Система защиты трубопровода от воздействия натекающих и стекающих постоянного и переменного токов, наводимых от внешних источников блуждающих токов


 


Владельцы патента RU 2549800:

Королев Юрий Анатольевич (RU)
Долганов Михаил Львович (RU)

Изобретение относится к области защиты металлических изделий от коррозии. Устройство для защиты трубопровода от воздействия натекающих и стекающих постоянного и переменного токов, наводимых от внешних источников блуждающих токов, содержит конденсаторный блок для фильтрации переменного тока, размещенный в электрическом шкафу, при этом оно выполнено с возможностью подключения к станции катодной защиты (СКЗ) и дополнительно содержит выпрямительный диодный мост с возможностью подключения между анодным заземлителем СКЗ и защищаемым трубопроводом параллельно выходу СКЗ, и балластный нагрузочный резистор, подсоединенный к выходу выпрямительного диодного моста параллельно конденсаторному блоку. Технический результат: повышение надежности устройства защиты трубопровода от воздействия внешних источников постоянного и переменного токов и упрощение его конструкции. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для компенсации постоянного и переменного тока, наведенного в трубопроводе источниками блуждающих токов, например, железнодорожным транспортом, работающим на постоянном или переменном токе.

Трубопроводы при пересечении или параллельном следовании с электрифицированными железными дорогами постоянного или переменного токов попадают в зону влияния поля блуждающих токов, которые, попадая в трубопровод, могут вызывать интенсивную электрокоррозию тела трубы и приводить к разрушению изоляционного покрытия самого трубопровода. Для снижения влияния вышеуказанных отрицательных воздействий на эксплуатацию и техническое обслуживание трубопроводов создаются соответствующие системы защиты. Заявляемое техническое решение предназначено для применения в местах воздействия блуждающих токов на трубопровод, а именно, при пересечении или параллельном следовании трубопровода с электрифицированной железной дорогой или другим источником блуждающих токов.

Известно устройство для компенсации переменного напряжения, индуцированного в металлическом трубопроводе, находящемся в среде и защищенном электроизоляционным материалом (патент RU 2114934, C23F 13/04, опубл. 10.07.98 г.). Устройство содержит регулируемый источник переменного тока, выходы которого подсоединены к двум соединительным точкам на трубопроводе, расположенным на некотором расстоянии одна от другой вдоль трубопровода, снабженный средством для формирования сигнала с амплитудой и фазой, соответствующими переменному напряжению, индуцированному в трубопроводе в продольном направлении. Выходы устройства подсоединены ко входам регулируемого источника переменного тока, при этом регулируемый источник переменного тока выполнен с возможностью формирования, в зависимости от сигнала переменного тока, протекающего вдоль трубопровода, с такими амплитудой и фазой, что ток стремится уменьшить разность напряжений между трубопроводом и средой. Недостатком данного устройства является сложность его конструкции и дороговизна эксплуатации, обусловленная высокой энергозатратностью, т.к. требует мощного источника переменного тока.

Наиболее близким техническим решением является устройство для защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока (патент на изобретение RU 2446234, C23F 13/04, опубликовано 19.08.2010), содержащее ж/б опору с закрепленными на ней клеммным терминалом и электрическим шкафом, в котором размещены: конденсаторный блок отведения переменного тока на заземляющее устройство и предотвращения утечки постоянного тока электрохимической защиты трубопровода, устройство фильтрации отводимого тока по фиксированной частоте, устройство измерения отводимого тока и устройство защиты от импульсных перенапряжений.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает защиты трубопроводов от натекающих и стекающих постоянных токов с трубопровода и компенсирует только переменный ток в трубопроводе, наведенный, например, от линий электропередачи.

Задача заявляемого технического решения заключается в создании устройства, обеспечивающего защиту трубопровода от воздействия натекающих и стекающих постоянного и переменного токов и упрощении его конструкции.

Поставленная задача решается тем, что устройство для защиты трубопровода от воздействия натекающих и стекающих постоянного и переменного токов, наводимых от внешних источников блуждающих токов, содержит конденсаторный блок для фильтрации переменного тока, размещенный в электрическом шкафу, при этом устройство выполнено с возможностью подключения к станции катодной защиты (СКЗ) и дополнительно содержит выпрямительный диодный мост с возможностью подключения между анодным заземлителем СКЗ и защищаемым трубопроводом параллельно выходу СКЗ, и балластный нагрузочный резистор, подсоединенный к выходу выпрямительного диодного моста параллельно конденсаторному блоку.

На рис. 1 приведена схема предлагаемого устройства.

Станция катодной защиты (СКЗ) 1, к которой подключено устройство защиты трубопровода от воздействия блуждающих постоянного и переменного токов, установлена между защищаемым трубопроводом 2 и анодным заземлителем 3. Ток СКЗ управляется посредством потенциала датчика 4, установленного в грунте 5. Ток I стек., стекающий с трубопровода 2 на источник блуждающих токов (ж/д полотно, ЛЭП и т.п.), компенсируется током катодной защиты I скз. Ток I нат, натекающий от источников блуждающих токов на трубопровод, имеет противоположное направление и попадает на трубопровод 2 через диодный мост 7 и нагрузочный балластный резистор 8. Балластный нагрузочный резистор осуществляет защиту трубопровода от натекания на трубопровод обратных блуждающих токов при появлении обратных напряжений между источником блуждающих токов, например, рельсами железной дороги и трубопроводом, при котором станция катодной защиты находится в штатном режиме отключения. Переменный ток через диодный мост 7 заряжает конденсаторный блок 9 и через нагрузочный балластный резистор 8 поступает на защищаемый трубопровод 2.

