专利名称：一种阴极保护参比电极的制作方法
技术领域：
本实用新型是用于干旱地区的阴极保护的参比电极。涉及用阴极保护法的金属防腐蚀技术领域。
背景技术：
埋地的金属构件(管道等)，需要对其进行腐蚀控制，除了在其表面涂敷防腐层外，还要采用阴极保护的方法加以保护，采用阴极保护法就需要用参比电极。现在大量使用的参比电极技术已臻完善，应用于一般的地理气候条件下是没问题的，但对于某些特殊的地理气候条件，如干旱地区特别外是沙漠地区，由于气候异常干燥，土壤中水分极少或极易蒸发，常规参比电极很快失效，不能保证恒电位仪的开机率，阴极保护系统不能平稳的长期工作。为此需要一种适用于干旱地区特别是沙漠地区的阴极保护参比电极。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种在干旱特别是沙漠地区能够长期平稳工作的阴极保护参比电极。
本电极在现有常规参比电极构成的基础上，即包括埋于填料5中的陶罐内胆3、插在陶罐内胆3中的电极2及将电极2接向恒电位仪13和管道16的电极导线13，充分考虑了干旱地区的特点，提出了一种如图1所示构成的参比电极。它的特点是比常规参比电极增加了陶罐外胆4、注水管9、芯管8和拟漏片17，并对电极2做了重大改进。就是位于向上开口的陶罐外胆4底部中央陶罐内胆支座1上并向上开口的陶罐内胆3上插入一通往地面的芯管8，并芯管8外周与陶罐内胆3内周密封，芯管8外套并由固定件10固定的注水管9插入陶罐外胆4中的填料5中，注水管9上端有拆装封帽11，电极导线12从地面上的注水管9壁穿入顺着芯管8外周通过陶罐内胆3上口的密封与电极2连接。在陶罐外胆4的一侧外耳18中放置有由拟漏片导线14接往管道16的拟漏片17。其中的电极2为沿径向呈表摆式盘绕的双股平行盘式电极铜丝，该电极铜丝盘的外圈铜丝撑在陶罐内胆3的内壁上，双股铜丝中下面的一股在铜丝盘中心垂直于盘面向下弯曲伸出做支撑脚，抵在陶罐内胆3的内底面上，双股铜丝中上面的一股在铜丝盘中心垂直于盘面上弯与电极导线12连接，连接点封在陶罐内胆3上口的密封内。整个电极铜丝盘设置在陶罐内胆3的近罐底处，以距罐底1cm为好。拟漏片17采用与管道16相同的材料做成片状，作良好的防腐，但要做人为的漏点，且漏点正对电极2。芯管8由两段用连接件7活装而成，为工程塑料管，上端有活装帽，并由几个固定件10固定在注水管9的中心。其中固定件10是有多个孔的园环片，中心内孔与芯管8松配合，环外周与注水管9内壁紧配合；连接件7是在两段芯管8对接处上下均等地外套一段内径与芯管8外径相同的管段，并该管段与两段芯管8中的一个端头固连。芯管8的下端插入陶罐内胆3的上口后用环氧树脂将芯管8外周与陶罐内胆3内壁之间密封形成封口15。注水管9上端的封帽11(见图2)为一个与注水管9同外径的管段上部封头中央开孔并固连一小外径管段，并在此小外径管段上口再紧配合活扣一碗形盖20；而注水管9上端外套并固连一个内径与注水管9外径相等并高出注水管9的管段，以容封帽11下部插入盖封。
具体实施方式
