РЕЗЕРВНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ И МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДА С БЕТОННЫМ ПОКРЫТИЕМ

Полезная модель относится к области изготовления трубопровода с бетонным покрытием и может быть использована при подключении к системе электрохимической защиты или к системе мониторинга трубопровода с бетонным покрытием при его прокладке на морских шельфах, в обводненной и заболоченной местности, в горной местности, на переходах под автомобильными и железными дорогами, на участках, подверженных рискам механического, климатического, природного характера, а также при прокладке трубопроводов в многолетнемерзлых, сезонно-мерзлых и слабонесущих грунтах.
Известен анодный узел для системы катодной защиты, который содержит диэлектрическую основу в виде плиты с наружным плакирующим слоем из материала, стойкого к воздействию продуктов электролиза морской воды. В средней части диэлектрической основы выполнена канавка, в дно которой вмонтирован анод в виде пластины из магнетита или феррита, или биметаллического материала ниобий-платина и присоединенного к ней токоподводящего стержня. Согласно полезной модели, диэлектрическая основа выполнена из композиционного материала типа СТЭТ, состоящего из стеклоткани и эпоксидного связующего, а плакирующий слой из силиконовой резины (пентасила), стойкой к активному хлору, нанесен на композиционный материал при их совместном горячем прессовании, при этом отношение толщины плакирующего слоя к толщине диэлектрической основы находится в пределах (2-3):(40-45), что является условием необходимым и достаточным для предохранения диэлектрической основы от разрушающего воздействия хлора (U1 76342 RU от 08.04.2008 г.).
Недостатком описанного узла является не возможность использовать его в качестве резервного узла и использовать в случае выхода из строя основного узла электрозащиты или подключения системы контроля за состоянием трубопровода с бетонным покрытием.
Наиболее близким техническим решением является полезная модель, которая относится к расходуемым анодам защитного устройства, в частности к расходуемым анодам, используемым в железобетоне в зоне приливов и брызг. Конструкция в основном включает в себя клеммную коробку, электрический соединительный проводник, оболочку, изготовленную из композитного материала, с неметаллическим замочком, оболочка выполнена в виде емкости, подводный жертвенный анод, соединительный элемент анода, наполнитель из цемента и строительного раствора, проводящий соединительный элемент и крепежный элемент.
Полезная модель характеризуется тем, что: стальные стержни в бетоне и проводящий соединительный элемент жестко соединены с одного конца анода, место соединения заполнено строительным раствором, одновременно фиксирует анод на поверхности защищенной области. Жертвенный анод закреплен стальной полосой или штангой из стали и электрически связан со стальными стержнями в бетоне. Защита железобетона в зоне прилива и брызг через анод имеет преимущества необслуживаемой конструкции, удобной установки, установки для последующего ремонта и защиты, от неблагоприятного воздействия при обслуживании или эксплуатации укрепить структуру бетона.
Недостатком описанного устройства является невозможность использовать его в качестве резервного узла и использовать в случае выхода из строя основного узла электрозащиты или подключения системы контроля за состоянием трубопровода с бетонным покрытием.
Технической задачей, решаемой заявленным техническим решением, является создание узла резервного подключения для трубы с бетонным покрытием к элементам электрохимической защиты или системы контроля за состоянием трубопровода с бетонным покрытием.
Технический результат заявленного технического решения заключается в повышении надежности защиты трубопровода с бетонным покрытием за счет конструкции узла резервного подключения, который позволяет подключать элементы электрохимической защиты или подключаться к системе мониторинга за состоянием трубопровода, без нарушения целостности бетонного покрытия.
Заявленный технический результат достигается тем, что резервный узел электрохимической защиты и мониторинга состояния трубопровода с бетонным покрытием выполнен с возможностью подключения к системе электрохимической защиты и мониторинга. Резервный узел содержит оболочку, выполненную в виде стакана, установленного на поверхности трубопровода в слое бетонного покрытия. Внутри стакана расположен проводник, электрически соединенный с трубопроводом и снабженный клеммой с термоусадочным колпачком, и наполнитель. При этом стакан имеет фланец, который прижат к трубопроводу с помощью поясов. Согласно полезной модели резервный узел снабжен закладной петлей, крышкой и двумя защитными слоями. В качестве наполнителя использован песок, в который полностью погружен проводник, уложенный на поверхности трубопровода. При этом слой песка закрыт первым защитным слоем, на нем расположен второй защитный слой, в котором размещена закладная петля, а крышка установлена на стакан.
