Устройство для измерения максимальной скорости коррозии магистральных трубопроводов

 

Изобретение относится к защите от коррозии и может быть использовано для количественного определения максимальной скорости коррозии по глубине проникновения подземных стальных сооружений по предельному току кислорода, а также для определения их надежности, срока службы и выбора режимов их электрохимической защиты. Цель изобретения-упрощение, повышение точности и производительности измерений путем их автоматизации. УстИзобретение относится к эксплуатации подземных магистральных и технологических трубопроводов и других стальных сооружений и может быть использовано для Определения их надежности, срока службы и выбора режимов их электрохимической защиты. Цель изобретения - упрощение, повышение производительности и точности измерений путем их автоматизации. ройство содержит источник 1 поляризующего напряжения, переключателя 2 на два положения , конденсатор 3, потенциостат 4, датчик 5, катод которого подключен к входу измерительного преобразователя 6, нагруженный измерительным прибором 8. Общий контакт переключателя первой группы подключен к аноду датчика, первый контакт группы - к выходу потенциостата 4, между вторым контактом первой группы и общим контактом второй группы включен конденсатор 3, первый и второй контакты второй группы соединены соответственно с выходом источника 1 и общей точкой схемы, а в качестве измерительного резистора 7 используется потенциометр. Устройство работает на принципе того, что потенциал полуволны вольтамперограммы восстановления кислорода определяют путем измерения собственного потенциала датчика, погруженного в грунт, между его анодом и катодом при разомкнутой цепи и увеличения его на 0,2 В. Затем при этом потенциале регистрируют установившееся значение предельного тока кислорода, по плотности которого судят о максимально возможной скорости коррозии. 2 ил. На фиг.1 представлена электрическая схема устройства; на фиг.2 - график зависимости тока датчика от его потенциала. Устройство, содержит источник 1 постоянного напряжения, переключатель 2 на два положения, конденсатор 3, усилитель-потенциостат 4, датчик 5, имеющий анод и катод, который подключен к входу измерительного преобразователя 6, между входом и выходом которого включен измеритель (Л С о ю N о ю 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 23 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4635007/02 (22) 12.01.89 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (71) Томский политехнический институт (72) Ю.А.Иванов, С.В.Чертов и В.И.Хижняков (53) 620.197.5(088.8) (56) Журнал "Коррозия и защита от коррозии в нефтегазовой промышленности. ВНИИОЭН Г, М.; 1982, N 9, с, 18-20.

Авторское свидетельство СССР

N. 424062, кл. G 01 N 27/48, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ КОРРОЗИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к защите от коррозии и может быть использовано для коли- . чественного определения максимальной скорости коррозии по глубине проникновения подземных стальных сооружений по предельному току кислорода, а также для определения их надежности, срока службы и выбора режимов их электрохимической защиты. Цель изобретения — упрощение, повышение точности и производительности измерений путем их автоматизации. УстИзобретение относится к эксплуатации подземных магистральных и технологических трубопроводов и других стальных сооружений и может быть использовано для

Определения их надежности, срока службы и выбора режимов их электрохимической защиты.

Цель изобретения — упрощение, повышение производительности и точности измерений путем их автоматизации..„.. Ж„, 1694698 А1 ройство содержит источник 1 йоляризующего напряжения, переключателя 2 на два положения, конденсатор 3, потенциостат 4, датчик 5, катод которого подключен к входу измерительного преобразователя 6, нагруженный измерительным прибором 8. Общий контакт переключателя первой группы подключен к аноду датчика, первый контакт группы — к выходу потенциостата 4, между вторым контактом первой группы и общим контактом второй группы включен конденсатор 3, первый и второй контакты второй группы соединены соответственно с выходом источника 1 и общей точкой схемы, а в качестве измерительного резистора 7 используется потенциометр. Устройство работает на принципе того, что потенциал полуволны вольтамперограммы восстановления кислорода определяют путем измерения собственного потенциала датчика, погруженного в грунт, между его анодом и катодом при разомкнутой цепи и увеличения его на 0,2 В. Затем при этоЬ1 потенциале регистрируют установившееся значение предельного тока кислорода, по плотности которого судят о максимально возможной скорости коррозии. 2 ил, На фиг.1 представлена электрическая схема устройства; на фиг,2 — график зависимости тока датчика от его потенциала.

