АНОД ДЛЯ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ И СООРУЖЕНИЙ ANODE FOR THE PROTECTION OF METAL PIPELINES AND STRUCTURES
Изобретение относится к отрасли электрохимзащиты, а именно к противокоррозионной защите подземных и подводных металлических трубопроводов и сооружений. The invention relates to the field of electrochemical protection, namely to corrosion protection of underground and underwater metal pipelines and structures.
Известно, что наиболее эффективным способом их защиты от подземной коррозии, вместе с изолирующими покрытиями, есть электрохимическая (катодный) защита, основу которой составляет анод [1 , 2, 3, 4, 5]. Анализ причин выхода из строя установок электрохимической защиты свидетельствует, что большинство отказов происходит в виду повреждений их анодов. Аноды являются наиболее ответственным элементом системы катодной защиты, поэтому их надежность является одним из определяющих факторов надежности электрохимической защиты в целом. It is known that the most effective way to protect them from underground corrosion, together with insulating coatings, is electrochemical (cathodic) protection, the basis of which is the anode [1, 2, 3, 4, 5]. An analysis of the reasons for the failure of electrochemical protection plants indicates that most failures occur due to damage to their anodes. Anodes are the most critical element of the cathodic protection system, therefore their reliability is one of the determining factors in the reliability of electrochemical protection as a whole.
Существующие аноды имеют относительно небольшой срок использования в виду анодного растворения металла, что входит в их состав, в электролите грунта. Existing anodes have a relatively short period of use in view of the anodic dissolution of the metal, which is part of them, in the electrolyte of the soil.
Принят за аналог анод из металла. A metal anode was adopted as an analog.
Недостатки: Disadvantages:
1. Большая скорость анодного растворения (согласно 1-го закона Фарад ея вычисляется M=K*J*T (где М - масса растворенного металла, К - электрохимический эквивалент (=1,04 г/А*год.) J - сила тока, Т - время действия тока) и для металла составляет 9,8кг/А*год); 1. High speed of anodic dissolution (according to the 1st Faraday law, M = K * J * T is calculated (where M is the mass of the dissolved metal, K is the electrochemical equivalent (= 1.04 g / A * year.) J is the current , T is the duration of the current) and for the metal is 9.8 kg / A * year);
1 one
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
2. Большая масса (учитывая требования ДСТУ 4219-2003, относительно срока действия анодов (не менее 10 лет), суммарная масса анодов для тока например 50 Ампер = 9,89кг/А*год * 50 Ампер * 10 лет = 5000кг., с учетом коэффициента использования анода.); SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 2. Large mass (taking into account the requirements of DSTU 4219-2003, regarding the validity of the anodes (at least 10 years), the total mass of anodes for current, for example, 50 Amps = 9.89 kg / A * year * 50 Amps * 10 years = 5000 kg., S taking into account the coefficient of use of the anode.);
3. Вступает в электрохимическую и химическую реакции с электролитом грунта. 3. Enters into electrochemical and chemical reactions with soil electrolyte.
Принят за ближайший аналог один из наилучших анодов - графитный анод типа ЭГТ [6], что представляет собой анод изготовленный из графитопластовой трубы и соединителя-токовода из конструкционного графита. One of the best anodes - a graphite anode of the EGT type [6], which is an anode made of a graphite-plastic pipe and a connector-current lead made of structural graphite, is taken as the closest analogue.
Недостатки: Disadvantages:
1. Относительно большая скорость анодного растворения (по данным изготовителей 0,85-0,9кг/А*год - практически в 10 раз меньше от скорости анодного растворения металла). 1. A relatively high speed of anodic dissolution (according to manufacturers 0.85-0.9 kg / A * year - almost 10 times less than the speed of anodic dissolution of the metal).
2. Относительно большая масса электродов (например, 1шт. «ЭГТ 2500» весит 19,2кг. Для анодов работающих под током в 50 Ампер в течении 10 лет их потребность равняется ~ 25 штук. Их общая масса составляет 480кг). 2. A relatively large mass of electrodes (for example, 1 pc. EGT 2500 "weighs 19.2 kg. For anodes operating under a current of 50 Amps for 10 years, their need is ~ 25 pieces. Their total weight is 480 kg).
3. Вступает в электрохимическую и химическую реакции с электролитом грунта. 3. Enters into electrochemical and chemical reactions with soil electrolyte.
4. Собранные в протяжённую конструкцию, в одно целое, и смонтированные под землей аноды «ЭГТ 2500», под действием даже незначительного движения грунта, ломаются и прекращают работу; 4. The EGT 2500 anodes assembled into an extended structure, integrally, and mounted underground under the influence of even a slight movement of the soil, break down and stop working;
Известен гибкий терморасширенный графит (термографенит), который применяется как теплоизолирующий материал [7]. Known flexible thermally expanded graphite (thermographite), which is used as a heat insulating material [7].
