RU44427U1

RU44427U1 - ANODE GROUNDER

Info

Publication number: RU44427U1
Application number: RU2004135909/22U
Authority: RU
Inventors: А.А. Зорин; Н.М. Католикова; С.С. Большаков; С.В. Новиков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ХИМСЕРВИС"
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2005-03-10

Abstract

Предложение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и может быть использовано в нефтяной, газовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве, а именно, при защите сложных сетей подземных металлических коммуникаций, магистральных трубопроводов, в городских подземных металлических сооружениях. Заземлитель содержит рабочий электрод из железокремнистого сплава, концентрично размещенный в полом цилиндрическом корпусе, заполненном коксоминеральным активатором. С торцевых сторон заземлителя расположены центрирующие крышки. Кабель присоединения служит для подачи на электрод электрического тока. Заземлитель снабжен транспортной крышкой, установленной на одной из центрирующих крышек с возможностью размещения в процессе транспортировки в образованной полости кабеля. Со стороны транспортной крышки размещена монтажная скоба.The proposal relates to the cathodic protection of underground structures against corrosion and can be used in the oil and gas industry, as well as in public utilities, namely, for the protection of complex networks of underground metal utilities, trunk pipelines, and urban underground metal structures. The earthing switch contains a working electrode made of iron-silicon alloy concentrically placed in a hollow cylindrical body filled with coke-mineral activator. Centering covers are located on the ends of the earthing switch. The connection cable serves to supply electric current to the electrode. The earthing switch is equipped with a transport cover mounted on one of the centering covers with the possibility of placement during transportation in the formed cavity of the cable. On the side of the transport cover there is a mounting bracket.

Description

Предложение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и может быть использовано в нефтяной, газовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве, а именно, при защите сложных сетей подземных металлических коммуникаций, магистральных трубопроводов, в городских подземных металлических сооружениях.The proposal relates to the cathodic protection of underground structures against corrosion and can be used in the oil and gas industry, as well as in public utilities, namely, for the protection of complex networks of underground metal utilities, trunk pipelines, and urban underground metal structures.

Известен анодный заземлитель (SU 852969 МПК 7 С 23 F 13/00, 07.08.1981), содержащий две концентрично расположенные трубы, пространство между которыми заполнено коксовой мелочью, причем на внутренней трубе по всей длине ее рабочей части снаружи закреплены стальные диски, охватывающие трубу.Known anode earthing switch (SU 852969 IPC 7 C 23 F 13/00, 08/07/1981) containing two concentrically arranged pipes, the space between which is filled with coke breeze, and steel disks are fixed on the inner pipe along the entire length of its working part from the outside, covering the pipe .

Недостатком известного заземлителя является его низкая надежность, обусловленная особенностью сборки заземлителя на месте установки в скважину, и большой объем сварочно-монтажных работ. Диски, прикрепленные к внутренней трубе, являются преградой для полноценной без полостей под дисками монолитной засыпки межтрубного пространства коксовой мелочью в случае изготовления заземлителя из заготовленных заранее монтажных секций с уже закрепленными дисками. Для реализации заявленных характеристик заземлителя необходимо, чтобы коксовая мелочь вплотную без полостей под дисками со всех сторон охватывала внутреннюю трубу и диски, поэтому приварку дисков к внутренней трубе и засыпку коксовой мелочью производят поочередно: сначала засыпка мелочи на высоту, равную расстоянию между дисками, затем приварка диска, далее засыпка и опять приварка диска и т.п. Сварные швы являются местом интенсивной коррозии по сравнению с другими местами приложения воздействия электрохимического коррозионного процесса.A disadvantage of the known ground electrode system is its low reliability, due to the peculiarity of the assembly of the ground electrode system at the installation site in the well, and a large amount of welding and installation work. The disks attached to the inner tube are an obstacle for a coke breeze without cavities under the disks of a monolithic backfill of the annular space in the case of making an earthing switch from prefabricated mounting sections with already mounted disks. To realize the stated characteristics of the ground electrode, it is necessary that the coke breeze close without cavities under the disks from all sides cover the inner tube and disks, therefore, the disks are welded to the inner tube and filled with coke breeze in turn: first, filling the fines to a height equal to the distance between the disks, then welding disk, then backfilling and again welding the disk, etc. Welds are a place of intense corrosion compared to other places where the impact of the electrochemical corrosion process is applied.

Наиболее близким аналогом предлагаемого решения можно считать анодный заземлитель, раскрытый в RU 2210629 С1, МПК 7 C 23 F 13/08, 20.08.2003, содержащий рабочий электрод, концентрично размещенный в полом цилиндрическом корпусе, заполненном активатором, центрирующие крышки, расположенные с торцевых сторон заземлителя, и кабель присоединения.The closest analogue of the proposed solution can be considered an anode ground electrode, disclosed in RU 2210629 C1, IPC 7 C 23 F 13/08, 08/20/2003, containing a working electrode concentrically placed in a hollow cylindrical housing filled with an activator, centering covers located on the end sides earthing switch, and cable connection.

