Способ катодной защиты магистрального газопровода

 

Изобретение относится к области энергетики, в частности к катодной защите магистральных газопроводов от коррозии. При катодной защите магистрального газопровода на него подают отрицательный относительно земли потенциал. Отрицательный потенциал вырабатывают в термоэлектрическом генераторе из-за разности температур между его горячими и холодными спаями. В качестве источника перепада температур используют вихревую трубу, в которой отобранный от магистрального газопровода газ разделяют на горячий и холодный потоки. После прохождения через термоэлектрический генератор потоки смешивают в ресивере и направляют на газораспределительную станцию для дальнейшего использования. Технический результат изобретения - экономия топлива, повышение эффективности и безопасности работы, охрана окружающей среды от загрязнения путем снижения выбросов продуктов сгорания топлива. 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к катодной защите магистральных газопроводов от коррозии.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ катодной защиты магистрального газопровода, в котором катодная защита магистрального газопровода осуществляется путем подачи на магистральный газопровод отрицательного заряда, получаемого при работе термоэлектрогенератора, работающего от разности температур горячих и холодных спаев (см. Иорданишвили Е.К. Термоэлектрические источники питания. - М.: Советское радио, 1968. С.99-100, рис.35), и принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе охлаждение холодных спаев осуществляется естественной конвекцией, а нагрев горячих спаев производится газовой горелкой, что требует оборудования для получения, хранения или подачи горючего газа, а также повышает степень риска возникновения пожара в процессе работы и увеличивает загрязнение окружающей среды дымовыми газами.

Технический результат - экономия топлива, повышение безопасности работы, охрана окружающей среды от загрязнения путем снижения выбросов продуктов сгорания топлива.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе катодной защиты магистрального газопровода, включающем подачу на магистральный газопровод отрицательного потенциала (относительно земли), который вырабатывают в термоэлектрическом генераторе из-за разности температур между его горячими и холодными спаями, особенность заключается в том, что в качестве источника перепада температур используют вихревую трубу, в которой отобранный от магистрального газопровода газ разделяют на горячий и холодный потоки, которые после прохождения через термоэлектрический генератор смешивают в ресивере и направляют на газораспределительную станцию для дальнейшего использования.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяет установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов и прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:

- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединенными) к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;

- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какой-либо части (элемента, действия) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижении при этом обычного для такого исключения результата (упрощение, уменьшение массы, габаритов, материалоемкости, повышения надежности, сокращение продолжительности процесса и пр.);

- увеличение количества однотипных элементов, действий, для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, действий;

- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;

- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертежах представлено:

на фиг.1 изображена схема, поясняющая прототип способа катодной защиты магистрального газопровода;

на фиг.2 изображена схема, поясняющая предлагаемый способ катодной защиты магистрального газопровода: 1 - магистральный газопровод, 2 - газораспределительная станция (ГРС), 3 - трубопровод отбора природного газа; 4 - трубопровод подачи природного сжатого газа; 5 - вихревая труба (ВТ); 6 - горячий поток газа; 7 - холодный поток газа; 8 - термоэлектрический генератор (ТЭГ); 9 - ресивер, 10 - трубопровод возврата газа; 11 - кабель подачи заряда; 12 - кабель к аноду; 13 - к потребителям.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Магистральный газопровод 1 служит для транспортировки природного газа. Газораспределительная станция 2 (ГРС) получает газ от магистрального газопровода 1 по трубопроводу 3 и служит для регулирования давления природного газа, подаваемого потребителю. По трубопроводу 4 газ подается в вихревую трубу (ВТ) 5 через ГРС 2, где регулируется давление газа, от магистрального газопровода 1. В вихревой трубе 5, где используется энергия сжатого газа, происходит процесс температурного разделения газового потока на горячий 6 и холодный 7. Горячий поток газа 6 от вихревой трубы 5 подается на горячие спаи, а холодный 7 - на холодные спаи термоэлектрического генератора 8, вырабатывающего электрический ток за счет разности температур. После ТЭГ 8 природный газ поступает в ресивер 9, где его температура выравнивается при смешении, и по трубопроводу возврата газа 10 подается на ГРС 2 для последующего использования потребителем. От ТЭГ 8 по кабелю подачи заряда 11 осуществляется катодная защита магистрального газопровода 1. Кабель 12 соединяет ТЭГ 8 с анодом.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения (способа) следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в области энергетики, в частности катодной защиты от коррозии;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

- следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “промышленная применимость”.

Формула изобретения

Способ катодной защиты магистрального газопровода, включающий подачу на магистральный газопровод отрицательного потенциала относительно земли, который вырабатывают в термоэлектрическом генераторе из-за разности температур между его горячими и холодными спаями, отличающийся тем, что в качестве источника перепада температур используют вихревую трубу, в которой отобранный от магистрального газопровода газ разделяют на горячий и холодный потоки, которые после прохождения через термоэлектрический генератор смешивают в ресивере и направляют на газораспределительную станцию для дальнейшего использования.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2