一种自动控温的长效参比电极的制作方法
【专利摘要】本发明是一种用于低温环境下输油气站场及沿线分输阀室阴极保护系统中的自动控温的长效参比电极。它是参比电极（5）通过阴极输出电缆（4）连接恒电位仪（1）的参比电极端子；恒电位仪（1）阳极输出端子通过阳极电缆（3）与埋地阳极地床（2）连接，恒电位仪（1）阴极输出端子通过零位接阴电缆（9）和外端管道（6）连接，恒电位仪（1）零位接阴端子通过阴极输出电缆（10）与外端管道（6）连接；外端管道（6）和站内管道（8）通过绝缘接头（7）进行电绝缘。本发明用于低温环境下输油气站场及沿线分输阀室阴极保护系统中，其性能稳定，环境友好，便于温度控制。
【专利说明】-种自动控温的长效参比电极
【技术领域】
[0001] 本发明是一种用于低温环境下输油气站场及沿线分输阀室阴极保护系统中的自 动控温的长效参比电极，涉及一般金属材料的防蚀和管道系统【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 管道运输凭借其运输量大、连续、经济和安全系数高等优点，一直作为石油、天然 气等能源物资的主要运输途径。为了减少管道的腐蚀速率，通常采用防腐层和外加阴极保 护的联合保护方法。长效参比电极，主要为管道电位测量和恒电位仪输出提供基准电位。其 工作状态稳定与否，直接关系管道沿线阴极保护电位是否正常。参比电极电位不稳定或者 失效，容易造成管道保护不足或过保护。目前陆上埋地金属管线及地面金属构筑物电位监 测通常采用Cu/CuS0 4参比电极，这是因为该电极具有耐腐蚀，不易极化，电位稳定等优点。 在工程应用中，此电极主要分为以下两种类型：便携式和长效固态Cu/CuS0 4S比电极。在 安装有恒电位仪的油气管道分输站、RTU阀室等要求连续采样测试的环境下通常采用长效 固态Cu/CuS0 4参比电极，它的工作原理是利用陶瓷外壳的微渗特性与环境进行双向电解质 交换实现电位测量。
[0003] 通用技术的Cu/CuS04S比电极是纯铜电极置于纯净的饱和硫酸铜溶液中，发生如 下电极反应：
[0004] Cu-Cu2 ++2 e
[0005] 铜电极带正电，溶液带负电，界面形成电位差，当反应过程达到平衡状态时，即为 的Cu/CuS0 4的电极电位。电极电位量值由能斯特公式计算：
【权利要求】
1. 一种自动控温的长效参比电极，其特征是它包括恒电位仪（1)、阳极地床（2)、阳 极输出电缆（3)、阴极输出电缆（4)、参比电极（5)、外端管道（6)、绝缘接头（7)、站内管道 (8)、零位接阴电缆（9)和阴极输出电缆（10);参比电极（5)通过阴极输出电缆（4)连接恒 电位仪（1)的参比电极端子；恒电位仪（1)阳极输出端子通过阳极电缆（3)与埋地阳极地 床（2)连接，恒电位仪（1)阴极输出端子通过零位接阴电缆（9)和外端管道（6)连接，恒电 位仪（1)零位接阴端子通过阴极输出电缆（10)与外端管道（6)连接；外端管道（6)和站内 管道（8 )通过绝缘接头（7 )进行电绝缘。
2. 根据权利要求1所述的自动控温的长效参比电极，其特征是所述参比电极（5)由 上端盖（11)、电极外壳（12)、下端盖（13)、Cu电极（14)、渗透陶瓷模块（15)、加热线圈 (16)，温度传感器（17)、高分子树脂吸水层（18)、PVA蓄水层（19)、过滤隔离层（20)、固体 CuS044 *5H20晶体（21)、补水导管（22)、注液孔（23)、屏蔽导线（24)、电极封端（25)和温度 控制器（26)组成； 上端盖（11)、电极外壳（12)和下端盖（13)构成的密封的电极体内表面由外向内依 次覆盖高分子树脂吸水层（18)、PVA蓄水层（19)和过滤隔离层（20)，密闭空间内装满 CuS04 ? 5H20晶体（21);高分子树脂吸水层（18)与PVA蓄水层（19)共同组成吸取聚集电 解质水溶液的系统；Cu电极（14)沿电极体轴线固定于上端盖电极封端（25)的中心孔；Cu 电极（14)的下端连有陶瓷渗透模块（15)，陶瓷渗透模块（15)露在电极体外壳外，Cu电极 (14)的上端连有屏蔽导线（24)，屏蔽导线（24)经接线封端密封引出；在电极体外壳的上端 盖（11)上预留注液孔（23)，预留的注液孔（23)外端连有补水导管（22)。
3. 根据权利要求2所述的自动控温的长效参比电极，其特征是所述参比电极（5)中还 安装有温度控制器（26)，温度控制器（26)分为三个部分，温度控制模块、加热线圈（16)和 温度传感器（17);加热线圈（16)位于电极体的底部，温度传感器（17)位于电极体中部，温 度控制模块位于上端盖（11)的顶部，引出的导线分别连接温度加热线圈（16)和温度传感 器（17)。
4. 根据权利要求2所述的自动控温的长效参比电极，其特征是所述参比电极主体结构 由上端盖（11)、电极外壳（12)、下端盖（13)组成，所用材料是高强度PVC、工程塑料ABS或 者有机玻璃等绝缘材料；上下端盖和绝缘材料之间采用环氧树脂进行密封。
5. 根据权利要求2所述的自动控温的长效参比电极，其特征是所述参比电极（5)为温 控性长效参比电极。
6. 根据权利要求2所述的自动控温的长效参比电极，其特征是所述高分子树脂吸水层 (18)由吸水性高分子树脂制作，主要成分为聚丙烯酸钠。
7. 根据权利要求2所述的自动控温的长效参比电极，其特征是所述PVA蓄水层（19)用 高性能PVA吸水海绵制作。
8. 根据权利要求2所述的自动控温的长效参比电极，其特征是所述过滤隔离层（20)用 细目涤纶纱网制作。
9. 根据权利要求2所述的自动控温的长效参比电极，其特征是所述Cu电极（14)为铜 含量大于99. 9%的高纯Cu。
10. 根据权利要求2所述的自动控温的长效参比电极，其特征是所述屏蔽导线（24)采 用RVP型或者RVVP型屏蔽线。
【文档编号】C23F13/10GK104372350SQ201310356536
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】徐承伟, 王梦城, 滕延平, 毕武喜, 徐华天, 陈新华, 姜有文, 陈洪源, 薛致远, 王禹钦, 赵君, 陈振华, 刘文会 申请人:中国石油天然气股份有限公司