BREVET D'INVENTION
Anode consommable
Société dite FEDERATED METALS CORPORATION .
<EMI ID=1.1>
Cette invention concerne la protection cathodique des pipelines
ou d'articles similaires, et elle concerne plus particulièrement
des améliorations apportées à une anode consommable du type bracelet destinée à entourer un pipeline ou un article similaire pour
la protection cathodique du pipeline, ces améliorations minimisant
de façon plus ou moins importante la déformation des segments
anodiques pendant le refroidissement après moulage et minimisant également de façon plus ou importante la rupture des segments
anodiques pendant leur installation sur le pipeline.
Les segments anodiques galvaniques semi-cylindriques destinés
à entourer un pipeline pour sa protection cathodique sont connus
dans la technique antérieure et sont décrits dans le brevet des
E.U.A. n[deg.] 3 616 422, ayant fait l'objet d'une procédure de Réissue
sous le n[deg.] 27 529. Bien que /tels segments anodiques donnent des résultats totalement satisfaisants à certains égards, un défaut
de ces segments semi-cylindriques est leur tendance à se déformer pendant le refroidissement du métal après la coulée des segments
et également leur tendance à se rompre au cours de l'installation
sur le pipeline, et ceci est particulièrement le cas lorsqu'on
utilise des segments semi-cylindriques plus longs avec des pipelines
de plus grand diamètre. On désire que les segments anodiques courbés aient une courbure qui corresponde/très près à la courbure du
pipeline revêtu autour duquel on doit installer le segment anodique <EMI ID=2.1>
du pipeline, et il est en général pratiquement impossible de couler un segment anodique courbé ayant chaque fois une courbure très proche de la courbure du pipeline. Et ceci est particulièrement
le cas lorsqu'on coule les segments anodiques plus longs que l'on utilise autour des pipelines de grand diamètre. Quand le segment anodique n'a pas une courbure suffisante pour correspondre à celle
du pipeline, il est nécessaire de courber vers l'intérieur les portions terminales et/ou d'autres portions du segment par application de pression , pour obtenir la courbure nécessaire pour que
le segment se conforme au pipeline et s'y adapte étroitement, et l'application de pression nécessaire pour obtenir la courbure
peut entraîner la rupture du segment anodique. Il est parfois nécessaire de recourber vers l'extérieur les segments anodiques courbés par application de pression , pour obtenir la courbure nécessaire pour une adaptation étroite au pipeline, et cette application de pression peut également entraîner une rupture du segment. La rupture du métal anodique consommable du segment est indésirable pour la raison qu'une ou plusieurs ruptures dans le métal anodique consommable peuvent mettre à nu le métal formant le noyau cathodique de l'anode, qui est ennoyé dans le métal anodique consommable. En conséquence, après l'installation et l'exposition
du métal formant noyau cathodique à l'électrolyte en raison d'une
ou plusieurs ruptures dans le métal anodique, l'anode dépense ellemême le métal anodique consommable pour protéger le métal consti- tuant le noyau, ce qui entraîne une efficacité et un gaspillage du métal anodique consommable. Des entailles ont été prévues dans
les segments semi-cylindriques de la technique antérieure sus-men- tionnée pour permettre les ruptures au centre du segment.
La publication "Cathodic Protection of Submarine Pipeline", tirée du Federated Metals Digest of the Américan Smelting and Refining Company,-Federated Metals Division, publié en 1958,
décrit un ensemble formant anode consommable dans lequel les seg- ments anodiques sont indirectement reliés les uns aux autres par
les noyaux en acier des anodes que l'on soude à des bandes d'acier. Le grand axe des noyaux des anodes est parallèle au grand axe
de la conduite, et les noyaux s'étendent à partir de cette partie
de l'anode qui constitue les bords latéraux de l'anode.
Des segments anodiques de forme jusque-là non courbée ont
été chauffés puis courbés à l'état chauffé pour adapter le segment autour du logement de 1'arbre d'une hélice de bateau. Les segments anodiques sont soudés à des éléments structuraux de logement non anodiques et ne sont pas reliés les uns aux autres autour du logement. Le problème est que, quand les segments anodiques sont en zinc ou en alliage de zinc, les segments ont tendance à se rompre pendant la courbure à température ambiante en raison de la nature cassante du zinc. Les segments anodiques de forme courbe ont jusqu'à présent également été coulés et boulonnés autour du logement de l'arbre d'une hélice de bateau. De nouveau les segments ne sont
pas reliés les uns aux autres autour du logement.
Le terme "cassure" est utilisé ici tant dans le sens action' que dans le sens résultat, et de manière générale pour désigner
la rupture du segment anodique avec ou sans mise à nu du métal formant le noyau cathodique du segment anodique, et/ou la rupture du segment anodique en morceaux ou fragments. L'expression "diamètre de la conduite" est utilisée ici pour désigner le diamètre
de la conduite du pipeline, conduite comportant le revêtement anti-corrosion, à distinguer de la couche de béton autour de la conduite fournissant la contre-poussée, le diamètre se terminant
à chaque extrémité à la surface externe du revêtement anti-corrosion. L'expression "longueur d'arc" utilisée ici pour les segments anodiques courbés désigne la longueur du segment anodique courbé mesurée sur la périphérie interne du segment. Le terme "longueur d'arc" utilisée icit en ce, qui concerne. la longueur de la cavité
<EMI ID=3.1>
du moule/qui forme une partie d'un cercle imaginaire, arc qui est
le plus proche du centre de ce cercle, c'est-à-dire l'arc interne.
Selon la présente invention, il est fourni un ensemble formant anode consommable destiné à la protection cathodique d'un pipeline
ou d'un article similaire, comprenant un pipeline métallique corrosible ayant un diamètre d'environ 50 cm à environ 180 cm, placé
dans un êlectrolyte, une anode consommable du type bracelet fixée autour du pipeline et entourant la conduite, 1.'anode comprenant
un nombre pair compris entre quatre et huit de segments anodiques
en forme d'arc de métal anodique consommable, reliés autour du. pipeline de façon à l'entourer, ledit nombre de segments anodiques étant de quatre pour un pipeline dont la conduite^ un diamètre compris entre environ 50 cm et environ 90 cm, de six pour un pipe- line dont le diamètre de la conduite est compris entre environ 75 cm et environ 135 cm, de huit.pour un pipeline dont la conduite a un diamètre compris entre environ 100 et environ 180 cm, de quatre
ou six pour un pipeline dont la conduite a un diamètre compris
entre environ 75 et 90 cm, et de six ou huit pour un pipeline dont
la conduite a un diamètre compris entre environ 100 et 135 cm,
chaque segment anodique comprend au moins un noyau métallique, cathodique vis-à-vis du métal anodique, totalement ennoyé de manière concentrique dans le métal anodique à l'exception des portions
du noyau s'étendant au-delà des bords extrêmes opposés du segment
<EMI ID=4.1>
eux de manière à entourer la conduite, par au moins un joint formé aux bords terminaux du noyau, chaque segment anodique ayant une longueur d'arc maximale prédéterminée comprise entre environ 35 cm
et environ 67,5 cm, le respect de cette condition constituant un moyen pour minimiser la rupture des segments anodiques au cours de l'installation de l'anode et la déformation des segments anodi- ques pendant le refroidissement du métal après la coulée.
La longueur d'arc maximale de chaque segment anodique selon cette invention comprise entre environ 35 cm et environ 67,5 cm
peut être déterminée par la formule :
<EMI ID=5.1>
où D est le diamètre en cm du pipeline à protéger de manière cathodique, n est le nombre total de segments anodiques de l'ensemble,
<EMI ID=6.1>
La longueur d'arc minimale des segments anodiques en forme d'arc de cette invention n'est pas déterminante et les segments anodiques peuvent avoir une longueur d'arc quelconque pour autant qu'elle ne dépasse pas la longueur maximale prédéterminée telle que décrite.ci-avant.
Dans un mode de réalisation de cette invention, un ou plusieurs noyaux métalliques sont noyés dans le métal anodique d'une série de segments en forme d'arc en métal anodique consommable d'un tronçon formant anode, le ou les noyaux métalliques étant communs à tous les segments de chaque anode ou tronçon formant anode. Le ou les noyaux communs qui sont en métal cathodique vis-à-vis du métal anodique, ont des parties terminales s'étendant au-delà des bords extrêmes des segments placés sur les portions terminales opposées de ce ou ces noyaux, pour former des éléments de jonction permettant de réunir cette anode aux anodes ou segments d'anode
<EMI ID=7.1>
à entourer la conduite. Un moyen est également utilisé pour minimiser les cassures des segments anodiques pendant l'installation de l'anode. Ce mode de réalisation dans lequel le ou les noyaux sont communs à une série de segments anodiques, et sont noyés dans
ces segments, facilitent l'installation de l'anode autour du pipeline pour la raison que des jointsn'cnt pas à être soudés entre tous les segments anodiques adjacents, et que le nombre de joints qui sont à former est plus faible.
Dans le mode de réalisation que l'on vient de mentionner,
la longueur du noyau ou des noyaux communs de la section anodique ne dépasse pas de préférence environ la moitié de la circonférence extérieure de la conduite ou du pipeline, ou d'un article similaire. La raison de ceci est de faciliter l'assemblable de l'anode autour. de la conduite ou du pipeline. Quand la longueur du ou des noyaux communs en forme d'arc est nettement supérieure à la moitié de la circonférence extérieure du pipeline, il peut être difficile de positionner l'anode autour du pipeline pour l'installer, ou bien
il peut être difficile de plier vers l'extérieur les parties terminales opposées du ou des noyaux communs pour donner le jeu nécessaire pour placer l'anode autour du pipeline, ou de les plier vers l'intérieur pour les ajuster de façon étroite autour du pipeline. Et le fait de courber le ou les noyaux communs peut être difficile car ce ou ces noyaux sont généralement formés d'un métal ferreux comme l'acier. Si on le désire cependant, la longueur du
ou des noyaux communs peut être nettement supérieure à la moitié
de la circonférence extérieure du pipeline. En fait, la longueur
du ou des noyaux communs peut aller jusqu'à la.circonférence extérieure, ou une valeur proche, de la conduite du pipeline, ou d'un article similaire, s'il n'y a pas d'objection à courber les noyaux. Pour cette longueur du ou des noyaux communs que l'on vient de mentionner, il ne faudra former qu'un seul joint.
