燃料运输管道及燃料运输系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种燃料运输管道及燃料运输系统，涉及管道技术领域，解决了燃料运输管道与地之间的电位差过大，从而导致燃料运输管道的使用安全性较差的技术问题。该燃料运输管道包括金属管体和第一金属保护结构，所述第一金属保护结构绝缘设置在所述金属管体的待保护部分和直流输电系统的接地极之间，所述金属管体的待保护部分为所述金属管体与所述接地极对应的部分，且所述第一金属保护结构的铺设深度和所述金属管体的待保护部分的铺设深度相同或大致相同。本实用新型中的燃料运输管道用于进行燃料运输。
【专利说明】
燃料运输管道及燃料运输系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及管道技术领域，尤其涉及一种燃料运输管道及燃料运输系统。
【背景技术】
[0002]近年来，直流输电系统和燃料运输系统都有了迅速的发展，然而受制于有限的土地资源，许多地区的直流输电系统中的接地极与燃料运输系统中的金属燃料运输管道之间的距离很小，这就使得接地极的入地电流会在金属燃料运输管道上产生感应电位。
[0003]由于金属燃料运输管道的所有位置的感应电位相同，但金属燃料运输管道的不同位置对应的地的电位是随着地与接地极之间的距离大小变化的，从而使得金属燃料运输管道的不同位置与地之间的电位差不同，进而会导致金属燃料运输管道的部分位置与地之间的电位差过大的现象出现。
[0004]本申请的发明人发现，上述现象会对金属燃料运输管道的安全有较大的威胁，例如，对于气液联动球阀引压金属天然气运输管道，由于其绝缘卡套的一端的电位为金属天然气运输管道的电位，另一端的电位为地的电位，因此，当气液联动球阀引压金属天然气运输管道与地之间存在过大的电位差时，绝缘卡套会产生火花放电，进而引发火灾或爆炸事故。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种燃料运输管道及燃料运输系统，能够避免燃料运输管道与地之间的电位差过大，保证燃料运输管道的使用安全性。
[0006]为达到上述目的，本实用新型提供一种燃料运输管道，采用如下技术方案:
[0007]该燃料运输管道包括金属管体和第一金属保护结构，所述第一金属保护结构绝缘设置在所述金属管体的待保护部分和直流输电系统的接地极之间，所述金属管体的待保护部分为所述金属管体与所述接地极对应的部分，且所述第一金属保护结构的铺设深度和所述金属管体的待保护部分的铺设深度相同或大致相同。
[0008]本实用新型提供了一种如上所述的燃料运输管道，在使用上述燃料运输管道进行燃料运输时，由于上述燃料运输管道中的第一金属保护结构是绝缘设置在金属管体的待保护部分和直流输电系统的接地极之间的，且第一金属保护结构的铺设深度和金属管体的待保护部分的铺设深度相同或大致相同，进而使得接地极的入地电流不会直接对金属管体的待保护部分的电位以及位于金属管体的待保护部分之间的地的电位产生影响，而是通过第一金属保护结构间接影响二者的电位，具体体现在两个方面:一方面，第一金属保护结构能够对金属管体的待保护部分以及位于金属管体的待保护部分之间的地起到屏蔽保护作用，与现有技术相比能够有效减小金属管体的待保护部分的电位以及位于金属管体的待保护部分之间的地的电位；另一方面，第一金属保护结构的所有位置上会产生大小相同的感应电位，从而使得位于金属管体的待保护部分之间的地的不同位置的电位之间无差别或差别很小，与现有技术相比均衡了金属管体的待保护部分与第一金属保护结构之间的地的不同位置的电位。因此，使用上述燃料运输管道进行燃料运输时，能够有效避免燃料运输管道与地之间的电位差过大，进而保证燃料运输管道的使用安全性。
[0009]本实用新型还提供了一种燃料运输系统，该燃料运输系统包括上述燃料运输管道。
[0010]由于该燃料运输系统包括的燃料运输管道具有上述结构，因此，使用该燃料运输系统时与将上述燃料运输管道应用于燃料运输系统中时具有相同的有益效果，故此处不再进行赘述。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型实施例中第一种燃料运输管道的示意图；
[0013]图2为本实用新型实施例中第一金属保护结构的剖面示意图；
[0014]图3为本实用新型实施例中第二种燃料运输管道的示意图；
