[發(fā)明專利]一種新型天然氣管道防腐裝置及方法

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• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN109161902A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建;趙海陽;席志強;邵浩冉;王現(xiàn)偉;孟凱;董晴;王超;萬如剛;夏波;呂繼文
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇清源管道技術(shù)有限公司
• 主分類號: C23F13/16
• 分類號: C23F13/16;C22C23/02
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

本發(fā)明專利公布了一種新型天然氣管道防腐裝置及方法，裝置包括天然氣管道、導(dǎo)線、陽極外殼、填充料、犧牲陽極，天然氣管道與陽極外殼之間通過導(dǎo)線連接，填充料布置在陽極外殼內(nèi)部，犧牲陽極布置在填充料內(nèi)部。防腐方法為：犧牲陽極的鎂、鋁等金屬元素失去電子被腐蝕，天然氣管道則得到保護(hù)；填充料將犧牲陽極均勻包裹，避免犧牲陽極直接與土壤接觸發(fā)生腐蝕，填充料與土壤良好接觸。本發(fā)明益處在于：填充料中布置有6％的硫酸鈉，該成分可以使得裝置適應(yīng)高電阻率的土壤；填充料中布置有50％的膨潤土，該成分可以使得裝置在干燥的土壤中保證高電流密度；本發(fā)明體積輕巧、質(zhì)量輕、安裝便捷、使用壽命長，維護(hù)成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防腐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型天然氣管道防腐裝置及方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源消耗也在逐年遞增，天然氣的使用量也是與日俱增，而天然氣的運輸主要是依靠埋地管道輸送，管道運輸具有高效、快捷、經(jīng)濟(jì)、適應(yīng)性強等優(yōu)勢。

我國地域遼闊，埋地管道在輸送能源方面發(fā)揮著不可替代帶的作用，極大地推動了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。然而，管道通常埋設(shè)于地表下方，受地面下方復(fù)雜的工程地質(zhì)情況及長期與酸堿等腐蝕性物質(zhì)接觸等因素的影響，管道在使用達(dá)到一定年限時間之后會出現(xiàn)破損的情況。

截止目前，國內(nèi)外有關(guān)于長距離埋地運輸管道因腐蝕造成破損，導(dǎo)致發(fā)生天然氣泄漏的事故屢見不鮮，也給國家和社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失和人員傷亡。鑒于管道泄漏引起的事故危害性極大，針對天然氣管道的保護(hù)與防腐工作尤為重要。

采用犧牲陽極的電化學(xué)保護(hù)法是比較常見的一種防腐方案，但是該傳統(tǒng)方案仍存在著不足和問題：1、在干燥的土壤中，防腐效果會降低；2、在高電阻率的土壤中，防腐效果會降低。

發(fā)明內(nèi)容

針對傳統(tǒng)方案的不足和缺點，本發(fā)明提供一種新型犧牲陽極的電化學(xué)保護(hù)法，能夠克服傳統(tǒng)方法的缺陷，從而達(dá)到延長天然氣管道使用壽命的目的。

一種新型天然氣管道防腐裝置，包括天然氣管道、導(dǎo)線、陽極外殼、填充料、犧牲陽極，所述天然氣管道與陽極外殼之間通過導(dǎo)線連接，所述填充料布置在陽極外殼內(nèi)部，所述犧牲陽極布置在填充料內(nèi)部。

所述犧牲陽極主要由鎂、鋁、鋅、錳四種元素構(gòu)成，同時包含微量鎳、鐵、銅元素。

進(jìn)一步的，所述犧牲陽極的元素構(gòu)成的質(zhì)量占比分別為：鋁：5.5％至6.8％；鋅：2.0％至3.0％；錳：0.1％至0.5％；鎳：小于0.001％；鐵：小于0.002％；銅：小于0.02％，剩余成分均為鎂。

所述填充料的成分主要包括：硫酸鈉、硫酸鎂、膨潤土、硫酸鈣。

進(jìn)一步的，所述元素構(gòu)成的質(zhì)量占比分別為：硫酸鈉：6％；硫酸鎂：24％；膨潤土：50％；硫酸鈣：20％。

所述新型天然氣管道防腐方法具體如下：

通過導(dǎo)線將天然氣管道與犧牲陽極連接，犧牲陽極的鎂、鋁等金屬元素失去電子，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，犧牲陽極被腐蝕，而天然氣管道則成為陰極得到保護(hù)，避免被腐蝕；填充料將犧牲陽極均勻包裹，避免犧牲陽極直接與土壤接觸發(fā)生腐蝕，具體填充料使用量的標(biāo)準(zhǔn)是5千克犧牲陽極材料匹配25千克填充料，實際操作施工時保證填充料與土壤的良好接觸，具有較好的密實性。同時，相鄰犧牲陽極的間距布置在3米以上。

本發(fā)明的有益效果：陽極實際發(fā)生電流量大于2000A·h/kg，實際電流效率大于50％，電流效率高；填充料中布置有6％的硫酸鈉，該成分可以使得裝置適應(yīng)高電阻率的土壤，從而提高電流密度，提升防腐效率；填充料中布置有50％的膨潤土，該成分可以使得裝置在干燥的土壤中保證高電流密度；相鄰陽極之間的距離布置在3米以上可以節(jié)約施工成本的同時保證良好的效率；本發(fā)明體積輕巧、質(zhì)量輕、安裝便捷、使用壽命長，維護(hù)成本低。

附圖說明