Dans la section anode du mode de réalisation que l'on vient
de mentionner, pour minimiser totalement ou presque totalement
la cassure des segments anodiques pendant leur installation autour du pipeline et la déformation des segments pendant le refroidissement du métal âpres la coulée, la longueur d'arc de chacun des segments anodiques ne doit pas dépasser la longueur d'arc maximale critique prédéterminée comme décrit précédemment ici.
On peut préparer les segments anodiques en forme d'arc en fondant le métal anodique consommable, par exemple le zinc, le le magnésium, l'aluminium ou un de leurs alliages, et en introduisant le métal anodique fondu dans la cavité d'un moule approprié,
par exemple en métal ferreux, qui est habituellement préchauffé
et dont la cavité a les dimensions et la configuration correspondant à celles du segment anodique en forme d'arc désirées, et d'une longueur d'arc maximale prédéterminée selon l'invention. Un ou plusieurs noyaux métalliques qui sont en métal cathodique vis-à-vis du métal de l'anode, par exemple en acier, et qui ont habituellement été préchauffés, ont précédemment été placés et fixés dans
la cavité du moule, les portions extrêmes opposées des noyaux faisant saillie aux extrémités opposées de la cavité du moule. Le
ou les noyaux métalliques sont fixés en position appropriée dans
la cavité du moule par leurs portions terminales traversant des ouvertures à ajustement étroit dans l'extrémité opposée du moule
et formées par les moitiés de moule. Le métal dans la cavité du moule est refroidi, généralement en le laissant refroidir à une température inférieure à son point de fusion, qui est par exemple de 215[deg.]C dans le cas du zinc, ou à une température inférieure à sa température inférieure de solidus, de façon à solidifier le
métal fondu. On sépare de la cavité du moule la coulée de métal anodique solidifié dans lequel sont ennoyés le ou les noyaux métalliques se prolongeant à ses deux extrémités.
Dans la préparation du tronçon anodique comprenant une série
de segments anodiques en forme d'arc et espacés et le ou les noyaux ennoyés de façon concentrique dans le métal anodique et communs
à tous les segments anodiques du tronçon, le procédé est comme
décrit précédemment, sauf que l'on place le ou les noyaux métalliques dans la cavité du moule avec une partie terminale relativement courte du ou des noyaux faisant saillie à une extrémité de la
cavité du moule et une partie relativement longue du ou des noyaux faisant saillie à l'extrémité opposée de la cavité du moule. Après refroidissement, on sépare de la cavité du moule le segment anodique solide dans lequel le ou les noyaux métalliques sont ennoyés, après quoi on déplace de la quantité désirée la partie restante relativement longue faisant saillie du ou des noyaux et on la place de nouveau de façon appropriée dans la cavité du moule avant d'introduire le métal anodique: fondu dans cette cavité, le segment anodique solidifié coulé et son ou ses noyaux se prolongeant à une extraite de la cavité du moule, et une partie terminale relativement courte du ou des noyaux faisant saillie à l'extrémité opposée de la cavité 'du moule.
Puis on introduit.le métal anodique fondu dans la cavité du moule après quoi on refroidit le produit fondu dans la cavité du moule à une valeur inférieure à son point de fusion, généralement en le laissant refroidir à une température inférieure à son point de fusion, de façon à solidifier le métal anodique fondu.
Si l'on désire seulement deux segments anodiques dans le tronçon anode, on enlève alors de la cavité du moule le segment anodique avec le ou les noyaux communs et il n'y a plus besoin de coulée. Cependant, si plus de deux segments anodiques sont nécessaires dans le tronçon anode, on répète une ou plusieurs fois l'opération de déplacement et de coulée décrites ci-dessus, pour obtenir le nombre de segments anodiques désirés dans le tronçon anode. Evidemment, le ou les noyaux utilisés doivent avoir une longueur suffisante pour permettre de couler sur eux le nombre de segments anodiques nécessaires.
Ou bien, on peut préparer le tronçon anode en utilisant une série de moules dont le nombre correspond au nombre de segments anodiques que l'on désire dans le tronçon anode. Le ou les noyaux communs sont ensuite placés de façon appropriée dans les cavités
des moules espacés de manière appropriée, après quoi on introduit dans toutes les cavités de moule le métal anodique fondu. On refroidit ensuite le métal fondu à une valeur inférieure à son point de fusion, généralement en le laissant refroidir jusqu'à une température inférieure à son point de fusion. On enlève ensuite des cavités des moules le tronçon anode solidifié et coulé avec son ou ses noyaux communs. Dans cet autre mode de préparation des tronçons anodes, le ou les noyaux métalliques se prolongent
à partir des portions terminales opposées des moules espacés dans des ouvertures à ajustement étroit formées dans les moules.
Dans tous les modes de réalisation du procédé de préparation des tronçons: anodes, la ou les cavités du moule ont une configuration et une forme qui correspondent à celles du segment anodique désiré et ont la longueur d'arc maximale prédéterminée décrite précédemment.
On va maintenant décrire l'invention en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une coupe transversale à travers l'anode de la présente invention, prise selon la ligne 1-1 de la figure 4, un segment anodique étant représenté en coupe ; la figure 2 est une coupe transversale à travers l'anode selon un autre mode de réalisation de l'invention, un segment anodique étant représenté en coupe ; la figure 3 est une vue prise selon la ligne 3-3 de la figure <EMI ID=8.1> la figure 4 est une vue en perspective, partiellement éclatée, représentant l'anode de la présente invention installée sur un pipeline, le pipeline comportant également une couche de béton fournissant une contre-poussée ; la figure 5 est une vue prise suivant la ligne 5-5 de la figure 2 ; la figure 6 est une coupe longitudinale selon la ligne 6-6 de la figure 9 ;
la figure 7 est une vue en plan de desssus, partiellement éclatée, représentant un segment anodique et son noyau selon un autre mode de réalisation de l'invention.; La figure 8 est une coupe longitudinale du segment anodique et de son noyau selon la figure 1 ; la figure 9 est une vue en plan de dessus, partiellement éclatée, représentant le segment anodique et son noyau de la figure 6 ; la figure 10 est une coupe transversale à travers l'anode selon un autre mode de réalisation de l'invention ; la figure 11 est une coupe transversale de l'anode selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, un segment anodique étant représenté en coupe ; la figure 12 est une coupe transversale d'un ensemble d'anode selon un autre mode de réalisation de l'invention, un segment anodique étant représenté en coupe ;
la figure 13 est une coupe transversale d'une autre modification de l'anode selon le mode de réalisation de la figure 11, un segment anodique étant représenté en coupe ; la figure 14-est.une coupe transversale selon un ensemble formant anode selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, un segment anodique étant représenté en coupe ; la figure 15 est une coupe longitudinale prise selon la ligne
15-15 de la figure 16 ; ' la figure 16 est une vue en plan de dessus représentant l'anode et son noyau commun, selon la figure 15 ; la figure 17 est une coupe longitudinale prise selon la ligne
17-17 de la figure 18 ; <EMI ID=9.1> l'anode et son noyau commun selon la figure 17 ; et la figure 19 est une coupe transversale à travers l'anode selon encore un autre mode de réalisation de l'invention, deux segments anodiques étant partiellement représentés en coupe.
Considérons les figures 1 et 4; l'anode 15, fixée sur une conduite 16 en métal ferreux faisant partie d'un pipeline ayant
une couche continue anti-corrosion 17, par exemple de goudron de houille vitrifié, comprend des segments 18 en forme d'arc ou pratiquement en forme d'arc faits de métal anodique consommable. Comme représenté sur la figure 1, il y a quatre des segments anodiques 18 dans le mode de réalisation de l'invention, les segments sont pratiquement identiques par leur dimension, leur forme et
leur structure, et chacun a une longueur plus courte que la longueur semi-cylindrique. Chaque segment anodique 18 comprend un corps
19 solide d'une pièce fait d'un métal anodique consommable approprié, par exemple le zinc, le magnésium, l'aluminium ou leurs alliages. Chaque segment anodique 18 comprend également une barre
<EMI ID=10.1>
du métal anodique, par exemple de l'acier. Les axes principaux
des noyaux ou des barres formant noyaux sont ici dans un plan
qui est normal à l'axe principal de la conduite. La partie intermédiaire 41 de la barre 20 et la partie principale de cette barre sont totalement ennoyées de façon concentrique ou pratiquement concentrique dans le segment anodique 18, et les parties terminales
42 et 43 du noyau font saillie aux extrémités opposées du segment
18 pour former des joints avec les portions terminales 42 et 43 d'un autre noyau, faisant saillie aux deux extrémités des segments anodiques 18 immédiatement adjacents. La partie terminale 43 du noyau 20 de chaque segment anodique 18 est décalée latéralement pour se trouver en position de chevauchement par rapport à la partie terminale non décalée 42 de chaque noyau 21 du segment anodique immédiatement adjacent.