[0015]图4为本实用新型实施例中第一种燃料运输管道中金属管体的各位置与地电位差的变化不意图；
[0016]图5为本实用新型实施例中第二种燃料运输管道中金属管体的各位置与地电位差的变化不意图；
[0017]图6为现有技术中金属管体的各位置与地的电位差的变化示意图。
[0018]附图标记说明:
[0019]I—金属管体，11 一金属管体的待保护部分，2—第一金属保护结构，
[0020]3—接地极，4 一第一金属保护结构。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]为解决金属燃料运输管道受接地极的入地电流影响的问题，可选用常规管道排流保护方法，来降低金属燃料运输管道与地之间的电位差，例如管道经带状锌合金阳极接地排流等方法。然而，在使用管道经带状锌合金阳极接地排流的过程中，金属燃料运输管道长期接地，不仅会造成金属燃料运输管道上的阴极保护电流的流失，导致金属燃料运输管道阴极保护设备的保护范围缩小，还会使得过多的杂散电流通过接地点流进、流出该金属燃料运输管道，从而导致金属燃料运输管道的电化学腐蚀加剧，进而缩短了金属燃料运输管道的使用寿命。
[0023]实施例一
[0024]为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种燃料运输管道，具体地，如图1所示，该燃料运输管道包括金属管体I和第一金属保护结构2，第一金属保护结构2绝缘设置在金属管体I的待保护部分11和直流输电系统的接地极3之间，金属管体I的待保护部分11为金属管体I与接地极3对应的部分，且第一金属保护结构3的铺设深度和金属管体I的待保护部分11的铺设深度相同或大致相同。
[0025]本实用新型实施例中，金属管体I的纵截面的形状可以为圆形或者方形等几何形状，金属管体I可以呈直线形或者折线形等几何形状，本领域技术人员可根据实际情况进行选择，本实用新型实施例不进行限定。
[0026]需要补充的是，金属管体I的材料可以为铜、铝等金属材料，本领域技术人员可根据实际情况进行选择，本实用新型实施例不进行限定。类似地，本实用新型实施例中，第一金属保护结构2的材料也可以为铜、铝等金属材料，本领域技术人员可根据实际情况进行选择，本实用新型实施例不进行限定。上述燃料运输管道可以用来运输天然气、石油等燃料。
[0027]在本实用新型实施例的技术方案中，在将上述燃料运输管道应用于燃料运输管道系统时，由于上述燃料运输管道中的第一金属保护结构2是绝缘设置在金属管体I的待保护部分11和直流输电系统的接地极3之间的，且第一金属保护结构2的铺设深度和金属管体I的待保护部分11的铺设深度相同或大致相同，进而使得接地极3的入地电流不会直接对金属管体I的待保护部分11的电位以及位于金属管体I的待保护部分11之间的地的电位产生影响，而是通过第一金属保护结构2间接影响二者的电位，具体体现在两个方面:一方面，第一金属保护结构2能够对金属管体I的待保护部分11以及位于金属管体I的待保护部分11之间的地起到屏蔽保护作用，与现有技术相比能够有效减小金属管体I的待保护部分11的电位以及位于金属管体I的待保护部分11之间的地的电位;另一方面，第一金属保护结构2的所有位置上会产生大小相同的感应电位，从而使得位于金属管体I的待保护部分11之间的地的不同位置的电位之间无差别或差别很小，与现有技术相比均衡了金属管体I的待保护部分11与第一金属保护结构2之间的地的不同位置的电位。因此，使用上述燃料运输管道进行燃料运输时，能够有效避免燃料运输管道与地之间的电位差过大，进而保证燃料运输管道的使用安全性。
[0028]此外，由于接地极3的入地电流会从第一金属保护结构2上流过，因此，流过燃料运输管道的入地电流会减小，进而减缓了燃料运输管道受到的电化学腐蚀的速率，延长了燃料运输管道的使用寿命。
[0029]示例性地，为了进一步提高第一金属保护结构2与金属管体I的待保护部分11之间的地的电位的均衡度，本实用新型实施例中，优选第一金属保护结构2的延伸方向与金属管体I的待保护部分11的延伸方向相同，从而使得第一金属保护结构2上的各位置与金属管体I的待保护部分11上的各位置之间的距离相同，进而使得金属管体I的待保护部分11上的各位置对应的地的电位更加均衡。
