ПРОТЕКТОР ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к средствам электрохимической защиты от коррозии трубопровода и может быть использована при строительстве подводных трубопроводов, в частности морских трубопроводов.
Известен протектор для электрохимической защиты от коррозии морских подводных трубопроводов, описанный в патенте РФ №2270277 «Браслет из протекторов для защиты от коррозии подводной части металлических конструкций сооружения» по кл. C23F 13/06, з. 06.10.2004, оп. 20.02.2006 г.
Известный протектор представляет собой браслет, состоящий из протекторов с опорными элементами, жестко связанными с несущей арматурой, выполненной в виде связанных между собой двух полуцилиндров, при этом протекторы выполнены в виде плит, расположенных равномерно на несущей арматуре с зазором относительно друг друга, плиты жестко связаны между собой и через соответствующие опорные элементы с несущей арматурой с помощью сварки, причем полуцилиндры арматуры шарнирно связаны между собой и имеют возможность жесткого болтового соединения с образованием браслета. Опорные элементы каждой плиты протектора могут быть выполнены, в частности, в виде металлического проката П-образного или двутаврового профиля.
Недостатком известного протектора является сложность его конструкции, обусловленная наличием нескольких элементов протекторов, выполненных каждый как отливка в виде плиты, снабженной продольными и поперечными планками для крепления их к опорным элементам и для соединения их между собой.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является протектор для защиты от коррозии внешней поверхности труб, описанный в одноименном патенте РФ №1730201 по кл. C23F 13/00, з. 23.04.90, оп. 30.04.92 и выбранный в качестве прототипа.
Известный протектор выполнен в виде браслета из равновеликих армированных полуколец из протекторного сплава, жестко соединенных между собой концами арматуры, при этом на одной части браслета с торца прикреплен протекторный сплав с более отрицательным электродным потенциалом, а на внутренней поверхности браслета выполнены выступы, причем арматура протектора в каждой из частей установлена со смещением относительно оси симметрии поперечного сечения части на половину толщины арматуры. При этом арматура выполнена из двух частей в виде двух гладких полуколец, длина дуги каждого из которых несколько превышает 180°. При сборке протектора полукольца арматуры соединены между собой внахлест таким образом, что с одной стороны соединения конец первой части расположен под одноименным концом второй части, а с другой стороны соединения конец первой части расположен над одноименным концом второй части месте соединения. Места соединения концов арматуры неразъемно соединены между собой с помощью сварки и посредством коротких стальных стержней приварены к трубе для обеспечения электрического контакта протектора со сварным швом.
Недостатком известного протектора является нетехнологичность его изготовления, обусловленная наличием выступов на внутренней поверхности полуколец протектора, необходимостью крепления на одной части браслета накладки из протекторного сплава с более отрицательным электродным потенциалом, установкой арматуры в каждой из частей со смещением ее по оси симметрии относительно оси симметрии поперечного сечения части на половину толщины арматуры, необходимостью применения стальных стержней для обеспечения электрического контакта протектора с защищаемым сварным швом в процессе монтажа протектора.
Задачей заявляемой полезной модели является упрощение изготовления и монтажа протектора на трубе.
Технический результат, заявленной полезной модели, получаемый в результате решения поставленной задачи, заключается в повышении технологичности конструкции протектора при простоте его сборки в процессе монтажа.
Поставленная задача решается тем, что протектор для защиты от коррозии трубопровода выполнен из двух одинаковых первого и второго полукольца. Полукольца изготовлены из протекторного сплава. Каждое полукольцо имеет, по меньшей мере, один внутренний арматурный стержень, установленный концентрично относительно поверхности полуколец. Длина дуги арматурного стержня больше 180°. Концы арматурных стержней выполнены отогнутыми в одну сторону. При этом концы арматурных стержней первого и второго полукольца соединены между собой внахлест таким образом, что с одной стороны соединения конец арматурного стержня первого полукольца расположен над ответным концом арматурного стержня второго полукольца, а с другой стороны соединения конец арматурного стержня первого полукольца расположен под ответным концом арматурного стержня второго полукольца. Внутренняя поверхность первого и второго полукольца выполнена гладкой.
