RU165272U1

RU165272U1 - COPPER-SULPHATE COMPARISON ELECTRODE NON-POLARIZING

Info

Publication number: RU165272U1
Application number: RU2016113215/28U
Authority: RU
Inventors: Степан Антонович Петров; Александр Владимирович Василевич; Тамара Николаевна Бичаева
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Санкт-Петербург"
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2016-10-10

Abstract

Медно-сульфатный электрод сравнения неполяризующийся, состоящий из токонепроводящего корпуса, заполненного электролитом из насыщенного раствора сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля, медного стержня, ионообменной мембраны, датчика потенциала и выводных проводов, отличающийся тем, что электрод размещен в токонепроводящем защитном кожухе, представляющем собой сплошную трубную секцию, оснащенную монтажным люком, отверстием с заглушкой и кабельным выводом, перфорированной трубной секцией, сетчатым и донным фильтрами, которые соединены между собой резьбовыми соединениями.A copper-sulfate reference electrode is non-polarizable, consisting of a non-conductive case filled with an electrolyte from a saturated solution of copper sulfate in a mixture of water and ethylene glycol, a copper rod, an ion exchange membrane, a potential sensor and lead wires, characterized in that the electrode is placed in a non-conductive protective casing, which is continuous pipe section equipped with a mounting hatch, a hole with a plug and a cable outlet, perforated pipe section, mesh and bottom filters, which are connected They are interconnected by threaded connections.

Description

Полезная модель относится к электрохимии, в частности, к защите от коррозии подземных металлических сооружений, а именно, к стационарным медно-сульфатным электродам сравнения неполяризующимся, и может быть использована для измерения суммарного и поляризационного потенциалов коррозии, например, у трубопровода.The utility model relates to electrochemistry, in particular, to protection against corrosion of underground metal structures, namely to stationary non-polarizing copper-sulfate reference electrodes, and can be used to measure the total and polarization corrosion potentials, for example, in a pipeline.

Известен электрод сравнения неполяризующийся (патент РФ на ИЗ №2122047, 1998 г.), содержащий токонепроводящий корпус с муфтой, заполненный электролитом из насыщенного раствора сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля, расположенный в корпусе медный стержень, ионообменную мембрану, смонтированный на корпусе датчик потенциала, отличающийся тем, что датчик потенциала снабжен съемной насадкой, на корпусе электрода смонтированы, по крайней мере, две ионообменные мембраны, а дно муфты, монтируемой на корпусе, имеет перфорации.A non-polarizing reference electrode is known (RF patent for IZ No. 2122047, 1998), containing a non-conductive housing with a coupling, filled with an electrolyte from a saturated solution of copper sulfate in a mixture of water and ethylene glycol, a copper rod located in the housing, an ion-exchange membrane, a potential sensor mounted on the housing characterized in that the potential sensor is equipped with a removable nozzle, at least two ion-exchange membranes are mounted on the electrode housing, and the bottom of the coupling mounted on the housing has perforations.

Известно устройство для измерения поляризационного потенциала трубопроводов (патент РФ на ИЗ №2480734, 2013 г.), который содержит заполненный электролитом диэлектрический корпус, в котором размещен электрод сравнения. Электрод сравнения снабжен электрическим проводом, выведенным через боковое отверстие корпуса наружу. Датчик потенциала, вмонтированный в корпус датчика потенциала, снабжен двумя электрическими проводами, выведенными через боковую поверхность корпуса датчика потенциала наружу.A device is known for measuring the polarization potential of pipelines (RF patent for IZ No. 2480734, 2013), which contains a dielectric casing filled with electrolyte, in which a reference electrode is placed. The reference electrode is equipped with an electric wire brought out through the side opening of the housing. The potential sensor mounted in the housing of the potential sensor is provided with two electric wires brought out through the side surface of the housing of the potential sensor.

