Протектор для защиты от коррозии газопроводов

Полезная модель относится к области защиты подземных металлических конструкций от коррозии и может быть использована, например, в газовой и нефтяной промышленности.
Подземные металлические сооружения, в т.ч. трубопроводы, подвержены электрохимической коррозии, возникающей при электрохимическом воздействии среды. На поверхности металла одновременно протекают окислительный (растворение металла) и восстановительный (электрохимическое восстановление компонентов среды) электрохимические процессы. С целью предотвращения разрушения сооружений применяют методы активной противокоррозионной защиты, в т.ч. протекторную. Принцип протекторной защиты заключается в том, что токи коррозионных элементов подавляются токами гальванических элементов, образованных металлом сооружения и электрохимически более активным электродом (протектор), находящимся в том же почвенном электролите. При протекторной защите компенсационные токи создаются за счет более активного электрохимического растворения протектора по сравнению со скоростью растворения металла защищаемого сооружения. При устройстве протекторной защиты к защищаемому сооружению подключают протектор. В результате этого образуется гальванический элемент «сооружение-протектор», в котором сооружение является катодом, протектор - анодом, почва - электролитом. Катод (сооружение), защищается, а анод (протектор) разрушается.
По истечении срока службы протекторов, требуется их замена, в связи с чем необходимо проводить земляные работы по их демонтажу. Указанные работы сопряжены со значительными трудозатратами, а также привлечением специальной техники и землеройных машин.
Известен протектор для защиты от коррозии подземных трубопроводов и сооружений (ст. Производство упакованных протекторов из магниевых сплавов - Вяткин И.П., Кечин В.А., Котик В.Г. и др. - Ж. Цветная металлургия, №8, 1970, с. 40-42), конструкция которого представляет собой анод, выполненный в виде отливки из магниевого сплава с контактным сердечником из стальной оцинкованной проволоки, к одному из концов которого приварен металлический проводник. В узле крепления металлического проводника к контактному сердечнику нанесен изоляционный материал в виде липкой полихлорвиниловой ленты с битумно-резиновой мастикой. Протектор установлен в мешок, заполненный активатором в виде глины, гипса и эпсомита.
Недостатком данного протектора является схема его монтажа, непосредственно в грунт. При низком сроке его службы существует необходимость его частой замены и как следствие возникновение значительных трудозатрат.
Известен протектор для защиты от коррозии газонефтепродуктопроводов (патент РФ на полезную модель №69522, опубл. 27.12.2007), по количеству общих признаков принятый за ближайший аналог-прототип и состоящий из анода, выполненного в виде металлической отливки из магниевого сплава с контактным сердечником и размещенного в мешке, заполненном порошкообразным активатором. Через горловину мешка пропущен металлический (изолированный) проводник, соединяющий контактный сердечник анода с защищаемым сооружением. Узел крепления металлического проводника с контактным сердечником анода изолирован от внешней среды изоляционным материалом в виде диэлектрика.
Недостатком данного протектора является также схема его монтажа, непосредственно в грунт. При низком сроке его службы существует необходимость его частой замены и как следствие возникновение значительных трудозатрат.
Технический результат настоящей полезной модели выражается в сокращении трудозатрат при демонтаже и монтаже протекторов.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что в известной полезной модели, принятой за прототип, состоящей из анода, выполненного в виде металлической отливки из магниевого сплава с контактным сердечником и металлическим изолированным проводником, отличающийся тем, что анод размещен в обсадной колонне, выполненной из полимерного материала, содержащей в нижней части дренажные отверстия, а в верхней герметизирующую крышку, и заполненной активатором, при этом в обсадной колонне расположен проводник, выполненный с возможностью соединения контактного сердечника с защитным сооружением и контрольно-измерительным пунктом посредством соединительной колодки, расположенной в верхней части обсадной колонны, и дренажных проводов.
Конструктивная схема полезной модели представлена на фиг. 1.
На фиг. 1 обозначено: 1 - обсадная колонна, 2 - соединительная колодка, 3 - протектор, 4 - активатор (глиняный раствор), 5 - дренажные отверстия, 6 - проводник, 7 - верхняя герметизирующая крышка, 8 - дренажный кабель.
Полезная модель работает следующим образом.
В месте заложения протектора бурится скважина, в которую вертикально устанавливается обсадная колонна - 1, в нижней части которой расположены дренажные отверстия - 5, для обеспечения электролитического контакта протектора - 3 с внешним грунтом. В обсадную колонну - 1 укладывается протектор - 3, свободное пространство между протектором и внутренней поверхностью обсадной колонны - 1 заполняется активатором - 4 на 20 см выше верхней поверхности протектора - 3. Проводник - 6 от протектора подключается к соединительной колодке - 2 установленной на внешней стороне обсадной колонны - 1 в верхней ее части. Дренажный кабель - 8 подключается к защищаемому сооружению.
По истечении срока службы протектора - 3 демонтаж его остатков осуществляется шнеко-буром, для этого снимается верхняя герметизирующая крышка - 7, от соединительной колодки - 2 отсоединяется проводник - 6, шнеко-бур помещается в обсадную колонну - 1 и посредством бурения осуществляется извлечение остатков отработавшего протектора - 3 и активатора - 4. После чего осуществляется монтаж протектора - 3.
Таким образом, полезная модель позволяет снизить трудозатраты на проведение работ по демонтажу/монтажу протекторов, за счет исключения земляных работ. Кроме того, при необходимости, через верхнюю часть обсадной колонны существует возможность искусственного увлажнения места контакта «протектор-грунт» для улучшения электропроводящих свойств, а также добавление активатора.