Les parties terminales 42 et 43 en chevauchement sont soudées l'une à l'autre pour former des éléments de jonction 44 qui.relient et fixent les segments anodiques
18 sur la conduite de façon à entourer de manière étroite la conduite. Comme représenté sur la figure 4, la conduite 16 est logée dans une couche 57 de béton sur un revêtement anti-corrosion
17 de chaque côté latéral de l'anode 15. Les couches de béton 57 peuvent être appliquées sur la conduite après installation des anodes sur la conduite et les noyaux sont électriquement reliés
à la terre sur la conduite, par des câbles 58 et 59 fixés à la partie terminale de la barre ou des barres formant noyaux et au métal de la conduite 16 par soudage aluminothermique ou brasage. ou bien, les couches de béton peuvent être appliquées sur la conduite avant installation des anodes, en laissant un jeu d'une largeur appropriée entre les couches de béton espacées, puis en installant les anodes sur la conduite et en reliant électriquement les
noyaux à la conduite comme décrit précédemment, puis en remplissant avec du béton tous les espaces entre les couches initiales de béton et les anodes. Le jeu entre les extrémités opposées des segments anodiques peut également être rempli de béton. Le béton fournit
la contre-poussée désirée en plus d'une protection supplémentaire de la conduite, quand la conduite doit être immergée dans de l'eau, qu'il s'agisse de la mer, d'un lac ou d'une rivière. Les couches
de béton 57 peuvent ne pas être utilisées quand la conduite doit être installée au sol et non dans de l'eau, ou si l'on ne désire pas la contre-poussée et la protection supplémentaire. Le noyau 20, représenté également sur les figures 3 et 8, comporte des ouvertures espacées 21 traversant la barre et faisant communiquer un côté de la barre avec le côté opposé. Le métal anodique est solidifié de façon continue dans les ouvertures 21, ce qui aide à ancrer la barre 20 dans le segment anodique.Au. lieu des deux ouvertures
21, la barre 20 formant noyau peut,si on le désire,comporter plus de deux ouvertures, par exemple trois ouvertures espacées, traversant la barre formant le noyau pour aider à ancrer la barre 20 dans l'anode. La barre 20 formant le noyau peut également n'avoir qu'une ouverture, si on le désire, qui traverse la barre dans le but décrit précédemment. La barre 23 formant noyau, représentée sur la figure 7, a un tronçon intermédiaire 24 d'acier dilaté et des tronçons terminaux soudés de chaque côté du tronçon intermédiaire
24. Plusieurs orifices ou ouvertures 26 fournis par le métal
dilaté font communiquer un côté du tronçon intermédiaire 24 avec
le côté opposé, et le métal anodique solidifié s'étend continuelle-
<EMI ID=11.1>
noyau dans l'anode. Le tronçon intermédiaire 24 du noyau 23 est ennoyé dans le métal anodique, et les tronçons terminaux 25, qui
sont dépourvus d'orifices, font saillie de chaque côté de l'anode.
<EMI ID=12.1>
sur les figures 6 et 9, où le tronçon intermédiaire 27 de la barre formant noyau 18 est plus fin que les^ tronçons terminaux opposés
29 qui sont plus épais. Le tronçon intermédiaire 27 est ennoyé dans l'anode et les tronçons terminaux 29 font saillie de chaque côté
de l'anode. Le tronçon intermédiaire 27 est également plus étroit que les tronçons terminaux 29 plus larges. Les tronçons terminaux
29 plus larges et plus épais servent � faciliter la jonction,
par soudage, aux portions terminales faisant saillie des noyaux
des segments anodiques immédiatement adjacents.
Considérons la figure 2 ; dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'anode 30, fixée sur une conduite 31 en métal ferreux de plus grand diamètre d'un pipeline comportant un revêtement continu 32 anti-corrosion, comporte six segments 33 en forme d'arc ou pratiquement en forme d'arc d'un métal anodique consommable. Chaque segment anodique 33 comporte un morceau plein d'une pièce
de métal anodique consommable, et un noyau 34 comportant deux barres 35 espacées, parallèles ou pratiquement parallèles, en acier, représentées sur la figure 5. La partie intermédiaire 36 et . la partie principale des barres 35 sont ennoyées de façon concentrique et totalement dans chaque segment anodique 33 près de sa périphérie interne 40, les parties terminales 37 faisant saillie
de chaque côté des segments 33 pour former des joints avec les segments anodiques immédiatement adjacents. La partie terminale
38 de chaque barre 35 est décalée latéralement pour se trouver
en relation de chevauchement avec la partie terminale non décalée
37 de chaque barre 35 du segment anodique immédiatement adjacent. Les parties terminales 37 et 38 en chevauchement sont soudées les unes aux autres pour former des éléments de jonction 39 qui relient et fixent les segments anodiques 33 autour du pipeline en entourant étroitement la conduite.
Considérons la figure 10 ; selon encore un autre mode de réa- lisation de l'invention, l'anode 46 fixée autour d'une conduite
47 en métal ferreux faisant partie d'un pipeline d'un diamètre encore plus grand que la conduite des_figures 1 et 2 et comportant
<EMI ID=13.1>
49 en forme d'arc ou pratiquement en forme d'arc, d'un métal anodique consommable. Les segments anodiques 49 comportent chacun
<EMI ID=14.1>
<EMI ID=15.1>
<EMI ID=16.1>
ou pratiquement concentrique et totalement, dans le segment anodique 49, et les parties terminales 52 et 53 du noyau 50 font saillie
de chaque côté du segment 49 pour former des joints avec les
parties terminales 52 et 53 de noyau faisant saillie aux extrémités des segments anodiques 49 immédiatement adjacents. La partie terminale 53 de chaque noyau 50 est décalée latéralement et la partie terminale 52 de chaque noyau 50 n'est pas décalée, de sorte que les parties terminales décalées 53 peuvent être chevauchées
par les parties terminales non décalées 52 du noyau 50, puis soudées pour former les éléments de jonction 54. Les segments anodiques sont ainsi reliés entre eux et entourent le pipeline.
Les segments 49 comportent des ouvertures espacées 55 traversant
les noyaux 50 pour faciliter l'ancrage des noyaux 50 dans le
segment anodique, le métal anodique s'étendant continuellement
dans les ouvertures 55.
Chacun des segments anodiques 18 représentés sur la figure 1, chacun des segments anodiques 33 représentés dans le mode de réalisation de la figure 2, et chacun des segments anodiques 49 représentésdans le mode de réalisation de la figure 10, ont une longueur d'arc qui est inférieure ? la longueur d'arc maximale critique prédéterminée, pour minimiser la déformation du segment pendant
le refroidissement du métal après coulée du segment et pour minimiser les risques de cassures du segment pendant l'installation du segment anodique sur le pipeline.
Considérons les figures 11, 15 et 16 ; selon encore d'autres modes de réalisation de l'invention, une anode 57, fixée autour d'une conduite 58 en métal ferreux d'un pipeline comportant un revêtement 59 anti-corrosion continu, par exemple un goudron de houille vitrifié, comprend une anode ou un tronçon anodique 60 comportant des segments 61 en forme d'arc ou pratiquement en forme d'arc de métal,anodique consommable, et un noyau ou une barre formant noyau 62 métallique continu commun aux segments 61 et
ennoyé dans le métal anodique des segments. Chaque segment anodique
61 du tronçon anodique 60 comprend un corps 63 plein et d'une
pièce d'un quelconque métal anodique consommable approprié, par ,
<EMI ID=17.1>
Le noyau 62 de chaque segment anodique 61 est fait d'un métal cathodique vis-à-vis du métal anodique, par exemple d'acier. Les portions intermédiaires 64 et 65 du noyau 62, qui constituent la partie principale du noyau, sont noyées de manière concentrique ou pratiquement concentrique et.totalement-dans les segments anodiques 61. Une partie exposée 66 du noyau est placée entre les segments 61, et la partie 66 exposée peut être d'une longueur d'arc plus grande ou plus faible que celle représentée. Les portions terminales 67 et 68 du noyau 62 font saillie de chaque côté des segments 61 du tronçon anodique 60 pour former des joints avec les portions terminales de noyau 69 et 70 faisant saillie des segments adjacents. La portion terminale 67 de la barre de la section anodique 60 est décalée latéralement pour se trouver en relation
de chevauchement avec la partie terminale non décalée 69 de la
barre formant noyau du segment anodique 72, et la partie terminale non décalée 68 recouvre la partie terminale décalée 70 de la barre formant noyau du segment anodique 72. Les portions terminales en chevauchement 67 et 69, 68 et 70 ainsi que 73 et 74, entre les segments anodiques 72 en fon..e d'arc, sont soudées pour former
les éléments de jonction 79 qui relient et fixent le tronçon anodique 60 et les segments anodiques individuels 72 n'ayant pas
de noyau commun, autour de la conduite de manière à l'entourer
de façon étroite. Les deux segments anodiques séparés 72 en forme
<EMI ID=18.1>
comportentchacun un corps solide 77 d'une pièce de métal anodique consommable, par exemple de zinc, de magnésium, d'aluminium ou
de leurs alliages, avec un noyau ou une barre formant noyau 78 séparé ennoyé de manière concentrique ou pratiquement concentrique et totalement dans le segment anodique 72, les parties terminales des barres formant noyaux faisant saillie aux deux extrémités du segments pour former.les éléments de jonction décrits ci-avant.
Des ouvertures espacées 80 traversent la barre 62 formant noyau
du tronçon anodique 60 pour faciliter l'ancrage de la barre 62
dans les segments anodiqaes 61, le métal anodique solidifié s'étendant continuellement dans les ouvertures 80. Des ouvertures espa- cées 81 traversent également chaque barre 78 formant noyau des segments anodiques individuels 72, également pour faciliter l'ancrage des barres formant noyaux dans les segments 72.
La structure anodique de la figure 12 diffère de celle représentée sur la figure 11 en ce que, dans la structure représentée sur la figure 12, deux tronçons anodiques 60 pratiquement identiques, comportant chacun un noyau ou une barre formant noyau
62 commun sont réunis à des éléments de jonction 83 par soudage
des portions terminales en chevauchement des barres 62 de noyaux communes..
