一种天然气管道高效防腐保护装置

本发明属于天然气管道设备，具体来说是一种天然气管道高效防腐保护装置，尤其是针对复杂环境下的天然气管道防腐。

背景技术：

1、随着中国社会经济快速发展，天然气作为一种清洁能源被广泛使用，管道作为天然气输送的主要方式得到大力发展。然而，由于所敷设管道大部分处于地下，长期和酸碱等腐蚀性物质进行接触，在接触处形成化学或者电化学反应，致使管道产生腐蚀进而导致出现管道穿孔等恶劣情形，严重威胁到人类生命财产安全。因此需对埋地天然气管道进行防腐操作，以此杜绝安全隐患。

2、目前对于金属管道腐蚀保护办法主要为外加电流、牺牲阳极和管道外加防腐层，如公开号为cn 109161902a公布了一种新型管道防腐办法，通过改变阳极的组成来达到管道保护目的，但是对于低电阻、高含水等复杂情形下的管道防腐效果并未得到保证。又如专利号cn 108980519 a公布了一种带有保护壳的保护方法，可很好的防止酸碱物质与管道本体进行接触，但其需进行真空处理，成本较高，因此需要研发一种方便且保护效果好的装置。

技术实现思路

1、本发明的目的主要是为了解决传统防腐措施在复杂情形下保护效果差的缺点，提供一种防腐效果好、保护时间长的天然气管道防腐方法，从而达到延长天然气管道使用寿命的目的。

2、本发明解决其技术问题采用的方案是：本发明所述的一种天然气管道高效防腐保护装置，包括管道本体、外部防腐单元、梯型保护壳、支撑架、弯月形约束板、电极连接口、气体监测器、内置导线组成。所述管道本体为保护对象；所述外部防腐单元由长方形顶板、铰链和梯型保护壳构成，上述组合体可将管道本体和外部腐蚀环境隔绝开来，致使管道内部不易发生金属管道腐蚀反应；所述支撑架用于保持管道在梯型保护壳中处于抬空位置；所述弯月形约束板利用其自身结构材料特点将管道本体嵌在保护板内进行固定；所述气体监测器可测量保护单元含有的腐蚀性气体含量，含量超过规定范围可实现远程报警操作；所述内置导线部署于梯形保护壳内部，连接气体监测器和电极，实现外加电流功能。

3、优选的，弯月形约束板采用可塑性较强的高分子材料制作，可适用于不同管径的管道，使管道本体嵌在钢套管内部不易滑动。

4、优选的，支撑架中心延长线和长输管道本体圆心之间呈现60°夹角，使其呈现正三角形排列，确保单个支撑架受力相同，最大程度上避免支撑架的损坏以此阻碍管道出现掉落现象。

5、优选的，弯月形约束板和支撑架间为镶嵌式连接，以便对超过弯月形约束板最大直径约束的管道进行弯月形约束板替换，使管道本体牢牢镶嵌于梯形保护壳内部，不发生滑移。

6、优选的，电极连接口有两处，可确保在复杂环境下将两处电极连接口同时接入电源以确保管道处于安全状态；或将一处接入电源，另一处作为管道进行外加的电流的阴极保护时管道电位的测量电极连接口。

7、优选的，为了确保管道的腐蚀程度，管道本体须涂防腐漆。

8、优选的，长方形顶板两侧均安装高防水高分子聚合材料，在长方形顶板和梯形保护壳接触后可实现土壤中的水分不进入梯形保护壳内部。

9、优选的，梯形保护壳底部为浅v型设计，确保在保护壳内水分直接与支撑架相接触，可在管道开挖时进行抽水操作。

10、具体连接方式

11、一种天然气管道高效防腐保护装置具体连接方式是：装置上方为长方形顶板，顶板上方为覆土面，下方非覆土面上安置一个气体监测器，和顶部盖板呈现焊接连接；顶板与保护外壳本体用钢制铰链进行链接，内部含有电线，与内置于长方形顶板内电线相连接和气体监测器相连通；管道本体位于两个弯月形约束板之间，管道本体被弯月形约束板扣住，不会发生横移；弯月形约束板位于支撑架上方，支撑架用于支撑管道；在支撑架和弯月形约束板连接处为电极连接口，实现管道外加电流保护；电极连接口可与内置于保护外壳、支撑架、钢制铰链电线连接，实现气体监测器的电源供应。

12、本发明优点：保护能力强，综合性强，效率高。

技术特征：

1.一种天然气管道高效防腐保护装置，其特征在于：该装置包括(1)顶部盖板、(2)气体监测器、(3)内置电线、(4)钢制铰链、(5)管道本体、(6)电极接入口、(7)电极接入口、(8)梯形保护壳、(9)弯月形约束板、(10)支撑架组成，(10)支撑架与(8)保护外壳为焊接连接，(9)弯月形约束板在进行适配选择后与(10)支撑架为镶嵌式连接，(9)弯月形约束板利用其自身结构材料特点将(5)管道本体嵌在保护板内。

2.根据权利要求1所述的一种天然气管道高效防腐保护装置，其特征在于：(1)顶部盖板两端和(8)梯形保护壳连接处敷设高分子材料，可在最大程度上避免土壤环境的水分子进入(8)梯形保护壳内部。

3.根据权利要求1所述的一种天然气管道高效防腐保护装置，其特征在于：阴极保护系统由(5)管道本体，(10)支撑架，(9)弯月形约束板，(2)气体监测器组成，当(2)气体监测器发生保护壳内部天然气浓度超过某一值时，会自动报警并远程传送。

4.根据权利要求1所述的一种天然气管道高效防腐保护装置，其特征在于：(8)梯形保护壳底部为浅v形设计，可将(8)梯形保护壳内部积水集中于一处，避免其与其他内部设施相接触。

5.根据权利要求1所述的一种天然气管道高效防腐保护装置，其特征在于：为了提升管道的防腐效果，(5)管道本体需涂有防腐漆。

技术总结
本发明公开了一种天然气管道高效防腐保护装置，该装置主要包括顶部盖板、钢制铰链、管道本体、保护外壳、支撑架、弯月形约束板、电极连接口、气体监测器等零件，保护装置内电极连接口用于接受外部电源，实现管道外加电流的阴极保护；保护单元把管道本体嵌在内部来提供保护作用，同时梯形保护壳底部为浅V形状设计，可最大程度避免积水与内部设施接触，气体监测器可实时监控内部腐蚀气体，出现异常时远程传送给工作人员；该装置多个部件共同运作可高效稳定实现对管道腐蚀保护，具有保护时间长、操作简便、成本低廉等特点，适用领域广泛且效果优异。

技术研发人员：陈颖,陈利琼,张森,赵翔,余长,杨文明,黄婧婷
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13