一种石油储罐的阴极保护自动监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，属于石油化工技术领域。它解决了现有技术中缺乏有效手段对石油储罐的阴极保护系统进行实时、准确检测的问题。本阴极保护自动检测系统包括若干辅助阳极、若干参比电极、电压表、电位仪、控制模块和上位机，各辅助阳极均与电位仪的正极电连接，所述罐体与电位仪的负极电连接，各参比电极与罐体之间通过电压表连接，电压表与控制模块连接，控制模块与上位机连接。本发明具有检测及时、准确可靠等优点。
【专利说明】
一种石油储罐的阴极保护自动监测系统
技术领域
[0001]本发明属于石油化工技术领域，涉及一种石油储罐的阴极保护自动监测系统。
【背景技术】
[0002]储罐是油库、港口和石油化工企业储存液体原料、中间产品的重要设备之一，对于原油储备工程而言是必不可少的设备。随着石油化工产业的迅速发展，以及国家对能源的巨大需求，我国各地建立了数量众多的钢质储罐。这些储罐在运行使用过程中遭受来自内外环境介质的腐蚀问题，从而对储罐的安全运营产生重要的影响。随着原油储备工程的全面展开，对储罐设备的腐蚀防护研究已成为行业热点之一，并且在一定程度上凸现了重要的战略意义。
[0003]通常用外加电流的阴极保护法防止处于土壤环境中的罐体腐蚀。外加电流阴极保护系统主要包括工作回路，工作回路是整个外加电流阴极保护系统的工作主体，其是否工作正常为整个保护系统正常运行的关键。
[0004]目前阴极保护电位的检测采用人工定期监测，合适地监测周期为一个月，监测周期过长，难以保证阴极保护的有效性，监测时间过短，监测费用剧增，大大提高了管道的维修费用。人工监测的结果评价主要凭经验，其合理性和准确度存在明显不足，并且不及时、不安全、难评价。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，本发明所要解决的技术问题是:如何实时、准确的对石油储罐的阴极保护系统进行检测。
[0006]本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，石油储罐具有罐体，其特征在于，所述阴极保护自动检测系统包括若干辅助阳极、若干参比电极、电压表、电位仪、控制模块和上位机，各辅助阳极均与电位仪的正极电连接，所述罐体与电位仪的负极电连接，各参比电极与罐体之间通过电压表连接，所述电压表与控制模块连接，所述控制模块与上位机连接。
[0007]本系统的工作原理如下:辅助阳极将保护电流从电源引入土壤中后，经土壤流入被保护的罐体，使罐体表面进行阴极极化以防止电化学腐蚀，电流再由罐体流入电源负极形成一个回路，这种回路形成了一个电解池，罐体在回路中为负极，处于还原环境中，而辅助阳极进行氧化反应遭受腐蚀;参比电极是测量各种电极电势时作为参照比较的电极，将被测定电极与精确已知电极电势数值的参比电极构成电池，测定电池电动势数值，就可计算出被测定电极的电极电势，当参比电极通过电压表与土壤或水中的其他金属连接时，参比电极便成为半腐蚀电池，电压表用于测量埋地罐体的电位。
[0008]在上述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统中，所述辅助阳极的数量为四个，均匀设置在罐体的四周的土层中，所述参比电极与辅助阳极一一对应设置。由于罐体体积较大，因此在在罐体的周围的土层中设置多个辅助阳极及相应的参比电极能够使阴极防护施加在罐体上的电流更加均匀、测量的更加准确。
[0009]在上述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统中，所述参比电极包括圆筒状的容器、铜电极和测试线，所述容器中装有硫酸铜溶液，所述铜电极上端固定在容器上端并与测试线连接，所述测试线穿过容器上端，所述铜电极下端安装有半透膜。
[0010]在上述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统中，各参比电极依次通过埋设在土层中的管路串联并形成回路，所述管路上相邻两个参比电极之间设有双向栗，所述管路中注有硫酸铜溶液。通过设置管路和双向栗，可在四个参比电极之间控制硫酸铜溶液的分布，这样可以保证所有参比电极中硫酸铜溶液的一致性，增加硫酸铜溶液的流动，使得溶液各部分均匀，也可以防止半透膜的堵塞和铜电极表面粘结上污物造成的测量不准确的问题，当溶液的量耗尽到较少时，可以将硫酸铜溶液栗送到一个参比电极内，实现单个依次的测量，这样可以增加使用寿命。
