列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提出一种列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置，其特征在于，包括：试验箱；土壤模拟液，装于试验箱一侧，用于模拟列车沿线管道所处的土壤环境；填料模拟液，装于试验箱另一侧，用于模拟列车沿线管道的牺牲阳极的填料包，并跟土壤模拟液接触；金属管道试样，用于模拟所述列车沿线管道，浸于所述土壤模拟液中；牺牲阳极试样，用于模拟所述列车沿线管道的牺牲阳极，浸于所述填料模拟液中；电源，分别与所述金属管道试样、牺牲阳极试样连接，用于模拟列车运行时通过轨道泄露至地下的杂散电流。

【技术实现步骤摘要】
列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置
本技术涉及牺牲阳极
，特别是涉及一种列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置。
技术介绍
金属管道如埋地钢质管道长埋于地下会被地下水中的氯盐、硫酸盐和高湿度富氧空气腐蚀，为了保护埋地管道免于腐蚀，通常使用牺牲阳极保护系统，即让管道外接更为活泼的金属物(即牺牲阳极)的方式进行保护，使得环境对金属管道的腐蚀表现为对牺牲阳极的腐蚀。牺牲阳极可以有效保护金属管道不被腐蚀，但是，一旦牺牲阳极被腐蚀消失后，金属管道便因此失去保护。因此实际工程需要预测牺牲阳极保护系统的使用寿命以便及时更换牺牲阳极保护系统。根据地铁、高铁等开通城市的工程经验表明，地铁、高铁等轨道现场的金属管道的实际使用寿命跟预测使用寿命往往有较大差异，这是因为地铁、高铁等列车运行时，会通过轨道泄露电流到地下而产生杂散电流，尤其地铁轨道现场的金属管道，由于杂散电流的干扰，牺牲阳极的实际使用寿命只有理论使用寿命的25-30％。因此有必要监控牺牲阳极的实际使用寿命受杂散电流干扰的影响，但是在地铁、高铁等列车运行时，列车沿线管道的牺牲阳极的质量消耗状况也不容易实现实时监控。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种管道牺牲阳极保护系统的模拟装置。一种列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置，包括：试验箱；土壤模拟液，装于试验箱一侧，用于模拟列车沿线管道所处的土壤环境；填料模拟液，装于试验箱另一侧，用于模拟列车沿线管道的牺牲阳极的填料包，并跟土壤模拟液接触；金属管道试样，用于模拟所述列车沿线管道，浸于所述土壤模拟液中；牺牲阳极试样，用于模拟所述列车沿线管道的牺牲阳极，浸于所述填料模拟液中；电源，分别与所述金属管道试样、牺牲阳极试样连接，用于模拟列车运行时通过轨道泄露至列车沿线管道的杂散电流。上述管道牺牲阳极保护系统的模拟装置，模拟列车轨道现场的土壤环境、列车沿线管道及其牺牲阳极，还能模拟列车运行时通过轨道泄露至列车沿线管道的杂散电流，该模拟装置方便实时监测金属管道试样受杂散电流干扰时，牺牲阳极的质量消耗状况，以便评价现场牺牲阳极的质量消耗状况，不需要去现场监控列车沿线管道受杂散电流干扰时牺牲阳极的质量消耗状况，提高了便利性和安全性。在其中一个实施例中，所述填料模拟液采用膨润土溶液。在其中一个实施例中，还包括开关；所述电源包括双极性电源和信号发生器；所述金属管道试样通过所述开关与所述双极性电源连接；所述开关用于在闭合时连通所述双极性电源与金属管道试样；所述信号发生器用于调节双极性电源的输出电压，使金属管道试样与土壤模拟液之间的对地电位和列车沿线管道的对地电位相同，实现所述杂散电流的模拟。在其中一个实施例中，还包括：第一参比电极、第二参比电极、第一电压表以及第二电压表；所述第一参比电极浸于所述土壤模拟液中，通过所述第一电压表与所述金属管道试样连接；所述第一参比电极和所述第一电压表用于测量所述金属管道试样的对地电位；所述第二参比电极浸于所述填料模拟液中，通过所述第二电压表与所述牺牲阳极试样连接；用于测量所述牺牲阳极试样的对地电位。在其中一个实施例中，还包括：辅助电阻、第三电压表、第四电压表；所述第三电压表与所述电源并联，用于检测模拟的杂散电流；所述金属管道试样与牺牲阳极试样之间串联有所述辅助电阻，所述第四电压表与所述辅助电阻并联，所述第四电压表和所述辅助电阻用于检测牺牲阳极试样的输出电流。在其中一个实施例中，所述牺牲阳极试样为镁合金试样，所述金属管道试样为钢管试样。在其中一个实施例中，所述牺牲阳极试样和所述金属管道试样采用环氧树脂封装。在其中一个实施例中，所述第一参比电极为饱和硫酸铜参比电极，所述第二参比电极为饱和甘汞电极。在其中一个实施例中，所述开关与所述金属管道试样采用导线连接，所述辅助电阻与所述牺牲阳极试样之间采用导线连接，所述第三电压表与所述电源之间采用BNC线缆连接，所述第四电压表与所述辅助电阻之间采用BNC线缆连接。在其中一个实施例中，还包括电子秤，所述试验箱放在所述电子秤上；所述电子秤用于观察所述牺牲阳极试样在杂散电流作用下的质量消耗情况。附图说明图1为一个实施例中的列车沿线管道牺牲阳极保护系统的模拟装置的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。