La structure anodique représentée sur la figure 13 est pratiquement la même que celle représentée sur la figure 11, sauf que dans le mode de réalisation de la figure 13, le tronçon anodique
85, qui est également représenté sur les figures 17 et 18, comporte trois segments anodiques 86 ayant une barre formant noyau 87 continue et commune à tous les segments 86. Egalement, dans le
mode de réalisation de la figure 13, trois des segments anodiques séparés en forme d'arc 88 sont réunis l'un à l'autre et avec la section anodique 85 autour de la conduite,par soudage de leurs portions terminales des barres de noyau en chevauchement pour former les Éléments de jonction 89 et 90 respectivement. La conduite
91 du mode de réalisation de la figure 13, telle_que représentée, est également d'un diamètre plus grand que la conduite de la figure 11. Un revêtement anti-corrosif continu,par exemple en brai de goudron de houille, est désigné en 92.
<EMI ID=19.1>
La structure anodique représentée /14 est pratiquement la
même que celle représentée sur la figure 12, sauf qUe dans le mode
de réalisation de la figure 14, les deux sections anodiques 85 comprennent chacune trois segments anodiques 86 ayant une barre formant noyau 87 continue et commune à tous les segments 86. Les sections anodiques 85 sont réunies l'une à l'autre autour de la conduite par soudage des portions terminales chevauchantes des noyaux, pour former les éléments de jonction 94 et 95.
La structure anodique représentée sur la figure 19 diffère
de celle représentée sur les figures 11, 12, 13 et 14, en ce que, dans la structure de la figure 19, une seule section anodique 96
<EMI ID=20.1>
<EMI ID=21.1>
formant noyau continue commune à tous les segments 97. La partie principale dé la barre commune 98 est noyée totalement et de manière concentrique ou pratiquement concentrique dans les segment�- anodiques, une proportion faible de la barre 98 n'étant pas noyée dans les segments 97 mais étant exposée entre les portions termi- nales espacées des segments 97. Chaque segment anodique 97 comprend un corps plein,d'une pièce,99,de métal anodique consommable approprié quelconque, par exemple de zinc, de magnésium, d'aluminium, ou de leurs alliages. Le noyau commun 98 est fait d'un métal cathodique vis-à-vis du métal anodique, par exemple d'acier. Le tronçon anodique 96 est fixé à la conduite 93 par soudage de ses portions terminales en chevauchement pour former l'élément de jonction 100. Un revêtement anti-corrosion continu, par exemple
en brai de goudron de houille,est désigné en 101.
On préfère utiliser les rapports et les relations suivantes :
(a) un rapport de l'épaisseur de chaque segment anodique au diamètre de la conduite compris entre environ 1:5 et environ 1:15, pour des pipelines dont la conduite a un diamètre compris entre environ 50 cm et environ 90 cm, et un rapport de l'épaisseur des segments au diamètre de la conduite compris entre environ 1:10 et environ 1:20pour des pipelines dont la conduite a un diamètre compris entre environ 92,5 cm et environ 180 cm ;
et/ou
(b) un rapport de la largeur du segment anodique à la largeur du noyau de l'anode ou à la largeur totale des noyaux anodiques quand on utilise plus d'un noyau par segment anodique, compris entre environ 2:1 et environ 5:1, quand au moins 50 % de la longueur de la partie du ou des noyaux ennoyée dans le métal anodique a une largeur d'environ 2,5 cm ou plus et une épaisseur d'environ 4,75 mm ou plus ; et/ou
(c) une épaisseur du noyau du segment anodique, ou de chaque noyau du segment anodique quand on utilise plus d'un noyau par segment, comprise entre environ 4,75 mm et environ 11 mm quand au moins 50 % de la longueur de la partie du ou des noyaux qui
est ennoyée dans le métal anodique a une largeur d'environ 2,5 cm ou plus. Mieux encore, on préfère utiliser au moins deux des rapports ou des relations (a), (b) et (c) précédentes, et mieux encore ces trois rapports et relations (a), (b) et (c).
La présente invention convient particulièrement quand le métal anodique consommable des segments anodiques est le zinc ou un alliage à base de zinc, parce que le problème de formation de cassures et le problème de rupture, qui est résolu par cette invention, est un problème particulièrement important quand le métal anodique est le zinc ou un alliage à base de zinc, par exemple un alliage à base de zinc contenant de l'aluminium ou
du cadmium, avec ou sans silicium, et un alliage à base de zinc contenant de l'aluminium, avec ou sans silicium, ou un zinc de pureté élevé et non allié.
Les exemples suivants illustrent mieux l'invention mais ne doivent pas être considérés comme la limitant.
<EMI ID=22.1>
On installe une anode du type bracelet, comprenant quatre segments arqués dits en quart de cercle, faits d'un alliage de zinc, autour d'un pipeline revêtu de goudron de houille vitrifié, le
<EMI ID=23.1>
portions terminales en chevauchement des barres d'acier formant noyaux qui font saillie aux extrémités des segments immédiatement adjacents sont soudé'aeensemble lorsque l'on installe l'anode autour du pipeline. Chaque segment anodique a une longueur d'arc de 35,5 cm et une épaisseur de 5,7 cm, ce qui correspond à un rapport de l'épaisseur du segment anodique au diamètre de la conduite de 1 à
9. Chaque segment anodique comprend une barre formant noyau. Les segments anodiques arqués et non déformés s'adaptent très exactement à la surface revêtue du pipeline et aucune application de pression importante pour la courbure n'est nécessaire aux parties terminales des segments anodiques pendant l'installation sur le pipeline. En conséquence, il ne se produit aucune cassure du
segment anodique pendant l'installation sur le pipeline. En outre, aucune distorsion du segment anodique ne se fait pendant le refroidissement du segment anodique après sa coulée.
EXEMPLE II
On installe une anode du type bracelet comprenant quatre segments anodiques arqués dits "en quart de cercle" faits d'un alliage de zinc, autour d'un pipeline revêtu de goudron de houille vitrifié, dont la conduite a un diamètre de 46,5 cm. On effectue l'installation de l'anode sur le pipeline en soudant les portions extrêmes en chevauchement d'une barre d'acier formant noyau,
faisant saillie aux extrémités de chaque segment immédiatement adjacent. Chaque segment anodique a une longueur d'arc de 31,5 cm, une largeur de 15,87 cm, et la barre d'acier unique formant noyau
a une largeur de 5,08 cm, ce qui correspond à un rapport de la largeur du segment anodique à la largeur de la barre formant noyau d'environ 3,13 à 1. Les segments anodiques arqués et non déformés s'adaptent très étroitement autour de la surface revêtue du pipeline, et aucune application de pression importante pour la courbure n'est nécessaire aux portions extrêmes des segments anodiques pendant l'installation du pipeline. Par suite, aucune rupture
des segments anodiques ne se produit pendant l'installation sur le pipeline. Aucune déformation du segment anodique ne se produit pendant le refroidissement après la-coulée du segment.
EXEMPLE III
On installe autour d'un pipeline revêtu d'une composition
de revêtement goudron de houille-époxy, une anode du type bracelet comprenant quatre segments anodiques arqués dits "en quart de cer-
<EMI ID=24.1>
cm. On effectue l'installation de l'anode autour du pipeline en soudant les portions terminales en chevauchement des barres d'acier formant noyaux faisant saillie aux extrémités des segments immédiatement adjacents. Chaque segment anodique a une longueur d'arc
de 66 cm, et chacune des deux barres d'acier formant noyau a une épaisseur de 6,35 mm. Les segments anodiques arqués non déformés s'adaptent très étroitement sur la surface revêtue du pipeline,
et aucune application de pression importante n'est nécessaire
pour plier les extrémités extrêmes du segment anodique pendant l'installation sur le pipeline. En conséquence, il ne se produit aucune cassure des segments pendant l'installation sur le pipeline:
Aucune déformation des segments anodiques ne se produit pendant
le refroidissement après la coulée du segment.
EXEMPLE IV
Une anode du type bracelet comprenant six segments anodiques arqués en alliage de zinc est installée sur un pipeline revêtu
de goudron de houille vitrifié, dont la conduite a un diamètre de
124,5 cm. Les portions terminales en chevauchement des barres d'acier formant noyaux qui font saillie à chaque extrémité des segments anodiques immédiatement adjacents sont soudées les unes aux autres au cours de l'installation de l'anode autour du pipeline. Chaque segment comprend deux barres espacées formant noyaux, avec des trous espacés dans chaque barre dans lesquels le métal anodique s'est solidififé. Chaque segment anodique a une longueur d'arc
de 60,3 cm et une épaisseur de 8,9 cm, ce qui correspond à un rapport de l'épaisseur du segment anodique au diamètre de la conduite de 1 à 14 respectivement. Les segments anodiques arqués
et non déformés s'adaptent très étroitement sur la surface revêtue du pipeline et aucune application de pression importante n'est nécessaire pour recourber les portions terminales des segments anodiques pendant l'installation sur le pipeline. En conséquence,
il ne se produit aucune cassure des segments anodiques pendant l'installation sur le pipeline. En outre, aucune distorsion du segment anodique ne se produit pendant son refroidissement après
sa coulée.
EXEMPLE V
On installe une anode du type bracelet comprenant deux anodes ou tronçons anodiques arqués, sur un pipeline revêtu de goudron de houille vitrifié, la conduite ayant un diamètre de 51,4 cm. Chaque tronçon anodique arqué comprend deux segments anodiques arqués
d'un alliage de zinc coulé sur une barre d'acier formant noyau, cette barre formant noyau étant commune aux deux segments anodiques, les extrémités adjacentes des segments anodiques étant espacées l'une de l'autre d'environ 3,8 cm sur la barre formant noyau. La longueur d'arc de la barre formant noyau de chaque section anodique est d'environ la moitié de la circonférence extérieure de la conduite revêtue de goudron vitrifié. Les portions terminales en chevauchement des barres d'acier formant noyau qui font saillie
aux extrémités des segments anodiques immédiatement adjacents dechaque tronçon anodique sont soudées les unes aux autres lorsque l'on installe l'anode autour du pipeline. Chaque segment anodique - de chaque tronçon anodique a une longueur d'arc de 35,5 cm et une épaisseur de 5,7 cm, ce qui correspond à un rapport de l'épaisseur du segment anodique au diamètre de la conduite de 1 à 9. Les segments anodiques arqués et non déformés de chaque tronçon anodique s'adaptent très étroitement sur la surface revêtue du pipeline,
et aucune application de pression n'est nécessaire pour courber
<EMI ID=25.1>
de chaque tronçon anodique sur le pipeline. En conséquence, aucune cassure des segments anodiques ne se produit pendant l'installation de chaque tronçon anodique sur le pipeline. La barre formant noyau, quand elle est à nu entre les segments anodiques, peut être courbée si nécessaire pour permettre un meilleur ajustement du tronçon anodique au pipeline. En outre, aucune déformation important* :
<EMI ID=26.1>
des segments de chaque tronçon anodique après leur coulée.
