Анодный заземлитель
Предложение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и может быть использовано в нефтяной, газовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве, а именно, при защите сложных сетей подземных металлических коммуникаций, магистральных трубопроводов, в городских подземных металлических сооружениях. Заземлитель содержит рабочий электрод из железокремнистого сплава, концентрично размещенный в полом цилиндрическом корпусе, заполненном коксоминеральным активатором. С торцевых сторон заземлителя расположены центрирующие крышки. Кабель присоединения служит для подачи на электрод электрического тока. Заземлитель снабжен транспортной крышкой, установленной на одной из центрирующих крышек с возможностью размещения в процессе транспортировки в образованной полости кабеля. Со стороны транспортной крышки размещена монтажная скоба.
Предложение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и может быть использовано в нефтяной, газовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве, а именно, при защите сложных сетей подземных металлических коммуникаций, магистральных трубопроводов, в городских подземных металлических сооружениях.
Известен анодный заземлитель (SU 852969 МПК 7 С 23 F 13/00, 07.08.1981), содержащий две концентрично расположенные трубы, пространство между которыми заполнено коксовой мелочью, причем на внутренней трубе по всей длине ее рабочей части снаружи закреплены стальные диски, охватывающие трубу.
Недостатком известного заземлителя является его низкая надежность, обусловленная особенностью сборки заземлителя на месте установки в скважину, и большой объем сварочно-монтажных работ. Диски, прикрепленные к внутренней трубе, являются преградой для полноценной без полостей под дисками монолитной засыпки межтрубного пространства коксовой мелочью в случае изготовления заземлителя из заготовленных заранее монтажных секций с уже закрепленными дисками. Для реализации заявленных характеристик заземлителя необходимо, чтобы коксовая мелочь вплотную без полостей под дисками со всех сторон охватывала внутреннюю трубу и диски, поэтому приварку дисков к внутренней трубе и засыпку коксовой мелочью производят поочередно: сначала засыпка мелочи на высоту, равную расстоянию между дисками, затем приварка диска, далее засыпка и опять приварка диска и т.п. Сварные швы являются местом интенсивной коррозии по сравнению с другими местами приложения воздействия электрохимического коррозионного процесса.
Наиболее близким аналогом предлагаемого решения можно считать анодный заземлитель, раскрытый в RU 2210629 С1, МПК 7 C 23 F 13/08, 20.08.2003, содержащий рабочий электрод, концентрично размещенный в полом цилиндрическом корпусе, заполненном активатором, центрирующие крышки, расположенные с торцевых сторон заземлителя, и кабель присоединения.
Недостатком данного устройства является недостаточно большой срок эксплуатации, сложность транспортировки и монтажа.
Задачей данного предложения является повышение срока службы заземлителя и улучшение его эксплуатационных свойств, упрощение его монтажа и, соответственно снижение стоимости монтажных работ, а также улучшение условий его транспортировки к месту установки.
Технический результат заключается в облегчении условий протекания реакций на аноде, повышении устойчивости кабеля и корпуса к коррозии, а также обеспечения возможности упаковки кабеля на заземлителе и строповки заземлителя при его транспортировке.
Технический результат достигается тем, что в анодном заземлителе, содержащем рабочий электрод, размещенный в полом корпусе, заполненном активатором, центрирующие крышки, расположенные с торцевых сторон корпуса, и кабель присоединения, соединенный с электродом, рабочий электрод выполнен из железокремнистого сплава, а в качестве активатора использована коксо-минеральная засыпка, что позволяет значительно повысить срок службы заземлителя, а также облегчает протекание реакций на аноде и улучшает его эксплуатационные свойства.
Кроме того, кабель присоединения выполнен коррозионностойким. Внутренняя поверхность корпуса выполнена с коррозионностойким электропроводящим покрытием, что позволяет увеличить срок хранения заземлителя до ввода его в эксплуатацию.
Заземлитель также может быть снабжен транспортной крышкой, установленной на одной из центрирующих крышек с образованием полости между ними для размещения в этой полости кабеля при транспортировке заземлителя.
