Скважинный анодный заземлитель и способ его сооружения

 

Изобретение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и передаче постоянного тока по системе провод - земля. Цель - увеличение срока службы и повышение надежности работы заземлителя, а также упрощение монтажа и снижение трудоемкости его сооружения. Анодный заземлитель содержит насыпной элек

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (g1)g H 01 R 4/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4298081/07 (22) 28.08.87 (46) 28.02.91. Бюл, № 8 (71) Московский институт по изысканиям и проектированию инженерных сооружений "Мосинжпроект (72) С.Ф.Панкина, А,В.Сиванбаев, В.М.Римлянд и Ю.С.Сендерович (53) 621.3)6.995 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1262613, кл. Н 01 R 4/66, 1986, 2 (54) СКВАЖИННЫЙ АНОДНЫЙ ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ

И СПОСОБ ЕГО СООРУЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и передаче постоянного т ока по системе провод — земля, Цельувеличение срока службы и повышение надежности работы заземлителя, а также упрощение монтажа и снижение трудоемкости его сооружения. Анодный заземлитель содержит насыпной элек1б31640

30 трод 1 токоввод 4 и трубчатый электрод 3, расположенный по центру насыпного электрода, выполненный с перфорированным наконечником 5 в основании, помещенным в металлическую сетку. Пространство между частицами насыпного электрода 1, выполненного преимущественно из ферросилида, заполнено электропроводящим затвер- 10 девающим раствором 2, При сооружении анодного заземлителя после бурения

Изобретение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и передаче постоянного тока по системе провод — земля и может 20 быть использовано при коммуникационных прокладках трубопроводов в нефтяной, газовой, энергетической промышленности.

Цель изобретения - увеличение

25 срока службы и повышение надежности работы заземлителя, упрощение монтажа и- снижение трудоемкости его сооружения. !

На фиг. 1 представлен скважинный анодный заземлитель, продольный разрез; на фиг,2 — наконечник трубчатого электрода, узел I на фиг,1.

Заземлитель состоит из насыпного электрода l, частицы которого пред-, ставляют собой многогранники, преимущественно из ферросилида, размещенные в скважине. Частицы могут быть и ppyroA формы например В Виде 40 шаровидных гранул. Размер частиц ферросилида должен быть в пределах

0,1"0,5 диаметра скважины (оптимально 0,3). Пространства между частицами ферросилида заполнено затвердевающим электропроводным раствором 2.

По центру скважины и насыпного электрода i установлен трубчатый элек- трод 3, соединенный с токовводом 4.

Трубчатый электрод 3 выполнен из . электропроводного Материала с перфорированным наконечником 5 в основании. Наконечник 5 помещен в металлическую сетку б. Трубчатый электрод

3 центрирован с помощью шайб 7. расположенных вдоль скважины..Верхний

S5 конец электрода 3 соединен с токовводом 4 и питающим кабелем 8, Токоввод выведен в бетонный колодец 9, скважины устанавливают трубчатый электрод 3, затем в скважину подают насыпной электрод 1, после чего пространство между его частицами заполняют твердеющим электропроводным раствором 2 путем его подачи в полость трубчатого электрода 3 и нагнетания его под давлением восходящим потоком снизу через перфорированный наконечник. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. в днище которого выполнены отверстия

10, Контакт электрода 3 с бетонным колодцем 9 изолирован липкой изоляционной лентой 11. Весь анод помещен в скважину 12. Колодец 9 сверху закрыт крышкой 13 и герметизирован, для предотвращения попадания грунтовых вод и поверхностных вод.

Способ сооружения скважинного анодного заземлителя предложенной конструкции осуществляют следующим образом.