Известен электрод сравнения длительного действия (патент РФ на ИЗ №2172943, 2001 г.), используемый для измерений на подземных стальных трубопроводах, содержащий корпус из диэлектрического материала, медный стержень и датчик потенциала, присоединенные к измерительному прибору соответствующими проводниками, и мембрану, установленную между пористым дном корпуса и электролитом, где медный стержень является продолжением медного проводника, а именно выполнен с ним за одно целое в виде спирали, в корпусе электрода выполнена установочная ниша для установки датчика потенциала, а дно корпуса установлено в ступенчатом посадочном гнезде с возможностью использования различных типов ионообменных мембран.A long-acting comparison electrode is known (RF patent for IZ No. 2172943, 2001), used for measurements on underground steel pipelines, comprising a body of dielectric material, a copper rod and a potential sensor connected to the measuring device by appropriate conductors, and a membrane installed between the porous bottom of the casing and the electrolyte, where the copper rod is a continuation of the copper conductor, namely, made with it in one piece in the form of a spiral, an installation niche for installation of the potential sensor, and the bottom of the housing is installed in a stepped landing socket with the possibility of using various types of ion-exchange membranes.

Перечисленные аналоги электродов сравнения длительного действия предназначены для измерения поляризационного потенциала и имеют датчик потенциала, состоящий из металлической пластины, расположенной в грунте на глубине залегания подземного сооружения. При проведении технического обслуживания, ремонте на сооружениях или аварийных отключениях на установках катодной защиты - сооружение остается без защиты, что приводит к отсутствию защиты от коррозии самого датчика потенциалов и нарушению его показаний. Для восстановления работоспособности электрода его извлекают из земли, проводят техническое обслуживание (очистку пластины от коррозии) и снова закапывают. Земляные работы требуют разрешений и связаны с большими трудозатратами.The listed analogs of long-acting comparison electrodes are designed to measure the polarization potential and have a potential sensor consisting of a metal plate located in the ground at a depth of the underground structure. During maintenance, repairs at facilities or emergency shutdowns at cathodic protection facilities, the facility remains unprotected, which leads to a lack of corrosion protection of the potential sensor itself and a violation of its indications. To restore the efficiency of the electrode, it is removed from the ground, maintenance is carried out (cleaning the plate from corrosion) and again instilled. Earthworks require permits and are associated with high labor costs.

Таким образом, общим недостатком приведенных выше технических решений является труднодоступность электродов сравнения при пуско-наладочных работах и эксплуатации в грунтах и грунтовых водах высокой коррозионной активности для обслуживания датчика потенциала. Регулярное извлечение из земли для обслуживания или замены электродов приводит к повышению затрат, снижению качества определения потенциалов и производительности труда персонала. Особенно трудно проводить замену электродов на промышленных площадках газораспределительных и компрессорных станциях, в местах пересечения трубопровода с автомобильными и железными дорогами, пересечениях трасс трубопровода и бронированных кабелей, а также на линейных участках трубопроводов, размещенных на территориях с ограничениями хозяйственной деятельности.Thus, a common drawback of the above technical solutions is the inaccessibility of the reference electrodes during commissioning and operation in soils and groundwater of high corrosive activity for servicing the potential sensor. Regular removal from the earth for maintenance or replacement of electrodes leads to higher costs, lower quality of determining potentials and labor productivity of personnel. It is especially difficult to replace electrodes at industrial sites of gas distribution and compressor stations, at the intersection of pipelines with roads and railways, at intersections of pipeline routes and armored cables, as well as on linear sections of pipelines located in areas with limited economic activity.

Задачей полезной модели является обеспечение доступа к медно-сульфатному электроду сравнения, расположенного вблизи подземного трубопровода, для его технического обслуживания или замены без проведения земляных работ для извлечения электрода.The objective of the utility model is to provide access to the copper-sulfate reference electrode located near the underground pipeline for maintenance or replacement without excavation to remove the electrode.

Поставленная задача решается медно-сульфатным электродом сравнения неполяризующемся, состоящем из токонепроводящего корпуса, заполненного электролитом из насыщенного раствора сульфата меди в смеси воды и этиленгликоля, медного стержня, ионообменной мембраны, датчика потенциала и выводных проводов, отличающемся тем, что электрод размещен в токонепроводящем защитном кожухе, представляющем собой сплошную трубную секцию, оснащенную монтажным люком, отверстием с заглушкой и кабельным выводом, перфорированной трубной секцией, сетчатым и донным фильтрами, которые соединены между собой резьбовыми соединениями.The problem is solved by a non-polarizing copper-sulfate reference electrode, consisting of a non-conductive case filled with an electrolyte from a saturated solution of copper sulfate in a mixture of water and ethylene glycol, a copper rod, an ion-exchange membrane, a potential sensor and lead wires, characterized in that the electrode is placed in a non-conductive protective casing , which is a continuous pipe section, equipped with a mounting hatch, a hole with a plug and cable outlet, a perforated pipe section, mesh and bottom filters that are interconnected by threaded connections.