[0011]在上述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统中，所述管路上还设有过滤器。通过设置过滤器能够过滤硫酸铜溶液内的杂质，从而避免半透膜堵塞和铜电极表面粘结上污物，使测量更加准确。
[0012]在上述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统中，所述管路上还设有调温装置。控制溶液温度能够防止因低温时硫酸铜溶液冻结而影响到参比电极的正常工作。
[0013]在上述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统中，所述管路上还设有一伸出地面的支管，所述支管的上端具有阀门和加液口。通过设置支管、加液口和阀门能够利于从外界向参比电极内补充硫酸铜溶液，避免因硫酸铜溶液干涸影响到参比电极的正常工作。
[0014]在上述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统中，所述控制模块包括AD采样接口、控制器、电源、时钟单元、上电逻辑单元、存储单元和串口单元，所述AD采用接口与控制器连接，所述时钟单元分别与上电逻辑单元和控制连接，所述上电逻辑单元还与电源连接并控制电源给控制器上电，所述控制器通过所述串口单元与上位机连接。通过控制器能不间断地自动巡回测量罐体的阴极保护系统的主要运行参数，并自动储存测量结果，同时通过上位机实时显示和打印输出，可以及时报警，便于采取措施，是保证储罐设施正常运行、消除安全隐患的重要保证。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点如下:
[0016]1、本系统可作为监测储罐阴极保护状态的主要手段，实时了解储罐的腐蚀状态，随时提供储罐阴极保护系统运行状况信息，及时发现问题或隐患。
[0017]2、该系统能不间断地自动巡回测量储罐代表点阴极保护主要运行参数，具有实时显示、自动储存测量结果和打印输出功能，可以及时报警，便于采取措施，是保证储罐设施正常运行、消除安全隐患的重要保证。
【附图说明】
[0018]图1是实施例中石油储罐的阴极保护自动监测系统的俯视示意图。
[0019]图2本实施例中石油储罐的阴极保护自动监测系统电路原理示意图。
[0020]图3是本实施例中石油储罐的阴极保护自动监测系统参比电极的连接示意图。
[0021]图4图3的俯视图。
[0022]图5本实施例中石油储罐的阴极保护自动监测系统的控制模块与上位机的连接示意图。
[0023]图中，I罐体;2辅助阳极;3参比电极;4电压表;5电位仪;6控制模块;7上位机;8容器;9铜电极；10测试线；11半透膜；12硫酸铜溶液；13管路；14双向栗；15过滤器；16调温装置；17支管；18阀门；19加液口 ； 20AD采样接口 ； 21控制器;22电源;23时钟单元;24上电逻辑单元;25存储单元;26串口单元。
【具体实施方式】
[0024]以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
[0025]如图1、图2所示，本石油储罐的阴极保护自动监测系统设置在石油储罐上，石油储罐具有罐体I，本阴极保护自动检测系统包括电压表4、电位仪5、若干辅助阳极2、若干参比电极3、控制模块6和上位机7，各辅助阳极2均与电位仪5的正极电连接，所述罐体I与电位仪5的负极电连接，各参比电极3与罐体I之间连接电压表4，电压表4与控制模块6连接，控制模块6与上位机7连接。
[0026]本实施例中，辅助阳极2、参比电极3均为四个，辅助阳极2均匀设置在罐体I的四周的土层中，参比电极3与辅助阳极2—一对应设置。
[0027]如图3和图4所示，各参比电极3依次通过埋设在土层中的管路13串联形成回路，管路13上相邻两个参比电极3之间均设有双向栗14，管路13中注有硫酸铜溶液12，此外管路13上还设有过滤器15、调温装置16。过滤器15能够过滤硫酸铜溶液12内的杂质，避免半透膜11堵塞和铜电极9表面粘结上污物，使测量更加准确。
[0028]调温装置16能够控制溶液温度以防止因低温时硫酸铜溶液12冻结而影响到参比电极3的正常工作。为了防止因硫酸铜溶液12干涸影响到参比电极3的正常工作。
[0029]管路13上还设有一伸出地面的支管17，支管17的上端具有加液口19和阀门18。