[0030]示例性地，如图1所示，对于第一金属保护结构2与金属管体I的待保护部分11之间的间距h的大小的选择，可以从以下两个方面进行考虑:一方面，为了保证第一金属保护结构2能够有效的降低金属管体I的待保护部分11与地之间的电位差，第一金属保护结构2与金属管体I的待保护部分11之间的间距h不能过大；另一方面，为了避免在铺设第一金属保护结构2的过程中，破坏已铺设好的金属管体I，第一金属保护结构2与金属管体I的待保护部分11之间的间距h也不能过小。因此，本实用新型实施例中，优选第一金属保护结构2与金属管体I的待保护部分11之间的间距h为0.5m?2m。
[0031]示例性地，本实用新型实施例中，第一金属保护结构2可以为实心金属结构或金属管等，由于金属管质量较轻，便于本领域技术人员施工，且金属管成本较低，因此，本实用新型实施中优选第一金属保护结构2为金属管，可选地，金属管可以为最常见的铜管或成本较低的铸铁管。
[0032]示例性地，如图2所示，对于金属管的外径d和厚度δ的大小的选择，可以从以下两个方面进行考虑:一方面，为了保证金属管的使用寿命，金属管的外径d和厚度δ均不能过小；另一方面，为了节省金属管的成本，金属管的外径d和厚度δ也不能过大。因此，本实用新型实施例中，优选金属管的外径d为I cm?5cm，金属管的厚度δ为5mm?I cm。
[0033]目前受直流输电系统的结构和燃料运输管道的铺设位置限制，直流输电系统中的接地极的入地电流一般为3200A，接地极与燃料运输管道的铺设位置的最短距离一般为7km，因此，与之对应地，上述燃料运输管道中的金属管体I的待保护部分11的有效长度为185km。需要说明的是，若金属管体I为直线形，则本实用新型实施例中的“金属管体I的待保护部分11的有效长度”指的是金属复管体I的待保护部分11的实际长度，若如图1所示，金属管体I的待保护部分11具有弯折，即金属管体I的待保护部分11包括具有不同延伸方向的多个部分，则本实用新型实施例中的“金属管体I的待保护部分11的有效长度”指的是在与接地极6之间距离最短的一个部分的延伸方向上，金属管体I的待保护部分11的长度。
[0034]此外，发明人发现，接地极3的入地电流不仅会影响燃料运输管道与接地极3之间的地的电位，还会影响燃料运输管道远离接地极3的一侧的地的电位，进而可能会导致燃料运输管道的部分位置与该侧的地之间的电位差较大，也存在一定的安全隐患，为了避免上述安全隐患的出现，本实用新型实施例中的燃料运输管道还可以包括第二金属保护结构，具体地，如图3所示，第二金属保护结构4绝缘设置在金属管体I的待保护部分11的远离接地极3的一侧，且第二金属保护结构4的铺设深度和金属管体I的待保护部分11的铺设深度相同或大致相同。其中，第二金属保护结构4的相关细节可以参照第一金属保护结构2的具体结构进行设置，此处不再进行赘述。
[0035]此外，本实用新型实施例中还提供了一种燃料运输系统，该燃料运输系统包括上述的燃料运输管道。
[0036]由于该燃料运输系统包括的燃料运输管道具有上述结构，因此，使用该燃料运输系统时与将上述燃料运输管道应用于燃料运输管道系统中时具有相同的有益效果，故此处不再进行赘述。
[0037]实施例二
[0038]本实用新型实施例提供一种燃料运输管道的施工方法，该施工方法用于对如实施例一中所述的燃料运输管道进行施工，该施工方法包括:
[0039]步骤一、确认燃料运输管道的预定铺设位置与直流输电系统的接地极之间的最短距离，确认接地极的入地电流的大小。示例性地，可根据规划好的燃料运输管道的预定铺设位置，人工测量得到该预定铺设位置与直流输电系统的接地极之间的最短距离;根据直流输电系统的实际输送的电压大小，获得接地极的入地电流的大小。需要说明的是，对于确认燃料运输管道的预定铺设位置与直流输电系统的接地极之间的最短距离和确认接地极的入地电流的大小的先后顺序，本领域技术人员可根据实际情况进行选择，本实用新型实施例不进行限定。
[0040]步骤二、根据燃料运输管道的预定铺设位置与接地极之间的最短距离、入地电流的大小，获得燃料运输管道的金属管体的待保护部分的有效长度。
[0041]步骤三、根据入地电流的大小、金属管体的待保护部分的有效长度，获得第一金属保护结构的目标长度和第一金属保护结构与金属管体的待保护部分之间的目标间距。
[0042]步骤四、将燃料运输管道铺设在预定铺设位置。
