Устройство для электрохимической защиты от коррозии протяженного подземного сооружения

 

СОЮЗ СОВКТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧКСКИХ РКСПУВЛИК

ГОС ДАРСТВКННОК ПЛтантНОК

ВщОмстВО сссР (ГОспАтент сссР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

С0 (21) 3374196/02 (22) 3О.1гВ1 (46) 15.1 г93 Бюп. Ия 45 — 46 (71) Всесониный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов;

НауМо-исследовательский и проектно-конструк(в) Я (1п 1040836 А1 (51) 5 23 F 13 00

2 торский институт "ЮжНИИГипрогаз" (72) Притула В.В. Ягмур ИД„Мировников В.М.

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕС.—

КОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПРОТЯЖЕННОГО ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ (5Л

1040836

Изобретение относится к области защиты от коррозии, в частности к устройствам параметров участков защищаемого сооружения и в связи с изменением сопротивле. для электрохимической защиты трубопроводов.

Известно устройство для электрохими- 5 ния растеканию дискретных элементов анодного заземления при их срабатывании, Это усложняет систему, что понижает ее надежность. Кроме того. наложенный потенческой защиты от коррозии протяженных подземных сооружений, например трубоп- циал сооружения в точке токосьема, прямо роводов, содержащее источник постоянно- пропорциональный общему току защиты ucr0 тока, отрицательный полюс которого точника, имеет необоснованно большую веподключен к защищаемому сооружению, 10 личину, что снижает КПД защиты и сокращает протяженность защитной зоны анодное заземление, электрически соедиЦелью--изобретения является увеличение КПД и эоны защиты при одновременном ненное с положительным полюсом упомянутого источника и дополнительное катодное (или экранное) заземление,: размещенное: . повышении надежности устройства путем между сооружением и упомянутым анодным; 15 выполнения анодного заземления в виде точечного электрода, заземлением.и электрически соединенное с сооружением в точке подключения к послед-:.. Цель достигается тем, что в устройстве . нему отрицательнагс полюса (катода). упб- .: . для электрохимической защиты от коррозии мянутого защищающего источника: . протя>кенного подземного сооружения, сопостоянного тока; .. .:-- 20 держащем источник переменного тока, соеДанноеустройство обеспечивает протя-..::,диненный проводниками с защищаемым женную защитную зону за счет введения. - сооружением и:анодным заземлением, .: . дополнительного: экранного заземления,:, анодное заземление соединено со средней

:,;что:;способствует сниженйю"излишней раз--:, . точкой. источника тока, а точки токосъема . ности. потенциалов между трубопроводом и:.2 5 распределены дискретно вдоль- защищае окружающей. средой в точке подключейия ". мого сооружения и соединены каждая с катода источника постоянного тока, -;,:.. крайнимиточками источникатока посредстНедостатком:известного устройства яв- : ." .вом двух. параллельных цепочек; включаюляется то, что оно требует:дополнительных. щих по переменному резистору и .. затрат на сооружение экранного заземле-,З0 вентильному элементу, причем вентильные ния.:..- ..:: .:элементы, подключенные к одной и той же .. Йзвестно устройство для электрохими- .:. точке токосъема, соединены катодами с упоческой:защиты от коррозии протяженного:. мянутыми крайними. точками источника .в с ному устроиству требует двойной фазе. Аналогичным образом другие крайние регулировки тока защиты в каждом дискрет- точки трансформатора 1 подключены к соотном элементе энодного заземления . в связи ветствующей точке токосъема. Между сов временным изменением электрических седними точками токосьемя ня сооружении подземного сооружения, содержащее - ис-.: . противофазе.

; точник переменного тока, средняя и край- :35 .. С целью увеличения диапазона регули- . ние точки которого, через вентильные ".:::. рования между каждыми двумя соседними элементы. подключены к электродам — защи-:.:, : точками токосъема на защищаемом соору- .щаемому сооружению и анодному заземле-: ",-жейии может быть включена по меньшей нию соответственно, поляризируя их ., мере одйа.изолирующая вставка, шунтиро. стабильно. отрицательно и положительно в 4О ванная регулировочным сопротивлением. аналогичном соответствии. При этом анод- На фиг.1,2 представлены два варианта . ное заземление дискретно размещено в ок- . схемного выполнения устройства и график ружающей среде около сооружения так, что,, распределения защитного потенциала. его можно электрически отождествить с ли-: Устройство содержит источник пере- нейным электродом, а на защищаемом cao- 45 менного тока, например трансформатор 1. ружении имеется лишь одна точка Средняяточка2трансформатора1электро- .., токосъема от источника тока. проводниками 3 соединена с анодым заземЭто устройство обеспечивает создание лением 4. Крайние точки 5 и 6 электрического поля тока защиты, обеспе- трансформатора 1 с помощью электропрочивающего циклически экспоненциально 50 водников соединены каждая через регулиболее равномерное распределение защит- ровочное сопротивление 7 и вентильный ной разности потенциалов вдоль сооруже- элемент 8 с точками 9 токосьема, разнесенния. Устройство является наиболее близким ными вдоль защищаемого сооружения 10. предложенному по технической сущности и При этом вентильные элементы 8, соединендостигаемому результату. Однако оптими- >5 ные с точкой 9 токосьема, подключены к з ция рабочих параметров защиты по изве- крайним точкам 5 и б источника в противо1О40836

10 включена изолирующая вставка 11 (на- бопровода 10, что его анодное электричепример, фланец), шунтированная регулиро- ское поле смещает потенциал грунта вокруг вочным сопротивлением 12. трубопровода в положительную сторону, Аналогичные вставки могут быть вклю- Расстояние между соседними точками токочены между каждой парой соседних точек 5 сьема должно быть таким, чтобы градиент токосъема в случае наличия трех и более . потенциала сооружения был компенсироточек токосьема. ван градиентом потенциала среды (грунта).

