Устройство для защиты металлических свай от коррозии

Устройство для защиты металлических свай от коррозии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электрохимической защиты металлов от коррозии в морской воде и быть использовано при защите свай, буровых платформ и других металлоконструкций в зоне периодического смачивания . Цель изобретения - повышение надежности защиты от коррозии путем выравнивания остаточной скорости коррозии на свае в надводных и подводных зонах . Устройство представляет собой воронкообразную емкость, собранную из Ш1одных элементов. Анодные элемен

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

@ц 4 С 23 F 13/00

ОПИСАНИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

{21) 4298394/23-02 (22) 26.08 ° 87(46) 07.03.89. Бюл. М 9 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт по . освоению месторождений нефти и газа (72) Б.M,Màìåäîâ, А.Г.Ханларова, М.М.Абдуллаев, М.И.Мамедов, Э.П.Грабковский, Э,К,Алекберов, Б,М.Ахмедов, В.С.Саков и Н,Р,Нухов (53) 620.197.5 (088.8) (56) Фархадов А.А. Катодная защита от коррозии стальных сооружений в морской воде. Гостоптехиздат, 1962, с. 110-111.

„„Я0„„1463866 А 1

{54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ЗАЩИТЫ METAËËHЧЕСКИХ СВАИ ОТ КОРРОЗИИ

{57) Изобретение относится к области электрохимической защиты металлов от коррозии в морской воде и может быть использовано при защите свай, буровых платформ и других металлоконструкций в зоне периодического смачивания. Цель изобретения — повышение надежности защиты от коррозии путем

° выравнивания остаточной скорости коррозии на свае в надводных и подводных зонах. Устройство представляет собой воронкообразную емкость, собранную из анодных злементов. Анодные элемен1463806 ты выполнены в виде клиньев l, при сборке которых обеспечивается возможность образования вокруг сваи воронкообразной емкости„ Каждый клин 1 в узкой части снабжен токоподводящим элементом, стальным уголком 2 с клинообразной поверхностью,„ привариваемым к свае 3 и являющимся продолжением клина 1. В широкой .части клина

1 смонтированы уголки 4,, служащие для соединения боковых поверхностей соседних клиньев друг с другом с возИзобретение относится к области электрохимической защиты металлов от коррозии в морской и пресной водах

° и может быть использовано в системах противокоррозионной защиты стальных металлоконструкций опорного комплекса буровых платформ, эстакад, стояков подводных трубопроводов и других металлоконструкций.

Цель изобретения - повышение надежности защиты путем выравнивания остаточной скорости коррозии на свае

B Bopводной H надводной зонах е

На фиг. 1 показано устройство для защиты с одним сборным анодом,. укреп=ленным на свае, общий вид,, нафиг.2— анод, вид сбоку; на фи7.3 - разрез

А-А на фиг.2; на фиг,4 — разрез

Б-Б на фиг, 2.

Анод состоит из анодных элементов, выполненных в виде клиньев 1, имеющих в узкой своей части токоподводящий элемент — стальной уголок 2 с клинообразной поверхностью, привариваемый к свае 3 .и являющийся про" должением клина 1. В широкой части клина 1 смонтированы уголки 4,, слу«жащие для соединения бсковых поверхностей клиньев друг с другом с воз" можностью образования воронки и придания конструкции механической прочности. Клин 1 может быть выполнен отливкой из протекторных сплавов .Узел соединения смежных анодных элементов после сварки герметизируют, например, с помощью эпсксидного компаунда или других пригсдных для этой цели. можностью образования воронки. При заполнении воронкообразной емкости, образованной анодом и огражденной им поверхностью защищаемой сваи 3, водой в результате волнообразования происходит катодная поляризация свай от анода. Такая конструкция (с деталями, плотно прилегающими к свае нижней частью и с зазором в верхней) обеспечивает возможность защиты металлической сваи на участках зоны периодического смачивания, 4 ил.

Устройство работает следукщим образом.

При заполнении емкости между стенками анода и огражденной ими поверх5 ностью сваи 3 водой (путем забрызгивания при волнении ) происходит катодная поляризация сваи от анода. Воронкообразная емкость, образованная деталями самого анода и наружной

10 поверхностью сваи, проявляет новое усиленное свойство, а именно служит накопителем влаги и одновременно действует как протектор. При этом защитный эффект такого анода усиливается тем, что при незначительных . объемах электролита, заполняющих ( воронкообразную емкость, создаются благоприятные условия для образова" ния коллоидных осадков, т.е. загу20 стевания электролита и появления защищаемой поверхности сваи застойных эон, что приводит к выравниванию остаточной скорости коррозии на свае в подводной и надводной ее частях.