Электрические параметры элементов, входящих в состав устройства, подобраны таким образом, чтобы предлагаемая система не оказывала влияние на штатную работу станции системы катодной защиты.

Предлагаемое устройство для защиты трубопровода позволяет компенсировать как натекающий, так и стекающий, как постоянный, так и переменный токи от внешних источников напряжения на заземляющее устройство, не требует дополнительных источников питания и не зависит от того, как система подключается к системе труба-анод, поскольку мостовая схема на входе исключает эту ошибку. Устройство обеспечивает надежную защиту трубопровода.

Устройство для защиты трубопровода от воздействия натекающих и стекающих постоянного и переменного токов, наводимых от внешних источников блуждающих токов, содержащее конденсаторный блок для фильтрации переменного тока, размещенный в электрическом шкафу, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью подключения к станции катодной защиты (СКЗ) и дополнительно содержит выпрямительный диодный мост с возможностью подключения между анодным заземлителем СКЗ и защищаемым трубопроводом параллельно выходу СКЗ и балластный нагрузочный резистор, подсоединенный к выходу выпрямительного диодного моста параллельно конденсаторному блоку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к антикоррозионной защите металлических трубопроводов для предотвращения коррозионного разрушения их внутренних и наружных поверхностей и может быть использовано в нефтегазовой промышленности, сфере коммунального хозяйства для снижения аварийности при эксплуатации трубопроводов, транспортирующих коррозионно-активные вещества, проложенных подземным, наземным и надземным способом.

Изобретение относится к области защиты металлических изделий от коррозии. .

Изобретение относится к аккумуляторному водонагревателю и способу защиты резервуара водонагревателя от электрохимической коррозии. .

Изобретение относится к области защиты подземных сооружений от коррозии, в частности, к регулированию потенциалов катодной защиты участков подземных трубопроводов.

Изобретение относится к защите подземных металлических сооружений от коррозии и может быть использовано для корректировки режима катодной защиты подземных трубопроводов с учетом электролитического наводороживания их.

Изобретение относится к оборудованию для электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии и может быть использовано для защиты протяженных трубопроводов, металлических резервуаров, а также в качестве источника тока в различных областях техники.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты трубопроводов от блуждающих токов, вызываемых рельсовым электротранспортом. .

Изобретение относится к области катодной защиты от коррозии. .

Изобретение относится к области защиты от коррозии металлоконструкций, постоянно или периодически эксплуатирующихся в природных средах, преимущественно корпуса судна, находящегося в морской воде.

Изобретение относится к области катодной защиты металлических объектов от коррозии и может быть использовано для объектов, находящихся в контакте с электропроводной жидкостью. Устройство содержит антенный электрод для подачи электрического нагрузочного тока в электропроводную жидкость, защитный электрод, источник защитного тока, электрически связанный с проводящей частью поверхности и защитным электродом, при этом источник защитного тока выполнен с возможностью изменения защитного тока в ответ на изменение в нагрузочном токе. Способ включает подачу нагрузочного тока в электропроводную жидкость, изменение защитного тока в ответ на изменение в нагрузочном токе, причем защитный ток протекает между электропроводной частью поверхности и защитным электродом. Процессорное устройство содержит компьютерную программу для осуществления управления катодной защитой объекта указанным способом. Изобретение позволяет повысить эффективность коррозионной защиты. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области защиты подземных трубопроводов от коррозии и может быть использовано для защиты трубопроводов, проложенных на территории компрессорных и насосных станций. Способ включает определение коэффициента влияния каждой станции катодной защиты (СКЗ) на потенциал в контрольных точках трубопроводов по формуле Aji=ΔUji/Ij, где ΔUji - наложенный потенциал, B, при силе тока Ij, A, в j-й станции, измеренный в i-й точке контроля, расчет оптимальных значений силы тока каждой станции при значении потенциала в контрольных точках, близком к критериальному значению, и установку оптимальных значений силы тока на выходе СКЗ, при этом выявляют наиболее нагруженную СКЗ по максимальной силе катодного тока на выходе станции, определяют периодическими измерениями в течение года максимальное и минимальное годовые значения силы тока на выходе выявленной наиболее нагруженной СКЗ до регулирования параметров катодной защиты и текущее значение силы тока, измеренное на момент регулирования, и определяют критериальное значение потенциала по формуле: где Umax и Umin - максимальный и минимальный по модулю защитные потенциалы, B; Iиз, Imax, Imin - текущее, максимальное и минимальное годовые значения силы тока на выходе наиболее нагруженной станции, A. Технический результат: повышение эффективности катодной защиты подземных трубопроводов в условиях изменения электрических свойств грунта. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области защиты металлических сооружений от электрохимической коррозии и грозовых разрядов. Способ включает использование системы катодной защиты от коррозии, содержащей источник постоянного тока и углеграфитовое анодное заземление, с системой молниезащиты, содержащей стержневой молниеприемник и токоотвод, посредством контактного устройства и стального электрода сравнения, при этом углеграфитовое анодное заземление системы катодной защиты используют в качестве контура заземления молниезащиты, устанавливают режимы работы «режим без грозы» и «режим гроза», причем катодную поляризацию металлических объектов обеспечивают в постоянном режиме, а режим грозоотведения подключают к системе катодной защиты в период опасности грозовых разрядов, при этом обеспечивают отведение грозовых разрядов от защищаемого объекта путем наведения на систему молниезащиты положительного электрохимического потенциала, величина которого не превышает 90 В относительно стального электрода сравнения. Технический результат - обеспечение сохранности производственных объектов от грозовых разрядов, предотвращение коррозионных разрушений элементов системы молниезащиты, защищаемых сооружений и подземных трубопроводов. 3 ил., 3 табл.
Наверх