[发明专利]用于可清管水管道的原位阴极保护的装置和方法

说明书

公开了用于清洁管道(P)内表面上的沉积物并形成保护涂层的装置和方法。该装置包括：清洁工具，其通过流体(F)的流动在管道(P)内部移动，该清洁工具包括多个引导盘(18、20)，这些引导盘接合管道表面并沿着清洁工具的纵向轴线(A)安装；阳极(118)，其位于清洁工具内；以及外加的电流源，其电连接至阳极(118)和管道(P)内部，当从电流源施加电流时，管道(P)内部充当阴极，使得离子(114)从阳极(118)流过流体(F)，流向管道(P)内部。

技术领域

实施例大体上涉及配备有阴极保护系统的管道清管器。特别地，实施例涉及一种管道清管器，其包括用于将阴极层沉积在管道内部上的阴极保护系统。

背景技术

用于检查、清洁和维护管道的仪器通常称为管道清管器。在一些应用中，在流过管道的管道流体的压力下，管道清管器沿着管道的内部推进。为了促进管道清管器的前进，通常设置一个或多个从管道清管器的纵向主体向外延伸的柔性引导盘或杯。柔性引导盘延伸到管道的内壁，从而在管道和管道清管器之间形成密封。如果密封基本完成，则促使管道清管器以管道流体的速度行进。在一些应用中，设置通过管道清管器的流动通道以允许一部分管道流体流过管道清管器，从而调节管道清管器的速度。

对于管道清管器的操作而言，在管道内形成水垢、密尔(mil)、碎屑、泥、沙、锈、化学物质等可能会引起问题。在清管器之前的碎屑可能会使管道清管器的速度降低到低于执行所需应用所需的最低速度，或者在某些情况下，可以完全阻止管道清管器向前移动通过管道。而且，用于调节管道清管器速度的流动通道减小了可以施加到管道清管器以驱动其通过管道的最大流体力，因此当遇到碎屑或其他障碍物时，会增加管道清管器被卡在管道中的可能性。如果管道清管器卡在管道中，则管道流体的流动会受到限制或阻碍。通常，恢复管道清管器的应急计划包括在清管器被卡住的地方切断管道以移除清管器。一旦移除清管器，就可以重新连接管道并重新使用。该应急计划的成本很高，因为在清理管道时，受抑制的管道流量以及停机时间。

因此，需要先进的系统和方法，以有效地清洁管道并使管道长期保持清洁、无碎屑和无腐蚀。

发明内容

一个示例实施例是一种用于清洁管道内表面上的沉积物并在其上形成保护涂层的装置。该装置包括：清洁工具，其通过流体的流动在管道内部移动，该清洁工具包括多个引导盘，这些引导盘接合管道表面并沿着清洁工具的纵向轴线安装；阳极，其位于清洁工具内；以及外加的电流源，其电连接至阳极和管道内部，当从电流源施加电流时，管道内部充当阴极，使得离子从阳极流过流体，流向管道内部。

施加的电流源可以包括安装在清洁工具上的电池。阳极可以包括选自由混合金属氧化物(“MMO”)、镀铂铌(“PtNb”)和镀铂钛(“PtTi”)组成的组的材料。清洁工具还可以包括接合管道内表面的支撑构件。该装置还可包括包封阳极的包封剂，其中包封剂包括亲水性蜡质排斥胶结材料，该材料足够多孔以允许离子通过。包封剂可以包括具有树脂涂层的颗粒，这些颗粒包括多种结晶化合物(包括莫来石和刚玉)。包封剂可以是流体可渗透的、耐酸的、和/或耐H₂S。包封剂可包括水泥和/或碳。包封剂可以包括孔，所述孔的直径在100μm至650μm的范围内。