<EMI ID=27.1>
On installe une anode du type bracelet comprenant un tronçon anodique arqué et deux segments anodiques arqués dits "en quart de cercle" faits d'un alliage de zinc, sur un pipeline revêtu de
<EMI ID=28.1>
91,4 cm. Le tronçon anodique arqué comprend deux segments anodiques arqués d'un alliage de zinc coulé sur deux barres d'acier formant noyaux, les deux barres d'acier étant communes aux deux segments anodiques, les extrémités adjacentes des segments anodiques étant espacées l'une de l'autre d'environ 5,08 cm sur les barres formant noyaux. Les deux barres formant noyaux du segment anodique ont une
<EMI ID=29.1>
longueur d'arc de chaque barre formant noyau du tronçon anodique est d'environ la moitié de la circonférence extérieure de la conduite rêverie. Les portions extrêmes en chevauchement des barres d'acier formam noyaux qui font saillie aux extrémités des segments anodiques du tronçon anodique et aux extrémités des segments anodiques individuels ( c'est-à-dire non coulés sur les noyaux communs) sont coudées les unes aux autres lorsque l'on installe l'anode sur 1= pipeline. Chaque segment anodique de chaque tronçon anodique et chaque segment anodique individuel, c'est-à-dire non coulé sur les royaux communs, a une longueur d'arc d'environ 66 cm et une épaisses de 8,74 cm, ce qui correspond à un rapport de l'épaisseur du segment anodique au diamètre de la conduite de 1 à
<EMI ID=30.1>
anodique, et segments anodiques individuels (c'est-à-dire non coulés sur les royaux communs) s'adaptent très étroitement sur
<EMI ID=31.1>
<EMI ID=32.1>
<EMI ID=33.1>
coulés sur les noyaux communs, pendant l'installation du tronçon anodique et des segments anodiques individuels sur le pipeline.
En conséquence, il ne se produit aucune cassure des segments anodiques du t=nçon anodique ou des segments anodiques individuels au cours de l'�tallation du tronçon anodique et des segments
<EMI ID=34.1>
déformation des segments anodiques pendant le refroidissement après
<EMI ID=35.1>
sement après la coulée des segments anodiques individuels non coulés sur les royaux communs.
EXEMPLE VII
On installa une anode du type bracelet comprenant deux anodes
<EMI ID=36.1>
de houille vitrifié, le pipeline ayant un diamètre de 124,5 cm.
<EMI ID=37.1>
arqués d'un allège de zinc coulé sur deux barres d'acier formant
<EMI ID=38.1>
<EMI ID=39.1>
<EMI ID=40.1>
noyaux. Les deux barres formant noyaux de chaque tronçon anodique
<EMI ID=41.1>
l'autre. La longueur d'arc de chaque barre formant noyau de chaque tronçon anodique est d'environ 200,5 cm. Les portions terminales en chevauchement des barres d'acier formant noyaux qui font saillie aux extrémités des segments anodiques adjacents de chaque tronçon anodique sont soudées dans l'installation de l'anode autour du pipeline. Chaque segment anodique de chaque tronçon anodique a une longueur d'arc d'environ 60,2 cm et une épaisseur de 8,9 cm, ce qui correspond à un rapport de l'épaisseur de haque segment anodique au diamètre de la conduite de 1 à 14. Les segments anodiques arqués et non déformés de chaque tronçon anodique s'adaptent très étroitement sur la surface revêtue du pipeline,
et aucune application de pression importante n'est nécessaire pour recourber les portions extrêmes des segments anodiques pendant l'installation de chaque tronçon anodique sur le pipeline. En conséquence, aucune cassure des segments anodiques ne se produit pendant l'installation des segments anodiques sur le pipeline.
En outre, aucune déformation des segments anodiques ne se produit pendant le refroidissement des segments de chaque tronçon anodique après leur coulée.
REVENDICATIONS
1. Anode consommable pour la protection cathodique d'un pipeline ou d'un article similaire, comprenant un nombre pair de segments anodiques en forme d'arc faits d'un métal anodique consommable, conçus pour être reliés autour d'un pipeline métallique corrosible ayant un diamètre compris entre 50 cm et 180 cm
de façon à entourer la conduite, caractérisée par le fait que chaque segment anodique comprend au moins un noyau métallique cathodique vis-à-vis du métal de l'anode, totalement ennoyé de manière concentrique dans le métal anodique, à l'exception des portions du noyau s'étendant au-delà des bords terminaux opposés du segment anodique, les segments anodiques étant conçus pour
être reliés directement de manière à entourer la conduite par
au moins un joint formé aux bords extrêmes du noyau, chaque segment anodique ayant une longueur d'arc maximale comprise entre environ
35 cm et environ 67,5 cm, ledit nombre de segments anodiques étant compris entre quatre et huit, et étant de quatre pour un pipeline dont la conduite a un diamètre compris entre 50 cm et 90 cm, de six pour un pipeline dont la conduite a un diamètre compris entre
75 cm et 135 cm, de huit pour un pipeline dont la conduite a un diamètre compris entre 100 cm et 180 cm, de quatre ou six pour
un pipeline dont la conduite a un diamètre compris entre 75 cm
et 90 cm, et de six ou huit pour un pipeline dont la conduite a
un diamètre compris entre 100 cm et 135 cm.
PATENT
Consumable anode
Company known as FEDERATED METALS CORPORATION.
<EMI ID = 1.1>
This invention relates to the cathodic protection of pipelines
or similar articles, and it relates more particularly
improvements to a wristband type consumable anode for surrounding a pipeline or similar item for
cathodic protection of the pipeline, these improvements minimizing
more or less the deformation of the segments
anodic during cooling after molding and also to a greater or lesser extent to minimize segment breakage
anodic during their installation on the pipeline.
Semi-cylindrical galvanic anode segments intended
to surround a pipeline for its cathodic protection are known
in the prior art and are described in the
USA. n [deg.] 3 616 422, having been the subject of a Reissue procedure
under n [deg.] 27 529. Although / such anode segments give totally satisfactory results in certain respects, a defect
of these semi-cylindrical segments is their tendency to deform during the cooling of the metal after the casting of the segments
and also their tendency to break during installation
on the pipeline, and this is particularly the case when
uses longer semi-cylindrical segments with pipelines
of larger diameter. It is desired that the curved anode segments have a curvature which corresponds / very closely to the curvature of the
coated pipeline around which to install the anode segment <EMI ID = 2.1>
of the pipeline, and it is generally practically impossible to cast a curved anode segment each time having a curvature very close to the curvature of the pipeline. And this is particularly
this is the case when casting the longer anode segments that are used around large diameter pipelines. When the anode segment does not have sufficient curvature to match that
of the pipeline, it is necessary to bend inward the end portions and / or other portions of the segment by application of pressure, to obtain the necessary curvature so that
the segment conforms to and fits tightly to the pipeline, and the application of pressure necessary to achieve the bend
may cause rupture of the anode segment. It is sometimes necessary to bend the bent anode segments outward by application of pressure, to achieve the necessary curvature for a tight fit to the pipeline, and this application of pressure can also cause the segment to rupture. Breaking of the consumable anode metal from the segment is undesirable for the reason that one or more breaks in the consumable anode metal can expose the metal forming the cathode core of the anode, which is embedded in the consumable anode metal. Accordingly, after installation and exposure
of the metal forming the cathode core to the electrolyte due to a
or several breaks in the anode metal, the anode itself spends the consumable anode metal to protect the core metal, resulting in efficiency and waste of the consumable anode metal. Notches have been provided in
the semi-cylindrical segments of the above-mentioned prior art to allow breaks in the center of the segment.
The publication "Cathodic Protection of Submarine Pipeline", taken from the Federated Metals Digest of the American Smelting and Refining Company, -Federated Metals Division, published in 1958,
describes a consumable anode assembly in which the anode segments are indirectly connected to each other by
the steel cores of the anodes which are welded to steel strips. The major axis of the anode cores is parallel to the major axis
of the pipe, and the nuclei extend from this part
of the anode which constitutes the lateral edges of the anode.
Hitherto uncurved anode segments have
been heated and then bent in the heated state to fit the segment around the shaft housing of a boat propeller. The anode segments are welded to non-anodic housing structural members and are not connected to each other around the housing. The problem is, when the anode segments are made of zinc or a zinc alloy, the segments tend to break during bending at room temperature due to the brittle nature of zinc. Curved anode segments have heretofore also been cast and bolted around the shaft housing of a boat propeller. Again the segments are not
not connected to each other around the housing.
The term "break" is used here both in the sense of action 'and in the sense of result, and generally to denote
breaking the anode segment with or without exposing the metal forming the cathode core of the anode segment, and / or breaking the anode segment into pieces or fragments. The expression "diameter of the pipe" is used herein to denote the diameter
of the pipeline pipe, pipe having the anti-corrosion coating, to be distinguished from the layer of concrete around the pipe providing back thrust, the diameter ending
at each end to the outer surface of the anti-corrosion coating. The term "arc length" used herein for curved anode segments refers to the length of the curved anode segment measured over the inner periphery of the segment. The term "arc length" used herein with respect to. the length of the cavity
<EMI ID = 3.1>
of the mold / which forms part of an imaginary circle, arc which is
closest to the center of this circle, that is, the internal arc.
