Устройство для телеконтролякатодной защиты трубопроводов

 

Союз Советскик

Социалистииескив

Реснублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х А iОРСКОМУ C®È aaaanav (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 280279 (21) 2735627/18-24

<»1796897 (я) м. кл. с <рисаедмнеиием заявки Мо (23) Приоритет

G 08 С 25/02

ГосударственныЯ номятет

СССР яо делам нзобретеннЯ я открытнЯ

Опубликовано 15.0181. Бюллетень N9 2

Дата опубликования описания 15.0181 (53) УДК 621 - 398 (088.8) (72) Автор изобретения

Н.В. Даки

Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов "ВНИИГАЗ" (71) Заявмтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕКОНТРОЛЯ КАТОДНОЙ

ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к электрохимической защите металлических трубопроводов от коррозии и может найти применение в нефтяной и газовой промьааленности.

Известно устройство для телеконтроля катодной защиты трубопровода, в котором для передачи информации используются трубопроводный кайал и высоковольтная линия, проложенная вдоль трассы трубопровода (1jДля реализации этого устройства требуется применение сложных систем запоминания и модуляции станций ка- тодной защиты, что является недостатком.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для телеконтроля катодной защиты трубопроводов, содержащее на пункте управления шаговый искатель, контактное поле которого подключено между измерительным блоком и блоком управления, и формирователь команд, пункт управления соединен через линию связи с каждым контролируемым пунктом, содержащим дешифратор адреса и шаговый искатель, через контактное поле которого блок управления соединен с выходом электрода срав° P « П т;::.

, " у г М1 > > Ф.". -: нения и с выходом положительного и отрицательного потенциала станции катодной защиты, выход отрицательного потенциала которой через нзме5 рительный пункт и электрод сравнения . которой непосредственно подключен к трубопроводу (21.

Недостатком данного устройства является необходимость применения

10 специальных высоковольтных дросселей для присоединения приемно-передающей аппаратуры к проводам высоковольтной линии, что приводит к снижению точности измерения парамет15 ров электрохимической защиты.

Цель изобретения †.повышение. надежности злектрохимической защиты трубопроводов путем увеличения точности измерения параметров катодной

20 защиты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для- телеконтроля катодной защиты трубопроводов, содержащее на пункте управления шаго25 вый искатель, контактное поле которого подключено между измерительным блоком и блоком управления, н формирователь команд, пункт управления соединен через линию связи с каждым

З0 контролируемым пунктом, содержащим

796897 дешифратор адреса и шаговый искатель, через контактное поле которого блок управления соединен с выходом электрода сравнения и с выходами положительного и отрицательного потенциала станции катодной защиты, выход отрицательного потенциала станции катодной защиты, выход отрицательного потенциала которой через измерительный пункт и электрод сравнения которой непосредственно подключены к трубопроводу, линия связи выполнена на защитной оболочке телефонного кабеля связи, на пункте управления введены элемент блокировки измерительного блока и фильтр, который подключен между измерительным блоком 15 и формирователем команд, формирователь команд и блок управления соединены через элемент блокировки измерительного блока с трубопроводом и с защитной оболочкой телефонного кабе- 20 ля связи, подключенной на каждом контролируемом пункте к блоку управления и дешифратору адреса.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема пункта управления; на 25 фиг. 2 — принципиальная схема контролируемого пункта устройства.

Устройство для телеконтроля катодной защиты трубопроводов содержит, трубопровод 1, проложенный вдох.ь трассы трубопровода, защитной оболочки телефонного кабеля 2 связи, на пункте унравления — элемент 3 блокировки измерительного блока, два входа которого подключены к трубопроводу и к тОкопроводящей оболочке кабеля связи 2, а его выходы подключены к формирователю 4 команд, содержащего шунтирующий контакт 5 телефонного номеронабирателя. Импульсный кон- 40 такт 6 телефонного номеронабирателя. подключен к шине "плюс" и к обмотке

