RU179874U1 - Анодный заземлитель протяженный гибкий - Google Patents

Анодный заземлитель протяженный гибкий Download PDF

Info

Publication number
RU179874U1
RU179874U1 RU2017133602U RU2017133602U RU179874U1 RU 179874 U1 RU179874 U1 RU 179874U1 RU 2017133602 U RU2017133602 U RU 2017133602U RU 2017133602 U RU2017133602 U RU 2017133602U RU 179874 U1 RU179874 U1 RU 179874U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
cable
conductive cable
conductive
extended
Prior art date
Application number
RU2017133602U
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Николаевич Макаров
Валерий Юрьевич Кирсанов
Марат Хамидович Газизов
Original Assignee
Акционерное общество "Делан"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Делан" filed Critical Акционерное общество "Делан"
Priority to RU2017133602U priority Critical patent/RU179874U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU179874U1 publication Critical patent/RU179874U1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии и может быть использована при сооружении протяженных подповерхностных и глубинных анодных заземлений для систем катодной электрохимической защиты от коррозии магистральных трубопроводов и других подземных металлических сооружений, а также днищ резервуаров и емкостей.Анодный заземлитель протяженный гибкий содержит токопроводящий кабель, на строительной длине которого многократно через шагово расположенные контактные узлы электрически соединен малорастворимый электрод в виде проволоки из титана с активным металлооксидным покрытием, расположенной параллельно токопроводящему кабелю в электропроводящей засыпке, помещенной в водопроницаемую химически стойкую текстильную оболочку, усиленную с наружной стороны армирующей сеткой из нитей перекрестного переплетения, в зонах вывода токопроводящего кабеля размещены термоусаживающие муфты переходного диаметра, фиксирующие оболочку с армирующей сеткой. При реализации полезной модели используют одножильный многопроволочный токопроводящий кабель, жила которого имеет скрутку из 7÷9 медных проволок при номинальном поперечном сечении 10÷25 мм, двуслойную изоляцию из водо- и химически стойких полимерных материалов с удельным электрическим сопротивлением 10÷10Ом×м. Контактные узлы электрического присоединения проволоки малорастворимого электрода с токопроводящем кабелем шагово смещены на 2,5÷3,5 м.Техническим результатом полезной модели является улучшение эксплуатационной надежности протяженного анодного заземлителя в системе электрохимической защиты подземных металлических сооружений. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии и может быть использована при сооружении протяженных подповерхностных и глубинных анодных заземлений для систем катодной электрохимической защиты от коррозии магистральных трубопроводов и других подземных металлических сооружений, а также днищ резервуаров и емкостей.
Для электрохимической защиты длинномерных электропроводных конструкций, работающих под землей, создают разность потенциалов между защищаемым материалом (сооружением), выполняющим роль катода, и протяженным анодным заземлителем, расположенным параллельно материалу (сооружению), но отделенным от него слоем земли.
Известен протяженный анодный заземлитель, содержащий токопроводник в виде металлического или углеродного стержня, коаксильно расположенного в токопроводной оболочке на основе полимерного связующего в смеси с отходами металлургических производств и углеродными волокнами (см. патент РФ №2148012, публ. 27.04.2000 г.).
Однако при указанном конструктивном исполнении анодного заземлителя, в котором токопроводник выполнен в виде металлического стержня, значительно снижается гибкость протяженного заземлителя, затрудняет процесс монтажных работ, а значительные силовые нагрузки при эксплуатации заземлителя нарушают прочность токопроводной оболочки, что в целом ухудшает эксплуатационные характеристики заземлителя.
Протяженный анодный заземлитель по патенту РФ №2236483, публ. 20.09.2004 г., содержит одножильный многопроволочный токопроводник, жила которого образована из скрученных медных проволок, токопроводник коаксиально расположен в токопроводящей оболочке, являющейся анодом с растворимым рабочим материалом, который выполнен в виде композита на основе каучука и технического углерода.
При реализации технического решения за счет выполнения жилы многопроволочной из скрученных токопроводящих проволок улучшается гибкость заземлителя, что снижает трудозатраты на монтажные работы заземлителя в системе электрохимической защиты от коррозии длинномерных электропроводных конструкций.
Однако данный протяженный анодный заземлитель эксплуатационно ненадежен вследствие быстрого разрушения токопроводящей оболочки, содержащей каучук, имеющего низкую устойчивость к кислотным и щелочным компонентам грунтового электролита, образующегося в процессе электрохимической защиты от коррозии подземных металлических сооружений.
Известен анодный заземлитель протяженный (см. патент РФ №134172 ПМ, публ. 10.11.2013 г.), который выбран в качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения.
Данный анодный заземлитель протяженный содержит токопроводящий кабель, на строительной длине которого многократно через шагово расположенные контактные узлы электрически соединен малорастворимый электрод, выполненный из химически стойкой проволоки, предпочтительно, в виде проволоки из титана с активным металлооксидным покрытием, расположенной параллельно токопроводящему кабелю в электропроводящей засыпке, помещенной в водопроницаемую химически стойкую текстильную оболочку, усиленную с наружной стороны армирующей сеткой из нитей перекрестного переплетения, в зонах вывода токопроводящего кабеля к источнику тока размещены термоусаживающие муфты переходного диаметра, фиксирующие оболочку с армирующей сеткой.
