УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТАЛЬНЫХ ТРУБ ОТ ВНУТРЕННЕЙ КОРРОЗИИ

Полезная модель относится к устройствам для защиты от внутренней коррозии стальных трубопроводов водоснабжения, трубопроводов нефтяной и газовой промышленности.
Известно устройство протекторной защиты линейной части трубопроводов, включающее запорную арматуру от коррозии путем создания использования крупных гальванических элементов, в которых катодом является защищаемое сооружение. Такая защита носит название протекторной защиты (1). Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. / Под ред. A.M. Сухотина. - Л.: Химия, 1989. - Пер. изд. США, 1985. - 456 с.).
Известно устройство для защиты трубопроводов от коррозии, состоящее из магистрального трубопровода, промыслового трубопровода, анодного заземлителя, присоединенного непосредственно к промысловому трубопроводу, защита обеспечивается за счет размещения магниевых протекторов и электродных стержней в грунте (патент RU 106714).
К основным недостаткам устройств протекторной защиты относят малую зону действия защиты протектора, непродолжительный срок службы протектора, сложность замены анодного электрода.
Наиболее близким аналогом-прототипом является устройство защиты промысловых нефтепроводов от внутренней коррозии (RU 2339868), в котором содержится источник постоянного тока с использованием анодного электрода с низкой электрохимической активностью по отношению к железу. Анодный электрод установлен в корпусе, выполненном из пустотелого цилиндра, снабженного с обоих торцов фланцами, и размещен на диэлектрических центраторах с отверстиями.
Основным недостатком прототипа является то, что конструкция не предусматривает оперативной замены быстроразрушающегося анодного электрода. Вследствие чего для регулярной смены анодного электрода требуется остановка трубопровода на продолжительное время, а также услуги техники или специальных устройств для извлечения и установки устройства в трубопровод, после замены анодного электрода.
Техническая задача, стоящая перед автором, - повышение эффективности защиты от внутренней коррозии стальных трубопроводов водоснабжения, трубопроводов нефтяной и газовой промышленности, путем создания устройства для защиты внутренней стенки защищаемого трубопровода, с возможностью быстрой замены анодного электрода, без разборки трубопровода и демонтажа устройства.
Указанная задача решается тем, что анодный электрод размещается на центраторах в крышке корпуса, выполненного из пустотелого цилиндра, снабженного с обоих торцов фланцами. Анодный электрод крепится винтовым соединением к центраторам, которые, в свою очередь, приварены к быстросъемной крышке корпуса. Сборочная единица, состоящая из анодного электрода и крышки с центраторами, образует анодную пару, а корпус устройства с фланцами – катод. Быстросъемная крышка крепится к корпусу устройства винтовым соединением, а герметизация устройства обеспечивается резиновой прокладкой между корпусом и быстросъемной крышкой. При этом через винтовое соединение крышки и корпуса обеспечивается электрический (металлический) контакт между анодным электродом и корпусом устройства.
Устройство работает следующим образом. Под действием сформированного гальванического источника электрического тока (железо – анодный электрод), протекающего через транспортируемую жидкость, происходит электролиз транспортируемой среды и за счет электрохимических реакций, кроме катодной поляризации защищаемого оборудования, обеспечиваются условия для образования защитной пленки магнетита. Вещества, способствующие возникновению на металле защитной пленки, носят название пассивирующих ионов. В результате электролиза на поверхности металла образуется тончайшая пленка слоя окиси, препятствующая дальнейшему окислению. Существование «оксидных пленок» доказано различными методами: поляризацией отраженного света, рентгенографическим путем и др.
Достижение положительного эффекта в предложенном устройстве обеспечивается из-за разности электрических потенциалов между металлическим корпусом устройства и анодным электродом, который выполнен из сплава магния и алюминия. Между катодом (трубопроводом) и анодом (анодным электродом) возникает электрическое поле, и частицы металла в виде ионов переходят от анодного электрода к трубопроводу, создавая на внутренней стенке трубопровода тончайшую пленку оксида железа, закупоривая существующие поры и дефекты трубопровода. В результате передачи ионов в электрическом поле анодный электрод разрушается.
Для замены анодного электрода требуется демонтировать винтовое соединение между крышкой и корпусом устройства, затем извлечь крышку с центраторами и закрепленный на них анодный электрод. После чего возможна замена анодного электрода с последующей установкой в корпус устройства.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фиг. 1 приведен общий вид устройства для защиты стальных труб от внутренней коррозии.
Устройство для защиты стальных труб от внутренней коррозии состоит из корпуса 1 с фланцами 2, крышки с центраторами 3, резиновой прокладки 4, анодного электрода 5 и стягивающих винтов 6 и 7.
Таким образом, данное устройство обеспечивает защиту стальных труб от внутренней коррозии и дает возможность оперативно заменить анодный электрод без демонтажа устройства и длительной остановки трубопровода.