专利名称：油气输送管道保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及管道的保护装置，特别是涉及一种油气输送管道的绝缘层的保护、保护 与管道相连的设备及交流干扰和交流腐蚀防护。
背景技术：
在石油石化工业的油(气)输送管线系统中，因为管道防护和阴极保护的需要，会在输 送管线上包覆一层一定厚度的绝缘层，厚度通常不会超过20mm。由于有绝缘层的存在，电流 通过空间感应(互感耦合)、电压通过空间静电感应(电容耦合)、入地电流耦合(电阻耦合) 会使管道(储罐)上产生感生电动势、过电压。感生电动势和过电压会对管道产生电化学腐 蚀，加速管道损坏，过电压会损坏与管道相连的设备(特别是阴极保护装置)，会造成管道绝 缘层破坏和危及人身安全。
目前我公司研制出的"钢质管道防护工程用去耦器"(专利申请号为200710169063. X)， 该去耦器可以在不影响管道阴极保护的前提下限制各种耦合在管道上产生的感应电动势、过 电压幅值，对管道的交流干扰和交流腐蚀有防护作用。但对雷击输电线路或输电线路对地闪 络，入地电流经过接地装置向管道耦合，破坏管道绝缘层的防护，还缺少相应的措施，因此， 要全面的防护互感耦合、电容耦合和电阻耦合带来的破坏需要增加其它设备。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种油气输送管道保护装置，以适用于油气输 送管道的绝缘层的保护，并具有交流干扰和交流腐蚀防护功能。 本实用新型解决其技术问题采用以下的技术方案.-
本实用新型提供的油气输送管道保护装置，其包括去耦器和屏蔽地线，其中去耦器埋 于地中，或者安装在支撑桩的顶部，支撑桩的下端埋于地中。去耦器的负极接点通过一根电 缆与油气输送管道相连，去耦器的正极接点通过一根电缆与屏蔽地线相连。
本实用新型提供的油气输送管道保护装置，其用于保护油气输送管道的绝缘层、保护与 管道相连的设备及交流干扰和交流腐蚀防护。
本实用新型具有全面防护油气输送管道因互感耦合、电容耦合和电阻耦合引起管道绝缘 层的破坏，保护与管道相连的设备，限制感应电动势、过电压的幅值，具有交流干扰和交流 腐蚀防护功能。具体如下
l.适用于管道的绝缘层的保护。当入地电流经过接地装置入地，并向管道传播时，油气 输送管道保护装置的屏蔽电线首先收集电流，使入地电流产生的过电压加在屏蔽地线上，油 气输送管道保护装置的去耦器通过其限压功能，将管道与屏蔽地线之间的电位差限制在绝缘 层可以接受的范围以内；当互感耦合、电容耦合在管道上产生较高的感生电动势或过电压时， 去耦器通过其限压及排流功能，将管道与屏蔽地线之间的电位差限制在绝缘层可以接受的范 围以内，并将电荷由屏蔽线转移到大地中。2. 适用于与管道相连的设备的保护。与管道相连的设备通常为强制电流阴极保护装置和 各种传感器，其工作电压较低，易受浪涌破坏。油气输送管道保护装置通过去耦器和屏蔽地 线将管道与大地之间的电位限制在200V以内，保护与管道相连的设备不被浪涌破坏。
3. 管道因互感和电容耦合会存在数十到数千伏的感应电压，油气输送管道保护装置通过 去耦器和屏蔽地线将管道与大地之间的电位限制在5V以内，具有对管道的交流干扰和交流腐 蚀防护功能。
图1为油气输送管道保护装置应用方式一。
图2为油气输送管道保护装置应用方式一的侧视图。
图3为油气输送管道保护装置应用方式二。
图4为油气输送管道保护装置应用方式三。
图5为防腐屏蔽地线的结构示意图。
图中l.接地装置；2.去耦器；3.屏蔽地线；4.电缆；5.油气输送管道；6.电缆连 接点；7.支撑桩；8.导电高分子材料防腐层；9.金属防腐层；10.金属铰线。
具体实施方式
本实用新型提供的油气输送管道保护装置，其结构如图1和图2所示包括去耦器2和
屏蔽地线3。其中去耦器2安装在支撑桩7的顶部，去耦器2的负极接点通过一根电缆4 与油气输送管道5相连；去耦器2的正极接点通过一根电缆4与屏蔽地线3相连，编号6是 电缆连接点。去耦器2也可埋于地中使用。
所述的去耦器2可以带安装箱。该去耦器可以采用我公司研制出的"钢质管道防护工程 用去耦器"(专利申请号为200710169063. X)，其结构是包括可控硅、耦合触发装置、浪 涌防护器件和端口，可控硅的控制极接至耦合触发装置的电抗元件，可控硅通过耦合触发装 置同浪涌防护器件并连，浪涌防护器件的两端引出端口。
所述的屏蔽地线3可采用柔性防腐接地极、线状金属导体、防腐屏蔽地线中的一种。其
中柔性防腐接地极可采用本公司研制的"一种水平柔性防腐接地极"(专利申请号 200720088986.8)，其结构主要是包括金属绞线，该金属绞线外部包覆有导电橡胶。线状金属 导体采用铜绞线、铝绞线、钢绞线、钢管、铜管、铝管、扁钢、铜排、铝排中的一种。防腐 屏蔽地线包括金属绞线和导电防腐层。
防腐屏蔽地线采用的导电防腐层，可以采用金属防腐层9、导电高分子材料防腐层8中 的一种，或者是由金属防腐层和导电高分子材料防腐层组成的复合防腐层。每米长度的防腐 屏蔽地线的导电防腐层至少应能够承受20 100kA (8/20ps)雷电浪涌电流。