Согласно заявленному техническому решению первый защитный слой выполнен из воска.
Согласно заявленному техническому решению первый защитный слой выполнен из парафина.
Согласно заявленному техническому решению второй защитный слой выполнен из битумной мастики.
Согласно заявленному техническому решению второй защитный слой выполнен из полиуретанового компаунда.
Согласно заявленному техническому решению высота стакана с крышкой не превышает толщину бетонного покрытия.
В последующем, заявляемое техническое решение поясняется подробным описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее решение, примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых
на Фиг. 1 изображен узел резервного подключения, установленный на трубе с бетонным покрытием;
на Фиг. 2 изображена труба с бетонным покрытием с узлом резервного подключения.
В приведенном примере конкретного выполнения заявленного технического решения (фиг. 1 и 2) резервный узел состоит из оболочки, которая выполнена в виде стакана 1, который установлен на металлическую трубу 2 трубопровода с защитным слоем 3 из полимера. Стакан 1 расположен внутри бетонного покрытия 4, на котором установлена несъемная опалубка 5. Внутри стакана 1 установлен проводник 6. Проводник 6 одним своим концом электрически соединен с трубой, например соединен с помощью сварки с поверхностью трубы 2 трубопровода, зачищенной от полимера в месте сварки. Длина проводника 6 должна быть достаточной для возможности подключения к нему элементов системы электрохимической защиты и мониторинга. Проводник 6 уложен на защитном слое 3. Свободный конец проводника 6 имеет клемму 7 для подключения, которая защищена термоусадочным колпачком 8. Проводник 6 расположен в слое 9 наполнителя, в качестве которого используют, например, песок. Проводник 6 должен быть полностью погружен в наполнитель 9. Наполнитель 9 сверху заливают первым защитным слоем 10 из воска или парафина. На первый защитный слой устанавливают закладную петлю 11 и заливают вторым защитный слоем 12 из битумной мастики или полиуретанового компаунда, так чтобы часть закладной петли 11 оставалась над вторым защитным слоем 12. Для защиты внутреннего объема на стакан 1 устанавливают крышку 13.
В качестве материала для стакана 1 с фланцем 14 и крышки 13 можно использовать полимеры, стойкие к окружающей среде.
Чтобы при эксплуатации трубы 2 трубопровода с бетонным покрытием 4 не произошло срыва крышки 13, необходимо, чтобы высота оболочки 1 с установленной на ней крышкой 13 была не больше толщины бетонного покрытия 4 и не выступала над поверхностью несъемной опалубки 5.
Для удобства установки резервного узла на трубе стакан 1 снабжен фланцем 14, который прижат к трубе 2 трубопровода с помощью поясов 15, которые располагаются с двух сторон от стакана 1.
Использовать узел резервного подключения можно следующим образом.
Для подключения элементов системы электрохимической защиты и мониторинга осуществляют расконсервацию проводника 6. Для этого со стакана 1 снимают крышку 13 и с помощью закладной петли 11 извлекают второй защитный слой 12 из битумной мастики или полиуретанового компаунда. Затем извлекают первый защитный слой 10 парафина или воска и достают проводник 6 из наполнителя 9.
Для подключения проводника 6 к системе мониторинга со свободного конца проводника 6 снимают термоусадочный колпачек 8 и зачищают клемму 7, к которой и подсоединяют вход системы мониторинга, например с помощью болтового соединения.
Для подключения резервного узла к системе электрохимической защиты осуществляют установку расходуемого анода вблизи резервного узла и клемму 7 соединяют с расходуемым анодом с помощью термитной сварки или с помощью дуговой-штифтовой пайки или с помощью болтового соединения.
Заявленное техническое решение позволяет монтировать узел резервного подключения в заводских условиях, осуществлять быстрое соединение узла резервного подключения к расходуемому аноду или к системе мониторинга без демонтажа бетонного покрытия, что гарантирует целостность бетонного, изоляционного покрытия и как следствие повышении надежности защиты трубопровода с бетонным покрытием, увеличение срока службы трубопровода в целом в экстремальных условиях при прокладке на морских шельфах, в обводненной и заболоченной местности, в горной местности, на переходах под автомобильными и железными дорогами, на участках, подверженных рискам механического, климатического, природного характера, а также при прокладке трубопроводов в многолетнемерзлых, сезонно-мерзлых и слабонесущих грунтах.