Муфта коррозионной защиты

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к нефтегазодобывающему оборудованию, конкретно к устройствам для предотвращения его коррозии. Задачей создания полезной модели является упрощение конструкции протектора Достигнутый технический результат упрощение конструкции протектора Решение указанных задач достигнуто в муфте коррозионной защиты, содержащая два одинаковых первое и второе полукольца, изготовленных из протекторного сплава, и соединенных между собой при помощи соединительного устройства, тем, что соединительное устройство выполнено в виде двух винтов, установленных соответственно во внутренних отверстиях одного из полуколец и ввернутых в резьбовое отверстие другого полукольца. Оба полукольца могут быть выполнены из сплава алюминиевого деформируемого. В собранном состоянии между полукольцами образуются зазоры. Винты могут быть выполнены с потайной головкой. Винты могут быть выполнены с усиками для фиксации. Внутренний диаметр полуколец может быть выполнен равным 0,50,7 от внешнего диаметра полуколец. 1 с.п.-кт ф.-лы, 4 зав. п-кт, илл. 3

Полезная модель относится к нефтегазодобывающему оборудованию, конкретно к устройствам для предотвращения его коррозии.

Известен протектор (устройство для электрохимической защиты) по патенту РФ на полезную модель 132080, МПК C23F 13/06, опубл 10.09.2013 г.

Устройство электрохимической защиты от внутренней коррозии трубопроводной арматуры, включает корпус и запорный элемент с кинематическим элементом привода, содержащее в качестве анода - протекторы, выполненные с возможностью закрепления на запорном элементе с помощью коррозионно-стойкого резьбового крепежа, отличающееся тем, что оно снабжено неразъемными или условно-разъемными металлическими соединениями, образующими единую электрическую цепь с катодом и протекторами с суммарным электрическим сопротивлением по металлу в сухом состоянии величиной не более 0,1 Ом, при этом в качестве катода используются корпус и запорный элемент с кинематическим элементом привода трубопроводной арматуры, а материал протектора выбран в зависимости от материала катода и концентрации в рабочей среде коррозионно-активных компонентов и из условия 0,4B0,5B, где - алгебраическая разность электрохимических потенциалов катода и анода.

Недостатки трудности в организации серийного производства устройства, связанные с подбором материала для каждого протектора.

Известен протектор скважинный по патенту РФ на полезную модель 112291, МПК F04B 47/00, опубл 10.01.2012 г.

Протектор скважинный содержит корпус, электрод, изготавливаемый из магниевого сплава, изоляторы и соединительные муфты, при этом корпус протектора с концентрично расположенным внутри него электродом, заполненным электролитом, например 10%-ным раствором NaCl, свинчен с перфорированным патрубком, расположенным в его верхней части, нижняя часть устройства ввернута в патрубок шламонакопительный, закрываемый резьбовой заглушкой, сам протектор скважинный устанавливается ниже фильтра.

Недостаток узкоспециализированное применение.

Известен анод-протектор по патенту РФ на полезную модель 111856, МПК C23F 13/00, опубл 27.12.2011 г.

Анод-протектор содержит цилиндрическое тело из магниевого сплава с гнездом по оси в одном из его торцов, а также контактный стержень из стали, выполненный с резьбовым участком на одном из концов и с длиной, меньшей длины цилиндрического тела, в котором он зафиксирован по оси заливкой с расположением резьбового участка в гнезде торцом ниже плоскости торца цилиндрического тела.

Недостатки сложность конструкции.

Известен протектор (устройство для защиты от коррозии) по патенту РФ на полезную модель 137329, МПК E21B 41/02, опубл 10.02.2014 г.

Устройство для защиты от коррозии погружного скважинного оборудования, содержащее длинномерный протектор со стержневым армирующим элементом, отличающееся тем, что на поверхности части армирующего элемента, выступающей за край протектора, нанесена резьба, на поверхности части армирующего элемента, находящейся в теле протектора, выполнены выемки, на наружной поверхности протектора выполнены продольные ребра.

Недостатки сложность конструкции и как следствие нетехнологичность и относительно высокая стоимость.

Известен протектор по патенту РФ на полезную модель 123009, МПК C23F 13/00, опубл 27.12.2012 г, прототип.

