Устройство для электротехнической защиты от коррозии параллельных трубопроводов

 

Изобретение относится к оборудованию для защиты от корр.озии металли ческих протяженных сооружений. Цель изобретения - лопьпиение эффективности защи ты. Устройство содержит защищаемые параллельные трубопроводы 1, 2, регулируемые вьтрямительные блоки 3, электродь анодного заземления 4, явтоматический реверсивный блок 5, регулятор защитного тока 6, источник наложенного напряжения 7, рет-улируе- j мый генератор 8, экстремальны лятор 9, схему измерения потенциала 10, датчик потен1у1яля 11, дискриминатор 12, источник опорного напряжения 13. Э4 фективность защиты от коррозии достигается введением я устройство регулируемого генератора, экстремального регулятора, r.xeffbi измерения потенциала с датчиком, дискриминатора , источника опорного напряжения и регулятора амплитуды защитного тока. При этом автоматически устанавливается такая частота следования импульсов защитного тока,которая обеспечивает максимальный потенциал поляризации на сооружении и tra даннойчас-- тоте поддерживает амплитуду защитного тока на таком уровне, которьгй обеспечивает минимально-необхолим ю величину потен1у1ала поляризации. 1 ил. (Л 4 оо СХ) ND ГС

СО!ОЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 23 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.::М А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ гОСУДМСТЕЕННЫй КОМИТЕТ СССР

ilo яелАм иЗОБРетений и ОтнРытий (46) 30.06.93. Бюл„ 11> 24 (21) 4227739/02 (22) 13,04.87 (71) Бакинский филилл Всесоюзного научно †исследовательско института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеплогии "ВОДГЕО" (72) A.Г ° Бланк, Ф.А. Абипон и Ф.A. Лапин (56) Авторское свидетельство СССР . У 1102294, кл, С 23 F 13/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

1! 888600, кл . С 23 F 13/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХ1П1ИЧЕСКОЙ

ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к оборудованию для защиты от коррозии металлических протяженных сооружений. Цель изобретения — повыщение эффективности защиты. Устройство содержит защищаемые параллельные трубопроводы 1, 2, регулируемые выпрямительные блоки 3, „„SU„„! 438272 A 1 электроды анодного заземления 4, автоматический реверсивный блок 5, регулятор защитного тока 6, источник наложенного напряжения 7, регулируе-, мый генератор 8, экстремлльнь>й регулятор 9, схему измерения потенциала 10, датчик потенциллл 11, дискриминатор 12, источник опорного напряжения 13. Эффективность защиты от коррозии достигается введением в устроиство регулируемого генератора, экстремального регулятора, схемы измерения потенциала с датчиком, дискриминатора, источника опорного напряжения и регYJIRTApB амплитуды защитного тока, При этом автоматически

Ю устанавливается такая частота следования импульсов защитного тока, которая обеспечивает максимальный потенциал поляризации на сооружении и л данной час-тоте поддерживает амплитуду защитного тока на таком уровне, который с беспечивает минимально-необходимую величину потенциала поляризации. 1 ил . ЕДЬ

1 1438272 2

Иэобрете11ие относится к оборудова" нию для защиты от коррозии металлических протяженных сооружений.

Цель изобретения " повынение эффективности защиты, На чертеже изображена блок-схема. предлагаемого устройства, Устройство содержит защищаемые трубопроводы 1 и 2, регулируемые вы- 1О прямительные блоки 3, электроды анодного заземления 4, автоматический ре" версивный блок 5, регулятор защитного тока 6, источник наложенного напряжения 7, регулируемый генератор S II5 экстремальный регулятор 9, схему измерениМ потенциала 10, датчик" потенциала 11 дискриминатор 12, ис точник опорного напряжения 13.

МО

Устройство работает следующим образом.

Защищаемым трубопроводом 1 и 2 подключается автоматический реверсивный блок 5, соединенный через регуля- g$ тор защитного тока 6 с источником .rtoстоянного наложенного напряженйя 7.