下面以一具体实施例对本参比电极作进一步说明。其构成如图1。为采用60#钢钢管的Φ529mm的管线制作沙漠中使用的参比电极。将上口径为900mm，高975mm的陶罐外胆4埋于粘土19中，使粘土19与陶罐外胆4上口取平。在陶罐外胆4内底中央的底径255mm，顶径180mm锥台形陶罐内胆支座1上有外径150mm，高330mm的上开口陶罐内胆3，Φ20mm的ABS工程塑料芯管8下半段长660mm，伸进陶罐内胆375mm，上半段长140mm，两段由连接件7连接。在芯管8外套Φ160×1425mm PVC注水管9，并插入陶罐外胆4上口120mm，在芯管8和注水管9之间有两个固定件10，固定件10为外径150mm、中心孔直径21mm、厚3mm、的圆环片，片上均匀打有Φ5mm的孔10个；注水管上端的封帽11为一Φ160×100mm管段上部封头中央开孔并固连一Φ84×20mm管段，并在此管段上口再紧配合活扣一内径为84mm碗形盖20；在注水管9上端外套并固连一个内径为160mm、高100mm并高出注水管9端头30mm的管段，以容封帽11下部插入盖封。双股盘式电极铜丝用两根Φ2mm紫铜丝平行地按表摆式盘绕30圈，每圈间隔4mm，双股铜丝的下面一股在铜丝盘中心垂直于盘面向下弯伸出10mm支撑脚，抵在陶罐内胆3的内底面上，起定位作用；双股铜丝中上面的一股在铜丝盘面中心垂直于盘面上弯作焊接脚，与电极导线12焊接，并使焊接点位于陶罐内胆3上口与芯管8的密封处。用环氧树脂在芯管8外周与陶罐内胆3内壁之间密封形成封口15。电极导线12往上沿着芯管8在注水管9的中上部穿出接往恒电位仪13。在陶罐外胆4右侧外耳18内斜放一个100×20×10mm的60#钢的拟漏片17，其上端焊接拟漏片导线14，并接向管道16，喷涂环氧粉末防腐层。在其与外耳18底接触处向着电极2一方去掉一片防腐层，令拟漏片17与外耳18底电接触。最后在陶罐外胆4内填满填料5后其上在注水管9周围再堆300mm厚的20～50mm的大石子层6。本参比电极经实际使用，证明其便于补充电解液，避免流空，稀释甚至排除污染离子，便于取样化验。污染严重时可通过芯管8进行清洗换液，避免动土开挖更换，减少维护工作量，实现不停机维护，保证开机率；可通过注水管9对参比电极2周围的填料5及土壤浇水，防止电极干旱悬空，还可通过增加水中的有益离子，减缓对参比电极电解液的污染；双股盘式电极2能最大限度的保证电极铜丝与电解液的接触，直到在极端情况下，即陶罐内胆3内电解液全部流空时，只要电极铜丝支撑脚和陶罐内胆3底、电极铜丝盘外圈铜丝和陶罐内胆3内壁间的缝隙中存在有电解液，就可构成电极，维持工作；增加陶罐外胆4使填料5可散开，便于电极在填料5中定位；而拟漏片17的设置可以防止干扰，提高阴极保护精度，还可在参比电极埋设初期，通过测试拟漏片17与参比电极2之间的电阻，确定参比电极2周围填料5和参比电极2的内部的干燥程度。为制定参比电极2的维护管理规范提供数据，确定浇水和加注电解液的周期。
综上所述，本参比电极可在干旱地区特别是沙漠地区维护阴极保护系统的长期平稳工作，保证恒电位仪的开机率，减少维护工作量并可实现不停机维护，对干旱地区的埋地钢质构件和管道的阴极保护系统有很大实用价值。
图1阴极保护参比电极构成图图2封帽结构示意图其中1-内胆支座2-电极 3-陶罐内胆4-陶罐外胆5-填料6-石子 7-连接件 8-芯管9-注水管 10-固定件11-封帽 12-电极导线13-恒电位仪 14-拟漏片导线15-封 16-管道17-拟漏片 18-外耳 19-粘土 20-盖