According to the present invention, there is provided a consumable anode assembly for cathodic protection of a pipeline.
or a similar article, comprising a corrosible metal pipeline having a diameter of about 50 cm to about 180 cm, placed
in an electrolyte, a consumable anode of the bracelet type fixed around the pipeline and surrounding the pipe, the anode comprising
an even number between four and eight of anode segments
consumable anode metal arc-shaped, connected around the. pipeline so as to surround it, said number of anode segments being four for a pipeline with a diameter between about 50 cm and about 90 cm, six for a pipeline with a diameter of the pipe between about 75 cm and about 135 cm, eight. for a pipeline with a pipe diameter between about 100 and about 180 cm, four
or six for a pipeline with a pipe diameter included
between about 75 and 90 cm, and six or eight for a pipeline with
the pipe has a diameter of between approximately 100 and 135 cm,
each anode segment comprises at least one metal core, cathodic with respect to the anode metal, completely concentrically submerged in the anode metal with the exception of the portions
of the nucleus extending beyond the opposite end edges of the segment
<EMI ID = 4.1>
them so as to surround the pipe, by at least one seal formed at the terminal edges of the core, each anode segment having a predetermined maximum arc length of between approximately 35 cm
and about 67.5 cm, meeting this condition being a means of minimizing breakage of the anode segments during anode installation and deformation of the anode segments during cooling of the metal after casting.
The maximum arc length of each anode segment according to this invention ranges from about 35 cm to about 67.5 cm
can be determined by the formula:
<EMI ID = 5.1>
where D is the diameter in cm of the pipeline to be cathodically protected, n is the total number of anode segments of the assembly,
<EMI ID = 6.1>
The minimum arc length of the arcuate anode segments of this invention is not critical and the anode segments can have any arc length as long as it does not exceed the predetermined maximum length as described. above.
In one embodiment of this invention, one or more metal cores are embedded in the anode metal of a series of consumable anode metal arc-shaped segments of an anode section, the metal core (s) being common to all the segments of each anode or section forming an anode. The common core (s) which are cathode metal to the anode metal have end portions extending beyond the end edges of the segments placed on the opposite end portions of the core (s) to form elements junction allowing this anode to be joined to the anodes or anode segments
<EMI ID = 7.1>
to surround driving. A means is also used to minimize breakage of the anode segments during installation of the anode. This embodiment in which the core or cores are common to a series of anode segments, and are embedded in
these segments facilitate the installation of the anode around the pipeline for the reason that joints do not have to be welded between all the adjacent anode segments, and that the number of joints which are to be formed is lower.
In the embodiment just mentioned,
the length of the core or common cores of the anode section preferably does not exceed about one-half of the outer circumference of the pipe or pipeline, or the like. The reason for this is to make it easier to assemble the anode around. of the pipe or pipeline. When the length of the arcuate common core (s) is significantly more than half the outer circumference of the pipeline, it may be difficult to position the anode around the pipeline for installation, or
it may be difficult to bend opposing end portions of the common core (s) outward to give the clearance needed to place the anode around the pipeline, or bend them inward to fit tightly around the pipeline . And bending the common core (s) can be difficult because this core (s) are usually formed from a ferrous metal like steel. If desired, however, the length of the
or common nuclei may be significantly larger than half
the outer circumference of the pipeline. In fact, the length
of the common core (s) may be up to the outer circumference, or something close, of the pipeline line, or the like, if there is no objection to bending the cores. For this length of the common core (s) just mentioned, only one seal will have to be formed.
In the anode section of the embodiment we come to
to mention, to minimize totally or almost totally
breakage of the anode segments during their installation around the pipeline and deformation of the segments during cooling of the metal after casting, the arc length of each of the anode segments must not exceed the predetermined maximum critical arc length as previously described here.
Arc-shaped anode segments can be prepared by melting the consumable anode metal, for example zinc, magnesium, aluminum or an alloy thereof, and introducing the molten anode metal into the cavity of a mold. appropriate,
e.g. ferrous metal, which is usually preheated
and the cavity of which has the dimensions and the configuration corresponding to those of the desired arc-shaped anode segment, and of a predetermined maximum arc length according to the invention. One or more metal cores which are cathode metal vis-à-vis the anode metal, for example steel, and which have usually been preheated, have previously been placed and fixed in
the mold cavity, the opposite end portions of the cores protruding from the opposite ends of the mold cavity. The
or the metal cores are fixed in the appropriate position in
the mold cavity by their end portions passing through close-fitting openings in the opposite end of the mold
and formed by the mold halves. The metal in the mold cavity is cooled, usually by allowing it to cool to a temperature below its melting point, which is for example 215 [deg.] C in the case of zinc, or to a temperature below its temperature. lower solidus, so as to solidify the
molten metal. The casting of solidified anode metal in which the metal core (s) extending at its two ends are embedded is separated from the cavity of the mold.
In the preparation of the anode section comprising a series
of arc-shaped and spaced anode segments and the core (s) concentrically embedded in the anode metal and common
to all the anode segments of the section, the process is as
previously described, except that the metal core (s) is placed in the mold cavity with a relatively short end portion of the core (s) protruding from one end of the mold.
mold cavity and a relatively long portion of the core (s) protruding from the opposite end of the mold cavity. After cooling, the solid anode segment in which the metal core (s) are embedded is separated from the mold cavity, after which the relatively long remaining protruding portion of the core (s) is displaced by the desired amount and placed again. appropriately into the mold cavity prior to introducing the anode metal: molten therein, the solidified cast anode segment and its core (s) extending to an out of the mold cavity, and a relatively short end portion of the one (s) cores protruding from the opposite end of the mold cavity.
Then the molten anode metal is introduced into the mold cavity after which the molten product in the mold cavity is cooled to a value below its melting point, generally by allowing it to cool to a temperature below its melting point, so as to solidify the molten anode metal.
If only two anode segments are desired in the anode section, then the anode segment with the common core (s) is removed from the mold cavity and there is no need for casting. However, if more than two anode segments are required in the anode section, the displacement and casting operation described above is repeated one or more times to obtain the number of anode segments desired in the anode section. Obviously, the core (s) used must be of sufficient length to allow the necessary number of anode segments to be cast on them.
Alternatively, the anode section can be prepared by using a series of molds the number of which corresponds to the number of anode segments desired in the anode section. The common core (s) are then appropriately placed in the cavities
appropriately spaced molds, after which the molten anode metal is introduced into all of the mold cavities. The molten metal is then cooled to below its melting point, usually by allowing it to cool to a temperature below its melting point. The solidified and cast anode section with its common core (s) is then removed from the mold cavities. In this other method of preparing the anode sections, the metal core (s) extend
from the opposing end portions of the molds spaced into close-fitting openings formed in the molds.
In all the embodiments of the method for preparing the sections: anode, the mold cavity (s) have a configuration and a shape which correspond to those of the desired anode segment and have the predetermined maximum arc length described above.
The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a cross section through the anode of the present invention, taken along line 1-1 of Figure 4, with an anode segment shown in section; Figure 2 is a cross section through the anode according to another embodiment of the invention, an anode segment being shown in section; Figure 3 is a view taken along line 3-3 of Figure <EMI ID = 8.1> Figure 4 is a perspective view, partially exploded, showing the anode of the present invention installed on a pipeline, the pipeline comprising also a layer of concrete providing a counter thrust; Figure 5 is a view taken along line 5-5 of Figure 2; Figure 6 is a longitudinal section taken on line 6-6 of Figure 9;
Figure 7 is a top plan view, partially exploded, showing an anode segment and its core according to another embodiment of the invention; FIG. 8 is a longitudinal section of the anode segment and of its core according to FIG. 1; FIG. 9 is a top plan view, partially exploded, showing the anode segment and its core of FIG. 6; Fig. 10 is a cross section through the anode according to another embodiment of the invention; FIG. 11 is a cross section of the anode according to still another embodiment of the invention, an anode segment being shown in section; Figure 12 is a cross section of an anode assembly according to another embodiment of the invention, an anode segment being shown in section;
Figure 13 is a cross section of another modification of the anode according to the embodiment of Figure 11, an anode segment being shown in section; FIG. 14-est.a cross section through an anode assembly according to yet another embodiment of the invention, an anode segment being shown in section; Figure 15 is a longitudinal section taken along the line
15-15 of Figure 16; Figure 16 is a top plan view showing the anode and its common core, according to Figure 15; Figure 17 is a longitudinal section taken along the line
17-17 of Figure 18; <EMI ID = 9.1> the anode and its common core according to figure 17; and Figure 19 is a cross section through the anode according to yet another embodiment of the invention, two anode segments being partially shown in section.
Consider Figures 1 and 4; the anode 15, attached to a ferrous metal pipe 16 forming part of a pipeline having
a continuous anti-corrosion layer 17, for example of vitrified coal tar, comprises arc-shaped or substantially arc-shaped segments 18 made of consumable anode metal. As shown in Figure 1, there are four of the anode segments 18 in the embodiment of the invention, the segments are substantially identical in size, shape and shape.
their structure, and each has a length shorter than the semi-cylindrical length. Each anode segment 18 comprises a body
A one-piece solid made of a suitable consumable anodic metal, eg zinc, magnesium, aluminum or their alloys. Each anode segment 18 also includes a bar
<EMI ID = 10.1>
anode metal, for example steel. The main axes
cores or bars forming cores are here in a plane
which is normal to the main axis of the pipe. The intermediate part 41 of the bar 20 and the main part of this bar are completely submerged in a concentric or almost concentric way in the anode segment 18, and the end parts
42 and 43 of the core protrude at opposite ends of the segment
18 to form joints with end portions 42 and 43 of another core, projecting at both ends of immediately adjacent anode segments 18. The end portion 43 of the core 20 of each anode segment 18 is laterally offset to lie in a position of overlap with the non-offset end portion 42 of each core 21 of the immediately adjacent anode segment.
