专利名称：一种管道阴极保护长效极化探头的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种管道阴极保护长效极化探头。涉及管道系统技术领域。
背景技术：
目前，大多数油气管道阴极保护极化探头采用微孔陶瓷半透膜用于参比电极内外电解质的导通，由于允许溶剂通过在渗透作用下经过一段时期后必然导致参比电极溶液的漏失甚至半透膜的堵塞、污染和电极的氧化并最终失效，虽然采用大体积的双腔式结构和特殊填料可以缓解这一问题并延长极化探头的使用寿命，但并不能根本解决这一问题。此夕卜，大多数极化探头的极化试片位于探头的下表面，回填之后无法保证极化试片全部面积与土壤的紧密接触。CN201319014Y公开了一种极化测试探头，《煤气与热力》第30卷第4期公开了一种“极化探头在埋地钢质管道阴极保护的应用”，CN2915885Y公开了一种埋地型铜/硫酸铜参比电极，但它们的寿命均不理想。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种避免参比电极溶液的渗透漏失、半透膜堵塞和电极的腐蚀、寿命长、极化试片与土壤可以紧密接触的管道阴极保护长效极化探头。本实用新型由外腔I、内腔2、离子导电聚合物3、极化试片4、自腐蚀试片5、电缆
6、外盖7、内盖8、铜棒9、引线I 10、引线II 11、引线III 12、饱和硫酸铜溶液13组成。内腔2套在外腔I里的中下部并伸出外腔I外，离子导电聚合物3固定在内腔2的底部中心；内腔2上有内盖8，外腔I上有外盖7 ；自腐蚀试片5固定在外盖7的外面，外盖7与外腔I通过螺纹和垫圈吻合密封；极化试片4和内盖8与内腔2均通过螺纹和垫圈吻合密封；铜棒9从上插入内腔2中并密封在内盖8上；电缆6从外盖7穿入到外腔I的上部，电缆6含引线I 10、引线II 11和引线III 12;其中的引线I 10接自腐蚀试片5，引线II 11接极化试片4，引线III12接铜棒9 ;内腔2内装有饱和硫酸铜溶液13。离子导电聚合物3保证了饱和硫酸铜溶液13与外界介质的导通并可测量到电位；由于不存在溶液漏失、半透膜堵塞和铜棒腐蚀问题，保证了极化探头的长期寿命。所述离子导电聚合物3有多种类型和制备方法，在国内外均已有商业化成品，本发明选管道阴极保护用柔性阳极同材质的导电聚合物作为离子导电聚合物制备极化探头；所述外腔I为上口有外螺纹的筒；外腔I上口外螺纹孔与外盖7的内螺纹吻合密封；所述内腔2为上口和下口有外螺纹的筒；所述外腔I和内腔2是一体式结构；所述外盖7和内盖8为内有螺纹的筒；外盖7上表面有内螺纹孔和引线孔(见图2)；所述极化试片4是内有螺纹的环片；[0012]所述自腐蚀试片5有外螺纹的圆片。制备管道阴极保护极化探头的核心在于使用了不渗透水的离子导电材料作为电解质导通部件，该部件不仅限于离子导电聚合物，也可采用金属氧化物为基体烧制的固体电解质陶瓷；该阴极保护极化探头的参比电极类型不仅限于铜/硫酸铜饱和溶液参比电极，同样适用于其他类型的参比电极。本实用新型是一种管道阴极保护极化探头，适用于管道阴极保护测量过程中极化探头通断电位和自然电位的检测和长期监测。本管道阴极保护极化探头，避免了参比电极溶液的渗透漏失、半透膜堵塞和电极的腐蚀，保证了参比电极的长期寿命。同时，极化试片和自腐蚀试片分别位于外壳的侧面和上表面，保证了试片与土壤的充分接触。本实用新型的有益效果提供一种油气管道阴极保护极化探头，使用离子导电聚合物，它可在不渗透水的情况下导通极化探头参比电极内外的电解质并测量极化试片的电 位，可以避免以往参比电极溶液的漏失、半透膜堵塞和污染以及电极的氧化，保证了极化探头的长期有效。同时，由于不渗透结构，可以使得极化探头腔体体积大大减小。极化试片和自腐蚀试片分别位于探头的侧面的上表面有利于其与土壤的紧密接触；在极化试片表面涂覆常用的防腐涂料控制极化试片的面积并减小极化的电流需求。
图I管道阴极保护长效极化探头结构示意图图2-4外盖7的示意图其中I一外腔2—内腔3—导电聚合物4 一极化试片5一自腐蚀试片6—电缆7 一外盖8 —内盖9一铜棒10—引线I11—引线 II12—引线III13—饱和硫酸铜溶液
具体实施方式
实施例.本例是一实验样机，其构成如图I所示。本例由外腔I、内腔2、离子导电聚合物3、极化试片4、自腐蚀试片5、电缆6、外盖