На Фигуре 1 (а - размещение электрода на проектной глубине менее 1,5 метров, б - размещение электрода на проектной глубине более 1,5 метров) представлен общий вид стационарного медно-сульфатного электрода сравнения 1, размещенного в защитном кожухе, состоящем из донного фильтра 8, перфорированной трубной секции 2, сетчатого фильтра 3, монтажного отверстия с заглушкой 4, монтажного люка 5, кабельного вывода 6, сплошной трубной секции 7 и кабеля 9.Figure 1 (a - placement of the electrode at a design depth of less than 1.5 meters, b - placement of the electrode at a design depth of more than 1.5 meters) shows a General view of a stationary copper-sulfate reference electrode 1, placed in a protective casing, consisting of a bottom filter 8, perforated pipe section 2, strainer 3, mounting hole with plug 4, mounting hatch 5, cable outlet 6, continuous pipe section 7 and cable 9.

Электрод монтируется под землей, так чтобы монтажное отверстие располагалось на поверхности земли, а донный фильтр - на уровне подземного трубопровода. Электрод опускают через монтажное отверстие до упора в донный фильтр, присыпают до верхней образующей грунтом, а соединительные изолированные провода выводят через кабельный вывод. Сетчатый и донный фильтры обеспечивают гальваническую связь грунта с медно-сульфатным электродом, не допуская проникновение грунта в кожух и заиливания его, что обеспечивает возможность изъятия электрода из колонны через монтажное отверстие. Трубные секции выполнены из полимерной композиции поливинилхлорида, имеющего высокую конструкционную прочность.The electrode is mounted underground, so that the mounting hole is located on the surface of the earth, and the bottom filter is at the level of the underground pipeline. The electrode is lowered through the mounting hole all the way into the bottom filter, sprinkled to the upper generatrix with soil, and the insulated connecting wires are led out through the cable outlet. The mesh and bottom filters provide galvanic connection of the soil with the copper-sulfate electrode, preventing the penetration of soil into the casing and silting it, which makes it possible to remove the electrode from the column through the mounting hole. The pipe sections are made of a polyvinyl chloride polymer composition having high structural strength.

Сетчатый фильтр не позволяет заиливать медно-сульфатный электрод, что дает возможность изымать его из колонны через монтажное отверстие. Трубные секции выполнены из полимерной композиции поливинилхлорида, имеющего высокую конструкционную прочность.The mesh filter does not allow silting of the copper-sulfate electrode, which makes it possible to withdraw it from the column through the mounting hole. The pipe sections are made of a polyvinyl chloride polymer composition having high structural strength.

Для размещения оборудования электрохимической защиты на проектную глубину более 1,5 метров КДК комплектуется сплошными трубными секциями. С помощью трубных секций регулируется глубина размещения диагностического оборудования.To place equipment for electrochemical protection at a design depth of more than 1.5 meters, the KDK is equipped with continuous pipe sections. Using the pipe sections, the depth of the diagnostic equipment is adjustable.

Техническим результатом является повышение надежности стационарных медно-сульфатных электродов за счет применения прямого доступа и снижения затрат на техническое обслуживание за счет беспрепятственного извлечения электрода из защитного кожуха и возвращения его обратно, минуя земляные работы.The technical result is to increase the reliability of stationary copper-sulfate electrodes through the use of direct access and reduce maintenance costs due to the unhindered removal of the electrode from the protective casing and return it back, bypassing earthwork.

Claims

Copper-sulfate reference electrode non-polarizable, consisting of a non-conductive housing filled with an electrolyte from a saturated solution of copper sulfate in a mixture of water and ethylene glycol, a copper rod, an ion exchange membrane, a potential sensor and lead wires, characterized in that the electrode is placed in a non-conductive protective casing, which is continuous pipe section equipped with a mounting hatch, a hole with a plug and a cable outlet, perforated pipe section, mesh and bottom filters, which are connected They are interconnected by threaded connections.