[0043]步骤五、根据第一金属保护结构与金属管体的待保护部分之间的目标间距，将具有目标长度的第一金属保护结构绝缘铺设在金属管体的待保护部分和接地极之间，第一金属保护结构的铺设深度与金属管体的待保护部分的铺设深度相同或大致相同。
[0044]需要补充的是，当第一金属保护结构为金属管时，上述步骤三还包括:根据入地电流的大小、金属管体的待保护部分的有效长度和燃料运输管道的预定使用寿命，获得金属管的目标外径和目标厚度;上述步骤五具体包括:根据金属管与金属管体的待保护部分之间的目标间距，将具有目标长度、目标外径和目标厚度的金属管绝缘铺设在金属管体的待保护部分和接地极之间，金属管的铺设深度与金属管体的待保护部分的铺设深度相同或大致相同。
[0045]本实用新型实施例提供了一种如上所述的燃料运输管道的施工方法，由于使用该施工方法铺设出的燃料运输管道具有如上所述的燃料运输管道的结构，因此，在将上述燃料运输管道应用于燃料运输系统时，由于上述燃料运输管道中的第一金属保护结构是绝缘设置在金属管体的待保护部分和直流输电系统的接地极之间的，且第一金属保护结构的铺设深度和金属管体的待保护部分的铺设深度相同或大致相同，进而使得接地极的入地电流不会直接对金属管体的待保护部分的电位以及位于金属管体的待保护部分之间的地的电位产生影响，而是通过第一金属保护结构间接影响二者的电位，具体体现在两个方面:一方面，第一金属保护结构能够对金属管体的待保护部分以及位于金属管体的待保护部分之间的地起到屏蔽保护作用，与现有技术相比能够有效减小金属管体的待保护部分的电位以及位于金属管体的待保护部分之间的地的电位；另一方面，第一金属保护结构的所有位置上会产生大小相同的感应电位，从而使得位于金属管体的待保护部分之间的地的不同位置的电位之间无差别或差别很小，与现有技术相比均衡了金属管体的待保护部分与第一金属保护结构之间的地的不同位置的电位。因此，使用上述燃料运输管道进行燃料运输时，能够有效避免燃料运输管道与地之间的电位差过大，进而保证燃料运输管道的使用安全性。
[0046]此外，由于接地极的入地电流会从第一金属保护结构上流过，因此，流过燃料运输管道的入地电流会减小，进而减缓了燃料运输管道受到的电化学腐蚀的速率，延长了燃料运输管道的使用寿命。
[0047]本申请的发明人发现，接地极的入地电流不仅会影响燃料运输管道与接地极之间的地的电位，还会影响燃料运输管道远离接地极的一侧的地的电位，进而可能会导致燃料运输管道的部分位置与该侧的地之间的电位差较大，也存在一定的安全隐患，为了避免上述安全隐患的出现，上述燃料运输管道的施工方法还可以包括:
[0048]步骤六、根据入地电流的大小、金属管体的待保护部分的有效长度，获得第二金属保护结构的目标长度和第二金属保护结构与金属管体的待保护部分之间的目标间距。
[0049]步骤七、根据第二金属保护结构与金属管体的待保护部分之间的目标间距，将具有目标长度的第二金属保护结构绝缘铺设在金属管体的待保护部分的远离接地极的一侧，第二金属保护结构的铺设深度与金属管体的待保护部分的铺设深度相同或大致相同。
[0050]需要补充的是，当第二金属保护结构为金属管时，上述步骤六还包括:根据入地电流的大小、金属管体的待保护部分的有效长度和燃料运输管道的预定使用寿命，获得金属管的目标外径和目标厚度。上述步骤七具体包括:根据第二金属保护结构与金属管体的待保护部分之间的目标间距，将具有目标长度、目标外径和目标厚度的第二金属保护结构绝缘铺设在金属管体的待保护部分的远离接地极的一侧，第二金属保护结构的铺设深度与金属管体的待保护部分的铺设深度相同或大致相同。
[0051 ] 实施例三
[0052]为了便于本领域技术人员理解和实施，下面本实用新型实施例提供一种最具体的施工方法:
[0053]如图3所示，燃料运输管道的预定铺设位置与直流输电系统的接地极3之间的最短距离H为7km，接地极3的入地电流为3200A。
[0054]根据燃料运输管道的预定铺设位置与直流输电系统的接地极3之间的最短距离H、接地极3的入地电流，获得金属管体I的待保护部分11的有效长度L为180km，需要说明的是，“金属管体I的待保护部分11的有效长度”指的是:为了减小接地极3的入地电流对燃料运输管道的影响所需保护的金属管体I的有效长度的最小值。
[0055]根据金属管体I的待保护部分11的有效长度，获得第一金属保护结构2的目标长度Li和第二金属保护结构4目标长度L2均为180km。
