專利名稱：油氣輸送管道保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及管道的保護裝置，特別是涉及一種油氣輸送管道的絕緣層的保護、保護與管 道相連的設備及交流干擾和交流腐蝕防護。
技術背景在石油石化工業(yè)的油(氣)輸送管線系統(tǒng)中，因為管道防護和陰極保護的需要，會在輸 送管線上包覆一層一定厚度的絕緣層，厚度通常不會超過20咖。由于有絕緣層的存在，電流 通過空間感應(互感耦合)、電壓通過空間靜電感應(電容耦合)、入地電流耦合(電阻耦合) 會使管道(儲罐)上產(chǎn)生感生電動勢、過電壓。感生電動勢和過電壓會對管道產(chǎn)生電化學腐 蝕，加速管道損壞，過電壓會損壞與管道相連的設備(特別是陰極保護裝置)，會造成管道絕 緣層破壞和危及人身安全。目前我公司研制出的"鋼質(zhì)管道防護工程用去耦器"(專利申請?zhí)枮?00710169063. X)， 該去耦器可以在不影響管道陰極保護的前提下限制各種耦合在管道上產(chǎn)生的感應電動勢、過 電壓幅值，對管道的交流干擾和交流腐蝕有防護作用。但對雷擊輸電線路或輸電線路對地閃 絡，入地電流經(jīng)過接地裝置向管道耦合，破壞管道絕緣層的防護，還缺少相應的措施，因此， 要全面的防護互感耦合、電容耦合和電阻耦合帶來的破壞需要增加其它設備。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種油氣輸送管道保護裝置，以適用于油氣輸送管 道的絕緣層的保護，并具有交流干擾和交流腐蝕防護功能。 本發(fā)明解決其技術問題采用以下的技術方案本發(fā)明提供的油氣輸送管道保護裝置，其包括去耦器和屏蔽地線，其中去耦器埋于地 中，或者安裝在支撐樁的頂部，支撐樁的下端埋于地中。去耦器的負極接點通過一根電纜與 油氣輸送管道相連，去耦器的正極接點通過一根電纜與屏蔽地線相連。本發(fā)明提供的油氣輸送管道保護裝置，其用于保護油氣輸送管道的絕緣層、保護與管道 相連的設備及交流干擾和交流腐蝕防護。本發(fā)明具有全面防護油氣輸送管道因互感耦合、電容耦合和電阻耦合引起管道絕緣層的破壞，保護與管道相連的設備，限制感應電動勢、過電壓的幅值，具有交流干擾和交流腐蝕 防護功能。具體如下l.適用于管道的絕緣層的保護。當入地電流經(jīng)過接地裝置入地，并向管道傳播時，油氣 輸送管道保護裝置的屏蔽電線首先收集電流，使入地電流產(chǎn)生的過電壓加在屏蔽地線上，油 氣輸送管道保護裝置的去耦器通過其限壓功能，將管道與屏蔽地線之間的電位差限制在絕緣 層可以接受的范圍以內(nèi)；當互感耦合、電容耦合在管道上產(chǎn)生較高的感生電動勢或過電壓時， 去耦器通過其限壓及排流功能，將管道與屏蔽地線之間的電位差限制在絕緣層可以接受的范 圍以內(nèi)，并將電荷由屏蔽線轉(zhuǎn)移到大地中。2. 適用于與管道相連的設備的保護。與管道相連的設備通常為強制電流陰極保護裝置和 各種傳感器，其工作電壓較低，易受浪涌破壞。油氣輸送管道保護裝置通過去耦器和屏蔽地 線將管道與大地之間的電位限制在200V以內(nèi)，保護與管道相連的設備不被浪涌破壞。3. 管道因互感和電容耦合會存在數(shù)十到數(shù)千伏的感應電壓，油氣輸送管道保護裝置通過 去耦器和屏蔽地線將管道與大地之間的電位限制在5V以內(nèi)，具有對管道的交流干擾和交流腐 蝕防護功能。


圖1為油氣輸送管道保護裝置應用方式一。圖2為油氣輸送管道保護裝置應用方式一的側(cè)視圖。圖3為油氣輸送管道保護裝置應用方式二。圖4為油氣輸送管道保護裝置應用方式三。圖5為防腐屏蔽地線的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中l(wèi).接地裝置；2.去耦器；3.屏蔽地線；4.電纜；5.油氣輸送管道；6.電纜連 接點；7.支撐樁；8.導電高分子材料防腐層； 9.金屬防腐層；IO.金屬鉸線。
具體實施方式