权利要求1.一种阴极保护参比电极，包括埋于填充料[5]中的陶罐内胆[3]，插在陶罐内胆[3]中的电极[2]，将电极[2]接向恒电位仪[13]及管道[16]的电极导线[12]，其特征是位于向上开口的陶罐外胆[4]底部中央的内胆支座[1]上并向上开口的陶罐内胆[3]上口插入一个通往地面的芯管[8]，芯管[8]的外周与陶罐内胆[3]的内周用环氧树脂封口[15]密封，芯管[8]外套注水管[9]并由固定件[10]固定，注水管[9]插入陶罐外胆[4]中的填料[5]中，注水管[9]上端有可拆装封帽[11]，电极导线[12]从地面上的注水管[9]穿入，顺着芯管[8]外周通过陶罐内胆[3]上口的环氧树脂密封口[15]与电极[2]连接，在陶罐外胆[4]的外耳[18]里放有由拟漏片导线[14]接往管道[16]的拟漏片[17]。
2.根据权利要求1所述的一种阴极保护参比电极，其特征是电极[2]为沿径向呈表摆式盘绕的双股平行盘式电极铜丝，电极铜丝的外圈铜丝撑在陶罐内胆[3]的内壁上，双股铜丝中下面的一股在铜丝盘中心垂直于盘面地下弯伸出做支撑脚，抵在陶罐内胆[3]内底面上，双股铜丝中上面的一股在铜丝盘中心垂直于盘面上弯与电极导线[12]连接，连接点封在陶罐内胆[3]上的密封口内，电极铜丝盘设置在陶罐内胆[3]的近罐底处。
3.根据权利要求1所述的一种阴极保护参比电极，其特征是所述拟漏片[17]采用与管道[16]相同材料做成片状，做良好防腐，并做人为的漏点，且漏点正对电极[2]。
4.根据权利要求1所述的一种阴极保护参比电极，其特征是芯管[8]由两段用连接件[7]活装而成，为工程塑料管，由几个固定件[10]固定在注水管[9]的中心。
5.根据权利要求4所述一种阴极保护参比电极，其特征是所述固定件[10]为有多个孔的圆环片，中心内孔与芯管[8]配合，环外周与注水管[9]内壁紧配合。
6.根据权利要求1所述的一种阴极保护参比电极，其特征是芯管[8]的下端插入陶罐内胆[3]的上口后用环氧树脂将芯管[8]外周与陶罐内胆[3]的内壁之间密封形成封口[15]。
7.根据权利要求1所述的一种阴极保护参比电极，其特征是封帽[11]为一个与注水管[9]同外径的管段上部封头中央开孔并固连一小外径管段，并在此小外径管段上口再紧配合活扣一碗形盖[20]；而注水管[9]上端外套并固连一个内径与注水管[9]外径相等并高出注水管[9]的管段以容封帽[11]下部插入盖封。
专利摘要本实用新型是用于干旱地区特别是沙漠地区阴极保护系统的参比电极。它是位于向上开口的陶罐外胆4底部中央陶罐内胆支座1上并向上开口的陶罐内胆3上口插入一通往地面的芯管8，并芯管8外周与陶罐内胆3内周密封，芯管8外套并由固定件10固定的注水管9插入陶罐外胆4内的填料5中，注水管9上端有拆装封帽11，电极导线12从地面上的注水管9穿入顺着芯管8外周通过陶罐内胆3上口的封口15与电极2焊连，在陶罐外胆4一侧的外耳18中放置有由拟漏片导线14接往管道16的拟漏片17。本参比电极可在干旱地区特别是沙漠地区保持阴极保护系统的长期平稳工作，保证恒电位仪开机率，减少维护工作量并可实现不停机维护。
文档编号C23F13/10GK2717977SQ20042006618
公开日2005年8月17日 申请日期2004年6月23日 优先权日2004年6月23日
发明者刘玲莉, 张立忠, 杨雪梅, 刘志刚, 刘明辉, 陈洪源 申请人:中国石油天然气股份有限公司