专利名称：深井高硅铸铁阳极的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种外加电流阴极保护系统中的深井高硅铸铁阳极，适用于金属设施或金属构筑物的防腐蚀保护，尤其适用于油田金属套管及管网的防腐蚀保护。
金属设备及构筑物受周围腐蚀介质的化学或电化学作用，导致金属设备及构筑物的腐蚀破坏，轻则形成液体或气体的跑、昌、滴、漏，影响正常生产运行，污染环境，重则发生爆炸失火，使人身安全难以保证，设备被毁。已有的一些阴极的或阳极的防腐保护装置，有的防腐效果较差，有的适用范围较小，尤其是对油田油气、水井套管及管网的防腐保护，目前还没有一种理想的阳极装置。一些工业发达国家对油田金属套管及管网的保护多采用深井阳极，但这种深井阳极的主件是用钛镀铂或锂一钛材料制成的，这种阳极材料，不仅短缺难买，而且价格昂贵，造价极高。
本实用新型的目的是，提供一种造价较低的深井高硅铸铁阳极，这种阳极结构合理，施工简单，便于管理，具有足够的防腐效果。
本实用新型的目的是这样实现的。
深井高硅铸铁阳极的主件是高硅铸铁体，组成高硅铸铁体的各种元素成分及其按重量计算的百分比含量是，硅13.1－15.4％，锰0.62－0.80％，碳0.91－1.90％，铬3.95－4.90％，磷0.90－1.50％，硫0.07－0.10％，稀土0.003－0.2％，余量为铁。该阳极有一个主件的保护套，保护套内设置阳极主件高硅铸铁体，高硅铸铁体与导电电缆的接头连接(呈导电连接)。
为了便于在被保护的金属设施附近设置这种深井式的阳极，使施工和安装简单易行，保护套可采用圆柱形金属钢管，高硅铸铁体的形状可以是圆柱形，在实际使用中，每一套这种置于井内的深井式保护装置可配用一节以上本实用新型提供的高硅铸铁阳极，各阳极之间相互连接，联合组装，每一套保护装置可配有一个锥形钢管前导头，在现场安装施工时，该前导头置于深井的下端。
这种阳极的电缆接头可密封在高硅铸铁体内。高硅铸铁体的上部有空洞，电缆线的暴露导电体的一端即电缆的接头，插在该空洞内，通过金属铅或锡往空洞内部的浇铸，电缆的接头与铸铁体相连接(呈导电连接)，并且被固定。也就是说，空调的下部填充铅或锡。在锡或铅的上方填充有导电胶，导电胶上方填充有防水胶。
为了提高这种电缆接头密封连接的可靠和紧固程度，在高硅铸铁体的上端即空洞的上端设置石棉板，石棉板上加固玻璃钢板，电缆线可从石棉板和玻璃钢板上的孔引出。
高硅铸铁体可采用部分的空心结构，如采用圆柱形管状结构，这样将会提高阳极的利用率。
保护套与阳极主件高硅铸铁体之间可填充焦碳，焦碳内穿引电缆线，在两节阳极之间，并且是在保护套的内部，相邻两节阳极的两根电缆线和下方一节阳极的一端密封在铸铁体空洞内的电缆连接在一起，可采用热收缩套将三者连接在一起，所谓连接，是指导电连接。
本实用新型提供的高硅铸铁阳极有如下优点。
由于采用高硅铸铁体作为阳极主件，并且对电缆接头采取有效的密封连接，在保护套和铸铁体之间填充焦碳，因此，不仅阳极材料易得，阳极造价大大低于钛镀铂或锂－钛阳极，并且有效地提高了阳极的防腐保护性能。这种阳极对金属设施有充分可靠的保护作用，其防腐效果良好，各种技术指标与国外先进的同类产品相当。经测试，这种阳极的接触电阻平均为6.1×10－4欧姆，满足小于0.001欧姆的要求，阳极的消耗率，在地下水中为0.1032kg／A·Y，在人造海水中为0.4316kg／A·Y，连续通电半个月后，阳极表面平整均匀，外观尺寸无变化，其保护电位达0.85－1.5伏。这种阳极结构合理紧凑，易于加工制作，允许使用电流高，寿命长。由于设置了有效的保护套，不仅可以防止高硅铸铁体的断裂或其它损毁，降低了消耗率，提高了阳极的寿命，并且使安装组合更为易行，使施工简单，便于管理，性能稳定，使用方便。由于采用了适当的空心结构，可提高利用率15％以上。另外，电缆线的连接采用热收缩套，可有效地降低阳极的接触电阻。
以下结合附图对本实用新型做进一步描述。
附
图1是依据本实用新型提供的单个阳极结构的剖视图。
附图2是单个阳极的保护套的剖视图。