Буровым станком в грунте бурят скважину 12 на расчетную глубину и расчетного диаметра (150-160 мм). В скважину устанавливают трубчатый электрод 3, центрируют его с помощью центраторов - шайб 7, без уплотнения и трамбовки в скважину 12 засыпают насыпной электрод в виде дробленых частиц ферросилида или полученный литьем и гранулированием. Злектропроводный вяжущий раствор посредством растворонасоса подают под давлением, равным 3-5 ати,i в полость трубчатого электрода 3, откуда вяжущий раствор через перфорированный наконечник 5 нагнетают восходящим потоком в пустоты между частицами насыпного ферросилидового электрода. Подачу электропроводного вяжущего раствора производят до появления его в колодце 9 через отверстия

10 в днище. После чего центральный трубчатый электрод 3 подключают через токоввод 4 к кабелю 8 и омоноличивают эпоксидным компаундом. Накрывают колодец 9 крьппкой 13, В качестве электропроводного раствора используют следующий пластичный состав, вес Х:

Углеродистый материал. (графит) 20-23

Цемент 15-17

1б31640

Песок 30-33

Вода 27-30

Величина удельного электрического сопротивления этого состава 0,2 Омасм. 5

Как электропроводный твердеющий раствор, так и частицы ферросилида-малорастворимые материалы со скоростью растворения 0,2-0,3 кг/А-год.

Заполнение пор насыпного элек- 10 трода методом восходящего потока позволяет получить в скважине монолитный материал без воздушных включений, каверн с хорошим сцеплением и заполнением неровностей стенки скважины, 15 исключить его осадку во времени, обеспечить равномерную растворимость по всей высоте анодного заземлителя, Трубчатый электрод 3 позволяет равномерно по всей длине передавать ток через анод в грунт.

Работает заземлитель следующим образом.

По кабелю 8 от катодной станции на токоввод 4 подают постоянный ток расчетной силы и расчетного напряжения, который посредством трубчатого электрода 3 равномерно распределяет- 30 ся по глубине и проходит через -насыпной электрод 1 с электропроводным раствором 2 и передается в окружающий грунт, где растекается по пластам. Использование предлагаемого

35 изобретения по сравнению с прототипом дает возможность увеличить срок службы анодного заземлителя за счет .обеспечения плотного контакта электропроводной среды, состоящей из двух 10 компонентов!малорастнрримого электропроводного раствора и малорастворимого ферросилидного насыпного электрода, сократить затраты при эксплуатации, так как не требуется постоян- 45 ного наблюдения, досыпки насыпного электрода и его уплотнения в процессе эксплуатации; упростить монтаж анодного заземлителя, так как не требуется постоянного уплотнения на- 50 сыпного электрода, очистки скважины, ее промывки раствором, водой, Формула изобретения

1. Скважинный анодный заземлитель, содержащий насыпной электрод, частицы которого выполнены в виде многогранников или шаровидных гранул из электропроводного малорастворимого материала, и токоввод, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы ы повышения нацежности работы, он снабжен соединенным с токовводом трубчатым электродом, установленным по продольной оси насыпного электрода, пространство между частицами насыпного электрода заполнено электропроводным малорастворимым затвердевающим веществом, причем трубчатый электрод выполнен с перфорированным наконечником и с закрепленной на нем металлической сеткой, 2, Способ сооружения скважинного анодного заземлителя, выполненного в виде насыпного электрода с расположенным по его продольной оси трубчатым электродом с перфорированным наконечником и с закрепленной на нем металлической сеткой, заключающийся в бурении скважины, заполнении ее насыпным электродом и установке токоввода, отличающийся тем, что, с целью упрощения монтажа и снижения трудоемкости, после бурения скважины устанавливают указанный трубчатый электрод, центрируют его, затем в скважину подают насыпной электрод, после чего пространство между частицами последнего заполняют затвердевающим электропроводным раствором, который нагнетают в полость трубчатого электрода под давлением и который поступает в пространство.: между частицами насыпного электрода через перфорированный наконечник трубчатого электрода в виде восходящего потока.

Составитель Л,Январева

Редактор В,Ковтун Техред А, Êt:.àâ÷óê Корректор Н, Êoðîëü

Заказ 552 Тираж 323 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям H открытиям при ГКНТ СССР

113035, Ио".K ë, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул, Гагарина, 101