RU2236483C2

RU2236483C2 - Anode grounding device

Info

Publication number: RU2236483C2
Application number: RU2002125923/02A
Authority: RU
Inventors: А.А. Делекторский (RU); А.А. Делекторский; Н.П. Глазов (RU); Н.П. Глазов; К.Л. Шамшетдинов (RU); К.Л. Шамшетдинов; А.И. Яблучанский (RU); А.И. Яблучанский; О.Н. Насонов (RU); О.Н. Насонов; В.И. Пашевич (RU); В.И. Пашевич; ков А.В. Хом (RU); А.В. Хомяков; Г.Г. Свалов (RU); Г.Г. Свалов; Д.В. Новиков (RU); Д.В. Новиков; н А.Г. Григорь (RU); А.Г. Григорьян
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Минадагс"
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-09-20

Abstract

FIELD: oil and gas pipelines engineering.

SUBSTANCE: device has current conductor and current conducting cover on basis of polymer substance engaging filling substance. Current conductor is made in form of coiled copper wires in amount from 80 tom 390 having common cross-section 10-50 mm². Current conducting cover is made from current conducting rubber including caoutchouc and technical carbon with external specific surface 140-1500 m²/g and structure characteristic for absorption of dibutilenephosphate 160-360 sm³/100 g in amount 100-300 mass portions for 100 mass potions of caoutchouc.

EFFECT: higher flexibility of grounding device and lower laboriousness of mounting operations.

2 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области электрохимии и электротехники, а именно к конструкциям анодных заземлителей, и может быть использовано в системах защиты магистральных нефте- и газопроводов от подземной коррозии, а также в химической промышленности, в системах защиты от статического электричества и других системах электробезопасности.The invention relates to the field of electrochemistry and electrical engineering, in particular to the designs of anode grounding conductors, and can be used in protection systems for oil and gas pipelines against underground corrosion, as well as in the chemical industry, in systems of protection against static electricity and other electrical safety systems.

Для катодной защиты длинномерных электропроводных конструкций, работающих под землей, создают разность потенциалов между защищаемым материалом, выполняющим роль катода, и анодом, расположенным параллельно материалу, но отделенным от него слоем земли. Анод представляет собой длинную полосу с металлической сердцевиной и полимерной оболочкой.For cathodic protection of long-length conductive structures operating underground, a potential difference is created between the protected material acting as a cathode and the anode located parallel to the material but separated by a layer of earth. The anode is a long strip with a metal core and a polymer shell.

Известен анодный заземлитель, содержащий оболочку, изготовленную из композиции, мас.%: полимерное связующее 5-50, углерод в элементарной форме, преимущественно в виде молотого кокса, 5-7 растворитель 5-50 и ПАВ 0-5 (Заявка Европатента №0210058, кл. С 23 F 13/02, 1987).Known anode ground electrode containing a shell made of the composition, wt.%: Polymer binder 5-50, carbon in elemental form, mainly in the form of ground coke, 5-7 solvent 5-50 and surfactant 0-5 (Application of Europatent No. 0210058, C. C 23 F 13/02, 1987).

Основным недостатком этого анодного заземлителя является низкая долговечность оболочки в связи с интенсивной растворимостью в грунтах.The main disadvantage of this anode ground electrode system is the low durability of the shell due to the intense solubility in soils.

Известен также анодный заземлитель, оболочка которого состоит из композиции, мас.%: каучук 10-49,8; углесодержащий наполнитель 40-80, пластификатор 9-10 и интексицид 0,2-1Also known anode ground electrode, the shell of which consists of a composition, wt.%: Rubber 10-49.8; carbon filler 40-80, plasticizer 9-10 and intexicide 0.2-1

Анодный заземлитель представляет собой металлический проводник, на который нанесен слой адгезионно-активного покрытия, в качестве которого используют полимерный клей или электропроводящую эмаль (Европейский патент №0580856 А1, 1994).The anode ground electrode is a metal conductor, on which a layer of adhesive-active coating is applied, which is used as a polymer adhesive or electrically conductive enamel (European patent No. 0580856 A1, 1994).

Однако изготовленные согласно патенту электроды обладают низким значением предельно допустимого анодного тока и высоким электросопротивлением. Повышение же анодного тока приводит в этом случае к разогреву электрода и образованию высокооммной полимерной оксидной пленки на границе раздела физтоковход - полимерная оболочка и к полной блокировке работы анодного заземлителя.However, the electrodes made according to the patent have a low value of the maximum permissible anode current and high electrical resistance. An increase in the anode current in this case leads to heating of the electrode and the formation of a high-resistance polymer oxide film at the interface between the physical input and the polymer shell and to completely block the operation of the anode ground electrode.

