專利名稱：可更換式深井陽極地床及施工工法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可更換式深井陽極地床，尤其適用于埋地或與地面接觸的金屬物體，如鋼管、儲罐底板等的電化學(xué)保護(hù)。
背景技術(shù)：
陰極保護(hù)是對金屬構(gòu)筑物的一種比較合理有效的防腐蝕技術(shù)，它將被保護(hù)物體作為陰極，采用外部電源通過陽極體對保護(hù)物體提供電子，以減緩或消除金屬的腐蝕。作為陰極保護(hù)系統(tǒng)的主要組成部分之一的深井陽極地床，對整個系統(tǒng)的有效運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。目前，使用較多的陽極材料是石墨陽極或是高硅鑄鐵陽極，但在采用深井作為陽極地床時，由于材料自身重量較大，且鑄鐵脆性大，易于斷裂，再加上焦炭等填充材料，要將十多支陽極順利地安裝到幾十米甚至上百米深的陽極井中，其施工難度是很高的，一不小心就會造成陽極電纜斷裂、塌井等事故。這種深井陽極地床施工完成后，填入的焦碳將陽極體固定在深井中，屬于一次性工程，當(dāng)陽極材料消耗完或在運(yùn)行中出問題時，無法進(jìn)行更換與維護(hù)，整個陽極系統(tǒng)也就廢棄了。另外，在陽極井的運(yùn)行過程中，由于電纜的斷裂、電纜接頭處的損壞、陽極的不均勻性溶解(端部效應(yīng)和頸部效應(yīng))及氣體阻塞等原因，深井陽極系統(tǒng)就會無法正常工作，而又無法進(jìn)行修復(fù)，只能廢棄重建，造成資源的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于已有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)合理，施工方便，運(yùn)行效果好，便于維修的可更換式深井陽極地床。
本發(fā)明可更換式深井陽極地床，它包括陽極井體，設(shè)在井體內(nèi)的陽極棒，連接陽極棒的電纜，與恒電位儀連接的接線盒，所述陽極井體為多個用混凝土制成的套管構(gòu)成，套管上布有通入地下水的若干滲水孔，以地下水為導(dǎo)電介質(zhì)；套管與套管銜接部位設(shè)有扶正器，設(shè)在井體內(nèi)的陽極棒為混合金屬氧化物；所述制成陽極棒的混合金屬氧化物以銅管為基體，基體表面鍍以金屬鈦層，外層再涂以二氧化釕的氧化物導(dǎo)電層。
本發(fā)明可更換式深井陽極地床的施工工法，步驟1用混凝土預(yù)制多孔型套管，管道上的孔徑及分布率以保證管道具有強(qiáng)度又能使水內(nèi)外滲透為宜，根據(jù)工程要求設(shè)定套管的直徑和長度的大小；步驟2用深井鉆機(jī)在選定位置進(jìn)行鉆井，使用泥漿護(hù)壁，以保證在鉆井過程中井壁不會塌陷；步驟3鉆井完成后，提出鉆機(jī)，將混凝土套管依次下入井中，每節(jié)套管之間采用扶正器對接，從井底到地面連接形成陽極井體；步驟4將金屬氧化物陽極棒用高密度PVC繩按固定間距連成一串，依靠繩子及連接電纜將陽極棒懸掛在井中，并在井口固定，而后將電纜接入接線盒。
本發(fā)明的有益效果是采用布有若干孔的混凝土套管作為深井陽極地床的保護(hù)管，并用體積小、重量輕但防腐蝕性能優(yōu)異的金屬氧化物材料為陽極，以地下水為導(dǎo)電介質(zhì)，按照先用混凝土預(yù)制多孔型套管、鉆井、下套管和安放陽極棒的步驟順序施工，整體結(jié)構(gòu)既具有良好的可施工性，又具有良好的可維護(hù)性，地床在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的氣體可直接益出，避免了由于氣堵現(xiàn)象造成深井地床無法使用的問題。陽極材料與井體分離，在運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)陽極材料耗盡或其它一些問題時，可以保留原有陽極井，只是將陽極取出，進(jìn)行維修或更換，而不需重新打井，極大的節(jié)約了資源，降低了成本，適用于埋地或與地面接觸的金屬物體，如鋼管、儲罐底板等的保護(hù)，具廣泛的實(shí)用性。