本發(fā)明提供的油氣輸送管道保護裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示包括去耦器2和屏蔽 地線3。其中去耦器2安裝在支撐樁7的頂部，去耦器2的負極接點通過一根電纜4與油 氣輸送管道5相連；去耦器2的正極接點通過一根電纜4與屏蔽地線3相連，編號6是電纜 連接點。去耦器2也可埋于地中使用。所述的去耦器2可以帶安裝箱。該去耦器可以采用我公司研制出的"鋼質(zhì)管道防護工程 用去耦器"(專利申請?zhí)枮?00710169063. X)，其結(jié)構(gòu)是包括可控硅、耦合觸發(fā)裝置、浪 涌防護器件和端口，可控硅的控制極接至耦合觸發(fā)裝置的電抗元件，可控硅通過耦合觸發(fā)裝 置同浪涌防護器件并連，浪涌防護器件的兩端引出端口。所述的屏蔽地線3可采用柔性防腐接地極、線狀金屬導體、防腐屏蔽地線中的一種。其中柔性防腐接地極可采用本公司研制的"一種水平柔性防腐接地極"(專利申請?zhí)?00720088986.8)，其結(jié)構(gòu)主要是包括金屬絞線，該金屬絞線外部包覆有導電橡膠。線狀金屬 導體采用銅絞線、鋁絞線、鋼絞線、鋼管、銅管、鋁管、扁鋼、銅排、鋁排中的一種。防腐 屏蔽地線包括金屬絞線和導電防腐層。防腐屏蔽地線采用的導電防腐層，可以采用金屬防腐層9、導電高分子材料防腐層8中 的一種，或者是由金屬防腐層9和導電高分子材料防腐層8組成的復合防腐層。每米長度的 防腐屏蔽地線的導電防腐層至少應能夠承受20 100kA (8/20U s)雷電浪涌電流。防腐屏蔽地線可釆用金屬絞線10外加金屬防腐層9 (見圖5 — 2)，或是金屬絞線10外面 包覆一層導電橡膠、導電塑料等高分子材料形成的導電高分子材料防腐層8 (見圖5 — 1)，也 可以是金屬絞線10外面包覆上述幾種形式防腐層的組合形成的復合防腐層(如圖5 — 3所示); 每米長度的防腐屏蔽地線的防腐層至少應能夠承受20 100kA (8/20us)雷電浪涌電流。上述的金屬防腐層9可由鋅、錫、鋁、鎳、銅、鋼、銀、金、鉑、鈦、鈀、銥金屬中的 一種，或多種金屬的合金，或多種金屬的稀土合金制成。上述的導電高分子材料防腐層8可由導電橡膠、導電塑料、導電樹脂、導電橡塑、導電 漆中的一種制成，導電高分子材料防腐層8至少應能夠承受20 100kA (8/20us)雷電浪涌 電流。在油氣輸送管道的附近如果有輸電高壓鐵塔或變電站地網(wǎng)1 (見圖3和圖4)時， 一般情 況下，輸電線路產(chǎn)生的各種耦合會在管道上產(chǎn)生的感應電動勢、過電壓。特別是輸電高壓鐵 塔遭雷擊或輸電線對地閃絡時，這些構(gòu)筑物的周圍會出現(xiàn)很高的電位，而油氣輸送管道5因 為絕緣層的存在，電位相當于無窮遠處的地電位，這樣，管道的絕緣層便會承受很高的電壓， 當電壓超過絕緣層的承受能力時，絕緣層會發(fā)生電擊穿。為了防止這種擊穿，采用屏蔽地線 3來對這種過電壓進行屏蔽并對收集電流，然后由去耦器2將油氣輸送管道5和屏蔽地線3 進行等電位連接，去耦器2提供電流通路，用于限制管道與屏蔽電線之間的電位，達到保護 絕緣層的目的。當油氣輸送管道5附近有高壓輸電線路存在時，管道上會因互感耦合、電容耦合等在管 道上產(chǎn)生的感應電動勢、過電壓，屏蔽地線3埋于地中，電位較低，去耦器2將管道上的感 應電動勢、過電壓進行限制，并將電荷轉(zhuǎn)移到屏蔽地線，由屏蔽地線3向大地發(fā)散。在鐵塔和油氣輸送管道5之間，沿平行于管道敷設一段屏蔽地線3，屏蔽地線3的中點在 鐵塔與管道的垂線上。本發(fā)明提供的油氣輸送管道保護裝置，其用于保護油氣輸送管道的絕緣層、保護與管道 相連的設備及交流干擾和交流腐蝕防護。 應用舉例在本發(fā)明油氣輸送管道保護裝置中，去耦器2根據(jù)需要的不同，可以分為幾種安裝方式a. 在鐵塔或變電站地網(wǎng)(接地裝置)之間設置屏蔽地線3，若對地短路電流不大，視電 力系統(tǒng)的短路電流而定，只要在屏蔽地線3與油氣輸送管道5之間的屏蔽地線的中心垂線處 敷設一個去耦器2即可(如圖l)，屏蔽地線的長度L根據(jù)情況而定，通常L為75 200m。b. 