Анодный заземлитель

 

Изобретение относится к конструкциям анодных заземлителей и может быть использовано в системах защиты магистральных нефте- и газопроводов от подземной коррозии. Анодный заземлитель состоит из токопроводника и токопроводящей оболочки на основе полимерного связующего с наполнителем. Токопроводник выполнен в виде скрученных в жилу медных проволок в количестве от 80 до 390 общим сечением 10-50 мм². Токопроводящая оболочка выполнена из токопроводящей резины, включающей каучук и технический углерод с внешней удельной поверхностью 140-1500 м²/г и структурностью по абсорбции дибутилфталата 160-360 см³/100 г в количестве 100-300 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука. Изобретение позволяет повысить гибкость заземлителя при снижении трудозатрат при монтаже. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электрохимии и электротехники, а именно к конструкциям анодных заземлителей, и может быть использовано в системах защиты магистральных нефте- и газопроводов от подземной коррозии, а также в химической промышленности, в системах защиты от статического электричества и других системах электробезопасности.

Для катодной защиты длинномерных электропроводных конструкций, работающих под землей, создают разность потенциалов между защищаемым материалом, выполняющим роль катода, и анодом, расположенным параллельно материалу, но отделенным от него слоем земли. Анод представляет собой длинную полосу с металлической сердцевиной и полимерной оболочкой.

Известен анодный заземлитель, содержащий оболочку, изготовленную из композиции, мас.%: полимерное связующее 5-50, углерод в элементарной форме, преимущественно в виде молотого кокса, 5-7 растворитель 5-50 и ПАВ 0-5 (Заявка Европатента №0210058, кл. С 23 F 13/02, 1987).

Основным недостатком этого анодного заземлителя является низкая долговечность оболочки в связи с интенсивной растворимостью в грунтах.

Известен также анодный заземлитель, оболочка которого состоит из композиции, мас.%: каучук 10-49,8; углесодержащий наполнитель 40-80, пластификатор 9-10 и интексицид 0,2-1

Анодный заземлитель представляет собой металлический проводник, на который нанесен слой адгезионно-активного покрытия, в качестве которого используют полимерный клей или электропроводящую эмаль (Европейский патент №0580856 А1, 1994).

Однако изготовленные согласно патенту электроды обладают низким значением предельно допустимого анодного тока и высоким электросопротивлением. Повышение же анодного тока приводит в этом случае к разогреву электрода и образованию высокооммной полимерной оксидной пленки на границе раздела физтоковход - полимерная оболочка и к полной блокировке работы анодного заземлителя.

Наиболее близким из числа известных к предлагаемому по технической сущности является анодный заземлитель, состоящий из токопроводника, выполненного в виде металлического или углеродного стержня и токопроводной полимерной композиции, включающей, мас.%: наполнитель - отходы металлургических производств 2-5, углеродные волокна 20-70, полимерное связующее остальное (патент РФ №2148012, кл. С 23 F 13/00, 1999).

К недостаткам указанного анодного заземлителя следует отнести недостаточную его гибкость, что приводит к затруднениям при монтажных работах, значительно увеличивает трудозатраты при монтаже анодного заземления.

Поставленная задача состояла в разработке конструкции анодного заземлителя, обеспечивающего удобство монтажа (монтажный изгиб до 100 ⊘) в сочетании с монолитностью структуры и постоянством геометрических размеров изделия (эксцентриситет, наружный диаметр и др.) в сочетании со снижением трудозатрат при монтаже.

Технический результат достигается тем, что в анодном заземлителе, состоящем из токопроводника и токопроводящей оболочки на основе полимерного связующего с наполнителем, токопроводник выполнен в виде скрученных в жилу медных проволок в количестве от 80 до 390 общим сечением от 10 до 50 мм², а токопроводящая оболочка из токопроводящей резины, включающей каучук и технический углерод с внешней удельной поверхностью 140-1500 м²/г и структурностью по абсорбции дибутилфталата 160-360 см³/100 г в количестве 100-300 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

В предпочтительном варианте изобретения скрученные медные проволоки имеют кратность шагов скрутки проволок в стренгу 15-20, внутренних повивов в жилу 8-12 и наружного повива 12-16.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором показан анодный заземлитель в разрезе.

Анодный заземлитель содержит токопроводник 1, выполненный из скрученных медных проволок 2 и токопроводящей оболочки 3.

Скрутку проволок осуществляют на промышленных машинах. Сначала проволоки скручивают в стренгу, являющуюся заготовкой, скрученной из проволок, а затем эти заготовки скручивают в токопроводник. Примененные характеристики скрутки проволок являются общепринятыми и соответствуют стандарту на них.

При изготовлении токопроводящей оболочки используют промышленные марки технического углерода, например П268-Э.

Использование технического углерода именно с указанными характеристиками в определенных соотношениях с каучуком позволяет оптимизировать значения электропроводности, а также получить оболочку с высокими механическими характеристиками.

Сравнительные характеристики анодных заземлителей приведены в таблице.

Формула изобретения

1. Анодный заземлитель, состоящий из токопроводника и токопроводящей оболочки на основе полимерного связующего с наполнителем, отличающийся тем, что токопроводник выполнен в виде скрученных в жилу медных проволок в количестве 80 - 390 общим сечением 10 - 50 мм², а токопроводящая оболочка - из токопроводящей резины, включающей каучук и технический углерод с внешней удельной поверхностью 140-1500 м²/г и структурностью по абсорбции дибутилфталата 160-360 см³/100 г в количестве 100-300 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

2. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что скрученные медные проволоки имеют кратность шагов скрутки проволок в стренгу 15-20, внутренних повивов в жилу 8-12 и наружного повива 12-16.

РИСУНКИРисунок 1