Задачей данной полезной модели является применение известного продукта, а именно гибкого терморасширенного графита в качестве материала для анода с большим сроком действия. The objective of this utility model is to use a well-known product, namely flexible thermally expanded graphite as a material for an anode with a long shelf life.
2 2
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Поставленная задача достигается путем применения в качестве тела анода гибкого терморасширенного графита (термографенита), что предоставляет аноду свойства, которые выгодно отличают предложенный анод от аналогов: SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The task is achieved by using flexible thermally expanded graphite (thermogrenite) as the anode body, which provides the anode with properties that distinguish the proposed anode from analogues:
1. Для изготовления анодов на ток 50 Ампер, общая масса гибкого терморасширенного графитного листа раскатанного толщиной 1мм составляет 25 кг; 1. For the manufacture of anodes for a current of 50 Amps, the total mass of a flexible thermally expanded graphite sheet rolled 1 mm thick is 25 kg;
2. сверхмалая скорость растворения (0,8* 10-6кг/А*год); 2. ultralow dissolution rate (0.8 * 10-6kg / A * year);
3. Гибкость формы; 3. Flexibility of form;
4. Химическая и электрохимическая нейтральность к электролиту грунта. 4. Chemical and electrochemical neutrality to soil electrolyte.
«Термографенит» изготовляют в виде гибких листов, фольги, ленты, и других изделий. Весь этот класс материалов, независимо от формы, пригодный для изготовления анодов. Анод из гибкого графитного листа - раскатанного (терморасширенного) графита (термографенита) может быть использован в любом грунте, а также для катодной защиты морских сооружений. Анод с «Термографенита» также возможно использовать в качестве заземлений потребителей электроэнергии, линий электропередач постоянного и переменного тока, молниеотводов и земляных дренажных устройств. Собранные в одно целое, в протяжённую конструкцию, аноды под действием движения грунтов прогибаются в больших границах и сохраняют работоспособность. “Thermographit” is produced in the form of flexible sheets, foil, tape, and other products. This entire class of materials, regardless of shape, is suitable for the manufacture of anodes. The anode of a flexible graphite sheet - rolled (thermally expanded) graphite (thermogenite) can be used in any soil, as well as for the cathodic protection of offshore structures. It is also possible to use the anode from Thermogrenite as grounding for power consumers, direct and alternating current power lines, lightning rods and earth drainage devices. Assembled into a single unit, in an extended design, the anodes under the action of soil movement bend at large boundaries and maintain their operability.
Литература: Literature:
1. Национальный стандарт Украины ДСТУ 4219-2003 «ТРУБОПРОВОДЫ СТАЛЬНЫЕ МАГИСТРАЛЬНЫЕ ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЩИТЕ ОТ КОРРОЗИИ». 1. National standard of Ukraine DSTU 4219-2003 "PIPELINES STEEL MAIN GENERAL REQUIREMENTS FOR PROTECTION AGAINST CORROSION".
2. Волков Б.Г., Тесов Н.И., Шуванов В.В. «Справочник по защите подземных металлических сооружений вот коррозии изд-во Недра». 1975 год. з 2. Volkov B.G., Tesov N.I., Shuvanov V.V. "A Guide to the Protection of Underground Metal Structures Here Corrosion Publishing House Nedra." 1975 year. s
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
3. Спецвыпуск журнала физико-химическая механика материалов «Проблемы коррозии и противокоррозионной защиты материалов» Львов ФМИ им. Г.В. Карпенка НАН Украины 2008 год. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 3. Special issue of the journal Physicochemical Mechanics of Materials “Problems of Corrosion and Corrosion Protection of Materials” Lviv FMI named after G.V. Karpenka NAS of Ukraine 2008.
4. Клинов И.Я. «Борьба с коррозией в химической и нефтеперерабатывающей промышленности». Машиностроение. Москва 1968 год. 4. Klinov I.Ya. "The fight against corrosion in the chemical and oil refining industries." Engineering. Moscow 1968
5. Материалы научных конференций «Проблемы коррозии и противокоррозионной защиты материалов» Львов ФМИ им. Г.В. Карпенка НАН Украины с 1997 г. по 2008 г. 5. Materials of scientific conferences “Problems of Corrosion and Corrosion Protection of Materials” Lviv FMI named after G.V. Karpenka NAS of Ukraine from 1997 to 2008
6. Рекламный проспект ООО Торговый дом "Химинвест". 6. Advertising brochure LLC Trading house "Himinvest".
7. ТУ 5728-0007-13267785-96 „Технические условия. Графит терморасширенный" . 7. TU 5728-0007-13267785-96 “Technical conditions. Thermally expanded graphite. "
4 four
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)