Токоизолирующее соединение
Изобретение относится к области электрохимической защиты металлов от коррозии и может быть использовано для металлических трубопроводов перекачки жидкости или газа от коррозии. Токоизолирующее соединение содержит два патрубка, отделенных от перекачиваемой среды диэлектрическим материалом, смежные концы которых заизолированы друг от друга и соединены соединительным патрубком, при этом патрубки выполнены с утолщением, на наружной поверхности утолщения выполнены кольцевые проточки с профилем упорной резьбы со сглаженными краями, соединительный патрубок на внутренней поверхности имеет диэлектрическую прокладку, внутренняя поверхность соединительного патрубка, утолщенная часть патрубка и часть наружной поверхности трубы выполнены с диэлектрическим покрытием, протяженность которого на патрубках больше диаметра трубопровода, а для подсоединения расходомера жидкости или газа патрубок увеличен на длину, достаточную для условий его эксплуатации. Технический результат - улучшение электрохимической защиты и увеличение прочности токоизолирующего соединения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области электрохимической защиты от коррозии трубопроводов, перекачивающих токопроводящую жидкость или газы, и используется для электрохимического разъединения трубопроводов на участки, защищаемые электрохимическим путем.
Известно устройство для электрохимической защиты металлических трубопроводов (патент РФ №2095473, МПК 6 C23F 13/00, 1977), включающее электрическое отделение трубопроводов токоизолирующими вставками и подача на него электрического потенциала защиты. Это устройство в качестве токоизолирующих вставок предлагает использование отрезков многослойных гибких неэлектропроводных труб.
Недостатком данного устройства является высокая стоимость рукавов, сложные технологические операции по подготовке концов рукавов к сварке, заделка рукавов требует тщательного контроля герметичности, дефицит труб, особенно большого диаметра.
Известно также устройство электрохимической защиты металлических трубопроводов (патент РФ №2131949, МПК 6 C23F 13/00, 1999), включающее два отрезка трубы, изготовленых из того же материала, что и трубопровод, смежные концы которых заизолированы друг от друга диэлектрическим материалом и соединены неразъемным муфтовым соединением.
Недостатком данного устройства является то, что данное соединение не разъединяет электрохимически при перекачке токопроводящих жидкостей и газов, недостаточна стойкость к изгибающим и растягивающим нагрузкам, так как муфта механически соединена с трубой только за счет обжатия трубы. Также недостаточно герметизируют муфту от воздействия агрессивной среды - перекачиваемой среды.
Задачей изобретения является улучшение электрохимической защиты и увеличение прочности токоизолирующего соединения.
Поставленная цель достигается тем, что два патрубка, отделенных от перекачиваемой среды диэлектрическим материалом (полимерное покрытие, полиэтилен, стеклопластик и т.д., и т.п.) и имеющих на конце с наружной стороны кольцевую проточку с профилем упорной резьбы сглаженными краями, обжимаются с соединительным патрубком с внутренней аналогичной кольцевой проточкой. Эти патрубки изготовлены из того же материала, что и основной трубопровод. Смежные концы патрубков заизолированы друг от друга диэлектрическим материалом. Утолщение патрубков для образования кольцевых проточек производится или за счет использования толстостенного отрезка трубы или приварки к трубопроводу утолщенного патрубка. Между соединительным патрубком и патрубками находится диэлектрическая прокладка. Для высоких давлений и повышения устойчивости к изгибающим и растягивающим нагрузкам соединительный патрубок может быть дополнительно обжат сверху обжимным патрубком. Дополнительно для замера расхода жидкости или газа внутри с одной стороны патрубок с диэлектрическим материалом удлинен на величину, достаточную для подключения расходомеров. Для снятия вредного влияния тока со стороны незащищенного от наружной коррозии трубопровода во внутренней части диэлектрического соединения монтируется стальное кольцо из материала трубопровода, но без легирующих добавок или в незначительном количестве. Кольцо имеет электрический контакт с патрубком и может быть разомкнутым.
