专利名称：一种用于火筒式加热炉烟火管阴极保护的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种为油田工业用火筒式加热炉烟、火管提供防 腐保护的装置，具体地说是涉及一种用于火筒式加热炉烟、火管阴极 保护的装置。
技术背景石油工业用火筒式加热炉是油气生产和集输过程中广泛使用的加 热设备，在油田生产中发挥着巨大的作用。加热炉介质是从地下采上 来的未经过任何处理的含油污水，其中含有大量的氯离子、碳酸氢根 离子钙、镁离子等，由于水质本身盐度高等特点，水在不断加热循环 过程中使得pH值、碱度又不断升高，原因是HC(V逐渐转变成CO,造成，水质本身又含有S(V'离子，故生成了 Ca2+、 Mg2+、 Ba"的碳 酸盐街(CaC03、 MgC03 、 BaC03)和硫酸盐垢(CaS04、 MgC03、 BaS04)。加热炉表面沉积垢后易造成垢下腐蚀。形成垢下腐蚀的基 本条件是金属表面不同区域阳极电流密度和阴极电流密度的不平衡， 造成这种不平衡的一个主要原因就是金属表面垢和腐蚀产物在金属 表面的不均匀沉积。垢和腐蚀产物在金属表面的沉积，有效地阻止了 溶液中溶解氧与垢下金属表面的接触，使得这部分表面表现得较为闭 塞，另一方面没有垢和腐蚀产物覆盖的金属表面，仍然暴露于水介质 中，充分与氧接触，就形成了许多微小的供氧浓差电池，产生垢下氧 的特殊腐蚀。在腐蚀发生的金属表面，由于铁的溶解，产生的Fe2+ 可与水中的OH离子反应，生成溶解度极小的Fe (OH) 2，使得这一 部分溶液的pH值迅速降低，加速金属的进一步腐蚀。同时，溶液中 氯离子等，为保持腐蚀部位的阴阳离子的平衡，可迅速从溶液中透过 腐蚀产物或垢向蚀坑内迁移，迅速与Fe》形成铁的化合物，从而起到 加速腐蚀的作用，这是一个自催化过程，随着这种腐蚀过程的不断进 行，就造成了垢和腐蚀产物下的金属不断溶解，形成严重的垢下腐蚀。 现今，在加热炉中对于含油污水的防护措施主要是采用防腐涂层的方 法，利用防护涂层的化学惰性和抗结垢性能，使含油污水中的结垢物不易粘附在涂层表面，同时涂层也起到防腐蚀的作用。但由于烟、火 管外壁形状复杂及现场搬运、施工中造成的漏涂和涂层破损，使得加 热炉在运行过程中烟、火管外壁的漏涂和损伤处产生严重的腐蚀现 象，甚至导致烟、火管穿孔现象的发生。 实用新型内容为了解决火筒式加热炉上烟、火管外壁漏涂防腐层和涂层破损处 易产生严重的腐蚀现象，而现有防腐技术下的装置又无法解决的问 题，本实用新型提供一种用于火筒式加热炉烟、火管阴极保护的装蓴， 该种用于火筒式加热炉烟、火管阴极保护的装置与防腐涂层配合使用 后具有十分良好的防腐效果，提高了火筒式加热炉的使用时间。本实用新型的技术方案是该种用于火筒式加热炉烟火管阴极保 护的装置，由阳极体和支架构成，其中所述阳极体由四个结构相同的 单体组成，每个单体包括两块铝合金弧形副极板、 一块铝合金弧形主 极板，其中两块副极板串联后与主极板相并联，所述两块副极板位于 外层，主极板位于内层，上述每个单体内的各极板间均通过金属导体 做导体连接，其空间位置通过主副极板间的支撑筋固定。本实用新型具有如下有益效果由于本装置由四个结构相同的单 体组成，而每个单体包括两块铝合金弧形副极板和一块铝合金弧形主 极板，这种弧形铝合金阳极多排并行连接的结构首先起到分流的作 用，在应用过程中能够减小每块阳极板实际通过的电流，保护电流均 匀，能最大限度的增大阳极板的寿命；此外，这种弧形结构非常易于 在烟、火管外壁安装，与防腐涂层配合使用后，使得烟、火管寿命可 达10年以上，强制电流阴极保护相比，所需增加的成本少，且不需 专人管理。