Недостатком данного устройства является недостаточно большой срок эксплуатации, сложность транспортировки и монтажа.The disadvantage of this device is not a long service life, the complexity of transportation and installation.

Задачей данного предложения является повышение срока службы заземлителя и улучшение его эксплуатационных свойств, упрощение его монтажа и, соответственно снижение стоимости монтажных работ, а также улучшение условий его транспортировки к месту установки.The objective of this proposal is to increase the service life of the ground electrode system and improve its operational properties, simplify its installation and, accordingly, reduce the cost of installation work, as well as improve the conditions for its transportation to the installation site.

Технический результат заключается в облегчении условий протекания реакций на аноде, повышении устойчивости кабеля и корпуса к коррозии, а также обеспечения возможности упаковки кабеля на заземлителе и строповки заземлителя при его транспортировке.The technical result consists in facilitating the conditions for reactions at the anode, increasing the resistance of the cable and the housing to corrosion, as well as making it possible to package the cable on the ground electrode and sling the ground electrode during its transportation.

Технический результат достигается тем, что в анодном заземлителе, содержащем рабочий электрод, размещенный в полом корпусе, заполненном активатором, центрирующие крышки, расположенные с торцевых сторон корпуса, и кабель присоединения, соединенный с электродом, рабочий электрод выполнен из железокремнистого сплава, а в качестве активатора использована коксо-минеральная засыпка, что позволяет значительно повысить срок службы заземлителя, а также облегчает протекание реакций на аноде и улучшает его эксплуатационные свойства.The technical result is achieved by the fact that in the anode earthing switch containing a working electrode placed in a hollow housing filled with an activator, centering covers located on the ends of the housing, and a connection cable connected to the electrode, the working electrode is made of a silicon-silicon alloy, and as an activator coke-mineral filling was used, which significantly increases the service life of the ground electrode, as well as facilitates the flow of reactions at the anode and improves its operational properties.

Кроме того, кабель присоединения выполнен коррозионностойким. Внутренняя поверхность корпуса выполнена с коррозионностойким электропроводящим покрытием, что позволяет увеличить срок хранения заземлителя до ввода его в эксплуатацию.In addition, the connection cable is corrosion resistant. The inner surface of the housing is made with a corrosion-resistant electrically conductive coating, which allows to increase the shelf life of the ground electrode before putting it into operation.

Заземлитель также может быть снабжен транспортной крышкой, установленной на одной из центрирующих крышек с образованием полости между ними для размещения в этой полости кабеля при транспортировке заземлителя.The earthing switch can also be equipped with a transport cover mounted on one of the centering covers with the formation of a cavity between them for placement in the cable cavity during transportation of the earthing switch.

Заземлитель снабжен также монтажной скобой, установленной на корпусе, для строповки заземлителя при его транспортировке.The earthing switch is also equipped with a mounting bracket mounted on the housing for slinging the earthing switch during its transportation.

Конструкция анодного заземлителя представлена на фиг.1.The design of the anode ground electrode is shown in figure 1.

Анодный заземлитель содержит корпус 1 (контейнер), в котором размещен железокремнистый (ферросилидовый) рабочий электрод (анод) 2, а свободное пространство заполнено коксо-минеральным активатором 3 (КМА). КМА используется в качестве засыпки электродов с целью снижения переходного сопротивления анод-грунт, дренирования приэлектродного пространства и уменьшения скорости растворения электродов. КМА 3 состоит из смеси коксовой мелочи фракций до 10 мм и кокса фракций 10-25 мм, а также безгалогенидного минерального активатора. Насыпная плотность - не менее 0,8 кг/м³, удельное сопротивление - не более 0,06 Ом/м.The anode ground electrode contains a housing 1 (container), in which an iron-silicon (ferrosilide) working electrode (anode) 2 is placed, and the free space is filled with coke-mineral activator 3 (KMA). KMA is used as a backfill of electrodes in order to reduce the transition resistance of the anode-soil, drainage of the electrode space and reduce the dissolution rate of the electrodes. KMA 3 consists of a mixture of coke breeze fractions up to 10 mm and coke fractions 10-25 mm, as well as a halogen-free mineral activator. Bulk density - not less than 0.8 kg / m ³ , specific resistance - not more than 0.06 Ohm / m.

Рабочий электрод 2 заземлителя изготовлен методом литья из сплава ЧС 15 ГОСТ 7769-82.The working electrode 2 of the ground electrode is made by casting from alloy ChS 15 GOST 7769-82.