[0030]具体来说，每个参比电极3均包括圆筒状的容器8、铜电极9和测试线10，容器8中装有硫酸铜溶液12，铜电极9上端与容器8上端与测试线10连接，测试线10穿过容器8上端，铜电极9下端安装有半透膜11并浸入硫酸铜溶液12。通过设置管路13和双向栗14，可在四个参比电极3之间控制硫酸铜溶液12的分布，这样可以保证所有参比电极3中硫酸铜溶液12的一致性，增加硫酸铜溶液12的流动，使得溶液各部分均匀，也可以防止半透膜11的堵塞和铜电极9表面粘结上污物造成的测量不准确的问题，当溶液的量耗尽到较少时，可以将硫酸铜溶液12栗送到一个参比电极3内，实现单个依次的测量，这样可以增加使用寿命。
[0031]如图5所示，控制模块6包括AD采样接口 20、控制器21、电源22、时钟单元23、上电逻辑单元24、存储单元25和串口单元26，AD采用接口与控制器21连接，时钟单元23分别与上电逻辑单元24和控制连接，上电逻辑单元24还与电源22连接并控制电源22给控制器21上电，控制器21通过串口单元26与上位机7连接。通过控制器21能不间断地自动巡回测量罐体I的阴极保护系统的主要运行参数，并自动储存测量结果，同时通过上位机7实时显示和打印输出，可以及时报警，便于采取措施，是保证储罐设施正常运行、消除安全隐患的重要保证。
[0032]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，石油储罐具有罐体(I)，其特征在于，所述阴极保护自动检测系统包括若干辅助阳极(2)、若干参比电极(3)、电压表(4)、电位仪(5)、控制模块(6)和上位机(7)，各辅助阳极(2)均与电位仪(5)的正极电连接，所述罐体(I)与电位仪(5)的负极电连接，各参比电极(3)与罐体(I)之间通过电压表(4)连接，所述电压表(4)与控制模块(6)连接，所述控制模块(6)与上位机(7)连接。2.根据权利要求1所述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，其特征在于，所述辅助阳极(2)的数量为四个，均匀设置在罐体(I)的四周的土层中，所述参比电极(3)与辅助阳极(2) 对应设置。3.根据权利要求1或2所述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，其特征在于，所述参比电极(3)包括圆筒状的容器(8)、铜电极(9)和测试线(10)，所述容器(8)中装有硫酸铜溶液(12)，所述铜电极(9)上端固定在容器(8)上端并与测试线(10)连接，所述测试线(10)穿过容器(8)上端，所述铜电极(9)下端安装有半透膜(11)。4.根据权利要求1或2所述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，其特征在于，各参比电极(3)依次通过埋设在土层中的管路(13)串联并形成回路，所述管路(13)上相邻两个参比电极(3)之间设有双向栗(14)，所述管路(13)中注有硫酸铜溶液(12)。5.根据权利要求4所述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，其特征在于，所述管路(13)上还设有过滤器(15)。6.根据权利要求4所述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，其特征在于，所述管路(13)上还设有调温装置(16)。7.根据权利要求4所述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，其特征在于，所述管路(13)上还设有一伸出地面的支管(17)，所述支管(17)的上端具有阀门(18)和加液口(19)。8.根据权利要求1或2所述的一种石油储罐的阴极保护自动监测系统，其特征在于，所述控制模块(6)包括AD采样接口( 20)、控制器(21)、电源(22)、时钟单元(23)、上电逻辑单元(24)、存储单元(25)和串口单元(26)，所述AD采用接口与控制器(21)连接，所述时钟单元(23)分别与上电逻辑单元(24)和控制连接，所述上电逻辑单元(24)还与电源(22)连接并控制电源(22)给控制器(21)上电，所述控制器(21)通过所述串口单元(26)与上位机(7)连接。
【文档编号】C23F13/22GK106011873SQ201610539241
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】赵晓栋, 杨婕
【申请人】舟山汉旗新材料有限公司, 浙江海洋大学