图1为一个实施例中一种列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置。列车沿线管道具体可以是高铁沿线管道或地铁沿线管道等。如图1所示，该列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置包括：试验箱10、填料模拟液20、土壤模拟液30、金属管道试样40、牺牲阳极试样50和电源80。填料模拟液20装于试验箱一侧，用于模拟列车沿线管道的牺牲阳极的填料包，土壤模拟液30用于模拟列车沿线管道所处的土壤环境，装于试验箱10另一侧，并跟填料模拟液20接触；金属管道试样40用于模拟所述列车沿线管道，浸于所述土壤模拟液30中；牺牲阳极试样50用于模拟所述列车沿线管道的牺牲阳极，浸于所述填料模拟液20中；电源80分别与所述金属管道试样40、牺牲阳极试样50连接，用于提供模拟列车运行时通过轨道泄露至列车沿线管道的杂散电流。所述列车沿线管道至少部分跟土壤接触。填料包中含有富养空气、水等导电物质，用于提高杂散电流或土壤对牺牲阳极腐蚀的概率，更进一步地保护列车沿线管道。具体地该列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置还包括电子秤，所述试验箱10放在所述电子秤上；所述电子秤用于观察所述牺牲阳极试样50在杂散电流作用下的质量消耗情况。具体地，金属管道试样40浸于所述土壤模拟液30中的深度与列车沿线管道在土壤中的深度相同，牺牲阳极试样50浸入填料模拟液20的程度与相应的现场牺牲阳极与填料包的接触程度相同。所述牺牲阳极试样50可为但不限于镁合金试样，也可以为其他活性金属试样，所述牺牲阳极试样50跟列车沿线管道的牺牲阳极材质相同。所述金属管道试样40可为钢管试样，所述金属管道试样40与列车沿线管道的材质相同。如此，可以尽量保证模拟装置与现场管道系统相同，使得列车沿线管道受杂散电流干扰时其牺牲阳极的使用情况(主要是质量消耗情况)与模拟装置中的金属管道试样40受杂散电流干扰时的牺牲阳极试样50的使用情况相同或者接近。具体地，所述牺牲阳极试样50和所述金属管道试样40采用环氧树脂封装。试验箱10可以采用塑料试验箱，材质可以是透明的，有利用观察牺牲阳极试样50的消耗情况。具体地，填料模拟液20可以是膨润土溶液，土壤模拟溶液30和膨润土溶液浓度均高于预设值，土壤模拟溶液30和膨润土溶液浓度很高，流动性很小，它们可以依靠自然接触实现电联通。在其中一个实施例中，请参阅图1，该列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置还包括开关90，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置，其特征在于，包括：/n试验箱；/n土壤模拟液，装于试验箱一侧，用于模拟列车沿线管道所处的土壤环境；/n填料模拟液，装于试验箱另一侧，用于模拟列车沿线管道的牺牲阳极的填料包，并跟土壤模拟液接触；/n金属管道试样，用于模拟所述列车沿线管道，浸于所述土壤模拟液中；/n牺牲阳极试样，用于模拟所述列车沿线管道的牺牲阳极，浸于所述填料模拟液中；/n电源，分别与所述金属管道试样、牺牲阳极试样连接，用于模拟列车运行时通过轨道泄露至列车沿线管道的杂散电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种列车沿线管道的牺牲阳极保护系统模拟装置，其特征在于，包括：
试验箱；
土壤模拟液，装于试验箱一侧，用于模拟列车沿线管道所处的土壤环境；
填料模拟液，装于试验箱另一侧，用于模拟列车沿线管道的牺牲阳极的填料包，并跟土壤模拟液接触；
金属管道试样，用于模拟所述列车沿线管道，浸于所述土壤模拟液中；
牺牲阳极试样，用于模拟所述列车沿线管道的牺牲阳极，浸于所述填料模拟液中；
电源，分别与所述金属管道试样、牺牲阳极试样连接，用于模拟列车运行时通过轨道泄露至列车沿线管道的杂散电流。


2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述填料模拟液采用膨润土溶液。


3.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，还包括开关；所述电源包括双极性电源和信号发生器；所述金属管道试样通过所述开关与所述双极性电源连接；
所述开关用于在闭合时连通所述双极性电源与金属管道试样；所述信号发生器用于调节双极性电源的输出电压，使金属管道试样与土壤模拟液之间的对地电位和列车沿线管道的对地电位相同，实现所述杂散电流的模拟。


4.根据权利要求3所述的模拟装置，其特征在于，还包括：第一参比电极、第二参比电极、第一电压表以及第二电压表；
所述第一参比电极浸于所述土壤模拟液中，通过所述第一电压表与所述金属管道试样连接；所述第一参比电极和所述第一电压表用于测量所述金属管道试样的对地电位；所述第二参比...

【专利技术属性】
技术研发人员：董志君，刘伟，梁凯，
申请(专利权)人：深圳信息职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东;44