附图3是单个阳的高硅铸铁体的剖视图。
附图4是单个阳极的密封电缆接头后的高硅铸铁体的剖视图。
附图5是每套阳极装置中的前导头的剖视图。
附图6是单个阳极的保护套上的法兰盘的正面示意图。
附图7是电缆线连接方式的结构示意图。
如附
图1、3和4所示，高硅铸铁阳极的结构包括一个主件的保护套1，阳极主件高硅铸铁体2。铸铁体2设置在保护套内，铸铁体与电缆3的接头连接(呈导电连接)。保护套1是圆柱形金属钢管，高硅铸铁体的形状是圆柱形。如附图5所示，每套阳极装置配用一个锥形钢管前导头4。
如附图3所示，高硅铸铁体的上部有空洞5，电缆3的暴露导电体的一端(即电缆的接头)插在该空洞内，通过金属铅的往空洞5内的浇铸，电缆3的接头与铸铁体2相连接。也就是说空洞5的下部填充有铅6。在空洞5内，铅的上方填充导电胶7，导电胶上方填充防水胶8。如附
图1所示，在空洞5上端即铸铁体2的上端设置石棉板9，石棉板上可再加固玻璃钢板。在铸铁体2的下端也可设置石棉板和玻璃钢板。
如附图3和4所示，高硅铸铁体2采用适当的部分空心结构，是圆柱型管，即圆柱形空心管状结构。具体讲就是，上部有空洞5，下部有空心10，为了密封电缆接头，空洞5和空心10不相通，它们之间可是高硅铸铁材料。空洞5和空心10可设在高硅铸铁体的中部，应相对于铸铁体的中心轴线对称，电缆的接头在空洞内应均匀布置。
如附
图1和7所示，金属钢管1与高硅铸铁体2之间填充焦碳11，焦碳内穿引电缆线12，在两节阳极之间，并且是在保护套管的内部，相邻两节阳极的电缆线12和下方一节阳极的电缆3相互连接，可采用热收缩套将三者连接在一起。也可用别的方式连接。
为了便于穿引和连接导电电缆，钢管1两端设置法兰盘13，如附图6所示。石棉板9，玻璃钢板和法兰盘的中部和边部各有一个引线孔14和15，电缆3的一头从孔14内引出，电缆12从孔15内引出，然后用热收缩套连接，法兰盘还有防止焦碳从套管内溢出的作用。如附图2所示，为进一步提高阳极的性能，保护套1上可设置通气孔16，孔16的直径应小于焦碳的粒度。一般孔径为6－7毫米，焦碳粒度为8－10毫米。
一般情况下，高硅铸铁体的直径为150毫米，长度为2500毫米，金属钢笔的直径为245毫米，长度为2800毫米。
权利要求1.一种深井高硅铸铁阳极，其特征在于有一个保护套1，保护套内设有高硅铸铁体2，高硅铸铁体与电缆3的接头连接。
2.按权利要求1所述的阳极，其特征在于保护套1为圆柱形金属钢管，高硅铸铁体2的形状是圆柱形。
3.按权利要求1或2所述的阳极，其特征在于高硅铸铁体2的上部有空洞5，电缆3的暴露导电体的一端即电缆的接头插在该空洞内，通过金属铅往空洞内部的绕铸，电缆3的接头与铸铁体2相连接，在铅的上方填充导电胶7，导电胶的上方填充有防水胶8。
4.按权利要求2所述的阳极，其特征在于高硅铸铁体2的形状为圆柱形管。
5.按权利要求3所述的阳极，其特征在于高硅铸铁体2与金属钢管1之间填充焦碳11，焦碳内穿引电缆线12，电缆12与电缆3由热收宿套连接在一起，呈导电连接。
6.按权利要求5所述的阳极，其特征在于金属钢管1上设置有通气孔16，孔16的直径小于焦碳的粒度。
7.按权利要求3所述的阳极，其特征在于高硅铸铁体2上端设置石棉板9，石棉板上加固玻璃钢板。
8.按权利要求2所述的阳极，其特征在于高硅铸铁体的直径为150毫米，长度为2500毫米，金属钢管的直径为245毫米，长度为2800毫米。
专利摘要本实用新型是一种外加电流阴极保护系统中的深井高硅铸铁阳极，适用于金属设施或金属构筑物的防腐蚀保护。该阳极有一个主件的保护套，阳件主件高硅铸铁体设置在保护套内，电缆的接头密封在高硅铸铁体内，保护套与高硅铸铁体之间填充焦炭。这种阳极不仅造价低，而且防腐效果良好，允许使用电流高。结构合理紧凑，施工简单，便于管理，性能稳定，使用方便。
文档编号E21B17/00GK2101743SQ9121990
公开日1992年4月15日 申请日期1991年8月13日 优先权日1991年8月13日
发明者申桂珍, 刁良田, 朱文宽, 陈家明 申请人:沁阳市钢铁厂