7、内盖8、铜棒9、引线I 10、引线II 11、引线III12、饱和硫酸铜溶液13组成。内腔2套在外腔I里的中下部并伸出外腔I外，离子导电聚合物3固定在内腔2的底部中心；内腔2上有内盖8，外腔I上有外盖7 ；自腐蚀试片5固定在外盖7的外面，外盖7与外腔I通过螺纹和垫圈吻合密封；极化试片4和内盖8与内腔2均通过螺纹和垫圈吻合密封；铜棒9从上插入内腔2中并密封在内盖8上；电缆6从外盖7穿入到外腔I的上部，电缆6含引线I 10、引线II 11和引线III12 ;其中的引线I 10接自腐蚀试片5，引线II 11接极化试片4，引线III12接铜棒9 ;内腔2内装有饱和硫酸铜溶液13。其中[0029]离子导电聚合物采用某进口导电聚合物材料，I厘米长、8毫米直径柱状导电聚合物作为离子导电聚合物制备外壳I ;外腔I采用聚氯乙稀制成Φ50πιπι，高IOOmm的圆桶，桶壁厚2mm，上口有M50mm外
螺纹；内腔2采用聚氯乙稀制成Φ40πιπι，高80mm的圆桶，桶壁厚2mm，上口和下口都有外螺纹，上口 M4(tom，下口 M40臟；极化试片4为中心有Φ40πιπι孔、内有M40mm螺纹壁厚3mm的环片；极化试片外表面涂覆普通环氧漆控制极化面积； 自腐蚀试片5为有外螺纹MlOmm的圆片；外盖I为上口内有M50mm螺纹，上表面一侧有Φ IOmm孔、内有MlOmm螺纹、螺纹中心有Φ5ι πι通孔的盖；内盖8为上口外有M40mm螺纹的盖；铜棒9为Φ3Χ50_紫铜棒。本例经试验，本管道阴极保护极化探头避免了参比电极溶液的渗透漏失、半透膜堵塞和电极的腐蚀，参比电极的寿命长。试片与土壤接触良好，满足电位测量和长期监测的需要。
权利要求1.一种管道阴极保护长效极化探头，其特征是它由外腔(I)、内腔(2)、离子导电聚合物(3)、极化试片(4)、自腐蚀试片(5)、电缆(6)、外盖(7)、内盖(8)、铜棒(9)、引线I (10)、引线II (11)、引线111(12)、饱和硫酸铜溶液(13)组成；内腔(2)套在外腔(I)里的中下部并伸出外腔(I)外，离子导电聚合物(3)固定在内腔(2)的底部中心；内腔(2)上有内盖(8)，外腔(I)上有外盖(7)；自腐蚀试片(5)固定在外盖(7)的外面，外盖(7)与外腔(I)通过螺纹和垫圈吻合密封；极化试片(4)和内盖(8)与内腔(2)均通过螺纹和垫圈吻合密封；铜棒(9)从上插入内腔(2)中并密封在内盖(8)上；电缆(6)从外盖(7)穿入到外腔(I)的上部，电缆(6)含引线I (10)、引线II (11)和引线IIK12);其中的引线I (10)接自腐蚀试片(5)，引线II (11)接极化试片(4)，引线IIK12)接铜棒(9);内腔(2)内装有饱和硫酸铜溶液(13)。
2.根据权利要求I所述的一种管道阴极保护长效极化探头，其特征是所述离子导电聚合物(3)选管道阴极保护用柔性阳极同材质的导电聚合物作为离子导电聚合物制备极化探头。
3.根据权利要求I所述的一种管道阴极保护长效极化探头，其特征是所述外腔(I)为上口有外螺纹的筒，外腔(I)上口外螺纹孔与外盖(7)的内螺纹吻合密封。
4.根据权利要求I所述的一种管道阴极保护长效极化探头，其特征是所述内腔(2)为上口和下口有外螺纹孔的筒。
5.根据权利要求I所述的一种管道阴极保护长效极化探头，其特征是所述外腔(I)和内腔(2)是一体式结构。
6.根据权利要求I所述的一种管道阴极保护长效极化探头，其特征是所述外盖(7)和内盖(8)为内有螺纹的筒；外盖(7)上表面有内螺纹孔和引线孔。
7.根据权利要求I所述的一种管道阴极保护长效极化探头，其特征是所述极化试片(4)是内有螺纹的环片。
8.根据权利要求I所述的一种管道阴极保护长效极化探头，其特征是所述自腐蚀试片(5)为有外螺纹的圆片。
专利摘要本实用新型是一种管道阴极保护长效极化探头。它是内腔(2)套在外腔(1)里的中下部并伸出外腔(1)外，离子导电聚合物(3)固定在内腔(2)的底部中心；内腔(2)上有内盖(8)，外腔(1)上有外盖(7)；自腐蚀试片(5)固定在外盖(7)的外面，外盖(7)与外腔(1)通过螺纹和垫圈吻合密封；极化试片(4)和内盖(8)与内腔(2)吻合密封；铜棒(9)从上插入内腔(2)中并密封在内盖(8)上；电缆(6)从外盖(7)穿入到外腔(1)的上部；内腔(2)内装有饱和硫酸铜溶液(13)。本实用新型避免了参比电极溶液的渗透漏失、半透膜堵塞和电极的腐蚀，寿命长，极化试片与土壤可以紧密接触。
文档编号C23F13/22GK202744630SQ201220337890
公开日2013年2月20日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者张丰, 王维斌, 薛致远, 毕武喜, 赵君, 刘玲莉, 熊金根, 安龙虎 申请人:中国石油天然气股份有限公司