В частном случае концы арматурных стержней соединены сваркой.
В частном случае концы арматурных стержней соединены болтами.
Выполнение внутренней поверхности полуколец из протекторного сплава гладкой в совокупности с концентричным расположением арматурных стержней относительно поверхности полуколец и выполнением концов полуколец арматурных стержней отогнутыми в одну сторону упрощает технологию изготовления и сборку протектора. В собранном состоянии отогнутый конец арматурного стержня первого полукольца с одной стороны и отогнутый конец арматурного стержня второго полукольца с другой стороны плотно прилегают к внешней поверхности трубопровода и фиксируются на нем, что значительно облегчает сборку протектора.
В последующем заявляемое техническое решение поясняется подробным описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее решение, примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 - общий вид протектора на трубопроводе;
Заявляемый протектор (фиг.1) выполнен из одинаковых первого 1 и второго 2 полуколец из протекторного сплава. Первое 1 полукольцо имеет армирующий стержень 3, концентрично установленный относительно его поверхности. Второе 2 полукольцо имеет армирующий стержень 4 концентрично установленный относительно его поверхности. Длина дуги стержня 3 и стержня 4 превышает 180°. Концы 6 и 7 стержня 3 и концы 8 и 9 стержня 4 выполнены отогнутыми в одну сторону. При монтаже протектора на трубопроводе 5 первое 1 полукольцо повернуто относительно второго 2 полукольца на 180° вокруг горизонтальной оси трубопровода 5 с тем, чтобы концы армирующих стержня 3 и стержня 4 были установлены и соединены между собой внахлест таким образом, что с одной стороны соединения конец 6 стержня 3 был расположен над ответным концом 8 стержня 4, а с противоположной стороны соединения конец 7 стержня 3 был расположен под ответным концом 9 стержня 4 в месте их соединения. При соединении концов 6 и 8 и концов 7 и 9 обеспечивается плотное их наложение на внешнюю поверхность трубопровода 5 в местах соединения.
Внутренние поверхности обращенные к трубопроводу 5 первого 1 полукольца и второго 2 полукольца выполнены гладкими.
Для дополнительной фиксации соединения стержня 3 и стержня 4 возможно применение сварки.
Также для соединения стержня 3 и стержня 4 возможно использовать болты.
В случае использования труб с дополнительной внешней защитной оболочкой, например их полиэтилена, контакт со стержнями 3 и 4 обеспечивается за счет соединения приваренного к внешней поверхности трубы стержневого вывода, например медным проводником.
Протектор работает следующим образом.
Протектор устанавливают на трубопровод 5 и стержни 3 и 4 накоротко соединяют с внешней поверхностью трубы. При этом протектор, соединенный накоротко с защищаемой конструкцией, создает короткозамкнутый гальванический элемент, который является источником постоянного тока. Защищаемый металл становится катодом, а металл протектора растворимым анодом. При воздействии окружающей среды разрушению подвергается протектор.
Для обеспечения необходимой плотности тока размеры протектора подбираются таким образом, чтобы протекающего тока было достаточно для анодной защиты трубы. Это позволяет использовать данный протектор на участках трубопроводов и металлоконструкций, находящихся в труднодоступных участках в условиях коррозионного воздействия морской воды.
Протектор изготавливают чаще всего из сплавов цинка, магния, алюминия, т.е. из металлов недорогих и обладающих по сравнению с остальными техническими металлами заметно более электроотрицательным равновесным потенциалом. В условиях подземной коррозии коэффициент полезного использования магниевого протектора может достигать 60%, алюминиевого - порядка 50% и цинкового - ориентировочного до 80%; в условиях морской коррозии степень использования протекторов еще выше.
В сравнении с прототипом заявляемый протектор является более технологичным в изготовлении и в сборке.
Заявляемый протектор может найти широкое применение в области защиты от электрохимической коррозии подводного оборудования на газо- и нефтепромыслах, для защиты погруженных трубопроводов в условиях ограниченных возможностей обслуживания.