防腐屏蔽地线可采用金属绞线10外加金属防腐层9 (见图5—2)，或是金属绞线10外面 包覆一层导电橡胶、导电塑料等高分子材料形成的导电高分子材料防腐层8 (见图5 — 1)，也 可以是金属绞线10外面包覆上述几种形式防腐层的组合形成的复合防腐层(如图5 —3所示); 每米长度的防腐屏蔽地线的防腐层至少应能够承受20 100kA (8/20us)雷电浪涌电流。
上述的金属防腐层9可由锌、锡、铝、镍、铜、钢、银、金、鉑、钛、钯、铱金属中的 一种，或多种金属的合金，或多种金属的稀土合金制成。
上述的导电高分子材料防腐层8可由导电橡胶、导电塑料、导电树脂、导电橡塑、导电 漆中的一种制成，导电高分子材料防腐层8至少应能够承受20 100kA (8/20us)雷电浪涌 电流。
在油气输送管道的附近如果有输电高压铁塔或变电站地网1 (见图3和图4)时， 一般情 况下，输电线路产生的各种耦合会在管道上产生的感应电动势、过电压。特别是输电高压铁 塔遭雷击或输电线对地闪络时，这些构筑物的周围会出现很高的电位，而油气输送管道5因 为绝缘层的存在，电位相当于无穷远处的地电位，这样，管道的绝缘层便会承受很高的电压， 当电压超过绝缘层的承受能力时，绝缘层会发生电击穿。为了防止这种击穿，采用屏蔽地线 3来对这种过电压进行屏蔽并对收集电流，然后由去耦器2将油气输送管道5和屏蔽地线3 进行等电位连接，去耦器2提供电流通路，用于限制管道与屏蔽电线之间的电位，达到保护 绝缘层的目的。
当油气输送管道5附近有高压输电线路存在时，管道上会因互感耦合、电容耦合等在管 道上产生的感应电动势、过电压，屏蔽地线3埋于地中，电位较低，去耦器2将管道上的感 应电动势、过电压进行限制，并将电荷转移到屏蔽地线，由屏蔽地线3向大地发散。
在铁塔和油气输送管道5之间，沿平行于管道敷设一段屏蔽地线3，屏蔽地线3的中点在 铁塔与管道的垂线上。 应用举例
在本实用新型油气输送管道保护装置中，去耦器2根据需要的不同，可以分为几种安装
方式
a. 在铁塔或变电站地网(接地装置)之间设置屏蔽地线3，若对地短路电流不大，视电 力系统的短路电流而定，只要在屏蔽地线3与油气输送管道5之间的屏蔽地线的中心垂线处 敷设一个去耦器2即可(如图l)，屏蔽地线的长度L根据情况而定，通常L为75 200m。
b. 在铁塔或变电站地网(接地装置)之间设置屏蔽地线3，若对地短路电流过大，视电 力系统的短路电流而定，则在屏蔽地线3的两端距中点处L/4处各安装一个去耦器2(如图3); 屏蔽地线的长度L根据情况而定，通常L为75 200m。
c. 若油气输送管道5两侧都有接地装置1，在铁塔或变电站地网(接地装置)之间设置 屏蔽地线3，屏蔽地线3的敷设是在b安装的基础上，在油气输送管道5另一侧敷设去屏蔽 地线3，两边的屏蔽地线汇结以后与去耦器2连接，去耦器2的安装与前面相同。
本实用新型采用的电缆4，其与油气输送管道5和屏蔽地线3可利用焊接或压接方式进行 连接。
权利要求1.一种油气输送管道保护装置，其特征在于包括去耦器(2)和屏蔽地线(3)，其中去耦器(2)埋于地中，或者安装在支撑桩(7)的顶部，支撑桩(7)的下端埋于地中；去耦器的负极接点通过一根电缆(4)与油气输送管道(5)相连，去耦器的正极接点通过一根电缆(4)与屏蔽地线(3)相连。
2. 根据权利要求1所述的油气输送管道保护装置，其特征是所述屏蔽地线(3)采用柔性 防腐接地极、线状金属导体、防腐屏蔽地线中的一种。
3. 根据权利要求2所述的油气输送管道保护装置，其特征是线状金属导体采用铜绞线、 铝绞线、钢绞线、钢管、铜管、铝管、扁钢、铜排、铝排中的一种。
4. 根据权利要求2所述的油气输送管道保护装置，其特征是防腐屏蔽地线采用金属绞线 (10)外加金属防腐层(9)。
5. 根据权利要求2所述的油气输送管道保护装置，其特征是防腐屏蔽地线采用金属绞线 (10)外面包覆一层导电橡胶或导电塑料或导电橡塑或导电树脂或导电漆形成的导电高分子材料防腐层(8)。
专利摘要本实用新型涉及油气输送管道保护装置，其包括去耦器(2)和屏蔽地线(3)，其中去耦器安装在支撑桩(7)的顶部，或者埋于地中；去耦器的负极接点通过一根电缆(4)与油气输送管道(5)相连，去耦器的正极接点通过一根电缆与屏蔽地线相连。本实用新型提供的油气输送管道保护装置，其用于保护油气输送管道的绝缘层、保护与管道相连的设备及交流干扰和交流腐蚀防护。本实用新型具有全面防护油气输送管道因互感耦合、电容耦合和电阻耦合引起管道绝缘层的破坏，保护与管道相连的设备，限制感应电动势、过电压的幅值，具有交流干扰和交流腐蚀防护功能；适用于管道的绝缘层的保护，与管道相连的设备的保护，以及管道的交流干扰和交流腐蚀防护。
文档编号C23F13/00GK201195750SQ20082006675
公开日2009年2月18日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者旭 刘, 张祥贵, 解子燕 申请人:武汉爱劳高科技有限责任公司