[发明专利]一种新型天然气管道防腐装置及方法

说明书

本发明专利公布了一种新型天然气管道防腐装置及方法，装置包括天然气管道、导线、阳极外壳、填充料、牺牲阳极，天然气管道与阳极外壳之间通过导线连接，填充料布置在阳极外壳内部，牺牲阳极布置在填充料内部。防腐方法为：牺牲阳极的镁、铝等金属元素失去电子被腐蚀，天然气管道则得到保护；填充料将牺牲阳极均匀包裹，避免牺牲阳极直接与土壤接触发生腐蚀，填充料与土壤良好接触。本发明益处在于：填充料中布置有6％的硫酸钠，该成分可以使得装置适应高电阻率的土壤；填充料中布置有50％的膨润土，该成分可以使得装置在干燥的土壤中保证高电流密度；本发明体积轻巧、质量轻、安装便捷、使用寿命长，维护成本低。

技术领域

本发明涉及防腐技术领域，尤其涉及一种新型天然气管道防腐装置及方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，能源消耗也在逐年递增，天然气的使用量也是与日俱增，而天然气的运输主要是依靠埋地管道输送，管道运输具有高效、快捷、经济、适应性强等优势。

我国地域辽阔，埋地管道在输送能源方面发挥着不可替代带的作用，极大地推动了国民经济的发展。然而，管道通常埋设于地表下方，受地面下方复杂的工程地质情况及长期与酸碱等腐蚀性物质接触等因素的影响，管道在使用达到一定年限时间之后会出现破损的情况。

截止目前，国内外有关于长距离埋地运输管道因腐蚀造成破损，导致发生天然气泄漏的事故屡见不鲜，也给国家和社会带来巨大的经济财产损失和人员伤亡。鉴于管道泄漏引起的事故危害性极大，针对天然气管道的保护与防腐工作尤为重要。

采用牺牲阳极的电化学保护法是比较常见的一种防腐方案，但是该传统方案仍存在着不足和问题：1、在干燥的土壤中，防腐效果会降低；2、在高电阻率的土壤中，防腐效果会降低。

发明内容

针对传统方案的不足和缺点，本发明提供一种新型牺牲阳极的电化学保护法，能够克服传统方法的缺陷，从而达到延长天然气管道使用寿命的目的。

一种新型天然气管道防腐装置，包括天然气管道、导线、阳极外壳、填充料、牺牲阳极，所述天然气管道与阳极外壳之间通过导线连接，所述填充料布置在阳极外壳内部，所述牺牲阳极布置在填充料内部。

所述牺牲阳极主要由镁、铝、锌、锰四种元素构成，同时包含微量镍、铁、铜元素。

进一步的，所述牺牲阳极的元素构成的质量占比分别为：铝：5.5％至6.8％；锌：2.0％至3.0％；锰：0.1％至0.5％；镍：小于0.001％；铁：小于0.002％；铜：小于0.02％，剩余成分均为镁。

所述填充料的成分主要包括：硫酸钠、硫酸镁、膨润土、硫酸钙。

进一步的，所述元素构成的质量占比分别为：硫酸钠：6％；硫酸镁：24％；膨润土：50％；硫酸钙：20％。

所述新型天然气管道防腐方法具体如下：

通过导线将天然气管道与牺牲阳极连接，牺牲阳极的镁、铝等金属元素失去电子，发生电化学反应，牺牲阳极被腐蚀，而天然气管道则成为阴极得到保护，避免被腐蚀；填充料将牺牲阳极均匀包裹，避免牺牲阳极直接与土壤接触发生腐蚀，具体填充料使用量的标准是5千克牺牲阳极材料匹配25千克填充料，实际操作施工时保证填充料与土壤的良好接触，具有较好的密实性。同时，相邻牺牲阳极的间距布置在3米以上。

本发明的有益效果：阳极实际发生电流量大于2000A·h/kg，实际电流效率大于50％，电流效率高；填充料中布置有6％的硫酸钠，该成分可以使得装置适应高电阻率的土壤，从而提高电流密度，提升防腐效率；填充料中布置有50％的膨润土，该成分可以使得装置在干燥的土壤中保证高电流密度；相邻阳极之间的距离布置在3米以上可以节约施工成本的同时保证良好的效率；本发明体积轻巧、质量轻、安装便捷、使用寿命长，维护成本低。

附图说明