Если защищаемых трубопроводов более двух, то они обьединяютсн электрическими перемычками в две группы, а ав- ЗО томатический реверсивный блок включается между этими .группами. Вдоль каждого из защищаемых трубопроводов (групп) размещают ряд электродов анодного эаземпения 4. Расстояние межцу электродами одного ряда, электродами и трубопроводом, размещение элекгродов в межтрубном пространстве или вне его определяется иэ конкретных коррозионных условий трассы и качест- 0 ва изоляции защищаемых трубопроводов, При установке электродов анодного зазеипения должно быть обеспечено усло0He: сопротивление растеканию с электрода должно быть не менее чем на порядок мень1пе сопротивления растеканию с трубопроводов.

Каждый из электродов, установленных вдоль трубопровода 1, соединяют через соответствующий регулируемый выпрямительный блок 3 с трубопроводом

2, а электроды, установленные вдоль трубопровода 2 - c трубопроводом 1.

Вход управления автоматического реверсивного блока 5 соединяют с выходом генератора 8, вход управления которого соединяют с выходом экстремального регулятора 9. Вход экстремального регулятора 9 соединяют с выходом схемы измерения потенциала

1О, который одновременно соединяют с одним иэ входов дискриминатора

12, вФорой вход которого соединяют с источником опорного напряжения

13. Выход дискриминатора 12 соединяют с входом управления регулятора защитного тока б. Вход схемы измерения потенциала !О соединяют с датчиком потенциала 1 1, в качестве которого может быть использован медносульфатный неполяриэуюпий1ся электрод сравнения. В качестве схемы измерения потенциалов,10 может быть использована любая измерительная схема аналогОвого напряжения, имеющая входное сопротивление не менее 20 кОм и чувствительность не хуже 10 мВ {например, операционный усилитель на микросхеме), В качестве экстремального регулятора 9 может быть Ъспольэова11 любой известный дифференцирующий усилитель напряжения, согласующийся по входным параметрам с выходом схемы измерения потенциала. На выходе этого усилителя полярность сигнала должна определяться направлением производной входного аналогового сигнала. При постоянном сигнале на входе усилителя на его выходе должен быть сигнал, равный нулю, В качестве генератора 8 может быть использован любой известный низкочастотный генератор, управляемый по напряжению в частотном диапазоне 500-5000 Гц, В качестве источника наложенного напряжения 7 может быть использован любой известный источник постоянного тока, обеспечивающий необходимые для катодной поляризации сооружения величины тока и напряжения.

В качестве дискриминатора 12 может быть использован любой известный дифференциальный усилитель или компара тор (например, микросхема). Порог чувствительности используемой схемы и диапазон входных напряжений зависят от.величины коэффициента передачи

К схемы измерения потенциала, на входе которой сигнал V может меняться и пределах от -0,4 до -2,0 В. !!оэтому диапазон входных напряжений дискриминатора КЧ „, а порог чувствительноВх

В качестве источпика опорного напряжения 13 может бь1ть использован любой стабилизированный игто1вик на272

Устройство для электрохимической защиты от коррозии параллельных тру55 бопроводон, содержащее источник напря жения с автоматическим ренерсинным блоком, включенным между защишаемыми трубопронодами, и соединенную с ним через регулируемые ныпрямител ьвь1е

:3 14 38 пряжения с ных<1дным напряженнем (0,90,95) кВ и амплитудной ттульсаций не более 0,005КЧ, В каЧестве регулятора защитного тока 6 может Оьгг1 использован любой

5 токовый пропорцнональнь1й регулятор с соответствующим диапазоном ре улировки тока (например, тиристор н ключевом режиме) .

Работает устройство следующим образом.

