[实用新型]一种金属管道表面抗腐蚀的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于金属抗腐蚀领域，更具体地，涉及一种利用电磁场/波实现金属管道表面抗腐蚀的装置。

背景技术

腐蚀是长期困扰工业生产的一大问题，以石油化工行业为例，每年石油化工行业由于腐蚀而造成的损失远远大于水灾、火灾及地震等自然灾害所造成的损失，其中，金属管道腐蚀占很大比例。在技术进步和工业要求下，各种新型管道生产制造技术迅速发展，各种抗腐蚀方法也应运而生。

常用的金属抗腐蚀方法主要有以下几种。第一种是通过在金属管道内添加抗腐蚀剂，这种方式能较为有效地防止管道内介质与金属管道发生化学反应，但由于试剂的添加会改变管道内介质的化学组成，因而该方法不被广泛采用。第二种是用溅射的方式制造非晶态金属抗腐蚀涂层，该涂层性质稳定，不会改变管道内介质的化学组成，由于涂层对金属管道和管道内流体介质起到了隔离作用，能够抑制腐蚀的发生；但是，由于非晶态金属涂层受热时倾向于结晶，对氢脆也很敏感，对涂层的制备工艺、以及管道的应用条件有诸多限制。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于提供一种金属管道表面抗腐蚀的装置，其中通过对其关键组件的结构及其设置方式、材料、电磁场产生方式、能量传输方式等进行改进，与现有技术相比能够有效解决现有金属抗腐蚀效果不稳定、且可能引入杂质的问题，并且该装置的能量传输效果好、安全性好，便于实际应用。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种金属管道表面抗腐蚀的装置，其特征在于，该金属管道表面抗腐蚀的装置包括振荡电路、线圈和导磁环；金属管道套在所述导磁环内；所述线圈缠绕在所述导磁环上，并且该线圈与所述振荡电路相连形成电流回路；所述导磁环用于向所述金属管道引入交变电磁场，使金属管道表面抗腐蚀。

作为本实用新型的进一步优选，所述振荡电路(10)还通过功率开关电路与脉冲产生电路相连。

作为本实用新型的进一步优选，所述导磁环为铁氧体环，该铁氧体环为四边形环、五边形环、六边形环和圆形环中的任意一种。

作为本实用新型的进一步优选，所述振荡电路用于向所述线圈输送振荡电流，该振荡电流的频率为20KHz～1000KHz。

通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本实用新型中的金属管道表面抗腐蚀装置采用纯物理的方式，通过振荡电路、线圈、导磁环(如铁氧体环)等，将交变电磁场传递到金属管道里，不引入其他杂质，稳定性高。该金属管道表面抗腐蚀的装置，铁氧体环以闭合形式环绕在金属管道上，交变电信号通过铁氧体环，耦合到金属管道，使金属管道中也产生交变电流；高频交流电会产生交变磁场，磁场方向垂直于交流电电流方向，带电离子或者电子在该交变磁场中受到指向管道外侧表面的洛伦兹力，从而产生了趋肤效应；趋附效应使电流只从管道表面流过，管道内部输运的液体中电流很小，甚至为零；管道内表面金属失去的电子将转移到管道的外侧，从而抑制管道和液体(如水等)发生化学反应，防止管道腐蚀。

2.本实用新型产生交变电磁场在管道中左右延伸，即使较远距离会存在些衰减，但是仍能大大扩展交变电磁场对金属管道的作用范围。导磁环(尤其是铁氧体环)具备导磁率较高，磁导率越高，低频的阻抗越大，高频的阻抗越小，能够更好地将交变电磁场(尤其是高频交变电磁场)引入到金属管道中，并将电感线圈的能量耦合到金属管道。比起直接在管道上缠绕线圈引入电磁场的方式，本实用新型通过采用含有导磁环的互感线圈，能有效降低电磁场的能量损失，高效的实现电磁场的传递。

导磁环套在管道上，线圈则缠绕在导磁环上(既可缠绕导磁环的一部分了，例如四边形环的某一边，也可缠绕整个导磁环)，形成等效变压器电路；优选的，导磁环为铁氧体、钴和镍的一种或其混合物，该导磁环所在平面的法线方向与管道的轴线方向的夹角为0°～60°，能够很好的传输振荡电路的能量，便于对金属管道表面进行抗腐蚀保护。

3.本实用新型的趋肤深度(即△)优选为不超过2mm(例如，可进一步的优选为0.5mm、1mm、1.5mm)，既确保了交变电磁场对金属管道表面的保护效果，又避免了电磁波能量其他方面的损失。另外，由于趋肤深度使电磁场的能量集中在管道表面位置附近，管道内部输送的液体(如水)中的电磁场能量极小，在管道外壁传输的电磁场也最终会导入大地，安全性高。

附图说明

图1是本实用新型中金属管道表面抗腐蚀的装置的结构示意图；

图2是导线周围磁场随导线根数增加的示意图，其中图2a对应1根导线，图2b对应2根导线，图2c对应多根导线；