Способ обнаружения обрывов протяженных анодных заземлителей

Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных трубопроводов. Способ включает выявление поврежденной секции протяженного анодного заземлителя (ПАТ), а затем нахождение места повреждения на секции, при этом к концу секции подключают низкочастотный генератор тока, работающий на частотах менее 100 Гц, с помощью измерителя и датчика индуктивности определяют положение ПАТ в грунте, поиск места обрыва производят при помощи измерения поперечного градиента потенциала поверхности земли между измерительными электродами, при этом первый электрод расположен над ПАТ, а второй электрод - на расстоянии не менее 7 м со стороны, противоположной защищаемому трубопроводу, перпендикулярно ходу движения, причем измерения проводят с шагом 1 м, при определении измерителем максимального сигнала устанавливают контрольный знак, далее генератор переключают на другой конец поврежденной секции ПАТ и проводят измерения в обратном направлении, а за место повреждения ПАТ принимают среднюю точку между двумя контрольными знаками, установленными в местах обнаружения максимальных значений измеренных сигналов. Технический результат: повышение точности локализации повреждений ПАТ, что приводит к снижению трудоемкости при ремонте повреждений. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных трубопроводов и служит для обнаружения обрывов протяженных анодных заземлителей в системах катодной защиты подземных трубопроводов.

Известен индукционный способ поиска повреждений протяженных анодных заземлителей (далее ПАЗ). Сущность способа заключается в подаче сигнала генератора на секцию ПАЗ и поиске места повреждения протяженного ПАЗ по величине затухания сигнала. Поиск мест повреждения ПАЗ выполняется в три этапа: 1-й этап - выявление поврежденной секции ПАЗ; 2-й этап - локализация зоны повреждения на секции ПАЗ; 3-й этап - поиск места повреждения ПАЗ. Выявление поврежденной секции ПАЗ проводится измерением тока катодной защиты, протекающего между последовательно соединенными секциями. Измерения выполняются миллиамперметром на выводах ПАЗ в соединительных контрольно-измерительных пунктах (КИП). Отсутствие тока катодной защиты в цепи соединения секций ПАЗ свидетельствует о наличии повреждений на приходящей в соединительный КИП секции ПАЗ. Проверка обрыва выполняется измерением сопротивления секции ПАЗ. Измеренное сопротивление не должно быть более 1 Ом плюс сопротивление удлиняющего измерительного кабеля. Для поиска обрыва ПАЗ используется поисково-диагностическое оборудование, работающее на частотах менее 512 Гц и с величиной сигнального тока более 50 мА. Для локализации участка ПАЗ с повреждением на выявленной поврежденной секции протяженного A3 поочередно в начале и в конце секции подключается сигнальный генератор поисково-диагностического комплекса, поисковым модулем проводится измерение затухания сигнала. В качестве поискового модуля используется трубопроводный дефектоскоп vLocDM (или vLocDM 2) или трассопоисковая система RD 4000 (или RD 8000). В точках скачкообразного снижения уровня сигнала (более чем в 2 раза) и при достижении значения сигнала менее 10% устанавливаются контрольные знаки. Изменение уровня сигнала представляется в виде графика. Определение места повреждения ПАЗ проводится на участке, ограниченном контрольными знаками при подключении сигнального генератора к обоим концам ПАЗ. Точка над ПАЗ с минимальным значением сигнала генератора является местом повреждения ПАЗ (Специализированный научный журнал «Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов», 2013, №4(12), стр. 47-49).

Недостатком известного способа является большая погрешность измерений, составляющая 3-8 м.

Погрешность измерений 3-5 м обусловлена малой измерительной базой (расстоянием между электродами) А-рамки поискового модуля и использованием частот выше 100 Гц. При данных частотах возможно наведение сигнала бесконтактным способом от анодного заземлителя на трубопровод. Такой сигнал при определенных условиях окружающей среды (сухие грунты, грунты с высоким удельным электрическим сопротивлением) будет являться помехой, не позволяющей определить место повреждения. Также измерение продольного градиента потенциала может не обеспечивать достаточный полезный сигнал, который является разностью сигналов между электродами. Дополнительная погрешность в 2-3 м в локализации места повреждения обусловлена погрешностью регистратора GPS данных поискового модуля.

Задачей изобретения является повышение точности локализации повреждений протяженных анодных заземлителей, что в свою очередь ведет к снижению трудоемкости и экономических потерь при ремонте повреждений ПАЗ.

Поставленная задача решается тем, что в способе обнаружения обрывов протяженных анодных заземлителей согласно изобретению к концу секции протяженного анодного заземлителя подключают низкочастотный генератор тока, работающий на частотах менее 100 Гц, с помощью измерителя и датчика индуктивности определяют положение анодного заземлителя в грунте, поиск места обрыва анодного заземлителя производят при помощи измерения поперечного градиента потенциала поверхности земли между измерительными электродами, при этом первый электрод расположен над протяженным анодным заземлителем, а второй электрод - на расстоянии не менее 7 м со стороны, противоположной защищаемому трубопроводу, перпендикулярно ходу движения, измерения проводят с шагом 1 м, при определении измерителем максимального сигнала устанавливают контрольный знак, далее генератор переключают на другой конец поврежденной секции анодного заземлителя и проводят измерения в обратном направлении, за место повреждения анодного заземлителя принимают среднюю точку между двумя контрольными знаками, установленными в местах обнаружения максимальных значений измеренных сигналов.