Устройство, содержит источник 1 постоянного напряжения, переключатель 2 на два положения, конденсатор 3, усилитель-потенциостат 4, датчик 5, имеющий анод и катод, который подключен к входу измерительного преобразователя 6, между входом и выходом которого включен измеритель1694698

1-!6 = Ig ВЬ7 (4) ный резистор 7 и нагруженный измерительным прибором 8. Переключатель выполнен с двумя группами контактов, причем общий контакт первой группы подключен к аноду датчика, первый контакт первой группы — к 5 выходу потенциостата 4, к которому подключен также его инвертирующий вход, между вторым контактом 6 первой группы и общим контактом второй группы включен конденсатор 3, первый и второй контакты (а, 10 б) второй группы соединены соответственно с выходом источника 1 и общей точкой схемы, а измерительный резистор выполнен в виде потенциометра.

Связи с помощью двух контактных 15 групп, конденсатора, источника постоянного напряжения и датчика — с входом и выходом потенциостата обеспечивает установку потенциала полуволны, при котором происходит более точное измерение максималь- 20 ной скорости коррозии по предельному значению тока кислорода и тем самым достижения цели изобретения, Скорость коррозии определяется по следующей формуле: 25 где Ig Р— значение предельного тока кислорода; 30

К- коэффициент пересчета, определяемый экспериментально.

Визуальное определение потенциала полуволны снижает точность и производительность измерений. 35

Экспериментальными исследованиями было установлено, что для всех типов грунтов соблюдается следующее условие:

<р 1/2 — po = — 0,2 В, (2) 40 где фр — стационарный потенциал датчика при Ig =О, вто время как величина рр может существенно изменяться в зависимости от типа грунта. р >/2 — потенциал

45 полуволны.

С другой стороны, было установлено, что если на датчик подать сразу потенциал р )/2,, то его ток Ig скачком возрастает до большого значения и быстро падает до величины Ig" (фиг.2).

Для определения скорости коррозии измеряют автоматически величину рр согласно(2)уменьшаютего на(-0,2 В), подают 55 это полученное значение рi/2 на датчик и измеряют !в"Р с помощью обычного показывающего прибора, например вольтметра. Причем, учитывая, что коэффициент К в (1) остается постоянным для обширных районов и для постоянного типа изоляции трубопровода, что имеет место на практике, используется показывающий прибор с плавной регулировкой чувствительности, отградуированный в размерности скорости коррозии, мм/год.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии переключатель находится в положении б, а датчик введен в грунт к поверхности контролируемого трубопровода. Усилитель 3 имеет высокое входное сопротивление, а его входной ток практически равен нулю. Поэтому при подключении датчика, введенного с помощью зонда в грунт, на конденсаторе 7 устанавливается потенциал уъ (1в=0). Затем переключатель 2 переводится в положение а, при этом конденсатор 7 остается заряженным до Io и последовательно с ним включается источник 1 с напряжением, равным 0,2

В. Поэтому к аноду датчика-4 с выхода усилителя 3 прикладывается напряжение полуволны (в соответствии с (2): р q/2 = у"р — 0,2 В, (3) При этом ток датчика (фиг.2) скачком возрастает до некоторого максимального значения и затем в течение 1-3 мин падает до некоторого установившегося значения предельного тока Ig"Р, которое преобразуется усилителем 6 в пропорциональное напряжение где Йьт- величина сопротивления измерительного резистора 7 (потенциометра). Напряжение U6 поступает на показывающий прибор 8, с которого отсчитывают показание в размерности скорости коррозии мм/год. Калибровку измерителя производят регулировкой потенциометра.

Предлагаемое устройство позволяет по сравнению с существующими существенно упростить и автоматизировать методику измерений, повысить их производительность и точность.

Формула изобретения

Устройство для измерения максимальной скорости коррозии магистральных трубопроводов, содержащее источник постоянного напряжения, преобразователь, переключатель на два положения, конденсатор, усилитель-потенциостат, датчик, включающий анод и катод, причем катод подключен к входу преобразователя, 1б94698

Р(/

Шаг. 1

Составитель Л.Груднева

Редактор E.Çóáèåòîâà Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Шевкун

Заказ 4133 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 между входом и выходом которого включен измерительный резистор, и измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности и производительности измерения путем их автоматизации, переключатель выполнен с двумя группами контактов, причем общий контакт первой группы подключен к аноду датчика, первый контакт первой группы — к выходу потенциостата, к которому подключен и его инвертирующий вход, между вторым контактом первой группы и общим контактом второй группы включен конден5 сатор, первый и второй контакты второй группы соединены соответственно с выходом . источника и общей точкой схемы, причем измерительный резистор выполнен в виде потен циометра.