УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДОВ ОТ КОРРОЗИОННОГО РАЗРУШЕНИЯ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ТОКОВ МОЛНИИ

Полезная модель относится к области защиты трубопроводов от коррозионного разрушения под воздействием токов молнии.
При изучении уровня техники устройства для защиты трубопроводов от коррозионного действия токов молнии не выявлены. Авторами были проведены исследования, подтверждающие влияние токов молнии на развитие коррозионных процессов и необходимость устройства специальной защиты. Проведенные эксперименты с предлагаемым устройством для защиты трубопроводов от коррозионного разрушения под воздействием токов молнии показали, что коррозионное разрушение трубопроводов уменьшилось на 34,2%.
Известны активные методы защиты трубопроводов от коррозионного разрушения, такие как катодная защита, протекторная защита, электродренажная защита трубопроводов. Данные методы неприменимы для предотвращения влияния токов молнии, так как катодная защита создает наложение потенциала на трубопровод и не способна отводить токи молнии; протекторная защита предназначена для создания анодной зоны в области протектора с целью предотвращения коррозионного разрушения металла трубы, но не способна отводить токи высоких значений; электродренажная защита предназначена для отвода блуждающих токов на сооружение их производящее и принцип ее действия не совместим с отводом токов высоких значений.
Известны конструкции молниеотводов для зданий и сооружений, предотвращающих прямые удары молний (ПУМ). Данные конструкции включают три основных конструктивных элемента: молниеприемник, токоотвод, заземлитель.
В частности для опасных производственных объектов, таких как резервуарные парки, в соответствии с РД-91.020.00-КТН-276-07 предлагаются конкретные схемы защиты резервуаров от ПУМ. Данные конструкции имеют различные схемы исполнений, с поставленной задачей защиты сооружений от ПУМ справляются удовлетворительно. Но для защиты трубопроводов применяться не могут, так как для осуществления этой задачи необходима несколько иная конструкция (отсутствие молниеприемника - его роль выполняет грунт; отсутствие токоотвода - с задачей токоотведения справляется металл трубопровода; заземление имеет иное конструктивное исполнение).
Близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является устройство для защиты трубопроводов от коррозионного разрушения под воздействием токов молнии, включающее подсоединенный непосредственно к трубопроводу заземлитель из металла меньшего сопротивления по отношению к металлу трубопровода (авторское свидетельство SU 250978 А, ВНИИ по строительству магистральных трубопроводов, опубликовано: 02.11.1970).
Недостатком технического решения является содержание катодной станции, заземлителей и источника противопотенциала, что придает громоздкость и не обеспечивает надежной защиты трубопроводов от коррозии.
Прототипом предлагаемой полезной модели является устройство, включающее подсоединенный при помощи изолированного токоотводящего провода непосредственно к трубопроводу заземлитель из металла меньшего сопротивления по отношению к металлу защищаемого трубопровода, с нанесенным защитным изоляционным покрытием (Гроднев И.И. и др. Инженерно-технический справочник по электросвязи. Кабельные и воздушные линии связи, Москва, Связь, 1964, с.618-619).
Недостатком прототипа является уменьшение эффективности и срока службы устройства за счет полной изоляции заземлителя.
Задача предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности защиты трубопроводов от коррозии, происходящей в результате действия токов, натекающих на трубопровод от молниевых разрядов через земную поверхность.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для защиты трубопроводов от коррозионного разрушения под воздействием токов молнии, включающем подсоединенный при помощи изолированного токоотводящего провода непосредственно к трубопроводу заземлитель из металла меньшего сопротивления по отношению к металлу защищаемого трубопровода, с нанесенным защитным изоляционным покрытием, согласно полезной модели, защитное изоляционное покрытие нанесено на заземлитель в верхней и боковых его частях.
На фигуре представлено устройство для защиты трубопроводов от коррозионного разрушения под воздействием токов молнии, где 1 - стальной трубопровод, 2 - изолированный токоотводящий провод, 3 - заземлитель с меньшим электродным потенциалом, 4 - защитное изоляционное покрытие.
Разряд молнии 5, ударяющий в грунт-молниеприемник 6, попадает на стальной трубопровод 1, имеющий минимальное сопротивление по отношению к окружающему грунту. Далее ток молнии движется по стальному трубопроводу 1 в сторону понижения рельефа местности и выходит из трубопровода по изолированному токоотводящему проводу 2 к центру земли через заземлитель с меньшим электродным потенциалом 3, на котором нанесено защитное изоляционное покрытие 4 в верхней и боковых его частях, установленный в самой нижней точке профиля рельефа местности. При этом интенсивно будет разрушаться сам заземлитель, а трубопровод разрушению не подвергнется. Также для увеличения эффективности работы заземлитель устанавливают на глубине нахождения водонасыщенных грунтов с низким сопротивлением растеканию токов 7.
К существенным отличительным признакам предлагаемого устройства относится следующее. Для увеличения срока службы заземлителя применяется защитное изоляционное покрытие в верхней и боковых его частях. Также для увеличения эффективности работы заземлитель устанавливается на глубине нахождения водонасыщенных грунтов, имеющих низкое значение сопротивления растеканию токов. Заземлитель изготавливается из металла с меньшим электродным потенциалом по сравнению со стальным трубопроводом с целью снижения омическою сопротивления растеканию: из магния, цинка, алюминия или их сплавов, в том числе для исключения возможности коррозии стального трубопровода при нормальной эксплуатации, то есть при отсутствии молниевых разрядов.
Предлагаемое устройство для защиты трубопроводов от коррозионного разрушения под воздействием токов молнии позволит повысить эксплуатационную надежность трубопровода и увеличить срок его эксплуатации.