В техническом решении в качестве водопроницаемой химически стойкой оболочки используют:
либо водопроницаемую перфорированную трубу, выполненную, например, из полиэтилена, обеспечивающей защиту от повреждений токонесущего кабеля;
либо водопроницаемую химически стойкую оболочку на основе шовного или бесшовного текстильного рукава, усиленного с наружной стороны армирующей сеткой, состоящей из диэлектрических нитей перекрестного переплетения, что препятствует разрыву водопроницаемой оболочки от действия силовых напряжений. Использование данного варианта конструктивного исполнения водопроницаемой оболочки, предпочтительно, по сравнению с вариантом выполнения оболочки на основе перфорированной трубы из полимерного материала, т.к. перфорация последнего подвержена заиливанию в грунтах, что снижает эффективность работы анодного заземлителя, ухудшает его гибкость, что существенно при производстве монтажных работ и особенно в условиях горизонтальной ориентации заземлителя вдоль магистральных трубопроводов.
Для повышения прочности анодного заземлителя к продольно ориентированным силовым нагрузкам вдоль токонесущего кабеля в электропроводящей засыпке размещают диэлектрическую нить на основе кевлара, что усложняет конструкцию заземлителя, снижает его гибкость при монтажных работах и вместе с тем технологически нецелесообразно вследствие значительной строительной протяженности анодных заземлителей при горизонтальной или вертикальной их ориентации.
В целом указанные обстоятельства ухудшают эксплуатационную надежность известного протяженного анодного заземлителя и препятствуют созданию унифицированного протяженного анодного заземлителя для различных условий его эксплуатации, соответственно как при вертикальной ориентации в скважинах, так и при горизонтальной ориентации в траншеях в системе электрохимической защиты от коррозии подземных металлических сооружений.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является улучшение эксплуатационной надежности протяженного анодного заземлителя в системе электрохимической защиты подземных металлических сооружений.
Для решения поставленного технического результата предлагается анодный заземлитель протяженный гибкий, содержащий токопроводящий кабель, на строительной длине которого многократно через шагово расположенные контактные узлы электрически соединен малорастворимый электрод в виде проволоки из титана с активным металлооксидным покрытием, расположенный параллельно токопроводящему кабелю в электропроводящей засыпке, помещенной в водопроницаемую химически стойкую текстильную оболочку, усиленную с наружной стороны армирующей сеткой из нитей перекрестного переплетения, в зонах вывода токопроводящего кабеля размещены термоусаживающие муфты переходного диаметра, фиксирующие оболочку с армирующей сеткой, согласно полезной модели, используют одножильный многопроволочный токопроводящий кабель, жила которого имеет скрутку из 7÷9 медных проволок при номинальном поперечном сечении 10÷25 мм2, двуслойную изоляцию из водо- и химически стойких полимерных материалов с удельным электрическим сопротивлением 1010÷1018 Ом×м, контактные узлы электрического присоединения проволоки малорастворимого электрода с токопроводящем кабелем шагово смещены на 2,5÷3,5 м.
Согласно полезной модели, в качестве электропроводящей засыпки используют коксовую крошку при фракционном составе не более 2,5 мм, насыпной плотности не более 500 кг/м3, при этом - внешний диаметр «D» заземлителя равен 36÷42 мм, а удельный вес - 1,2÷1,5 кг/пог. м.
Согласно полезной модели, строительная длина анодного заземлителя не менее 300 м.
При анализе известного уровня техники не выявлены технические решения, имеющие аналогичную совокупность признаков заявляемому техническому решению, что свидетельствует о соответствии его критериям полезной модели «новизна» и «промышленная применимость».
При реализации полезной модели обеспечивается создание анодного заземлителя протяженного гибкого, имеющего высокую эксплуатационную надежность к действующим силовым нагрузкам, как при строительно-монтажных работах, так и со стороны слоя грунта при эксплуатации заземлителя в системе электрохимической защиты от коррозии подземных металлических сооружений, что подтверждается ниже приведенным описанием.
Полезная модель поясняется графическими материалами, где на рис. 1 показан анодный заземлитель протяженный гибкий.
Анодный заземлитель протяженный гибкий предназначен для системы электрохимической защиты от коррозии металлических объектов методом катодной поляризации с использованием для этих целей станции катодной защиты, являющейся источником внешнего тока с энергетическими параметрами, по номинальному входному напряжению 220 В при частоте 50 Гц и выходному напряжению постоянного тока до 100 В.
Предназначенный для этих целей анодный заземлитель протяженный содержит одножильный многопроволочный токопроводящий кабель 1, жила 2 которого имеет скрутку из 7÷9 медных проволок с номинальным поперечным сечением жилы 10÷25 мм2. Использование при создании анодного заземлителя протяженного гибкого одножильного многопроволочного кабеля из скрутки из 7÷9 проволок соответствует параметрам токопроводящих кабелей марки ВВГ, КГВВ или ПВГ с номинальным поперечным сечением 10÷25 мм2.