Протектор для защиты от коррозии трубопровода выполнен из двух одинаковых первого и второго полуколец, изготовленных из протекторного сплава, при этом каждое из полуколец имеет, по меньшей мере, один внутренний арматурный стержень, концентрично установленный относительно поверхности полукольца, длина дуги арматурного стержня больше 180°, концы арматурного стержня выполнены отогнутыми в одну сторону, при этом концы арматурных стержней первого и второго полуколец соединены между собой внахлест, при этом с одной стороны соединения конец арматурного стержня первого полукольца расположен под ответным концом арматурного стержня второго полукольца, а с другой стороны соединения конец арматурного стержня первого полукольца расположен над ответным концом арматурного стержня второго полукольца, и внутренняя поверхность первого и второго полуколец выполнена гладкой.

Недостаток сложность сборки на месте установки протектора.

Задачей создания полезной модели является упрощение конструкции протектора

Достигнутый технический результат упрощение конструкции протектора

Решение указанных задач достигнуто в муфте коррозионной защиты, содержащая два одинаковых первое и второе полукольца, изготовленных из протекторного сплава, и соединенных между собой при помощи соединительного устройства, тем, что соединительное устройство выполнено в виде двух винтов, установленных соответственно во внутренних отверстиях одного из полуколец и ввернутых в резьбовое отверстие другого полукольца. Оба полукольца могут быть выполнены из сплава алюминиевого деформируемого. В собранном состоянии между полукольцами образуются зазоры. Винты могут быть выполнены с потайной головкой. Винты могут быть выполнены с усиками для фиксации. Внутренний диаметр полуколец может быть выполнен равным 0,50,7 от внешнего диаметра полуколец.

Сущность полезной модели поясняется на чертежах (фиг. 14), где:

- на фиг. 1 приведен чертеж устройства,

- на фиг. 2 приведен вид сбоку.

- на фиг. 3 приведена схема установки винта,

- на фиг. 4 приведен чертеж полукольца.

Муфта коррозионной защиты (фиг. 14) содержит два одинаковых первое и второе полукольца 1 и 2, изготовленных из протекторного сплава, и соединенных между собой при помощи соединительного устройства, тем, что соединительное устройство выполнено в виде двух винтов 3, установленных соответственно во внутренних отверстиях 4 одного из полуколец и ввернутых по резьбе 5 в другое полукольцо. Оба полукольца 1 и 2 могут быть выполнены из сплава алюминиевого деформируемого АМг2 ГОСТ 4784-97. Допускается замена материала на АМг6 ГОСТ 4784-97.

В собранном состоянии между полукольцами 1 и 2 образуются зазоры 6. Винты 3 могут быть выполнены с потайной головкой 7. Винты могут быть выполнены с усиками 8 для фиксации. Потайные головки 7 и усики 8 размещены в выемках. 9.

Внутренний диаметр d полуколец 1 и 2 может быть выполнен равным 0,50,7 от внешнего диаметра D полуколец:

d=(0,50,7)D

При эксплуатации (фиг. 13) концентрично подземному трубопроводу или другому агрегату в грунт устанавливают два полукольца 1 и 2 и свинчивают винтами 3 до получения регламентированного зазора 6 (фиг. 1). Потом разгибают усики 8 и зарывают муфту коррозионной защиты с трубопроводом (агрегатом) в грунт.

Метод электрохимической защиты был изобретен и впервые применен в Англии в 1824 году для защиты обшивки кораблей от коррозии. Электрохимическая протекторная защита металлов от коррозии основана на прекращении коррозии металлов под действием постоянного электрического тока. Поверхность любого металла гальванически неоднородна, что и является основной причиной его коррозии в растворах электролитов, к которым относятся морская вода, все пластовые и все подтоварные воды. При этом в первую очередь разрушаются участки поверхности металла с наиболее отрицательным потенциалом (аноды), с которых ток стекает во внешнюю среду, а участки металлов с более положительным потенциалом (катоды), в которые ток втекает из внешней среды, не разрушаются. Механизм действия протекторной защиты заключается в превращении всей поверхности защищаемой металлической конструкции в один общий неразрушающийся катод. Анодами при этом будут являться подключенные к защищаемой конструкции электроды из более электроотрицательного металла - протекторы. Электрический защитный ток получается вследствие работы гальванической пары протектор-защищаемая конструкция. При своей работе протекторы постепенно изнашиваются (анодно растворяются), защищая при этом