Способ основан на измерении ЭДС индуктивного преобразователя, помещенного в переменное магнитное поле прямого проводника, с помощью поисково-диагностического комплекса, состоящего из низкочастотного генератора, временного заземления, измерителя, датчика индуктивности и измерительных электродов.

На чертеже представлена схема осуществления способа обнаружения обрывов протяженных анодных заземлителей.

Измерения растекания тока и электрического сопротивления секций ПАЗ позволяют выявить поврежденную секцию 1.

Для обнаружения места разрыва ПАЗ 2 необходим сигнальный ток частотой менее 100 Гц на поврежденной секции, который создается путем подключения низкочастотного генератора поисково-диагностического комплекса 3 к концу секции ПАЗ на соединительном контрольно-измерительном пункте 4 с временным заземлением 5, оборудованном на расстоянии не менее 10 м от ПАЗ.

Далее с помощью измерителя 6 и датчика 7 индуктивности поисково-диагностического комплекса определяется положение ПАЗ в грунте.

После выполнения трассировки ПАЗ по всей длине поврежденной секции поиск места повреждения на секции производится методом измерения поперечного градиента потенциала поверхности земли между измерительными электродами с помощью измерителя 6 вдоль линии ПАЗ.

Первый электрод 8 располагается над ПАЗ, а второй электрод 9 - на расстоянии не менее 7 м со стороны, противоположной защищаемому трубопроводу, перпендикулярно ходу движения. Измерения проводятся с шагом 1 м.

При определении максимального сигнала измерителем устанавливается контрольный знак.

Далее генератор переключается на другой конец 10 поврежденной секции ПАЗ, и измерения проводятся в обратном направлении.

За место обрыва ПАЗ принимается средняя точка между двумя контрольными знаками, установленными в местах обнаружения максимальных значений измеренных сигналов.

Достоинством заявляемого способа является увеличение измерительной базы (разнос электродов) до 7 м и более. Производится измерение поперечного градиента потенциала, что увеличивает по абсолютной величине значение полезного сигнала; измерения проводятся на частотах менее 100 Гц без использования регистратора GPS данных. Погрешность измерений составляет 1 м.

Способ обнаружения обрывов протяженных анодных заземлителей, включающий выявление поврежденной секции протяженного анодного заземлителя, а затем нахождение места повреждения на секции протяженного анодного заземлителя, отличающийся тем, что к концу секции протяженного анодного заземлителя подключают низкочастотный генератор тока, работающий на частотах менее 100 Гц, с помощью измерителя и датчика индуктивности определяют положение анодного заземлителя в грунте, поиск места обрыва анодного заземлителя производят при помощи измерения поперечного градиента потенциала поверхности земли между измерительными электродами, при этом первый электрод расположен над протяженным анодным заземлителем, а второй электрод - на расстоянии не менее 7 м со стороны, противоположной защищаемому трубопроводу, перпендикулярно ходу движения, измерения проводят с шагом 1 м, при определении измерителем максимального сигнала устанавливают контрольный знак, далее генератор переключают на другой конец поврежденной секции анодного заземлителя и проводят измерения в обратном направлении, а за место повреждения анодного заземлителя принимают среднюю точку между двумя контрольными знаками, установленными в местах обнаружения максимальных значений измеренных сигналов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обнаружению замыканий на землю в электрической сети. Сущность: способ включает обнаружение короткого замыкания на землю на основе измеренных трехфазных токов iA, iB и iC и получение момента времени t, соответствующего моменту времени, когда было только что обнаружено короткое замыкание на землю; определение того, является ли это короткое замыкание на землю однофазным коротким замыканием на землю или двухфазным коротким замыканием на землю, на основе трех инкрементных фазных токов ΔiA, ΔiB и ΔiC в момент времени t; и когда определено однофазное короткое замыкание на землю, определение того, является ли это короткое замыкание на землю коротким замыканием выше по линии или коротким замыканием ниже по линии, на основе амплитуды инкрементного фазного тока замкнутой фазы.

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано для избирательного контроля сопротивления изоляции многофазных сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение чувствительности дистанционной защиты.

Изобретение относится к поиску трассы и определению мест повреждения электропроводки индукционным методом. Сущность: способ осуществляется подачей переменного напряжения в исследуемую линию от генератора и обнаружением магнитного поля приемником, настроенным на частоту генератора.

Изобретение относится к релейной защите и автоматике распределительных сетей, характеризующихся малыми установившимися токами при однофазных замыканиях. Сети - сложной конфигурации с большим числом ответвлений.