Жила 2 имеет двуслойную изоляцию из водо- и химически стойких диэлектрических полимерных материалов с удельным электрическим сопротивлением 1010÷1018 Ом×м. Для изготовления изоляции используют экструзионное оборудования с последовательным наложением внутреннего 3 и наружного 4 слоев полимерных материалов. Толщина внутреннего слоя изоляции 3 не менее 0,7 мм, для наружного слоя 4 не менее 1,1 мм. Для двуслойной изоляции жилы используют диэлектрические полимерные материалы на основе поливинилхлоридного пластиката или полиэтилена для внутреннего слоя и поливинилхлоридного пластиката для наружного слоя, имеющих низкую диэлектрическую проницаемость, высокую водостойкость, устойчивость к действию кислот и щелочей, высокий предел прочности при растяжении до 50 МПа.
Заданные по полезной модели технические параметры одножильного многопроволочного токопроводящего кабеля соответствуют рекомендациям ГОСТа 22483-2012 «Жилы токопроводящие для кабелей, проводов, шнуров» и ГОСТа 16442-80 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией. Технические условия», в соответствии с которыми указанные параметры и конструктивные особенности токопроводящего кабеля для анодного заземлителя при строительной длине его L=300÷600 м соответствуют требованиям:
передачи и распределения электрической энергии напряжением до 1 кВ, что оптимально для систем электрохимической защиты от коррозии металлических объектов методом катодной поляризации;
стойкости на разрыв, к многократным изгибам и высокой прочности при использовании кабеля на строительной длине заземлителя при производстве для строительно-монтажных работ в системе электрохимической защиты от коррозии подземных металлических сооружений;
использования функциональной особенности кабеля 1 как несущей опоры для монтажа на его строительной длине многократно через шагово расположенные контактные узлы 5 электрически соединенного с ним малорастворимого электрода, выполненного из химически стойкой проволоки 6.
Проволока 6 имеет диаметр 1÷1,5 мм, выполнена из титана, на которую нанесено активное металлооксидное покрытие толщиной 4-8 мкм, например, на основе смеси оксидов таких металлов как иридий и тантал - IrO2 / Та2O2 или иридий и рутений. Контактные узлы 5 конструктивно могут быть выполнены, например, в виде кабельных зажимов или термоусаживаемой трубки, герметизированных, например, полимерным материалом. Контактные узлы 5 электрического присоединения проволоки 6 с токопроводящим кабелем 1 шагово смещены на расстояние «l», где l=2,5÷3,5 м. Указанное шаговое расположение контактных узлов 5 оптимально. При увеличении данного параметра увеличивается электрическое сопротивление заземлителя, при уменьшении - повышаются материалозатраты, снижается гибкость заземлителя. Проволка 6 расположена параллельно токопроводящему кабелю 1 в электропроводящей засыпке 7, помещенной в водопроницаемую химически стойкую текстильную оболочку 8, усиленную с наружной стороны армирующей сеткой 9 из нитей перекрестного переплетения. Оболочка 8 выполнена в виде шовного или бесшовного текстильного рукава. В качестве водопроницаемого текстильного материала может быть использован нетканый материал или трикотаж. В качестве нитей для армирующей сетки могут быть использованы полиэфирные нити, характеризующиеся химической устойчивостью к растворам кислот, щелочей, являющиеся диэлектриками, имеющие высокую прочность и износостойкость. В качестве электропроводящей засыпки 7 используют обеспечивающие протекание анодного тока углеродные компоненты на основе коксовой крошки при фракционном составе не более 2, 5 мм, насыпной плотности не более 480-500 кг/м3, которой заполняют текстильный рукав оболочки 8 при вибропрессовании. Использование в качестве электропроводящей засыпки коксовой крошки предпочтительно по затратной части на изготовление заземлителя.
Параметры текстильного рукава при заполнении его коксовой крошкой рассчитывают с учетом получения наружного диаметра «D» анодного заземлителя в пределах 36÷42 мм, при этом вес погонного метра рукава с коксовой крошкой 1,0÷1,2 кг, что обеспечивает изготовление анодного заземлителя с удельным весом 1,2÷1,5 кг на пог. м. Уменьшение или увеличение указанных параметров анодного заземлителя может привести либо к ухудшению его энергетических параметров по долговечности работы в системе электрохимической защиты от коррозии подземных металлических сооружений, либо к повышению его материалоемкости, снижающей гибкость заземлителя при траншейном монтаже вдоль горизонтально или вертикально ориентированных металлических сооружений. Увеличение материалоемкости усложняет процесс монтажа анодного заземлителя, в том числе при использовании специализированного оборудования.
Анодный заземлитель протяженный гибкий с конструктивными особенностями токонесущего кабеля и указанными параметрами имеет высокую эластичность при изгибе не менее 15D, что облегчает процесс монтажных работ при строительстве систем катодной защиты от коррозии магистральных трубопроводов и других подземных металлических сооружений как при вертикальной ориентации заземлителя в скважине так и при горизонтальной ориентации в траншеи ниже глубины промерзания грунта, при этом в зависимости от параметров защищаемого объекта используют один или несколько анодных заземлителей.
Все работы по установке анодных заземлителей протяженных производятся в соответствии с проектом электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии.