在鐵塔或變電站地網(wǎng)(接地裝置)之間設置屏蔽地線3，若對地短路電流過大，視電 力系統(tǒng)的短路電流而定，則在屏蔽地線3的兩端距中點處L/4處各安裝一個去耦器2(如圖3); 屏蔽地線的長度L根據(jù)情況而定，通常L為75 200m。c. 若油氣輸送管道5兩側(cè)都有接地裝置1，在鐵塔或變電站地網(wǎng)(接地裝置)之間設置 屏蔽地線3，屏蔽地線3的敷設是在b安裝的基礎上，在油氣輸送管道5另一側(cè)敷設去屏蔽 地線3，兩邊的屏蔽地線匯結(jié)以后與去耦器2連接，去耦器2的安裝與前面相同。本發(fā)明采用的電纜4，其與油氣輸送管道5和屏蔽地線3可利用焊接或壓接方式進行連接。
權(quán)利要求
1.一種油氣輸送管道保護裝置，其特征在于包括去耦器(2)和屏蔽地線(3)，其中去耦器(2)埋于地中，或者安裝在支撐樁(7)的頂部，支撐樁(7)的下端埋于地中；去耦器(2)的負極接點通過一根電纜(4)與油氣輸送管道(5)相連，去耦器(2)的正極接點通過一根電纜(4)與屏蔽地線(3)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣輸送管道保護裝置，其特征是所述屏蔽地線(3)采用柔性 防腐接地極、線狀金屬導體、防腐屏蔽地線中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油氣輸送管道保護裝置，其特征是線狀金屬導體采用銅絞線、 鋁絞線、鋼絞線、鋼管、銅管、鋁管、扁鋼、銅排、鋁排中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油氣輸送管道保護裝置，其特征是防腐屏蔽地線包括金屬絞線 和導電防腐層，導電防腐層至少應能夠承受20 100kA雷電浪涌電流。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的油氣輸送管道保護裝置，其特征是導電防腐層采用金屬防腐層、 導電高分子材料防腐層中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的油氣輸送管道保護裝置，其特征是導電防腐層是由金屬防腐層 和導電高分子材料防腐層組成的復合防腐層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的油氣輸送管道保護裝置，其特征是導電高分子材料防腐層 由導電橡膠、導電塑料、導電樹脂、導電橡塑、導電漆中的一種制成，導電高分子材料防腐 層至少應能夠承受20 100kA雷電浪涌電流。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的油氣輸送管道保護裝置，其特征是金屬防腐層由鋅、錫、 鋁、鎳、銅、鋼、銀、金、鉑、鈦、鈀、銥金屬中的一種，或多種金屬的合金，或多種金屬 的稀土合金制成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的油氣輸送管道保護裝置，其特征是用于保 護油氣輸送管道的絕緣層、保護與管道相連的設備及交流干擾和交流腐蝕防護。
全文摘要
本發(fā)明涉及油氣輸送管道保護裝置，其包括去耦器(2)和屏蔽地線(3)，其中去耦器可以安裝在支撐樁(7)的頂部，也可以埋于地中，去耦器的負極接點通過一根電纜(4)與油氣輸送管道(5)相連，去耦器的正極接點通過一根電纜(4)與屏蔽地線相連。本發(fā)明提供的油氣輸送管道保護裝置，其用于保護油氣輸送管道的絕緣層、保護與管道相連的設備及交流干擾和交流腐蝕防護。本發(fā)明具有全面防護油氣輸送管道因互感耦合、電容耦合和電阻耦合引起管道絕緣層的破壞，保護與管道相連的設備，限制感應電動勢、過電壓的幅值，具有交流干擾和交流腐蝕防護功能；適用于管道的絕緣層的保護，與管道相連的設備的保護，以及管道的交流干擾和交流腐蝕防護。
文檔編號C23F13/00GK101260525SQ20081004752
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者旭 劉, 張祥貴, 解子燕 申請人:武漢愛勞高科技有限責任公司