The overlapping end portions 42 and 43 are welded together to form joint members 44 which connect and secure the anode segments.
18 on the pipe so as to closely surround the pipe. As shown in Figure 4, the pipe 16 is housed in a layer 57 of concrete on an anti-corrosion coating
17 on each lateral side of the anode 15. The concrete layers 57 can be applied to the pipe after installation of the anodes on the pipe and the cores are electrically connected
to the earth on the pipe, by cables 58 and 59 fixed to the terminal part of the bar or bars forming the cores and to the metal of the pipe 16 by thermite welding or brazing. or, the concrete layers can be applied to the pipe before installation of the anodes, leaving a gap of an appropriate width between the spaced concrete layers, then installing the anodes on the pipe and electrically connecting the
cores to the pipe as previously described, then filling with concrete all the spaces between the initial layers of concrete and the anodes. The clearance between the opposite ends of the anode segments can also be filled with concrete. Concrete provides
the desired counter-thrust in addition to additional pipe protection, when the pipe must be submerged in water, whether it is sea, lake or river. Layers
Concrete 57 may not be used when the pipe is to be installed on the ground and not in water, or if the back thrust and additional protection are not desired. The core 20, also shown in Figures 3 and 8, has spaced openings 21 passing through the bar and communicating one side of the bar with the opposite side. The anode metal is continuously solidified in the openings 21, which helps to anchor the bar 20 in the anode segment. place of the two openings
21, the core bar 20 may, if desired, have more than two openings, for example three spaced openings, extending through the core bar to help anchor the bar 20 in the anode. The bar 20 forming the core may also have only one opening, if desired, which passes through the bar for the purpose described above. The core bar 23, shown in FIG. 7, has an intermediate section 24 of expanded steel and end sections welded to either side of the intermediate section.
24. Several orifices or openings 26 provided by the metal
dilated communicate one side of the intermediate section 24 with
the opposite side, and the solidified anodic metal continuously extends
<EMI ID = 11.1>
core in the anode. The intermediate section 24 of the core 23 is embedded in the anode metal, and the end sections 25, which
have no orifices, protrude from either side of the anode.
<EMI ID = 12.1>
in Figures 6 and 9, where the intermediate section 27 of the core bar 18 is thinner than the opposite end sections
29 which are thicker. The intermediate section 27 is flooded in the anode and the terminal sections 29 protrude from each side
of the anode. The intermediate section 27 is also narrower than the wider end sections 29. Terminal sections
29 wider and thicker serve � facilitate the junction,
by welding, to the end portions projecting from the cores
immediately adjacent anode segments.
Consider Figure 2; in another embodiment of the invention, the anode 30, fixed to a ferrous metal pipe 31 of larger diameter of a pipeline comprising a continuous anti-corrosion coating 32, comprises six segments 33 in the form of an arc or substantially arcuate of a consumable anode metal. Each anode segment 33 has a solid piece of one piece
of consumable anode metal, and a core 34 comprising two spaced apart, parallel or substantially parallel steel bars 35 shown in FIG. 5. The intermediate portion 36 and. the main part of the bars 35 are concentrically and totally embedded in each anode segment 33 near its inner periphery 40, the end parts 37 protruding
on each side of the segments 33 to form joints with the immediately adjacent anode segments. The terminal part
38 of each bar 35 is laterally shifted to lie
in overlapping relation with the non-offset end part
37 of each bar 35 of the immediately adjacent anode segment. The overlapping end portions 37 and 38 are welded to each other to form joint members 39 which connect and secure the anode segments 33 around the pipeline by tightly surrounding the pipe.
Consider Figure 10; according to yet another embodiment of the invention, the anode 46 fixed around a pipe
47 in ferrous metal forming part of a pipeline with a diameter even greater than the pipe of_figures 1 and 2 and comprising
<EMI ID = 13.1>
49 arcuate or substantially arcuate, of a consumable anode metal. The anode segments 49 each have
<EMI ID = 14.1>
<EMI ID = 15.1>
<EMI ID = 16.1>
or substantially concentric and completely, in the anode segment 49, and the end portions 52 and 53 of the core 50 protrude
on each side of segment 49 to form joints with the
core end portions 52 and 53 protruding from the ends of immediately adjacent anode segments 49. The end part 53 of each core 50 is laterally offset and the end part 52 of each core 50 is not offset, so that the offset end parts 53 can be overlapped.
by the non-offset end portions 52 of the core 50, then welded to form the junction elements 54. The anode segments are thus connected together and surround the pipeline.
The segments 49 have spaced openings 55 passing through
the cores 50 to facilitate the anchoring of the cores 50 in the
anode segment, the anode metal extending continuously
in the openings 55.
Each of the anode segments 18 shown in Figure 1, each of the anode segments 33 shown in the embodiment of Figure 2, and each of the anode segments 49 shown in the embodiment of Figure 10, have an arc length which is less? the predetermined maximum critical arc length, to minimize segment deformation during
cooling the metal after casting the segment and to minimize the risk of segment breakage during installation of the anode segment on the pipeline.
Consider Figures 11, 15 and 16; according to yet other embodiments of the invention, an anode 57, fixed around a pipe 58 made of ferrous metal of a pipeline comprising a continuous anti-corrosion coating 59, for example a vitrified coal tar, comprises a anode or an anode section 60 comprising arc-shaped or substantially arc-shaped segments 61 of metal, consumable anode, and a continuous metal core or core bar 62 common to the segments 61 and
embedded in the anode metal of the segments. Each anode segment
61 of the anode section 60 comprises a solid body 63 and a
part of any suitable consumable anode metal, by,
<EMI ID = 17.1>
The core 62 of each anode segment 61 is made of a metal cathode vis-à-vis the anode metal, for example steel. The intermediate portions 64 and 65 of the core 62, which constitute the main part of the core, are embedded concentrically or substantially concentrically and completely in the anode segments 61. An exposed portion 66 of the core is placed between the segments 61, and the exposed portion 66 may be of greater or lesser arc length than that shown. The end portions 67 and 68 of the core 62 protrude from either side of the segments 61 of the anode section 60 to form joints with the end core portions 69 and 70 protrude from adjacent segments. The end portion 67 of the bar of the anode section 60 is laterally offset to be in relation
overlap with the non-offset end part 69 of the
anode segment core bar 72, and the non-offset end portion 68 covers the offset end portion 70 of the anode segment core bar 72. The overlapping end portions 67 and 69, 68 and 70 as well as 73 and 74, between the anode segments 72 in arc base, are welded to form
the junction elements 79 which connect and fix the anode section 60 and the individual anode segments 72 not having
common core, around the pipe so as to surround it
narrowly. The two separate anode segments 72 shaped
<EMI ID = 18.1>
each comprise a solid body 77 of a consumable part of anodic metal, for example zinc, magnesium, aluminum or
of their alloys, with a separate core or core bar 78 embeded concentrically or substantially concentrically and totally in the anode segment 72, the end portions of the core bars projecting at both ends of the segments to form the joining members. described above.
Spaced openings 80 pass through the core bar 62
of the anode section 60 to facilitate anchoring of the bar 62
in the anode segments 61, the solidified anode metal extending continuously into the openings 80. Spaced openings 81 also pass through each core bar 78 of the individual anode segments 72, also to facilitate anchoring of the core bars in the cores. segments 72.
The anode structure of Figure 12 differs from that shown in Figure 11 in that, in the structure shown in Figure 12, two substantially identical anode sections 60, each having a core or core bar.
Common 62 are joined to connecting elements 83 by welding
overlapping end portions of the bars 62 of common cores.
The anode structure shown in Figure 13 is substantially the same as that shown in Figure 11, except that in the embodiment of Figure 13, the anode section
85, which is also shown in Figures 17 and 18, has three anode segments 86 having a continuous core bar 87 common to all segments 86. Also, in
Embodiment of Figure 13, three of the separate arc-shaped anode segments 88 are joined to each other and with the anode section 85 around the pipe, by welding their end portions of the core bars into overlap to form the connecting elements 89 and 90 respectively. The driving
91 of the embodiment of Figure 13, as shown, is also of a larger diameter than the pipe of Figure 11. A continuous anti-corrosive coating, for example of coal tar pitch, is designated 92.
<EMI ID = 19.1>
The anode structure shown / 14 is practically the
same as that shown in figure 12, except that in the mode
In the embodiment of FIG. 14, the two anode sections 85 each comprise three anode segments 86 having a core bar 87 continuous and common to all the segments 86. The anode sections 85 are joined together around the pipe. by welding the overlapping end portions of the cores, to form the junction elements 94 and 95.
The anode structure shown in figure 19 differs
of that shown in Figures 11, 12, 13 and 14, in that, in the structure of Figure 19, a single anode section 96
<EMI ID = 20.1>
<EMI ID = 21.1>
forming a continuous core common to all segments 97. The main part of the common bar 98 is completely and concentrically or almost concentrically embedded in the anode segments, a small proportion of the bar 98 not being embedded in segments 97 but being exposed between the spaced end portions of segments 97. Each anode segment 97 comprises a solid body, one-piece, 99, of any suitable consumable anode metal, eg, zinc, magnesium, aluminum, or their alloys. The common core 98 is made of a metal cathode vis-à-vis the anode metal, for example steel. The anode section 96 is attached to the pipe 93 by welding its overlapping end portions to form the junction element 100. A continuous anti-corrosion coating, for example.
in coal tar pitch, is designated 101.