圖1是本發(fā)明可更換式深井陽極地床結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖中1-陽極井體，2-陽極棒，3-水，4-電纜，5-接線盒，6-扶正器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施例作進(jìn)一步的描述本發(fā)明本可更換式深井陽極地床，它主要由陽極井體1，設(shè)在井體1內(nèi)的陽極棒2，連接陽極棒的電纜4，與恒電位儀連接的接線盒5組成，該陽極井體1由多個用混凝土制成的套管構(gòu)成，每個套管上布若干滲水孔，以便通入以水為導(dǎo)電介質(zhì)地下水3，套管上的孔徑及分布率以保證管道具有一定的強(qiáng)度又能使水能夠內(nèi)外滲透為宜，套管與套管銜接部位采用角鋼制成的扶正器6，扶正器6分三個角對稱設(shè)置，以此保證套管與套管之間不錯位。井體內(nèi)的陽極棒3采用混合金屬氧化物，該混合金屬氧化物以銅管為基體，基體表面鍍以金屬鈦層，外層再涂以二氧化釕的氧化物導(dǎo)電層。
本發(fā)明可更換式深井陽極地床的施工工法，采用混凝土預(yù)制多孔型套管，管道上的孔徑及分布率以保證管道具有強(qiáng)度又能使水內(nèi)外滲透為宜，根據(jù)工程要求設(shè)定套管的直徑和長度的大小，如可設(shè)定套管直徑為300mm，長度以1m。采用深井鉆機(jī)在選定位置進(jìn)行鉆井，使用泥漿護(hù)壁，以保證在鉆井過程中井壁不會塌陷；在陽極井鉆探到要求的深度后，提出鉆機(jī)，將多孔型混凝土管道下入井中作為井壁的保護(hù)管，以保證井壁不會塌陷又能使井內(nèi)外保持電連通性(以水為介質(zhì))，混凝土每節(jié)套管與套管之間采用扶正器6對接，從井底到地面連接形成陽極井體1。將金屬氧化物陽極棒用高密度PVC繩按固定間距連成一串，依靠繩子及連接電纜4將陽極棒懸掛在井中，并在井口固定，陽極材料與井體分離。陽極電纜匯總后接入接線盒5，通過接線盒5引入陰極保護(hù)間，連接到恒電位儀的相應(yīng)端子上。
權(quán)利要求
1.可更換式深井陽極地床，它包括陽極井體(1)，設(shè)在井體(1)內(nèi)的陽極棒(2)，連接陽極棒的電纜(4)，與恒電位儀連接的接線盒(5)，其特征在于所述陽極井體(1)為多個用混凝土制成的套管構(gòu)成，套管上布有通入地下水(3)的若干滲水孔，以地下水為導(dǎo)電介質(zhì)；套管與套管銜接部位設(shè)有扶正器(6)，設(shè)在井體內(nèi)的陽極棒(2)為混合金屬氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可更換式深井陽極地床，其特征在于所述制成陽極棒(2)的混合金屬氧化物以銅管為基體，基體表面鍍以金屬鈦層，外層再涂以二氧化釕的氧化物導(dǎo)電層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可更換式深井陽極地床的施工工法，其特征在于步驟1用混凝土預(yù)制多孔型套管，管道上的孔徑及分布率以保證管道具有強(qiáng)度又能使水內(nèi)外滲透為宜，根據(jù)工程要求設(shè)定套管的直徑和長度的大??；步驟2用深井鉆機(jī)在選定位置進(jìn)行鉆井，使用泥漿護(hù)壁，以保證在鉆井過程中井壁不會塌陷；步驟3鉆井完成后，提出鉆機(jī)，將混凝土套管依次下入井中，每節(jié)套管之間采用扶正器(6)對接，從井底到地面連接形成陽極井體(1)；步驟4將金屬氧化物陽極棒用高密度PVC繩按固定間距連成一串，依靠繩子及連接電纜(4)將陽極棒懸掛在井中，并在井口固定，而后將電纜接入接線盒(5)。
全文摘要
本發(fā)明可更換式深井陽極地床及施工工法，采用布有若干孔的混凝土套管作為深井陽極地床的保護(hù)管，并用體積小、重量輕、防腐蝕性能高的金屬氧化物材料為陽極，以地下水為導(dǎo)電介質(zhì)，按照先用混凝土預(yù)制多孔型套管、鉆井、下套管和安放陽極棒的步驟順序施工，具有良好的可施工性和維護(hù)性，地床在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的氣體可直接益出，有效避免了由于氣堵現(xiàn)象造成深井地床無法使用的問題。設(shè)置陽極材料與井體分離，便于更換陽極材料，維修方便，極大的節(jié)約了資源，降低了成本，適用于埋地或與地面接觸的金屬物體，如鋼管、儲罐底板等的保護(hù)，具廣泛的實(shí)用性。
文檔編號C23F13/00GK1752292SQ200510094559
公開日2006年3月29日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月27日
發(fā)明者郭敏智, 張延豐, 李平, 陳學(xué)江 申請人:華東管道設(shè)計(jì)研究院