Электрод снабжен коррозионностойким подводящим кабелем 4 марки ВППО или аналогичным кабелем с сечением медных жил 10 мм или 16 мм, рассчитанным на номинальное напряжение 1 кВ. Кабель выполнен с полипропиленовой оболочкой, обеспечивающей его высокую коррозионную стойкость.The electrode is equipped with a corrosion-resistant lead-in cable 4 of the VPPO brand or a similar cable with a cross section of copper conductors 10 mm or 16 mm, designed for a nominal voltage of 1 kV. The cable is made with a polypropylene sheath, providing its high corrosion resistance.

С торцевых сторон корпуса 1 установлены центрирующие крышки 5, предотвращающие высыпание КМА 3 при транспортировке и монтаже. Корпус 1 (контейнер) снабжен транспортной крышкой 6. Пространство между транспортной 6 и центрирующей крышкой 5 используется для укладки на время транспортировки кабеля 4, а также монтажного комплекта и сопроводительной документации. Для удобства монтажа и погрузочно-From the end sides of the housing 1, centering covers 5 are installed, which prevent the KMA 3 from spilling out during transportation and installation. The housing 1 (container) is equipped with a transport cover 6. The space between the transport 6 and the centering cover 5 is used for laying cable 4, as well as the installation kit and accompanying documentation, for transportation. For ease of installation and loading

разгрузочных работ заземлитель снабжен монтажной скобой 7, закрепленной на транспортной крышке 6 и корпусе 1.Unloading work, the ground electrode system is equipped with a mounting bracket 7, mounted on the transport cover 6 and the housing 1.

Скорость анодного растворения заземлителя при токовой нагрузке до 5 А/анод не превышает 0,2-0, кг/А-год.The speed of the anode dissolution of the ground electrode at a current load of up to 5 A / anode does not exceed 0.2-0, kg / A-year.

Корпус 1 в виде контейнера предназначен для удобства транспортировки и обеспечения равномерности засыпки КМА 3 вокруг электрода 4 выполнен в виде полого цилиндра из тонколистовой оцинкованной стали высотой около 1600 мм, диаметром - 210 мм.The housing 1 in the form of a container is designed for ease of transportation and to ensure uniformity of backfill of KMA 3 around the electrode 4 made in the form of a hollow cylinder of galvanized sheet steel with a height of about 1600 mm and a diameter of 210 mm.

В процессе эксплуатации заземлителя при подаче электрического тока на электрод 2 вокруг заземлителя создается электрическое поле, приводящее к электрохимическому растворению электрода.During the operation of the ground electrode, when an electric current is supplied to the electrode 2, an electric field is created around the ground electrode, leading to the electrochemical dissolution of the electrode.

Номинальный рабочий ток заземлителя - 5 А, срок службы 25-30 лет.The rated operating current of the earthing switch is 5 A, the service life is 25-30 years.

Преимущества анодного заземлителя:Advantages of the anode earthing switch:

1. Возможность использования в качестве элемента поверхностного заземления;1. The ability to use as an element of surface grounding;

2. 100% заводская готовность, что значительно облегчает и ускоряет монтаж, повышает качество сборки;2. 100% factory readiness, which greatly facilitates and accelerates installation, improves assembly quality;

3. Установка заземлителей может быть произведена как в траншеи -горизонтальная укладка, так и в скважины - вертикальная установка;3. Installation of grounding conductors can be carried out both in trenches - horizontal laying, and in wells - vertical installation;

4. При работе контакт анодного заземлителя с грунтом окружающего пространства осуществляется через электропроводящий корпус заземлителя. Выход газов, образующихся при работе заземлителя, осуществляется через КМА, обладающего дренажной способностью за счет присутствия кокса крупных фракций в составе КМА.4. During operation, the contact of the anode earthing switch with the soil of the surrounding space is carried out through the electrically conductive case of the earthing switch. The gases generated during the operation of the ground electrode are released through the KMA, which has drainage ability due to the presence of coke of large fractions in the KMA.

Claims

1. Anode ground electrode containing a working electrode placed in a hollow housing filled with an activator, centering covers located on the end faces of the housing, and an attachment cable connected to the electrode, characterized in that the working electrode is made of a silicon-silicon alloy, and used as an activator coke-mineral filling.

2. The earthing switch according to claim 1, characterized in that the connection cable is made corrosion-resistant, and the inner surface of the housing is made with a corrosion-resistant electrically conductive coating.

3. The earthing switch according to claim 1, characterized in that it is equipped with a transport cover mounted on one of the centering covers with the formation of a cavity between them for placement in this cable cavity.

4. The earthing switch according to claim 1, characterized in that it is equipped with a mounting bracket mounted on the housing for slinging the earthing switch.