We prefer to use the following ratios and relations:
(a) a ratio of the thickness of each anode segment to the diameter of the pipe of between about 1: 5 and about 1:15, for pipelines with a pipe diameter of between about 50 cm and about 90 cm, and a segment thickness to pipe diameter ratio of from about 1:10 to about 1:20 for pipelines with a pipe diameter of from about 92.5 cm to about 180 cm;
and or
(b) a ratio of the width of the anode segment to the width of the anode core or to the total width of the anode cores when more than one core per anode segment is used, ranging from about 2: 1 to about 5: 1, when at least 50% of the length of the part of the core (s) embedded in the anodic metal has a width of about 2.5 cm or more and a thickness of about 4.75 mm or more; and or
(c) a core thickness of the anode segment, or of each core of the anode segment when more than one core per segment is used, between about 4.75mm and about 11mm when at least 50% of the length of the part of the nucleus (s) which
is embedded in the anode metal has a width of about 2.5 cm or more. More preferably, it is preferred to use at least two of the preceding ratios or relations (a), (b) and (c), and more preferably these three ratios and relations (a), (b) and (c).
The present invention is particularly suitable when the consumable anode metal of the anode segments is zinc or a zinc-based alloy, because the breakage problem and the breakage problem, which is solved by this invention, is a particularly important problem. when the anode metal is zinc or a zinc-based alloy, for example a zinc-based alloy containing aluminum or
cadmium, with or without silicon, and a zinc-based alloy containing aluminum, with or without silicon, or high purity, unalloyed zinc.
The following examples better illustrate the invention but should not be considered as limiting it.
<EMI ID = 22.1>
A bracelet-type anode, comprising four so-called quarter-circle arcuate segments, made of a zinc alloy, is installed around a pipeline coated with vitrified coal tar, the
<EMI ID = 23.1>
Overlapping end portions of the core steel bars which protrude from the ends of the immediately adjacent segments are welded together when the anode is installed around the pipeline. Each anode segment has an arc length of 35.5 cm and a thickness of 5.7 cm, which corresponds to a ratio of the thickness of the anode segment to the diameter of the pipe of 1 to
9. Each anode segment includes a core bar. The arched and undeformed anode segments fit very closely to the coated surface of the pipeline and no significant bending pressure application is required to the end portions of the anode segments during installation on the pipeline. As a result, no breakage of the
anode segment during installation on the pipeline. Furthermore, no distortion of the anode segment occurs during the cooling of the anode segment after it has been cast.
EXAMPLE II
A bracelet-type anode comprising four so-called "quarter-circle" anode segments made of a zinc alloy is installed around a pipeline coated with vitrified coal tar, the pipe of which has a diameter of 46.5 cm. . The installation of the anode on the pipeline is carried out by welding the overlapping end portions of a steel bar forming a core,
protruding from the ends of each immediately adjacent segment. Each anode segment has an arc length of 31.5 cm, a width of 15.87 cm, and the single core steel bar
has a width of 5.08 cm, which corresponds to a ratio of the width of the anode segment to the width of the core bar of about 3.13 to 1. The arched and undeformed anode segments fit very tightly around the coated surface of the pipeline, and no significant bending pressure application is required to the end portions of the anode segments during pipeline installation. As a result, no break
anode segments do not occur during installation on the pipeline. No deformation of the anode segment occurs during cooling after the segment has been cast.
EXAMPLE III
We install around a pipeline coated with a composition
of coal-epoxy tar coating, a bracelet-type anode comprising four arcuate anode segments called "quarter-circle"
<EMI ID = 24.1>
cm. Installation of the anode around the pipeline is accomplished by welding the overlapping end portions of the projecting core steel bars to the ends of the immediately adjacent segments. Each anode segment has an arc length
66 cm, and each of the two core steel bars has a thickness of 6.35 mm. The undeformed arcuate anode segments fit very tightly on the coated surface of the pipeline,
and no heavy pressure application is needed
to bend the extreme ends of the anode segment during installation on the pipeline. As a result, no breakage of the segments occurs during installation on the pipeline:
No deformation of the anode segments occurs during
cooling after casting of the segment.
EXAMPLE IV
A bracelet type anode comprising six arcuate zinc alloy anode segments is installed on a coated pipeline
vitrified coal tar, the pipe of which has a diameter of
124.5 cm. The overlapping end portions of the core steel bars which protrude from each end of the immediately adjacent anode segments are welded to each other during installation of the anode around the pipeline. Each segment includes two spaced bars forming cores, with spaced holes in each bar in which the anode metal has solidified. Each anode segment has an arc length
60.3 cm and a thickness of 8.9 cm, which corresponds to a ratio of the thickness of the anode segment to the diameter of the pipe of 1 to 14 respectively. Arched anode segments
and undeformed fit very tightly over the coated surface of the pipeline and no significant pressure application is required to bend the end portions of the anode segments during installation on the pipeline. Consequently,
no breakage of the anode segments occurs during installation on the pipeline. In addition, no distortion of the anode segment occurs during its cooling after
its casting.
EXAMPLE V
A bracelet type anode comprising two anodes or arched anode sections is installed on a pipeline coated with vitrified coal tar, the pipe having a diameter of 51.4 cm. Each arcuate anode segment includes two arcuate anode segments
of a zinc alloy cast on a steel bar forming a core, this bar forming a core being common to the two anode segments, the adjacent ends of the anode segments being spaced apart approximately 3.8 cm over the core bar. The arc length of the core bar of each anode section is approximately half the outer circumference of the vitrified tar coated pipe. The overlapping end portions of the protruding core steel bars
the ends of the immediately adjacent anode segments of each anode segment are welded to each other when the anode is installed around the pipeline. Each anode segment - of each anode segment has an arc length of 35.5 cm and a thickness of 5.7 cm, which corresponds to a ratio of the thickness of the anode segment to the diameter of the pipe of 1 to 9 The arched and undeformed anode segments of each anode section fit very tightly on the coated surface of the pipeline,
and no application of pressure is required to bend
<EMI ID = 25.1>
of each anode section on the pipeline. As a result, no breakage of the anode segments occurs during the installation of each anode segment on the pipeline. The core bar, when exposed between the anode segments, can be bent if necessary to allow a better fit of the anode segment to the pipeline. In addition, no significant deformation *:
<EMI ID = 26.1>
segments of each anode section after their casting.
<EMI ID = 27.1>
A bracelet-type anode comprising an arcuate anode section and two so-called "quarter-circle" anode segments made of a zinc alloy is installed on a pipeline coated with
<EMI ID = 28.1>
91.4 cm. The arcuate anode section comprises two arcuate anode segments of a zinc alloy cast on two steel bars forming cores, the two steel bars being common to the two anode segments, the adjacent ends of the anode segments being spaced apart from one another. the other about 5.08 cm on the core bars. The two core bars of the anode segment have a
<EMI ID = 29.1>
arc length of each core bar of the anode section is about half of the outer circumference of the reverie pipe. The overlapping end portions of the formam core steel bars that protrude at the ends of the anode segments of the anode section and at the ends of the individual anode segments (i.e. not cast on the common cores) are angled to each other. others when installing the anode on 1 = pipeline. Each anode segment of each anode section and each individual anode segment, i.e. not cast on common royals, has an arc length of about 66 cm and a thickness of 8.74 cm, which corresponds at a ratio of the thickness of the anode segment to the diameter of the pipe of 1 to
<EMI ID = 30.1>
anodic, and individual anodic segments (i.e. not cast on common royals) fit very tightly on
<EMI ID = 31.1>
<EMI ID = 32.1>
<EMI ID = 33.1>
cast on the common cores, during installation of the anode section and the individual anode segments on the pipeline.
As a result, no breakage of the anode segments of the anode ring or of the individual anode segments occurs during the installation of the anode segment and the segments.
<EMI ID = 34.1>
deformation of the anode segments during cooling after
<EMI ID = 35.1>
sement after the casting of the individual non-cast anode segments on the common royals.
EXAMPLE VII
We installed a bracelet type anode comprising two anodes
<EMI ID = 36.1>
of vitrified coal, the pipeline having a diameter of 124.5 cm.
<EMI ID = 37.1>
arches of a zinc spandrel cast on two steel bars forming
<EMI ID = 38.1>
<EMI ID = 39.1>
<EMI ID = 40.1>
cores. The two bars forming the cores of each anode section
<EMI ID = 41.1>
the other. The arc length of each core bar of each anode section is approximately 200.5 cm. The overlapping end portions of the core steel bars which protrude from the ends of the adjacent anode segments of each anode section are welded into the anode installation around the pipeline. Each anode segment of each anode segment has an arc length of approximately two feet and a thickness of 8.9 cm, which corresponds to a ratio of the thickness of each anode segment to the diameter of the pipe of 1. to 14. The arched and undeformed anode segments of each anode section fit very tightly to the coated surface of the pipeline,
and no significant pressure application is required to bend the end portions of the anode segments during installation of each anode segment on the pipeline. As a result, no breakage of the anode segments occurs during installation of the anode segments on the pipeline.
In addition, no deformation of the anode segments occurs during the cooling of the segments of each anode segment after their casting.
CLAIMS
1. Consumable anode for cathodic protection of a pipeline or similar item, comprising an even number of arc-shaped anode segments made of a consumable anode metal, designed to be bonded around a corrosible metal pipeline having a diameter between 50 cm and 180 cm
so as to surround the pipe, characterized in that each anode segment comprises at least one cathode metal core vis-à-vis the metal of the anode, completely concentrically submerged in the anode metal, with the exception of the portions of the core extending beyond the opposite end edges of the anode segment, the anode segments being designed to
be connected directly so as to surround the pipe by
at least one seal formed at the end edges of the core, each anode segment having a maximum arc length of between approximately
35 cm and approximately 67.5 cm, said number of anode segments being between four and eight, and being four for a pipeline whose pipe has a diameter between 50 cm and 90 cm, six for a pipeline whose pipe has a diameter between
75 cm and 135 cm, eight for a pipeline with a diameter between 100 cm and 180 cm, four or six for
a pipeline with a pipe diameter between 75 cm
and 90 cm, and six or eight for a pipeline whose pipe has
a diameter between 100 cm and 135 cm.