[发明专利]一种管道阴极保护多试片极化探头

说明书

技术领域

本发明是一种管道阴极保护多试片极化探头。涉及管道系统技术领域。 

背景技术

目前，大多数油气管道阴极保护极化探头采用微孔陶瓷半透膜用于参比电极内外电解质的导通，该半透膜允许溶剂通过，在渗透作用下经过一段时期后必然导致参比电极溶液的漏失甚至半透膜的堵塞、污染和铜棒的氧化，最终导致极化探头失效。虽然采用大体积的双腔式结构和特殊填料可以缓解这一问题并延长极化探头的使用寿命，但并不能根本解决这一问题。此外，大多数极化探头的极化试片数量和面积是固定的，无法满足各种条件下的阴极保护有效性评价的要求，极化试片多位于极化探头的底部，无法确保极化试片与土壤的紧密接触。 

CN201319014Y公开了一种极化测试探头，《煤气与热力》第30卷第4期公开了一种“极化探头在埋地钢质管道阴极保护的应用”，CN2915885Y公开了一种埋地型铜/硫酸铜参比电极，但它们的寿命均不理想。 

发明内容

本发明的目的是发明一种避免参比电极溶液的渗透漏失、半透膜堵塞和电极的腐蚀、寿命长、极化试片面积可调的管道阴极保护多试片极化探头。 

本发明是一种油气管道阴极保护多试片极化探头，使用离子导电聚合物，它可在不渗透水的情况下导通极化探头参比电极内外的电解质并测量极化探头的电位，可以避免以往极化探头参比电极溶液的漏失、污染和半透膜堵塞以及铜棒的氧化，保证了极化探头的长期有效性。同时，由于不渗透结构，可以使得极化探头腔体体积大大减小。此外，多个极化试片安装在极化探头外壳的侧面，极化试片可以高于外壳侧面，有利于其与土壤紧密接触，通过连接到管道上极化试片的数量实现极化面积和通断电位的调节，未连接到管道的极化试片用来测量自然电位。 

本发明由离子导电聚合物1、内腔2、内盖3、外腔4、外盖5、铜棒6、引线Ⅰ7、电缆8、试片Ⅰ9、引线Ⅱ10、试片Ⅱ11、引线Ⅲ12、饱和硫酸铜溶液13组成。 

有外盖5的外腔4将有内盖3的内腔2套在中下部的中心；离子导电聚合物 1固定在内腔2底部中心；内腔2与内盖3通过螺纹和垫圈吻合密封；外腔4和外盖5机械密封；铜棒6从内盖3上插入内腔2内，并密封在内盖3上；电缆8从外盖5中部引入外腔4里；电缆8包含引线Ⅰ7、引线Ⅱ10和引线Ⅲ12；引线Ⅱ10和引线Ⅲ12分别连接的试片Ⅰ9和试片Ⅱ11通过螺纹和垫圈安装在外腔4的外表面上；内腔2内装有饱和硫酸铜溶液13。 

离子导电聚合物1保证了饱和硫酸铜溶液13与外界介质的导通并可测量到电位；由于不存在溶液漏失、半透膜堵塞和铜棒腐蚀问题，保证了极化探头的长期寿命；测量过程中可以将试片Ⅰ9和试片Ⅱ11单独或一起连接到管道上测量电位，实现了极化面积可调。 

所述离子导电聚合物1有多种类型和制备方法，在国内外均已有商业化成品，本发明选管道阴极保护用柔性阳极同材质的导电聚合物作为离子导电聚合物制备极化探头； 

所述内盖3和外盖5为内侧有内螺纹的盖； 

所述内腔2为上口有外螺纹的圆筒； 

所述外腔4为上口有外螺纹、侧面有内螺纹孔和引线孔的方筒；试片Ⅱ11安装在此内螺纹孔上，引线通过引线孔连接到试片Ⅱ11上。 

制备管道阴极保护多试片极化探头的核心在于使用了不渗透水的离子型导电材料作为电解质导通部件和多极化试片的极化探头结构设计；离子型导电材料不仅限于离子导电聚合物，也可采用金属氧化物为基体烧制的固体电解质陶瓷；该阴极保护多试片极化探头的参比电极类型不仅限于铜/硫酸铜饱和溶液参比电极，同样适用于其他类型的参比电极；极化探头外壳上的多试片结构不仅限于安装于1个侧面上，同样适用于4个侧面都安装极化试片，极化试片的数量可以多于8个。 

本发明的有益效果：本发明提供一种油气管道阴极保护多试片极化探头，使用离子导电聚合物，它可在不渗透水的情况下导通极化探头参比电极内外的电解质并测量极化探头的电位，可以避免以往极化探头参比电极溶液的漏失、污染和半透膜堵塞以及铜棒的氧化，保证了极化探头的长期有效性。同时，避免参比电极溶液的渗透漏失、半透膜堵塞和电极的腐蚀，寿命长，极化试片面积可调。由于不渗透结构，可以使得极化探头腔体体积大大减小。此外，多个极化试片安装在极化探头外壳的侧面，极化试片可以高于外壳侧面，有利于其与土壤紧密接触，通过连接到管道上极化试片的数量实现极化面积和通断电位的调节，未连接到管 道的极化试片用来测量自然电位。 

本发明是一种管道阴极保护多试片极化探头，适用于管道阴极保护测量过程中极化探头通断电位和自然电位的检测和长期监测。 

附图说明