Заземлитель снабжен также монтажной скобой, установленной на корпусе, для строповки заземлителя при его транспортировке.
Конструкция анодного заземлителя представлена на фиг.1.
Анодный заземлитель содержит корпус 1 (контейнер), в котором размещен железокремнистый (ферросилидовый) рабочий электрод (анод) 2, а свободное пространство заполнено коксо-минеральным активатором 3 (КМА). КМА используется в качестве засыпки электродов с целью снижения переходного сопротивления анод-грунт, дренирования приэлектродного пространства и уменьшения скорости растворения электродов. КМА 3 состоит из смеси коксовой мелочи фракций до 10 мм и кокса фракций 10-25 мм, а также безгалогенидного минерального активатора. Насыпная плотность - не менее 0,8 кг/м3, удельное сопротивление - не более 0,06 Ом/м.
Рабочий электрод 2 заземлителя изготовлен методом литья из сплава ЧС 15 ГОСТ 7769-82.
Электрод снабжен коррозионностойким подводящим кабелем 4 марки ВППО или аналогичным кабелем с сечением медных жил 10 мм или 16 мм, рассчитанным на номинальное напряжение 1 кВ. Кабель выполнен с полипропиленовой оболочкой, обеспечивающей его высокую коррозионную стойкость.
С торцевых сторон корпуса 1 установлены центрирующие крышки 5, предотвращающие высыпание КМА 3 при транспортировке и монтаже. Корпус 1 (контейнер) снабжен транспортной крышкой 6. Пространство между транспортной 6 и центрирующей крышкой 5 используется для укладки на время транспортировки кабеля 4, а также монтажного комплекта и сопроводительной документации. Для удобства монтажа и погрузочно-
разгрузочных работ заземлитель снабжен монтажной скобой 7, закрепленной на транспортной крышке 6 и корпусе 1.
Скорость анодного растворения заземлителя при токовой нагрузке до 5 А/анод не превышает 0,2-0, кг/А-год.
Корпус 1 в виде контейнера предназначен для удобства транспортировки и обеспечения равномерности засыпки КМА 3 вокруг электрода 4 выполнен в виде полого цилиндра из тонколистовой оцинкованной стали высотой около 1600 мм, диаметром - 210 мм.
В процессе эксплуатации заземлителя при подаче электрического тока на электрод 2 вокруг заземлителя создается электрическое поле, приводящее к электрохимическому растворению электрода.
Номинальный рабочий ток заземлителя - 5 А, срок службы 25-30 лет.
Преимущества анодного заземлителя:
1. Возможность использования в качестве элемента поверхностного заземления;
2. 100% заводская готовность, что значительно облегчает и ускоряет монтаж, повышает качество сборки;
3. Установка заземлителей может быть произведена как в траншеи -горизонтальная укладка, так и в скважины - вертикальная установка;
4. При работе контакт анодного заземлителя с грунтом окружающего пространства осуществляется через электропроводящий корпус заземлителя. Выход газов, образующихся при работе заземлителя, осуществляется через КМА, обладающего дренажной способностью за счет присутствия кокса крупных фракций в составе КМА.
1. Анодный заземлитель, содержащий рабочий электрод, размещенный в полом корпусе, заполненном активатором, центрирующие крышки, расположенные с торцевых сторон корпуса, и кабель присоединения, соединенный с электродом, отличающийся тем, что рабочий электрод выполнен из железокремнистого сплава, а в качестве активатора использована коксо-минеральная засыпка.
2. Заземлитель по п.1, отличающийся тем, что кабель присоединения выполнен коррозионностойким, а внутренняя поверхность корпуса выполнена с коррозионностойким электропроводящим покрытием.
3. Заземлитель по п.1, отличающийся тем, что снабжен транспортной крышкой, установленной на одной из центрирующих крышек с образованием полости между ними для размещения в этой полости кабеля.
4. Заземлитель по п.1, отличающийся тем, что снабжен монтажной скобой, установленной на корпусе, для строповки заземлителя.