Claims (3)

1. Анодный заземлитель протяженный гибкий, содержащий токопроводящий кабель, который на строительной длине многократно через шагово расположенные контактные узлы электрически соединен с малорастворимым электродом в виде проволоки из титана с активным металлооксидным покрытием, расположенной параллельно токопроводящему кабелю в электропроводящей засыпке, помещенной в водопроницаемую химически стойкую текстильную оболочку, усиленную с наружной стороны армирующей сеткой из нитей перекрестного переплетения, в зонах вывода токопроводящего кабеля размещены термоусаживающие муфты переходного диаметра, фиксирующие оболочку с армирующей сеткой, отличающийся тем, что используют одножильный многопроволочный токопроводящий кабель, жила которого имеет скрутку из 7÷9 медных проволок при номинальном поперечном сечении 10÷25 мм2, двуслойную изоляцию из водо- и химически стойких полимерных материалов с удельным электрическим сопротивлением 1010÷1018 Ом×м, контактные узлы электрического присоединения проволоки малорастворимого электрода с токопроводящим кабелем шагово смещены на 2,5÷3,5 м.
2. Анодный заземлитель протяженный гибкий по п. 1, отличающийся тем, что в качестве электропроводящей засыпки использована коксовая крошка при фракционном составе не более 2,5 мм, насыпной плотности не более 500 кг/м3, при этом внешний диаметр «D» заземлителя равен 36÷42 мм, а удельный вес - 1,2÷1,5 кг/пог. м.
3. Анодный заземлитель протяженный гибкий по п. 1, отличающийся тем, что строительная длина анодного заземлителя составляет не менее 300 м.
RU2017133602U 2017-09-27 2017-09-27 Анодный заземлитель протяженный гибкий RU179874U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133602U RU179874U1 (ru) 2017-09-27 2017-09-27 Анодный заземлитель протяженный гибкий

