СКАЛЬНЫЙ ЛИСТ ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТОЙ

Техническое решение относится к области строительных материалов, используемых для защиты антикоррозионных покрытий на заглубленных в грунт конструкциях, предпочтительно металлоконструкциях, изделиях и сооружениях, например таких, как размещенные в траншеях трубопроводы, от механического повреждения извне, как в процессе монтажа, так и в процессе эксплуатации.
Наиболее близким из известных является скальный лист полимерный, содержащий слой из термопластичного полимерного материала, предпочтительно полиэтилена, с выполненными в нем сквозными прорезями или просечками, длина которых по крайней мере в полтора раза превышает их ширину, причем прорези или просечки выполнены в направлении, параллельном продольной оси трубопровода, а со стороны, обращенной к трубопроводу, он имеет слой из нетканого синтетического материала или фильтрующего синтетического материала, который соединен по всей поверхности или дискретно со слоем из термопластичного материала (патент РФ №101770, 27.01.2011).
Использование известного скального листа не обеспечивает в должной мере длительное обеспечение электролитической жидкостью процесса электрохимической защиты погруженного в грунт сооружения.
Задачей настоящего технического решения является создание средств, обеспечивающих в их совокупности наличие длительного электролитического контакта защищаемой поверхности сооружения, например металлической трубы, с окружающей средой за счет электролита, находящегося между скальным листом и поверхностью трубы.
Технический результат заключается в повышении продолжительности электролитического контакта и возможности смещения потенциала защищаемого сооружения, например металлической трубы с изоляцией, в катодную область более чем на 500 мВ и наличие устойчивого отклика на поляризацию переменным током частотой 1000 Гц, позволяющее локализовать дефекты в изоляционном покрытии при приемке и эксплуатации участка трубопровода, и локализовать сквозные дефекты в изоляционном покрытии трубопровода при коррозионном его обследовании. Этот результат достигается независимо от углового положения горизонтально расположенных просечек.
2
2
Достигается это тем, что скальный лист для подземных сооружений с электрохимической защитой содержит слой из нетканого синтетического материала, ламинированного термопластичным полимерным материалом с выполненными в нем сквозными параллельно расположенными просечками, толщина и поверхностная плотность нетканого синтетического материала выбраны из условия удержания им в пространстве между термопластичным полимерным материалом и подземным сооружением электролита, необходимого для реализации электрохимической защиты. При этом просечки могут быть расположены параллельными рядами по длине скального листа и/или по его ширине или со смещением в шахматном порядке относительно друг друга в рядах по длине скального листа и/или по его ширине. А длина просечки превышает расстояние межу ними в параллельных рядах. Полимерный материал в месте образования просечек имеет расположенные с зазором друг к другу ограничивающие их кромки или в месте образования просечек имеет контактирующие между собой ограничивающие их кромки, образующие зазор между ними при изгибе скального листа. Нетканый синтетический материал может быть соединен со слоем из термопластичного материала по всей поверхности или дискретно. Для реализации поставленной задачи, в качестве примера использован нетканый синтетический материал с поверхностной плотностью 200-450 г/м, предпочтительно с поверхностной плотностью 300-350 г/м и толщиной до его ламинирования, составляющей 4,0-6,0 мм, предпочтительно толщиной 4,8-5,2 мм. Термопластичный полимерный материал может быть ламинирован с лицевой стороны водопроницаемой стеклотканью. А в качестве термопластичного полимерного материала может быть использован полиэтилен высокого давления (ПВД). При этом толщина скального листа для подземных сооружений с электрохимической защитой составляет 4,0-6,0 мм при толщине его ламинирующего слоя 1,5-3,5 мм.
2
2
2
2
Существенность признаков подтверждена их причинно-следственной связью с техническим результатом. Так, выполнение скального листа со слоем из нетканого синтетического материала позволяет сосредоточить в объеме, ограниченном с одной стороны ламинированным термопластичным полимерным материалом, а с другой - изоляцией подземного сооружения, электролит, которой, в данном случае, является вода, содержащая растворенные в ней соли. При этом толщина и поверхностная плотность используемого для удержания электролита нетканого синтетического материала выбраны из условия удержания им в пространстве между термопластичным полимерным материалом и подземным сооружением электролита, необходимого для реализации электрохимической защиты. Такой выбор определяется для каждого типа грунтов с учетом используемого нетканого синтетического материала, с поверхностной плотностью 200-450 г/м(при плотности менее 200 г/м материал не полностью распределяется в полости «подземное сооружение - термопластичный полимерный материал», что не позволяет обеспечить электрохимическую защиту по всей полости, при плотности более 450 г/м снижается пористость материала, что приводит к быстрому выведению электролита из полости), предпочтительно с поверхностной плотностью 300-350 г/м и толщиной до его ламинирования, составляющей 4,0-6,0 мм (такая толщина позволяет получить после ламинирования удерживание требуемого количества электролита на единицу площади), предпочтительно толщиной 4,8-5,2 мм. Вид термопластичного полимерного материала и расположение просечек в нем определяют возможность проникновения через них снаружи электролита, а за счет деформации при изгибе вокруг подземного сооружения, например металлической трубы, внутренняя поверхность каждой из параллельно расположенных просечек имеет сужающуюся к нетканому синтетическому материалу форму, облегчающую проникновение электролита в него и затрудняющую вытекание его обратно, обеспечивая его удержание в нетканом синтетическом материале. Превышение длиной просечки расстояния межу ними в параллельных рядах обеспечивает образование зон равномерного насыщения электролитом нетканого синтетического материала. Как варианты исполнения, нетканый синтетический материал соединен со слоем из термопластичного материала по всей поверхности или дискретно, что обеспечивает накопление и удержание в нем электролита. Подтверждена реализация технического результата для изготовленного описанным образом скального листа толщиной 4,0-6,0 мм (такая толщина позволяет изгибать лист с образованием раскрытых при изгибе просечек, обеспечивающих равномерное заполнение электролитом пространства между полимерным листом и поверхностью подземного сооружения) при толщине его ламинирующего слоя 1,5-3,5 мм. Здесь, под скальным листом понимаются различные формы его выполнения, например, непосредственно сам скальный лист в виде отрезка полотна, защитные коврики или, например, ленты для размещения такой защиты на криволинейных участках.
