ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК C23F13/16 

Изобретение относится к области катодной защиты металлических конструкций от коррозии. Может применяться для защиты поверхностей трубопроводов от коррозии, а также использоваться в качестве заземлителя.

Известен анодный заземлитель (авторское свидетельство СССР на изобретение №877675, H02B 1/16, C23F 13/00, 1981), содержащий токоввод в виде пластины в углеродистой засыпке и снабженный дополнительными пластинами, которые расположены друг под другом с возможностью вертикального перемещения и электрически соединены между собой. При помощи дополнительных пластин создается требуемое давление на засыпку, которое обеспечивает снижение сопротивления заземлителя. Недостаток данного решения заключается в необходимости использования дополнительных устройств для установки анодного заземлителя.

В качестве наиболее близкого аналога для заявляемого изобретения выбрано техническое решение по патенту РФ на полезную модель №89116, C23F 13/00, 2009. Электрод для катодной защиты металлических и железобетонных конструкций, включающий анод из электропроводящего материала, установленный в перфорированной изоляционной оболочке, которая выполнена в виде фрагментов мерной длины. Вследствие того, что оболочка электрода выполнена изоляционной, устройство не может выполнять функции заземления, что является недостатком данного технического решения. Кроме того, применение электрода для защиты наружной поверхности трубопровода является проблематичным из-за сложностей, связанных с установкой и работой его в грунте.

Технической задачей заявляемого изобретения является улучшение эксплуатационных свойств устройства.

Технический результат заключается в упрощении процесса установки устройства в грунт и в возможности использования его в качестве заземлителя.

Данный технический результат достигается за счет того, что протектор-зазелитель содержит тело из протекторного сплава, установленное в перфорированной оболочке и соединенное с электрическим проводом, при этом перфорированная оболочка выполнена в виде трубы из электропроводящего материала, протекторное тело установлено со смещением внутрь перфорированной оболочки с одного ее конца, на свободном конце перфорированной оболочки выполнены отверстия для установки, а со стороны глухого конца на перфорированной оболочке установлена винтовая лопасть. Глухой конец перфорированной оболочки может быть выполнен заостренным.

Технический результат обеспечивается тем, что в устройстве протекторное тело установлено в перфорированную оболочку, выполненную из электропроводящего материала в виде трубы. Это позволяет устройству выполнять функции заземлителя и облегчает введение его в грунт. Один конец оболочки является свободным, т.к. длина протекторного тела меньше длины оболочки, и протекторное тело установлено внутрь оболочки со смещением. На свободном от протекторного тела конце оболочки выполнено технологическое установочное отверстие, предназначенное для закрепления механизма, обеспечивающего вращение, например ручного ворота. Таким образом, реализуется возможность ввода устройства в грунт вручную. На глухом конце перфорированной оболочки установлена винтовая лопасть, предназначенная для ввинчивания устройства в грунт. Применение винтового элемента создает возможность установки устройства без предварительного бурения скважины и использования землеройной техники. Глухой конец оболочки может быть выполнен, как и в первом варианте, заостренным для легкого вхождения устройства в грунт. Устройство выполнено в виде винтового протектора-заземлителя.

Устройство предназначено для легкой установки в грунте и реализации функций электрохимической защиты и заземления. В устройстве имеется металлическая конструкция, соединенная с удлиненным электрическим проводником. Металлическая конструкция скреплена с телом из протекторного сплава. Металлическая конструкция выполнена в виде перфорированной оболочки, ее материалом является высокопроводящая сталь. Способность перфорированной металлической оболочки проводить электрический ток позволяет использовать устройство в качестве заземлителя.

На фиг.1 представлено защитное устройство, вариант.

Устройство содержит электрический провод 1, тело из протекторного сплава 2, перфорированную оболочку в виде трубы 7 с отверстиями 8 для установки крутящего механизма, отверстиями перфорации 9, заостренным наконечником 5, винтовую лопасть 6.

Устройство устанавливают следующим образом. В технологические установочные отверстия 8 перфорированной оболочки 7 вставляют устройство, облегчающее завинчивание установки, например ворот, или иные переносные средства малой механизации. Заостренный наконечник 5 перфорированной трубы 7 вставляют в заранее отмеченную точку в грунте в строго вертикальном положении и, совершая вращательное движение, ввинчивают устройство на необходимую глубину. Возможна установка устройства вручную. Для этого в отверстия 8 для установки крутящего механизма вставляют стальной пруток, на который надевают трубы, длиной не менее 2,5 м. Удерживая устройство в вертикальном положении, вращают его, используя эти трубы в качестве рычагов. Время, за которое вворачивается одно устройство, составляет от 5 до 15 минут. На скорость ввинчивания влияет тип грунта. Винтовая лопасть 6 является режущим элементом, во время погружения устройства с ее помощью вращательный момент преобразовывается в поступательное усилие. Защитное устройство как шуруп вкручивается в грунт. При установке устройства оказывается давление на почву, происходит утрамбовка грунта, обеспечивается надежная фиксация устройства. Обтекаемая форма перфорированной трубы 7 способствует легкому вхождению устройства в грунт. Устройство устанавливают на глубину 3-5 метров.

Потенциал тела из протекторного сплава 2 имеет более отрицательное значение, чем потенциал металла корпуса трубопровода. Тело протектора создает цепь протекания защитного тока (тело из протекторного сплава 2 - сопротивление грунта - трубопровод). При этом трубопровод является катодом, а тело из протекторного сплава 2 - анодом. Ток стекает с тела протектора, через электролит (грунт) проходит к корпусу трубопровода, прекращая действие коррозионных процессов на его поверхности. Устройство выполняет и функции заземления, обеспечивая равномерное стекание электрического тока в грунт. Вместо электрического провода 1 может использоваться электрический кабель. Перфорированную оболочку 7, винтовую лопасть 6 выполняют из стали либо другого электропроводящего материала с хорошими несущими свойствами. Ориентировочный вес устройства не превышает 20 кг. Используемое количество защитных устройств для определенного участка трубопровода рассчитывается исходя из конкретных условий на данном участке.

Таким образом, заявляемая группа изобретений позволяет значительно упростить процесс установки протектора в грунт.

Изобретение относится к области катодной защиты металлических конструкций от коррозии и может быть использовано для защиты поверхностей трубопроводов от коррозии, а также в качестве заземлителя. Протектор-заземлитель содержит тело из протекторного сплава, установленное в перфорированной оболочке и соединенное с электрическим проводом, при этом перфорированная оболочка выполнена в виде трубы из электропроводящего материала, протекторное тело установлено со смещением внутрь перфорированной оболочки с одного ее конца, на свободном конце перфорированной оболочки выполнены отверстия для установки, со стороны глухого конца на перфорированной оболочке установлена винтовая лопасть. Технический результат: упрощение установки устройства в грунт и возможность работы устройства в качестве заземлителя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Протектор-заземлитель, содержащий тело из протекторного сплава, установленное в перфорированной оболочке и соединенное с электрическим проводом, отличающийся тем, что перфорированная оболочка выполнена в виде трубы из электропроводящего материала, протекторное тело установлено со смещением внутрь перфорированной оболочки с одного ее конца, на свободном конце перфорированной оболочки выполнены отверстия для установки, а со стороны глухого конца на перфорированной оболочке установлена винтовая лопасть.

2. Протектор-заземлитель по п. 1, отличающийся тем, что глухой конец перфорированной оболочки выполнен заостренным.