25 Пример. Для экспериментальной проверки устройства для защиты были подготовлены четыре комплекта дета" лей анода предложенной конструкции и восемь аноцов известной конструк30 ции (цилиндрические серийно выпускаемые протекторы типа IIAKM ). Испытания проводились на модельных сваях, выполненных из стальных труб„, диаметром 325 мм и длинои 10-11 м. Высту% лающая над водой часть — 3 м, а подводная 5 м. Высота морской волны за период испытания составляла в среднеи

0,5 м (0,5-1,0 м при шторме до 2,5 м ), 146380

Каждый из четырех составных анодов выполнен из 20 однотипных деталей — клиньев, отлитых из алюминиевого протекторного сплава. В собранном на трубе виде анод представлял конусообразную воронку вь сотой до 0,6 м, узкая нижняя часть которого вписывалась в окружность диаметром 380 мм, а верхняя широкая — в окружность диаметром

460 мм.

На каждой модельной свае было установлено по два анода типа ПАКИ в подводной части и по одному в над- водной. На первой свае анод-воронку закрепляли на уровне 0,5 м от уреза воды, на второй — 1,0 м, на третьей—

1 5 м и на четвертой — 2,0 м. К защищаемой поверхности в надводной и подводной частях расположения протекторов крепились стальные образцысвидетели для оценки коррозионных потерь при различных по высоте уровнях защиты. Монтаж анодов проводили на кондукторе с двумя полукольцамй 25 (одно сдиаметром, совпадающим с диа-: метром сваи, другое с диаметром, совпадающим с диаметром внутренней широкой части воронки).

Сначала соединяли по десять смежных деталей анода. Средней частью смежные клинья 1 сначала приклеивали друг к другу с помощью эпоксидного компаунда, а затем приварили электросваркой. Затем собранные таким об- . разом два полуэлемента анода-воронки прикладывали к .свае и крепили к ней.

После сварки воронкообразная емкость заполнялась морской водой. .Результаты полугодовых испытаний в 40 естественных условиях моря показали высокую эффективность работы устройства для защиты надводной части сваи на .разных уровнях закрепления анодов, Коррозионные потери составляли, 4> г/м .-ч: под водой на глубине 0,5 м (от уреза воды ) — контрольные образцы 0,22; защип,енные образцы 0,011; на глубине 1,0 м — контрольные образцы 0,18; защищенные образцы 0,012; на глубине 2,5 м — контрольные образцы. 0,15; защищенные образцы

0,011; на глубине 4,5 м-контрольные: образцы О, 12; защищенные образцы

0,013; наж водой на высоте 0,5 м (от уреза воды ) " контрольные образцы 0,7; защищенные образцы 0,03; на высоте 1,0 м — контрольные образцы 0,42; защищенные образцы 0,02; б 4 на высоте 115 м — контрольные образцы 0,31 защищенные образцы 0,02; на высоте i 2,0 м — контрольные образцы 0,20; защищенные образцы 0,02..

Как следует из полученных данных, скорость коррозии защищенных образцов по сравнению с контрольными более чем в 10 раз уменьшается, что подтверждает эффективность защиты с применением предлагаемого устройства.

Таким образом, создание опоясывающего анода в виде конусообразной воронки позволяет осуществить локальную з ащиту наиболее поврежденной части сваи, расположенной в зоне периодического смачивания, При этом зона периодического смачивания свай как бы переходит в зону полного смачивания, но отличается от нее по характеру электролиза. За счет более благоприятных условий загустевания электролита, насьпцаемого малорастворимыми слоями катодной и анодной реакций и выкрошившимися микрочастичками материала протектора, постепенно затрудняется диффузия атмосферного воздуха, снижается электропроводность раствора, более быстро обра", зуются катодные осадки на той части защищаемой поверхности сваи, которая прежде находилась в открытой зоне периодического смачивания. Совокупность перечисленных факторов обусловливает более быстрое формирование толстослойньгх солевых отложений, способствует уменьшению скорости проникновения коррозии в металл и требуемой для этого защитной плотно; сти тока, повышая тем самым надеж- . ность защиты сваи в наиболее коррозионноопасной зоне, Формула изобретения

Устройство для защиты металлических свай от коррозии в зоне периодического смачивания, содержащее составной анод и элементы токоподвода и крепления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности защиты путем выравнивания остаточной скорости коррозии на свае в подводной и надводной зонах, каждый анодный. элемент выполнен клиновидной формы,. в широкой его части смонтированы элементы крепления для соединения боковых сторон клиньев

1463806

Составитель Л,Груднева

Редактор О, Юрконецкая Техред И. Ходанич рр р екто Л.Пилипенко

Закаэ 795/34 Тираж 938 Подписное

ВЦИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д, 4/5

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

5 с образованием герметичной емкости в виде усеченного конуса, а элемен токоподвода выполней в Форме клина и укреплен в нижней части каждого анодного элемента, являясь его npq должением.