Устройство для электрохимической защиты (см. чертеж) включает в себя токоизолирующие вставки, в качестве которых используются два патрубка - 1, 2 отделенных от перекачиваемой среды диэлектрическим материалом (полимерное покрытие, полиэтилен, стеклопластик и т.д.) - 3, смежные концы которых заизолированы диэлектрическим материалом - 4 (например, стеклопластиковое кольцо) и соединены соединительным патрубком - 5. Протяженность внутренней диэлектрической зоны патрубков - 1, 2, образованной за счет диэлектрических материалов (покрытие, полиэтилен, стеклопластик и др.), больше диаметра трубопровода. Для повышения устойчивости к механическим нагрузкам токоизолирующего соединения соединительный патрубок - 5 обжимает патрубки - 1, 2, сформированные из отрезка трубы - 2 или приваренные к трубопроводу патрубка - 1, на наружной поверхности которого имеется кольцевая проточка с профилем упорной резьбы со сглаженными краями. Для повышения диэлектрических свойств на части наружной поверхности патрубков - 1, 2, на кольце с резьбой наносится диэлектрическое покрытие - 6. Дополнительно для использования токоизолирующего соединения для замера расхода жидкости или газа трубы одна из сторон патрубка - 1 может быть удлинена на величину, достаточную для установки расходомера жидкости или газа. Во внутренней части удлиненного патрубка - 1 для снятия вредного влияния тока, протекающего по токоизолирующему соединению по жидкости со стороны патрубка - 1 в зоне соединения с трубопроводом - 7 (соединенных с др. трубопроводами, сооружениями, емкостями и т.д.), дополнительно устанавливается кольцо - 8. Кольцо - 8 из того же металла, что и трубопровод, но имеет или имеет в составе меньшее количество легирующих компонентов (например, углерод, хром, никель и т.д.) и механически может быть разомкнутым. Кольцо - 8 монтируется со стороны не защищенного от наружной коррозии трубопровода - 7. Защищенный от наружной коррозии трубопровод - 9 подсоединен со стороны патрубка - 2. Для особо ответственных трубопроводов, находящихся под большим давлением и воздействием больших изгибающих, растягивающих нагрузок, для усиления механической прочности соединительный патрубок - 5 снаружи может обжиматься дополнительным обжимным патрубком - 10. Между обжимным патрубком - 10 и соединительным патрубком - 5 находится диэлектрическая прокладка - 11.
Преимущество данного токоизолирующего соединения является повышенная стойкость к механическим нагрузкам и высокие диэлектрические свойства в условиях перекачки токопроводящей жидкости или газа.
1. Токоизолирующее соединение для электрохимической защиты от коррозии металлических трубопроводов для перекачки жидкости или газа, содержащее два патрубка, отделенных от перекачиваемой среды диэлектрическим материалом, например полимерным покрытием, полиэтиленом, стеклопластиком, смежные концы которых заизолированы друг от друга диэлектрическим материалом и соединены соединительным патрубком, отличающееся тем, что патрубки выполнены с утолщением за счет использования толстостенного отрезка трубы или приваренного кольца с наружным диаметром, большим диаметра патрубка, при этом на наружной поверхности утолщения выполнены кольцевые проточки с профилем упорной резьбы со сглаженными краями, соединительный патрубок на внутренней поверхности имеет диэлектрическую прокладку, а внутренняя поверхность соединительного патрубка, утолщенная часть патрубка и часть наружной поверхности трубы выполнены с диэлектрическим покрытием, протяженность которого на патрубках больше диаметра трубопровода, а для подсоединения расходомера жидкости или газа патрубок увеличен на длину, достаточную для условий его эксплуатации.
2. Токоизолирующее соединение по п.1, отличающееся тем, что соединительный патрубок дополнительно снабжен обжимным патрубком с диэлектрической прокладкой, обжимающим соединительный патрубок.
3. Токоизолирующее соединение по п.2, отличающееся тем, что на конце патрубка со стороны, незащищенной электрохимической защитой, расположено кольцо из металла с меньшим количеством легирующих элементов или без легирующих элементов по сравнению с металлом трубопровода, при этом кольцо имеет электрический контакт с патрубком и может быть разомкнутым.
