腐層陰極剝離試驗(yàn)裝置，可選地，用無(wú)底或開(kāi)槽的透明塑料桶來(lái)實(shí)現(xiàn)箱體。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的埋地管道防腐層陰極剝離試驗(yàn)裝置，可選地，試驗(yàn)介質(zhì)是氯化鈉溶液。

根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種用于埋地管道3PE防腐層陰極剝離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的裝置，該裝置包括：箱體，輔助陽(yáng)極，恒電位儀和參比電極，其中，輔助陽(yáng)極伸入掩埋試驗(yàn)裝置的土壤中，并通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與恒電位儀連接；箱體的底板設(shè)置有開(kāi)口或者開(kāi)槽，使得置于箱體內(nèi)的試驗(yàn)試件的包括人為缺陷孔的部分能夠與箱體外部的土壤接觸；箱體的底板設(shè)置有開(kāi)孔，使得參比電極能夠伸出箱體與外部的土壤接觸；恒電位儀對(duì)試驗(yàn)試件施加陰極保護(hù)電位，該恒電位儀的負(fù)極與試驗(yàn)試件連接，該恒電位儀的正極與輔助陽(yáng)極連接；通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)將試驗(yàn)試件的斷電電位反饋到恒電位儀，作為恒電位儀的控制電位。