ГЛУБИННЫЙ АНОДНЫЙ ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ Российский патент 2014 года по МПК C23F13/16 

Изобретение относится к области защиты подземных сооружений и трубопроводов от электрохимической коррозии, в частности к глубинным анодным заземлителям.

Известен глубинный анодный заземлитель, содержащий две концентрически расположенные стальные трубы, пространство между которыми заполнено коксовой мелочью, причем к внутренней трубе по всей длине ее рабочей части закреплены стальные элементы в виде дисков, охватывающих трубу (а.с. SU 852969 C23F 13/00).

Недостатком известного глубинного анодного заземлителя является значительный расход металла, сложность сборки и монтажа, обусловленные низкой степенью индустриализации устройства: в заводских условиях могут быть выполнены только отверстия в трубах и установка дисков - все остальное выполняется в поле на месте монтажа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является скважинный анодный заземлитель, выполненный в виде гирлянды электрически и механически последовательно соединенных между собой отдельных анодных заземлителей, полной заводской готовности к применению, каждый из которых содержит центральный металлический электрод, окруженный слоем активатора, выполненного в виде цилиндра, соосного электроду из смеси частиц электропроводного гранулированного, пористого сыпучего материала и соединенный с предыдущим и последующим электродами в единый электрический проводник и единый равнопрочный по длине стержень, отличающийся тем, что смесь активатора состоит из фракций частиц, отобранных по массовой доле и размеру, и термопластичного связующего, причем промежутки между торцами цилиндров активатора соседних анодных заземлителей заполнены активатором или родственным ему материалом до общей наружной поверхности цилиндров, на центральном металлическом электроде закреплены несколько длинномерных металлических пластин, расположенных в пределах длины цилиндра активатора вдоль электрода и равномерно вокруг него по окружности (а.с. RU 2196190 C23F 13/16).

Недостатками этого скважинного анодного заземлителя являются неудобство монтажа, возможность обрыва кабеля при засыпке скважины, подверженность токовводов коррозионному разрушению, короткий срок службы.

Технической задачей изобретения является создание глубинного анодного заземлителя, конструкция которого обеспечивает простоту монтажа, защиту питающих кабелей и токовводов от механических повреждений и коррозионного воздействия грунтового электролита, а также надежность и долговечность анодного заземлителя.

Поставленная задача решается тем, что в глубинном анодном заземлителе, выполненном в виде гирлянды электрически и механически последовательно соединенных между собой отдельных анодных заземлителей, полной заводской готовности к применению, каждый из которых содержит центральный металлический электрод, соединенный с предыдущим и последующим электродами в единый электрический проводник и равнопрочный по длине стержень, согласно изобретению каждый отдельный анодный заземлитель представляет собой конструкцию «труба в трубе», состоящую из центрального электрода, выполненного в виде трубы, и наружного электрода, выполненного в виде соосного ему цилиндра; на внутренней поверхности центрального электрода расположен токоввод; в промежутках между торцами цилиндров смонтированы термоусаживаемые манжеты, межтрубное пространство заполнено наполнителем, состоящим из пиритных огарков.

На чертеже изображен глубинный анодный заземлитель.

Глубинный анодный заземлитель состоит из отдельных анодных заземлителей, в свою очередь представляющих собой конструкцию «труба в трубе», при чем центральный электрод 1, длиной l₁=6000 мм, диаметром d₁=60 мм и толщиной стенки δ₁=10 мм, а наружный цилиндр 2, длиной l2=5400 мм, диаметром d₂=146 мм и толщиной стенки δ₂=10 мм, ограниченный с обоих концов торцами. На расстоянии l₃=50 мм от верхнего торца наружного цилиндра 2 приварено кольцо 3 диаметром d₃=159 мм, высотой $$l_3^{\text{'}}=100мм$$ и толщиной δ₃=6 мм, служащее для надежной фиксации анодного заземлителя при подъеме и спуске в скважину. Межтрубное пространство заполнено наполнителем 4, состоящим из пиритного огарка, также выполняющего функцию электрода. Токоввод 5 расположен на внутренней поверхности центрального электрода 1 на расстоянии l₄=120 мм от конца трубы.