основной металл, поэтому за рубежом протекторы называют «жертвенными анодами». Электрохимическая защита одинаково эффективна как для строящихся, так и для находящихся в эксплуатации судов, резервуаров и другого оборудования. Протекторная защита обычно применяется совместно с лакокрасочными покрытиями. Такое сочетание пассивной, какой является окраска, и активной защиты, к которой относится протекторная, позволяет уменьшить расход протекторов и тем самым увеличить срок их службы, обеспечить более равномерное распределение защитного тока по поверхности защищаемых конструкций и, наконец, компенсировать все дефекты покрытия, связанные с неизбежным его разрушением при монтаже, транспортировке и процессе эксплуатации, в том числе вследствие естественного старения (набухания, вспучивания, растрескивания, отслаивания). При этом следует отметить, что на оголенной поверхности металла при его катодной поляризации в морской, пластовой и подтоварной водах выпадает катодный солевой осадок, состоящий из нерастворимых солей кальция и магния и играющий роль дополнительного покрытия.

Поскольку основная масса металлических конструкций делается, как правило, из стали, в качестве протектора могут использоваться металлы с более отрицательным, чем у стали электродным потенциалом. Среди основных их три - цинк, алюминий и магний. Использовать чистые металл в качестве протекторов не всегда целесообразно. Так, например, чистый цинк растворяется неравномерно из-за крупнозернистой дендритной структуры, поверхность чистого алюминия покрывается плотной оксидной пленкой, магний имеет высокую скорость собственной коррозии. Для придания протекторам требуемых эксплуатационных свойств в их состав вводят легирующие элементы.

Магниевые протекторы

Из-за высокого рабочего потенциала магниевого протекторного сплава (минус 1,45 В по хлорсеребряному электроду сравнения) происходит быстрый износ протекторов и поэтому не представляется возможным с помощью этих протекторов осуществить защиту на приемлемый для практики длительный срок. Следует отметить также, что у магния и магниевых сплавов, в отличие от цинка и алюминия, отсутствует поляризация, сопровождаемая уменьшением токоотдачи.

Алюминиевые протекторы

Короткозамкнутые протекторы из сплава с повышенной анодной активностью предназначены для защиты днищ резервуаров, подверженных накоплению песчано-парафиновых отложений, удельная электропроводность которых значительно ниже, чем у пластовых вод. Такой материал характеризуется величиной рабочего и стационарного отрицательного потенциала по водородному электроду сравнения соответственно 850-900 мВ. Применение таких сплавов позволяет также обеспечить защиту конструкции при наличии в агрессивной среде сульфатвосстанавливающих бактерий, присутствующих в нефти практически всегда. Браслетные алюминиевые протекторы позволяют защитить сварные стыковые соединения промысловых трубопроводов, которые наиболее уязвимы для коррозии.

Применение полезной модели позволило:

- максимально упростить конструкцию устройства и обеспечить технологичность ее изготовления, так как внешняя поверхность протектора не подвергается обработке.

- снизить стоимость стержня протекторного,

- упростить сборку изделия.

Изготовлено два опытных образца муфты коррозионной защиты 66.7790.00 СБ и 67.7790.00-01 СБ, которые прошли успешные испытания.

1. Муфта коррозионной защиты, содержащая два одинаковых полукольца, изготовленных из протекторного сплава и соединенных между собой при помощи соединительного устройства, отличающаяся тем, что соединительное устройство выполнено в виде двух винтов, установленных в соответствующих внутренних отверстиях одного из полуколец и ввернутых в резьбовые отверстия другого полукольца.

2. Муфта коррозионной защиты по п. 1, отличающаяся тем, что оба полукольца выполнены из алюминиевого деформируемого сплава.

3. Муфта коррозионной защиты по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в собранном состоянии между полукольцами образуются зазоры.

4. Муфта коррозионной защиты по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что винты выполнены с потайной головкой.

5. Муфта коррозионной защиты по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что винты выполнены с усиками для фиксации.

6. Муфта коррозионной защиты по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что внутренний диаметр полуколец равен 0,5-0,7 внешнего диаметра полуколец.



 

Похожие патенты:
Наверх