图1是本实用新型中单体的结构示意图。 图2是本实用新型与烟、火管连接完毕后的结构示意图。 图中l-主极板，2-副极板，3-金属导体，4-固定板，5-支架，6-固定螺钉，7-烟火管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明阴极保护是一种公认的控制电介质中的钢质构筑物腐蚀的电化 学防腐方法，它能和防腐涂层相辅相成地起到防腐作用，延缓钢质构 筑物腐蚀延长其使用寿命。阴极保护主要分为两种强制电流阴极保 护和牺牲阳极阴极保护。本实用新型即是利用这一原理设计，将本体 内的阳极牺牲掉，来实现对烟、火管的保护。由图1所示，该种用于火筒式加热炉烟火管阴极保护的装置，由 阳极体和支架5构成，其中所述阳极体由四个结构相同的单体组成， 每个单体包括两块铝合金弧形副极板2、 一块铝合金弧形主极板1，其中两块副极板2串联后与主极板1相并联，所述两块副极板2位于 外层，主极板l位于内层，上述每个单体内的各极板间均通过金属导 体3做导体连接，其空间位置则通过主副极板间的支撑筋固定。图2 为本装置与烟、火管连接完毕后的结构示意图。实际制作时，各主副 极板的工作表面可为铸造面，应无氧化渣、毛刺、飞边等缺陷，且不 允许有裂纹团存在，允许有铸造缩孔，但其深度不得超过板厚度的 10%，最大深度不得超出lOmm，工作面应保持干净，不得沾有油漆 和油污。对于支架5要求材质采用碳素结构钢制造。成分应符合GB/T 700的规定，其表面处理应达到清洁无锈、并经镀锌或喷砂处理，镀 锌层质量应符合GB/T3764的规定。在方案设计时，要根据加热炉烟、火管外壁的面积来进行计算以 确定所需阳极体的数量，使其牺牲阳极进行阴极防腐的效果最理想。此外，考虑到更换极板的方便，可以在所述支架5上焊接有一块 弧形固定板4，其上开有螺纹孔，通过固定螺钉6将主极板1固定于 支架5上，这样， 一旦发现有极板已经被彻底腐蚀掉，就可以将其单 独更换。本装置在安装时，将支架5悍接在烟、火管的外壁上，在接近加 热炉人口处再焊接一锌参比电极，并通过特制接口接出，以便随时进 行电位测量。
权利要求1、一种用于火筒式加热炉烟火管阴极保护的装置，由阳极体和支架(5)构成，其特征在于所述阳极体由四个结构相同的单体组成，每个单体包括两块铝合金弧形副极板(2)、一块铝合金弧形主极板(1)，其中两块副极板(2)串联后与主极板(1)相并联，所述两块副极板(2)位于外层，主极板(1)位于内层，上述每个单体内的各极板间均做导体连接，其空间位置通过主副极板间的支撑筋固定。
2、 根据权利要求1所述的一种用于火筒式加热炉烟火管阴极保 护的装置，其特征在于所述支架(5)上焊接有一块弧形固定板(4)， 其上开有螺纹孔，通过固定螺钉(6)将主极板(1)固定于支架(5) 上。
专利摘要一种用于火筒式加热炉烟火管阴极保护的装置。主要解决火筒式加热炉上烟、火管外壁漏涂防腐层和涂层破损处易产生严重的腐蚀现象而现有装置又无法解决的问题。其特征在于所述阳极体由四个结构相同的单体组成，每个单体包括两块铝合金弧形副极板(2)、一块铝合金弧形主极板(1)，其中两块副极板(2)串联后与主极板(1)相并联，所述两块副极板(2)位于外层，主极板(1)位于内层，上述每个单体内的各极板间均做导体连接，其空间位置通过主副极板间的支撑筋固定。该种用于火筒式加热炉烟、火管阴极保护的装置与防腐涂层配合使用后具有十分良好的防腐效果，提高了火筒式加热炉的使用时间，使得烟、火管的使用寿命可达10年以上。
文档编号C23F13/06GK201082902SQ20072017453
公开日2008年7月9日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者冬 万, 徐文杰, 黎 曾, 王明信 申请人:大庆油田有限责任公司