Изобретение относится к области контроля состояния высоковольтных воздушных линий (ВЛ) и может быть использовано для контроля состояния изоляторов ВЛ. Заявленная система содержит терминал контроля, который связан оптоволоконной линией с модулями первичной обработки, размещенными на опорах ВЛ.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности определения места замыкания.

Изобретение относится к линиям электроснабжения, в частности к определению местоположения электрических повреждений. Способ заключается в том, что в момент короткого замыкания измеряют на одной или смежных тяговых подстанциях напряжение на шинах, токи линий, питающих контактные сети, и фазовые углы токов.

Изобретение относится к области технического обслуживания воздушных ЛЭП с изолированной нейтралью бесконтактным способом. Сущность: зафиксированный аварийный сигнал преобразуют с помощью преобразования Фурье в ряды значений амплитуд и фазовых углов гармонических составляющих, пропорциональных напряженности электрического и магнитного поля ЛЭП различных частот, вычисляют векторную сумму ряда комплексных значений, у которых модуль получается в результате перемножения амплитуды гармонической составляющей определенной частоты, пропорциональной напряженности электрического поля, на соответствующую амплитуду гармонической составляющей этой же частоты, пропорциональной напряженности магнитного поля, а аргумент получают в результате вычитания из аргумента гармонической составляющей этой же частоты, пропорциональной напряженности электрического поля, соответствующего аргумента гармонической составляющей, пропорциональной напряженности магнитного поля.

Изобретение относится к локализации места замыкания на землю в электрической сети. Технический результат: повышение точности результата локализации независимо от процента подземных кабелей.

Изобретение может быть использовано для защиты от электрохимической коррозии сварной металлоконструкции из близких по физико-химическим свойствам и толщинам заготовок.

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и мониторингу, в частности к измерению величин потенциалов, скорости коррозии и температуры при защите от коррозии наружных поверхностей сооружений и оборудования, и может быть использовано в самых различных отраслях промышленности, в строительстве, коммунальном и сельском хозяйствах.

Изобретение относится к оборудованию для систем защиты подземных и подводных трубопроводов от коррозии. Устройство содержит источник питания, соединенный кабелями с участком защищаемого трубопровода и анодным заземлителем, при этом оно содержит блок управления, соединенный через регулирующий блок с источником питания, выполненным в виде источника ЭДС, совмещен с частью защищаемого трубопровода и представляет собой два полукольца, оребренных продольными ребрами и снабженных продольными фланцами с крепежными отверстиями, выполненными из гидростойкого диэлектрического материала с высокой теплопроводностью, покрывающих часть защищаемого трубопровода, причем внутри продольных ребер по всей их длине помещены зигзагообразные ряды теплоэлектрических секций, состоящие из соединенных между собой термоэмиссионных преобразователей, состоящих из пары отрезков, выполненных из разных металлов, концы которых расплющены и плотно прижаты друг к другу и расположены в зоне нагрева и охлаждения вблизи кромки продольных ребер и поверхности участка трубопровода параллельно их поверхности, при этом свободные концы секций каждого ребра с одной стороны соединены через токовыводы с одноименными зарядами с регулирующим блоком, с противоположной стороны через коллекторы, токовыводы с одноименными противоположными зарядами и соединительный кабель с анодным заземлителем.

Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных, подводных и наземных металлических сооружений от коррозии, в частности нефтегазовых стальных трубопроводов.

Изобретение относится к защите подземных сооружений и трубопроводов от электрохимической коррозии и может быть использовано для восстановления глубинных анодных заземлителей ГАЗ.

Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных сооружений от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтегазовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления.
Изобретение относится к области защиты металлоизделий от атмосферной коррозии при хранении их на открытых площадках, в неотапливаемом помещении, а также в штабелях в процессе длительного хранения в условиях создания запаса госрезерва в жестких и особо жестких условиях тропического, субтропического и морского климата, связанных с повышенными температурами, высокой относительной влажностью и возможным подкислением поверхностной пленки влаги за счет выпадения кислотных дождей, и может быть использовано в машиностроении, металлургии, в сельскохозяйственном производстве и на предприятиях госрезерва.

Изобретение относится к устройствам для катодной защиты нефтепромысловго оборудования, в частности погружного насоса. .

Изобретение относится к способам защиты от коррозии морских объектов техники широкого назначения. .

Изобретение относится к области электрохимии, а именно к технологии изготовления нерастворимого титанового анода для электрохимических процессов, и может быть использовано для изготовления анодных заземлителей цилиндрической формы.

Изобретение относится к защите подземных сооружений от коррозии и может быть использовано при контроле работы устройств катодной защиты от коррозии. Сущность: поиск места повреждения протяженного анодного заземлителя (ПАЗ) индукционным способом осуществляют в три этапа с использованием различных схем подключения источников переменного тока к ПАЗ и с использованием переменного тока с частотой ниже 128 Гц, исключая частоты 100 и 50 Гц. Технический результат: повышение точности определения места повреждения протяженного анодного заземлителя, уложенного на расстоянии менее 1 м от трубопровода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Наверх