[0056]选取第一金属保护结构2和第二金属保护结构4均为金属管，根据接地极3的入地电流和燃料运输管道的预定使用寿命，获得金属管的外径为lcm，厚度为5_，第一金属保护结构2和第二金属保护结构4与金属管体I的待保护部分11之间的间距均为lm。
[0057]将上述燃料运输管道铺设在预定铺设位置，并将第一金属保护结构2绝缘铺设在金属管体I的待保护部分11和直流输电系统的接地极3之间，将第二金属保护结构4绝缘铺设在金属管体I的待保护部分11的远离接地极3的一侧，且第一金属保护结构2和第二金属保护结构4的铺设深度均与金属管体I的待保护部分11的铺设深度相同或大致相同。
[0058]如图4所示，当金属管体I的待保护部分11与接地极3之间绝缘铺设有第一金属保护结构2时，金属管体I各位置与地的电位差的最大值为74V，图中定义金属管体I上与接地极3距离最短的点为零点，横坐标为金属管体I各位置与零点之间的有效距离，纵坐标为金属管体I各位置与地的电位差。需要说明的是，本实用新型实施例中的“有效距离”的定义与之前所述的“有效长度”的定义类似，此处不再进行赘述。
[0059]如图5所示，当金属管体I的待保护部分11与接地极3之间绝缘铺设有第一金属保护结构2，且金属管体I的待保护部分11的远离接地极的一侧绝缘铺设有第二金属保护结构4时，金属管体I各位置与地的电位差的最大值为53V，图中定义金属管体I上与接地极3距离最短的点为零点，横坐标为金属管体I各位置与零点之间的有效距离，纵坐标为金属管体I各位置与地的电位差。需要说明的是，本实用新型实施例中的“有效距离”的定义与之前所述的“有效长度”的定义类似，此处不再进行赘述。
[0060]然而，若燃料运输管道中不包括第一金属保护结构2和第二金属保护结构4时，则金属管体I的部分位置与地的电位差会非常大，如图6所示，在金属管体I与接地极3距离最短的部分，金属管体I与地的电位差高达300V，图中定义金属管体I上与接地极3距离最短的点为零点，横坐标为金属管体I各位置与零点之间的有效距离，纵坐标为金属管体I各位置与地的电位差。
[0061]通过将图4、图5与图6对比可知，使用上述施工方法铺设出的燃料运输管道能够有效避免燃料运输管道与地的电位差过大，进而保证燃料运输管道的使用安全性。
[0062]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种燃料运输管道，其特征在于，包括金属管体和第一金属保护结构，所述第一金属保护结构绝缘设置在所述金属管体的待保护部分和直流输电系统的接地极之间，所述金属管体的待保护部分为所述金属管体与所述接地极对应的部分，且所述第一金属保护结构的铺设深度和所述金属管体的待保护部分的铺设深度相同或大致相同。2.根据权利要求1所述的燃料运输管道，其特征在于，所述第一金属保护结构的延伸方向与所述金属管体的待保护部分的延伸方向相同。3.根据权利要求1或2所述的燃料运输管道，其特征在于，所述第一金属保护结构与所述金属管体的待保护部分之间的间距为0.5m?2m。4.根据权利要求1所述的燃料运输管道，其特征在于，所述第一金属保护结构为金属管。5.根据权利要求4所述的燃料运输管道，其特征在于，所述金属管为铜管或者铸铁管。6.根据权利要求4或5所述的燃料运输管道，其特征在于，所述金属管的外径为Icm?5cm，所述金属管的厚度为5mm?I cm。7.根据权利要求1所述的燃料运输管道，其特征在于，所述金属管体的待保护部分的有效长度为180km。8.根据权利要求1所述的燃料运输管道，其特征在于，所述燃料运输管道还包括第二金属保护结构，所述第二金属保护结构绝缘设置在所述金属管体的待保护部分的远离所述接地极的一侧，且所述第二金属保护结构的铺设深度和所述金属管体的待保护部分的铺设深度相同或大致相同。9.一种燃料运输系统，其特征在于，包括如权利要求1?8任一项所述的燃料运输管道。
【文档编号】F16L25/01GK205534742SQ201620367060
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】廖永力, 孟晓波, 邹林, 李锐海, 陈晓, 张巍, 吴新桥, 张贵峰, 龚博, 王颂, 朱烨
【申请人】南方电网科学研究院有限责任公司, 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心