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017133602U RU179874U1 (ru) 2017-09-27 2017-09-27 Анодный заземлитель протяженный гибкий

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU179874U1 true RU179874U1 (ru) 2018-05-28

Family

ID=62560900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017133602U RU179874U1 (ru) 2017-09-27 2017-09-27 Анодный заземлитель протяженный гибкий

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU179874U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4786388A (en) * 1987-09-14 1988-11-22 Cathodic Engineering Equipment Company Ground electrode backfill composition, anode bed and apparatus
RU2236483C2 (ru) * 2002-10-23 2004-09-20 Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности Анодный заземлитель
RU2398795C2 (ru) * 2008-10-02 2010-09-10 Закрытое акционерное общество "Тульский завод резиновых технических изделий" Резиновая смесь и проводник электрического тока
RU134172U1 (ru) * 2013-07-23 2013-11-10 Закрытое акционерное общество "Производственная компания "Химсервис" имени А.А. Зорина" Протяженный анодный заземлитель

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4786388A (en) * 1987-09-14 1988-11-22 Cathodic Engineering Equipment Company Ground electrode backfill composition, anode bed and apparatus
RU2236483C2 (ru) * 2002-10-23 2004-09-20 Открытое акционерное общество Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности Анодный заземлитель
RU2398795C2 (ru) * 2008-10-02 2010-09-10 Закрытое акционерное общество "Тульский завод резиновых технических изделий" Резиновая смесь и проводник электрического тока
RU134172U1 (ru) * 2013-07-23 2013-11-10 Закрытое акционерное общество "Производственная компания "Химсервис" имени А.А. Зорина" Протяженный анодный заземлитель

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103500595B (zh) 低集肤效应石墨复合接地材料及其制备方法
RU134172U1 (ru) Протяженный анодный заземлитель
CN203521648U (zh) 低集肤效应石墨复合接地材料
KR101477460B1 (ko) 접지장치
CN202030826U (zh) 柔性辅助阳极
RU179874U1 (ru) Анодный заземлитель протяженный гибкий
AU2009251723B2 (en) Polymeric, non-corrosive cathodic protection anode
CN205542048U (zh) 一种浅海湖泊敷设用轻型交联聚乙烯绝缘电力电缆
RU148604U1 (ru) Протяженный электрод анодного заземления
CN116979285A (zh) 双向连接的预装式成套接地装置及其接地方法
RU2407824C1 (ru) Устройство горизонтального анодного заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением
CN201877160U (zh) 一种阴极保护防腐电缆
CN102360597B (zh) 大长度柔性阳极电缆
CN105839614B (zh) 一种电渗排水高强经编土工格栅
CN213366176U (zh) 一种海洋工程用抗拉脐带电缆
RU209479U1 (ru) Анодный заземлитель протяженный
CN202332353U (zh) 深层地热泵用防水橡套软电缆
CN206806062U (zh) 隧道掘进机专用电缆
SE506257C2 (sv) Anordning och förfarande för överföring av högspänd likström
WO2015183133A1 (ru) Протяженный электрод анодного заземления
RU173668U1 (ru) Протяжённый электрод анодного заземления
CN101245463A (zh) 柔性防腐阳极
CN108823574B (zh) 柔性阳极
RU193633U1 (ru) Протяженный анодный заземлитель
CN209015730U (zh) 一种中密度聚乙烯护套绞合钢丝导体支撑阻水电力电缆

Legal Events

Date Code Title Description
PD9K Change of name of utility model owner