Система катодной защиты магистрального газопровода

 

Изобретение относится к области энергетики, в частности к катодной защите магистральных газопроводов от коррозии. Система катодной защиты магистрального газопровода содержит магистральный газопровод, газораспределительную станцию, трубопровод подачи сжатого природного газа, термоэлектрический генератор, кабель подвода отрицательного потенциала, кабель к аноду. В качестве источника перепада температур, обеспечивающего работу термоэлектрического генератора, применена вихревая труба, имеющая в результате температурного разделения газа полости горячего и холодного потока. Изобретение позволяет повысить экономическую эффективность системы, снизить выбросы в атмосферу продуктов сгорания и повысить уровень пожарной безопасности системы. 2 ил.

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

Наиболее близкой системой того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является система для катодной защиты магистрального газопровода, включающая магистральный газопровод, газораспределительную станцию, термоэлектрический генератор, кабель подвода отрицательного потенциала, кабель к аноду (см. Иорданишвили Е.К. Термоэлектрические источники питания. - М.: Советское радио, 1968, с.99-100, рис.35) и принятая за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной системы, принятой за прототип, относится то, что в известной системе получение отрицательного потенциала от термоэлектрического генератора осуществляется при сжигании топлива, что связано с пожарной опасностью и загрязнением окружающей среды. Кроме того, охлаждение холодных спаев термоэлектрического генератора ведется не достаточно эффективными методами.

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

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной системе катодной защиты магистрального газопровода, содержащей магистральный газопровод, газораспределительную станцию, трубопровод подачи сжатого природного газа, термоэлектрический генератор, кабель подвода отрицательного потенциала, кабель к аноду, особенность заключается в том, что в качестве источника перепада температуры, обеспечивающего работу термоэлектрического генератора, применена вихревая труба, имеющая в результате температурного разделения газа полости горячего и холодного потока.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволяют 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 заявленной схеме, 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 заявленной схемы. Результаты поиска 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 таких дополнений;

- 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 изображен прототип схемы катодной защиты магистрального газопровода;

на фиг.2 изображена предлагаемая система 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 - полость горячего потока; 7 - полость холодного потока; 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.

Система катодной защиты магистрального газопровода содержит магистральный газопровод 1, газораспределительную станцию 2, трубопровод отбора 3, трубопровод подачи 4, вихревую трубу 5, имеющую в результате температурного разделения газа полости горячего 6 и холодного 7 потока, термоэлектрический генератор 8, ресивер 9, трубопровод возврата газа 10, кабель подвода отрицательного потенциала 11, кабель к аноду 12 и к потребителям 13.

Работа системы катодной защиты осуществляется следующим образом.

По магистральному газопроводу 1, подверженному коррозии в результате внешних воздействий, транспортируется природный газ, регулирование и измерение параметров которого осуществляется на газораспределительной станции 2 (ГРС). От магистрального газопровода 1 природный газ по трубопроводу отбора 3 поступает на ГРС 2, далее по трубопроводу подачи 4 поступает в вихревую трубу 5, в которой в процессе температурного разделения, газ разделяется на горячий и холодный потоки, проходящие через полость 6 горячего и 7 холодного потоков вихревой трубы 5 в термоэлектрический генератор 8, вырабатывающий 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 для осуществления его износа. Таким образом, защита магистрального газопровода осуществляется без сжигания топлива, что повышает экономическую эффективность системы, снижает выбросы в атмосферу продуктов сгорания и позволяет повысить уровень пожарной безопасности системы.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной схемы следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленную систему при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно для катодной защиты магистральных газопроводов;

- для заявленной системы в том виде, как она охарактеризована в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “промышленная применимость”.

Формула изобретения

Система катодной защиты магистрального газопровода, содержащая магистральный газопровод, газораспределительную станцию, трубопровод подачи сжатого природного газа, термоэлектрический генератор, кабель подвода отрицательного потенциала, кабель к аноду, отличающаяся тем, что в качестве источника перепада температуры, обеспечивающего работу термоэлектрического генератора, применена вихревая труба, имеющая в результате температурного разделения газа полости горячего и холодного потоков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2