Анодный заземлитель Советский патент 1993 года по МПК H01R4/66 H02B1/16 

Изобретение относится к оборудованию для катодной защиты подземных сооружений от коррозии и передаче постоянного тока на расстояние по системе провод-земля, а более конкретно к заземляющим устройствам положительной полярности и предназначено для применения в газовой, нефтяной и энергетической промышленности, а также коммунальном хозяйстве.

Цель изобретения - увеличение срока службы и снижение эксплуатационных затрат.

На чертеже представлен общий вид за- землителя.

Заземлитель состоит из электрода 1, снабженного приспособлением 2, обеспечивающим электроду свободу перемещения в водном растворе электролита 3, заполняющем полость 4 в грунте. Оболочка 5, отде- ляющая раствор электролита от окружающего грунта, в верхней части 6 полости герметична и неэлектропроводна, а в нижней части 7 полости проницаема для электролита и имеет ионный тип проводимости.

Анодный заземлитель может быть разного типа (горизонтальный, вертикальный) и дает наибольший эффект при применении в плотных плохопроводящих породах, например, скальных грунтах.

Увеличение срока службы заземлителя и снижение эксплуатационных затрат обеспечиваются уменьшением и стабилизацией сопротивления растеканию тока в процессе эксплуатации.

Уменьшение сопротивления достигается путем постоянной обработки активатором прискважинных слоев грунта, причем эта обработка осуществляется в процессе эксплуатации автоматически без дополнительных внешних воздействий за счет диффузии электролита в грунт через проницаемую для электролита оболочку в нижней части полости благодаря процессу электроосмоса, протекающему между анодным заземлителем и защищаемым подземным сооружением, а также за счет разности концентраций электролита в скважине и окружающем грунте. Убыль электролита в -рабочей части скважины за счет диффузии в грунт компенсируется притоком из той час00

о ел ел

00

ти скважины, где стенки герметизированы неэлектропроводной, водонепроницаемой оболочкой.

Благодаря процессу диффузии электролита стабилизируется контактное сопротивление на границе оболочка-грунт, а сама оболочка не подвергается электрохимическому растворению при работе заземлите- ля. Стабилизация контактного сопротивления электрод-активатор и сохранение постоянной рабочей длины электрода достигаются диффузией электролита в при- скважинную зону и наличием устройства, обеспечивающего электроду свободу перемещения в электролите. В зависимости от параметров электрода и типа заземлителя (горизонтальный, вертикальный)устройство представляет собой либо амортизаторы различного типа (резиновые, пружинные и т. д.) или поплавки (воздушные или из спец- материалов).

Наличие оболочки, имеющей дифференцированную электропроводность по длине, приводит к перераспределению плотности стекающего тока по длине электрода и усилению эффекта концевого стекания тока, что способствует более интенсивному разрушению электрода в его нижней части, этот эффект позволяет вести длительную эксплуатацию заземлителя путем простой реставрации рабочей части электрода: по мере растворения нижней части электрода и протекания процесса диффузии, уровень электролита в скважине понижается, электрод благодаря наличию устройства спускается, сохраняя -при этом постоянную рабочую длину. При этом даже микронные смещения электрода относительно электролита в любом направлении, обеспечивают эрозионную очистку поверхности электрода от продуктов коррозии и газовой пленки, что

0

5 0

5

5

0

0

приводит к стабилизации контактного сопротивления на границе электрод-активатор.

Свободное перемещение электрода в жидком активаторе позволяет по истечении срока службы электрода осуществить его замену (т. е. реставрировать заземлитель) с минимальными эксплуатационными затратами. В таблице приведены сравнительные характеристики заземлителей, известных конструкций (прототип) и заземлителя согласно изобретению.

Приведенные в таблице результаты наглядно демонстрируют преимущества пред- лагаемого заземлителя. В процессе пятилетней эксплуатации сопротивление растеканию тока заземлителя известной конструкции возрастает в 2,5-3 раза, а в заземлителе по изобретению, наоборот, уменьшается в 1,5-2 раза и стабилизируется через 2-3 года эксплуатации.

При этом энергозатраты на катодную защиту уменьшаются в 3-4 раза по сравнению с известными техническими решениями.

Формула изобретения

Анодный заземлитель, содержащий электрод, расположенный в активаторе, предназначенном для заполнения полости, образованной в грунте, и оболочку, служащую для отделения активатора от грунта, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и снижения эксплуатационных затрат, в качестве активатора использован электролит, электрод выполнен плавающим, при этом оболочка в верхней части полости выполнена герметичной из неэлектропроводного материала, а в нижней части - из материала с ионным типом проводимости.

Сущность изобретения: заземлитель содержит электрод, расположенный в водном растворе электролита, который заполняет полость в грунте. Оболочка, отделяющая раствор электролита от окружающего грунта, в верхней части полости герметична и неэлектропроводна, в нижней части полости проницаема для электролита и имеет ионный тип проводимости. 1 ил: 1 табл.