Наиболее близким из числа известных к предлагаемому по технической сущности является анодный заземлитель, состоящий из токопроводника, выполненного в виде металлического или углеродного стержня и токопроводной полимерной композиции, включающей, мас.%: наполнитель - отходы металлургических производств 2-5, углеродные волокна 20-70, полимерное связующее остальное (патент РФ №2148012, кл. С 23 F 13/00, 1999).The closest known among those proposed by technical essence is the anode ground electrode, consisting of a current conductor made in the form of a metal or carbon rod and a conductive polymer composition, including, wt.%: Filler - waste from metallurgical industries 2-5, carbon fibers 20-70 , the rest of the polymer binder (RF patent No. 2148012, CL 23 F 13/00, 1999).

К недостаткам указанного анодного заземлителя следует отнести недостаточную его гибкость, что приводит к затруднениям при монтажных работах, значительно увеличивает трудозатраты при монтаже анодного заземления.The disadvantages of this anode earthing switch include its lack of flexibility, which leads to difficulties during installation, significantly increases the labor costs when installing anode grounding.

Поставленная задача состояла в разработке конструкции анодного заземлителя, обеспечивающего удобство монтажа (монтажный изгиб до 100 ⌀) в сочетании с монолитностью структуры и постоянством геометрических размеров изделия (эксцентриситет, наружный диаметр и др.) в сочетании со снижением трудозатрат при монтаже.The task was to develop the design of the anode earthing switch, which provides ease of installation (mounting bend up to 100 ⌀) in combination with the monolithic structure and the constancy of the geometric dimensions of the product (eccentricity, outer diameter, etc.) in combination with a reduction in installation labor.

Технический результат достигается тем, что в анодном заземлителе, состоящем из токопроводника и токопроводящей оболочки на основе полимерного связующего с наполнителем, токопроводник выполнен в виде скрученных в жилу медных проволок в количестве от 80 до 390 общим сечением от 10 до 50 мм², а токопроводящая оболочка из токопроводящей резины, включающей каучук и технический углерод с внешней удельной поверхностью 140-1500 м²/г и структурностью по абсорбции дибутилфталата 160-360 см³/100 г в количестве 100-300 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.The technical result is achieved by the fact that in the anode earthing switch, consisting of a conductive conductor and a conductive sheath based on a polymer binder with a filler, the conductor is made in the form of copper wires twisted into a core in an amount of 80 to 390 with a total cross section of 10 to 50 mm ² , and the conductive sheath of conductive rubber consisting of the rubber and carbon black with an external surface area 140-1500 m ² / g and DBP absorption structuring 160-360 cm ^3/100 g in an amount of 100-300 parts by weight per 100 parts by weight rubber.

В предпочтительном варианте изобретения скрученные медные проволоки имеют кратность шагов скрутки проволок в стренгу 15-20, внутренних повивов в жилу 8-12 и наружного повива 12-16.In a preferred embodiment of the invention, the twisted copper wires have a multiplicity of the steps of twisting the wires into a strand 15-20, the inner coils in the core 8-12 and the outer coils 12-16.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором показан анодный заземлитель в разрезе.The invention is illustrated in the drawing, which shows the anode ground electrode in section.

Анодный заземлитель содержит токопроводник 1, выполненный из скрученных медных проволок 2 и токопроводящей оболочки 3.The anode ground electrode contains a current conductor 1 made of twisted copper wires 2 and a conductive sheath 3.

Скрутку проволок осуществляют на промышленных машинах. Сначала проволоки скручивают в стренгу, являющуюся заготовкой, скрученной из проволок, а затем эти заготовки скручивают в токопроводник. Примененные характеристики скрутки проволок являются общепринятыми и соответствуют стандарту на них.The twisting of wires is carried out on industrial machines. First, the wires are twisted into a strand, which is a preform twisted from wires, and then these preforms are twisted into a current conductor. The applied twist characteristics are generally accepted and comply with the standard for them.

При изготовлении токопроводящей оболочки используют промышленные марки технического углерода, например П268-Э.In the manufacture of a conductive sheath, industrial brands of carbon black are used, for example, P268-E.

Использование технического углерода именно с указанными характеристиками в определенных соотношениях с каучуком позволяет оптимизировать значения электропроводности, а также получить оболочку с высокими механическими характеристиками.The use of carbon black with the specified characteristics in certain ratios with rubber allows us to optimize the electrical conductivity, as well as to obtain a shell with high mechanical characteristics.

Сравнительные характеристики анодных заземлителей приведены в таблице.Comparative characteristics of anode grounding conductors are given in the table.

Claims

1. Anode grounding conductor, consisting of a conductive conductor and a conductive sheath based on a polymer binder with a filler, characterized in that the conductor is made in the form of copper wires twisted into a core in an amount of 80 - 390 with a total cross section of 10 - 50 mm ² , and the conductive sheath is made of conductive Tire comprising a rubber and a carbon black with an external surface area 140-1500 m ² / g and DBP absorption structuring 160-360 cm ^3/100 g in an amount of 100-300 parts by weight per 100 parts by weight rubber.

2. The anode earthing according to claim 1, characterized in that the twisted copper wires have a multiplicity of steps for twisting the wires into a strand 15-20, the internal coils in the core 8-12 and the external coils 12-16.