Катодная поляризация трубопроводов осуществляется поочередно н различные полупериоды наложенного напряжения, При постоянстве величины сигнала на выходе схемы измерения потенциала

10 функционирует только канал регулировки защитного тока. При этом величина напряжения с выхода схемы изме-20 рения потенциала сравнивается дискри1 минатором 12 с величиной напряжения, снимаемого с источника опорного напряжения 13 (заданный уровень поляризации сооружения). В случае равен- 25 ства этих напряжений уровень сигнала на выходе дискриминатора 12 равен нулю. Если величина напряжения на выходе источника опорного напряжения 13 преньппает величину напряжения на вы- 30 ходе схемы измерения потенциала 10, то на выходе дискриминатора 12 формируется управляющий сигнал положительной полярности. Если же величина напряжения на выходе источника опор- 35 ного напряжения 13 меньше величины напряжения на выходе схемы измерения потенциала 1.0, то формируется управляющий сигнал отрицательной полярности. Управляющий сигнал с выхо- 40 да дискриминатора 12 воздействует на регулятор защитного тока 6. При.этом при отрицательной полярности управляющего сигнала амплитуда защитного тока уменьшается, а при положитель- 45 ной " увеличивается. Изменения амплитуды защитного тока вызывают соответствующие пропорциональные изменения поляризации сооружения, а следовательно, и величины напряжения на выходе 50 схемы измерения потенциала 10. Автоматическая регулировка амплитуды защитного тока продолжается до момента равенства напряжений на выходах

Источника опорного напряжения 13 и схемы намерения потенциала 10.

При изменении величины напря1кения на выходе схемы измерения потенциала 10 на выходе экстремального

Рег "fH I Р.1 3 ф<1РмвРУс тгч:11Гвт.l ОтI личный От н ул я . J I <>rl II p II o c r b if i i I Ill p уемого сигнала Оттрелелвется знаком лРон знопн ОЙ (HP11 $ MPH lúlllf .111ГИ сН Г вала на выходе схемы измерения иотсн111ала 1О формируется сигнал Отрпп тель— ной полярности, а прн увеличении положительной полярности). Hallpllmeнне с выхода экстремальнОГО регулятора 9 подается на вход управления генератора 8, При этом напряжение положительной полярности влечет уменьшение частоты генерируемых колебаний, а напряжение отрицательной полярности — ее увеличение. Изменение частоты генерируемых колебаний вызыва-ет изменение частоты переключений автоматического реверсивного блока 5, а следовательно уровня поляризации защищаемого сооружения, Регулиронка частоты генератора 8 происходит до момента равенства нулю напряжения на выходе экстремального регулятора 9 (точка экстремума, точка равенства производной нулю) .

Для исключения самонозбуждения устройства при одновременной регулировке по двум каналам (частота H амплитуда) в качестве регулятора тока

6 может быть использонан ПИЛ-регуля" тор, или сигнал с выхода схемы измерения потенциала 10 на вход дискриминатора 12 может подаваться через ключ, включаемый при равенстве ну1 лю сигнала на выходе экстремального р er ул я тора 9 ..

При проверке работоспособности предлагаемого решения на физических моделях смежных трубопроводов изменение частоты следования импульсон защитного тока от 50 до 600 Гц влечет изменение потенциала от -0,85 Ндо

"l,35 В, Дальнейшее унеличение частоты вызывает сни:кение потенциала модели. На резонансной частоте (600 Гц) снижением амплитуды защитного тока от 140 до 100 мА потенциал модели снижен до -0,9 В.

Формула и э обретения

1438? li

Составитель Л, Груднева ! техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Редактор О. Н)ркова

Заказ 2828.Тираж, . Подписное

ВНИИПИ Государствейиого комитета СССР по делам изобретений и открытий

1f3035> Москва> Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород> ул. Проектная, 4 блоки распределенную систему электродов. анодного заземления, о т л.и ч а юще е с я тем, что> с целью повьлиения эффективнос ти защиты, оно

5 снабжено регулируемым генератором, экстремальным регулятором, схемой измерения потенциала с датчиком потенциала „дискриминатором, источником опорного напряжения, регулятором защитного тока и источником наложенного напряжения, причем выход гене ратора соединен с входом управления автоматичес кого реверсивного блока > а вход — с выходом экстремального регулятора, вход которого соединен с выходом схемы измерения потенциала, выход схемы измерения потенциала одновременно соединен с одним из входов дискриминатора, второй вход которого соединен с источником опорного на" пряжения, а выход — с входом регулятора защитногD тока, включенного между источником наложенного напряжения и автоматическим реверсивным блоком,