На фиг. 1 представлен общий вид скального листа для подземных сооружений с электрохимической защитой, размещенного в обводненном грунте на подземном сооружении в виде защищенной изоляцией металлоконструкции.
На фиг. 2 - узел А на фиг. 1.
2
2
2
Защищаемое подземное сооружение может быть выполнено в виде металлической трубы 1 с изоляцией 2, в которой может образоваться поврежденный участок 3, требующий применения электрохимической защиты от коррозии. Для этого используют скальный лист, содержащий слой из нетканого синтетического материала 4, ламинированного термопластичным полимерным материалом 5 с выполненными в нем сквозными, параллельно расположенными просечками 6. В качестве материала полимерного листа могут быть использованы, например, полиэтилен высокого давления (ПВД) 158 и ПВД 15803-020 ООО «Газпром нефтехим Салават» СТО 05766575-140-2013, ПВД 15803-020 ООО «Томскнефтехим», ПВД 15803-020 ОАО «НАФТАН» ГОСТ 16337-77. Толщина и поверхностная плотность нетканого синтетического материала 4 выбраны из условия удержания им в пространстве между термопластичным полимерным материалом и подземным сооружением электролита, необходимого для реализации электрохимической защиты. Для этих целей используют полотно иглопробивное, например производства «Технолайн» по СТО 78262563.003-2008, поверхностная плотность которого составляет 300 г/м. При этом просечки 6 могут быть расположены параллельными рядами по длине скального листа и/или по его ширине (как показано на фиг. 1) или со смещением в шахматном порядке друг относительно друга в рядах по длине скального листа и/или по его ширине, а длина просечки превышает расстояние межу ними в параллельных рядах. Полимерный материал в месте образования просечек имеет расположенные с зазором друг к другу ограничивающие их кромки или в месте образования просечек имеет контактирующие между собой ограничивающие их кромки, образующие зазор между ними при изгибе скального листа. Нетканый синтетический материал может быть соединен со слоем из термопластичного материала по всей поверхности или дискретно. Для реализации поставленной задачи, в качестве примера использован нетканый синтетический материал с поверхностной плотностью 200-450 г/м, предпочтительно с поверхностной плотностью 300-350 г/м и толщиной до его ламинирования, составляющей 4,0-6,0 мм, предпочтительно толщиной 4,8-5,2 мм. Термопластичный полимерный материал может быть ламинирован с лицевой стороны водопроницаемой стеклотканью. А в качестве термопластичного полимерного материала может быть использован полиэтилен высокого давления (ПВД). В качестве нетканого синтетического материала может быть использовано полотно иглопробивное. При этом толщина скального листа для подземных сооружений с электрохимической защитой составляет 4,0-6,0 мм при толщине его ламинирующего слоя 1,5-3,5 мм.
Повышение продолжительности электролитического контакта и возможности смещения потенциала защищаемого сооружения, например металлической трубы с изоляцией, в катодную область более, чем на 500 мВ и наличие устойчивого отклика на поляризацию переменным током частотой 1000 Гц, позволяющее локализовать дефекты в изоляционном покрытии при приемке и эксплуатации участка трубопровода, и локализовать сквозные дефекты в изоляционном покрытии трубопровода при коррозионном его обследовании. Этот результат достигается независимо от углового положения горизонтально расположенных просечек относительно продольной оси трубы.
Для подтверждения технического результата были проведены натурные испытания с использованием следующего оборудования (см. табл. 1 и 2):
На основании произведенных испытаний скального листа с указанными выше параметрами сделаны следующие выводы:
- испытуемый скальный лист имеет равномерно распределенный по площади электролитический контакт с окружающей средой за счет электролита, аккумулируемого в нетканом синтетическом материале;
- под воздействием внешнего катодного тока осуществляется смещение потенциала дефекта в катодную область на 500 мВ и более, независимо от углового расположения скального листа;
- дефект, расположенный под скальным листом, имеет устойчивый отклик на поляризацию переменным током частотой 1000 Гц, что позволяет локализовать дефекты в изоляционном покрытии.