Анодный заземлитель полимерный

Полезная модель используется для электрохимической катодной защиты металлических конструкций и сооружений, резервуаров, а также стальных трубопроводов различного назначения.
Известен анодный заземлитель, состоящий из токопроводника и токопроводной полимерной оболочки. Токопроводник выполнен в виде металлического или углеродного стержня, а токопроводная оболочка состоит из полимерного связующего в смеси с отходами металлургических производств и углеродными волокнами с фактором формы не менее 1. (см. патент РФ на ИЗ №2148012, по кл. МКИ С01В 31/00 С01В 31/04, C23F 13/00, С25В 9/00, 2000).
Недостатком данного изделия является металлический токопроводной элемент в разлагающийся в процессе эксплуатации, в результате чего снижаются технические параметры заземлителя.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является анодный заземлитель, содержащий электрод и кабель. Тело электрода выполнено цельным из электропроводного полимерного материала. Кабель закреплен на теле электрода, а место соединения кабеля с телом электрода изолировано от внешней среды герметизирующим элементом. Герметизирующий элемент выполнен в виде термоусадочной трубки, заполненной герметиком. (см. патент РФ на ПМ №150498, по кл. МКИ C23F 13/16, 2014).
Недостатком данной модели является отсутствии равномерного распределения тока по телу электрода, из-за разницы в удельного объемного электрического сопротивления электрода и винта, соединенного с кабелем, вследствие чего наиболее активная токоотдача идет в области, прилегающей к винту, приводящей к неравномерному износу и сокращению срока службы.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в улучшении эксплуатационной надежности анодного заземлителя полимерного в системе электрохимической защиты подземных металлических сооружений.
Указанная задача решается тем, что анодный заземлитель полимерный, содержащий полимерный электрод, кабель, оболочку из электропроводящего полимерного композита, место соединения кабеля, изолированное от внешней среды герметизирующим элементом. Полимерный электрод выполнен на основе полимеров с низким электрическим сопротивлением и дополнен размещенным коаксиально вдоль центральной оси луженным гибким медным токопроводом. Токопровод выведен с двух концов полимерного электрода. Соединение полимерного электрода с кабелем осуществлено посредством контактного узла, включающим в себя герметизирующий элемент и полиолефиновую термоусаживаемую муфту. Заземлитель помещен внутри футляра с ионообменными токопроводящими элементами. Футляр выполнен из полимерного композита, устойчивого к продуктам анодного растворения, и заполнен токопроводящим гелем, а с торцов закрыт заглушками с герметичными кабельными вводами.
Кроме того, электропроводящий полимерный композит оболочки выбран с низким удельным электрическим сопротивлением менее 1,0 Ом м, стойким к воздействию нефти и нефтепродуктов, продуктам анодного растворения, газов.
В конструкции использован кабель марки КГН-ХЛ ЭХ3-У.
В данном техническом решении выбраны полиолефиновые термоусаживаемые муфты, устойчивые к ультрафиолетовому излучению и к агрессивным условиям окружающей среды.
Технический результат достигается совокупностью всех указанных признаков. Улучшение эксплуатационной надежности анодного заземлителя полимерного в системе электрохимической защиты подземных металлических сооружений реализуется за счет применения электродов с низким удельным электрическим сопротивлением, с экспоненциальным распространением защитного тока по всей поверхности рабочего элемента. Ремонтопригодность анодного заземлителя полимерного обеспечивается применением монтажного футляра с токопроводящим гелем.
На чертеже представлен анодный заземлитель полимерный в разрезе. Анодный заземлитель полимерный содержит полимерный электрод 1, представляющий собой слой электропроводящего полимерного композита, токопровод 2, кабель 3, контактный узел 4, герметизирующий элемент 5, полиолефиновая термоусаживаемая муфта 6, кабельный наконечник 7, футляр 8, токопроводящий гель 9, торцевая заглушка 10, токопроводящий элемент 11, герметичный кабельный ввод 12.
Внутри слоя электропроводящего полимерного композита 1 вдоль центральной оси помещен луженный гибкий медный токопровод 2. Соединение полимерного электрода с кабелем 3 выполнено посредством контактного узла 4, заизолированного герметизирующим элементом 5 и термоусаживаемой муфтой 6. Заземлитель помещен внутрь футляра 8, с ионообменными токопроводящими элементами 11, заполненного токопроводящим гелем 9. Футляр, с торцов закрыт заглушками 10 с герметичными кабельными вводами 12. Свободные концы кабеля 3 опрессованы кабельными наконечниками 7. Отвод рабочих газов осуществляется через обратный клапан или гидрозатвор.
Электропроводящий полимерный композит оболочки выбран с низким удельным электрическим сопротивлением менее 1,0 Ом⋅м, стойким к воздействию нефти и нефтепродуктов, продуктам анодного растворения, газов.
В данной конструкции использован кабель марки КГН-ХЛ ЭХ3-У.
В предлагаемом решении выбраны полиолефиновые термоусаживаемые муфты 6, устойчивые к ультрафиолетовому излучению и к агрессивным условиям окружающей среды.
Возможно два типа исполнения: горизонтальный и вертикальный монтаж указанной конструкции. Исполнение как с горизонтальным монтажом конструкции так с вертикальным предполагает, что подготовленный полимерный электрод закрепляется на монтажном тросе и помещается внутрь футляра, выполненного из полимерного композита и заполняемого токопроводящим гелем. Конструкция футляра предусматривает применение ионообменных токопроводящих элементов, обеспечивающих надежный и долгосрочный электролитический контакт электрода с защитным сооружением.
Использование предлагаемого технического решения позволит улучшить эксплуатационную надежность анодного заземлителя полимерного в системе электрохимической защиты подземных металлических сооружений, а именно, повысит надежность и обеспечит ремонтопригодность анодного заземлителя полимерного, увеличивая срок его службы до 50 лет.