Устройство работает следующим обра- Электрические характеристики (прозом. дольное и переходное сопротивления) отИсточник переменного тока, например 10 дельных участков трубопровода трансформатор 1, подключают к сети и по изменяются по его длине, что обычно присистеме "сооружение — среда-анодное за- . водит к снижению равномерности распре- . земление" начинает циркулировать защит-: деления защитной разности потенциалов. В. ныйток, При этом наанодном заземлении4 предЛЬгаемой системе выравнивание зэвозникает положительное электрополе, ко-. 15 щитной разности потенциалов осуществляторое является постоянным, поскольку за- . ют путем секционирования трубопровода мыкание цепи "анодное заземление — на указанных участках последовательным среда" происходит от средней точки 2 . включением изолирующих вставок 11, натрансформатора 1. При циклическом изме- пример фланцев, шунтированных каждая нении направления тока сети попеременно 20 регулировочным сопротивлением 12. Шунфункционируют параллельные цепи, соеди- тированные вставки 11 компенсируют дифняющие крайние точки 5 и 6 трансформато- . ференциацию .входного сопротивления ра 1 с каждой. из точек 9 токосъема на трубопровода. Дополнительное выравнивазащищаемом сооружении, например -тру-:, ние защитной разности потенциалов осущебопроводе 10. При этом в каждой паре ука- 25 ствл я ют, также через ре гули ров очные . занных параллельных цепей; соединенных сопротивления 7, соединяющие крайние с одной и той же точкой токосъема, попере- точки источника тока с точками токосъемаменно в противофазе открываются вентиль-. нэ сооружении.. ные элементы 8, в результатечего наточки:, Дополнительное выравнивание потентокосъема 9 налагается постоянное катод- 30 циалов способствует дополнительному увеное поле;. - ... личению КПД защиты.

Электрический ток, вытекая из анодно-; Устройство можно применять также для го заземления 4, растекается вдоль трубоп- . защиты кабелей. ровода 10, сдвигая потенциал среды вокруг Поскольку в предлагаемом устройстве него в положительную сторону. При этом 35 имеетс,одно мощное металлоемкое заземравномерность распределения потенциа- ление, изменение его параметров прйсра-. лов среды (грунта) повышается зэ счет вли- батывании" электродов не сказывается яния дискретно распределенных на - существенно нэ токорасйфеделении вдоль сооружении точек токосъема, в которых за- . защищаемого сооружения и регулировка щитный ток собирается для возврата к ис.- 40 надежной работы системы происходиттольточнику. ко для компенсации изменения электричеПотенциал катодного поля сооружения - ских характерйстик отдельных участков . возрастает по мере приближения к точке трубопровода или кабеля. токосъема, достигая максимального значе- . - В случае наличия на выходе трансфорния в этой точке. 45 матора.1 высокого напряжения, опасного

Указанное распределение потенциалов . для жизни человека, в цепь электропитания трубопровода и грунта обеспечивает павы- включаютстандартнуюсистемуавтоматичешение КПД защиты за счет увеличения рав- ской защиты (не-показана), которая отклюномерности распределения разности чает электропитание при снижении потенциалов "трубопровод-грунт". При 50 величины защитного тока менее миHèMàëьэтом равномерность распределения разно- Но допустимого значения. сти потенциалов повышается при разнесе- Предлагаемоеустройство позволяетсонии энодного заземления и точек кратить количество установок катодной затокосьема, так как на участках системы "co- щиты в 3 — 4 рэзэ по сравнению с системой оружение-среда", где происходит сниже- 55 катодной защиты, применяемой на газопроние абсолютной величины отрицательных воде "CPTO-Центр", являющейся базовым потенциалов трубопровода. повышается ве- .объектом. При этом обеспечивается повыличина положительных потенциалов грунта, шение КПД катодной защиты на 20 — 30%, а и наоборот. Для этого аноднае заземление протяженность защитной зоны увеличиоэ4 размещают на таком расстоянии от тру- ется в 3-4 раза.

1040836

Зкономический эффект ат внедрения предлагаемого устройства состав.ляет приблизительно 2140 руб/км в

roA, (56) Авторское свидетельство СССР

N. 250978, кл. С 23 F 13/00, 1965.

Авторское свидетельство СССР

hL 790847, кл. С 23 F 13/00, 1979..5 ф ор.мул а и зоб Рет ения мого сооружения и соединены каждая с крайними точками упомянутого источника

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИ- тока посредством двух параллельных цепоЧЕСКОЙ ЗАШ ИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПРОТЯ- 10 ÷åê, включающих по переменному резистоЖЕННОГО ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ, ру и вентильному элементу, причем со ержащее источник переменного тока, вентильные элементы, подключенные.к ода со диненный проводниками с защищае- ной и той же точке токосъема, соединены мым сооружением и анодным заземлени- катодами с упомянутыми крайними точкаем, отличающееся тем, что, с целью 15 ми источника в противофазе. увеличения КПД и зойы защиты при одно- 2..-Устройство по п.1, отличающееся временном повышении надежности,уст-:тем, что, .с целью увеличения диапазона ройства путем выполнения . анофого регулирования, между каждыми двумя со.эаземления в виде точечного электрода седними точками токосъема на защищаеанодное заземление соединено со средней:20 мом сооружении включена по меньшей тачкой источника тока, а точки. токосъема. мере одна изолирующая вставка, шунтирораспределены дискретно вдоль защища . .ванная регулировочным сопротивлением.!

040Ч26

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор О. Юркова

Заказ 3350

Составитель .В. Притула

Техред M.Mîðãeíòàë . -. Корректор! С.Юско

Тираж .:: Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Рвушская наб;, 4/5