Центральные электроды 1 анодных заземлителей соединены между собой посредством сварки и образуют единый электрический проводник и равнопрочный по длине стержень. Промежутки между торцами наружных цилиндров 2 заизолированы термоусаживаемыми манжетами 6.

Глубинный анодный заземлитель собирается из отдельных анодных заземлителей, изготовленных на заводе и полностью готовых к применению как в гирлянде глубинного анодного заземлителя, так и отдельно. Соединение центральных электродов 1 между собой производят при сборке глубинного анодного заземлителя последовательно по мере его опускания в скважину. Также последовательно монтируют термоусаживаемые манжеты 6 в промежутках между торцами наружных цилиндров 2. Питающие кабели 7 выводятся на ковер анодного заземлителя 8 через центральный электрод 1, а затем через изолированную лакокрасочным покрытием трубу 9. Пространство между анодным заземлителем и стенкой скважины заполняют активатором 10.

Пространство между изолированной трубой 9 и стенкой скважины засыпают гравием 11. Ковер глубинного анодного заземлителя соединяется со станцией катодной защиты посредством соединительного кабеля 12.

Устройство работает следующим образом.

При подсоединении глубинного анодного заземлителя к катодной станции возникает электрический ток между заземлителем и защищаемым сооружением, под воздействием которого протекает электрохимический процесс на анодном заземлителе.

Согласно РД 153-39.4-039-99 «Нормы проектирования ЭХЗ магистральных трубопроводов и площадок МН» срок службы анодного заземления в зависимости от характера грунта составляет 10-15 лет. Предлагаемая конструкция в аналогичных условиях обеспечивает срок службы 25-30 лет. Данный результат достигается за счет изоляции питающих кабелей и токовводов от механических повреждений и коррозионного воздействия грунта, а также низкой скорости электрохимического растворения наполнителя.

Изобретение относится к области защиты подземных сооружений и трубопроводов от электрохимической коррозии. Заземлитель выполнен в виде гирлянды электрически и механически последовательно соединенных между собой отдельных анодных заземлителей, каждый из которых содержит центральный металлический электрод, соединенный с предыдущим и последующим электродами в единый электрический проводник и равнопрочный по длине стержень, при этом каждый отдельный анодный заземлитель представляет собой конструкцию «труба в трубе», состоящую из центрального электрода, выполненного в виде трубы, и наружного электрода, выполненного в виде соосного ему цилиндра, на внутренней поверхности центрального электрода расположен токоввод, в промежутках между торцами цилиндров смонтированы термоусаживаемые манжеты, межтрубное пространство заполнено наполнителем, состоящим из пиритных огарков. Технический результат - конструкция заземлителя обеспечивает простоту монтажа, равномерное растекание тока, низкое значение сопротивления, защиту питающих кабелей и контактных пар от механических повреждений и коррозионного воздействия грунтового электролита, а также достаточную прочность и жесткость на изгиб, надежность и долговечность. 1 ил.

Глубинный анодный заземлитель, выполненный в виде гирлянды электрически и механически последовательно соединенных между собой отдельных анодных заземлителей, каждый из которых содержит центральный металлический электрод, соединенный с предыдущим и последующим электродами в единый электрический проводник и равнопрочный по длине стержень, отличающийся тем, что каждый отдельный анодный заземлитель содержит центральный металлический электрод, выполненный в виде трубы, и наружный электрод, выполненный в виде соосного ему цилиндра с образованием конструкции «труба в трубе», при этом на внутренней поверхности центрального электрода расположен токоввод, в промежутках между торцами цилиндров смонтированы термоусаживаемые манжеты, межтрубное пространство заполнено наполнителем, состоящим из пиритного огарка.