7 реле повторителя, а его размыкающийся контакт 8 подключен к шине

"плюс" и через диод к шунтирующему 45 контакту 5. Размыкаицийся контакт 9 реле повторителя подключен к контакту 5 и входу фильтра 10, выход которого подключен к измерительному блоку 11, содержащего измерительные 50 приборы 12 и диод 13. Коммутатор 3 подключен к шине "минус" блока управления 14 и к обмотке 15 приемного реле, которая через диод подключена к шунтирующему контакту 5. Замыкающийся контакт 16 приемного реле подключен к шине "плюс", к обмотке 17 шагового искателя и через замыкающийся контакт 18 реле возврата, раэмыкающийся якорный контакт 19 шагового искателя 20 к контакту положения 20,

Обмотка 21 реле возврата через свой замыкающийся контакт 22 подключена к контакту положения 20, контактное. иоле 23 шагового искателя подключе- 65 но между блоком управления 14 и измерительным блоком 11.

На каждом контролируемом пункте устройство (фиг. 2) содержит станцию катодной 24 защиты, подключенную через шунт 25 к трубопроводу 1 и к анодному эаэемлителю 26. В дешифраторе адреса 27 обмотка 28 приемного реле подключена через диод к защитной оболочке телефонного кабеля 2 связи, а через раэмыкающийся контакт

29 реле передачи, стабилитрон 30 к шине "плюс". Обмотка 31 приемного шагового искателя подключена к шине

"плюс", а через замыкающийся контакт 32 приемного реле к шине "минус". Кроме того, параллельно контак- ту 32 подключены последовательно соединенные замыкающийся контакт 33 реле возврата, якорный контакт 34 и контакт положения 35 приемного шагового искателя. Обмотка 36 передающего шагового искателя подключена к шине "плюс", а через замыкающийся контакт 37 реле синхронизации к шине

"минус". Кроме того, параллельно контакту 37 подключены последовательно соединенные замыкающийся контакт 38 реле возврата, размыкающийся якорный контакт 39 и контакт положения 40 передающего шагового искателя. Кон тактное поле 41 приемного шагового искателя подключено к шине "плюс" и к обмотке 42 реле времени, которая через размыкающийся контакт 43 реле возврата, размыкающийся контакт 44 реле фиксации цикла подключена к шине "минус". Обмотка 45 реле передачи подключена к шине "плюс" и через параллельно включенные замыкающиеся контакты 46 реле синхронизации 47 реле передачи, контакт 44 подключена к шине "минус". В блоке управления

48 обмотка 49 реле синхронизации зашунтирована конденсатором и через резистор 50, размыкающийся контакт

51 реле возврата, диод 52, замыкаю" щийся контакт 53 реле времени подключена к шине "минус". Дополнительно резистор 50 зашунтирован замыкающимся контактом 54 реле синхронизации, а диод 52 через раэмыкающийся кон,такт ф5 реле синхронизации, размыкающийся контакт 56 реле передачи под ключен к токопроводящей оболочке кабеля 2 связи. Обмотка 57 реле вс зврата подключена к шине "плюс" и к замыкающему контакту 58 реле возвра та. Обмотка 59 реле фиксации цикла подключена к шине "плюс" и через замыкающийся контакт 60 реле времени подключена к шине "минус". Замыкающийся контакт 61 подключен к токопроводящей оболочке кабеля 2 связи, куда подключен также контакт 62. Контактное поле 63 шагового искателя, .подключено между электродом 64 срав- нения и блоком управления 48.

796897

Устройство работает следующим образом.

Вдоль трассы металлического трубо,провода 1 проложен телефонный кабель связи, имеющий изолированную от земли защитную оболочку из алюминия или свинца. Для осуществления. контроля параметров электрохимической защиты организуется гальванический канал связи на постоянном токе, где в качестве проводников используется упомянутый трубопровод и защитная оболочка телефонного кабеля 2 связи.

Подключение измерительных цепей (станция защиты 24), измерительный шунт 25, электрод 64.сравнения к каналу связи осуществляется по команде 1$ с пункта управления (фиг. 1) путем передачи по каналу связи соответствующего количества импульсов постоянно1.

ro тока положительной (относительно .трубопровода) полярности. И

Командные импульсы. формируются путем коммутации обмотки в реле повторителя импульсным контактом 6 телефонного номеронабирателя; Положительные импульсы подаются на элемент блокировки измерительного блока 3 через контакт 8 реле повторителя и диод.

При взводе пружины (на фиг. 1 не по- . казана) телефонного номеронабирателя его шунтирующий контакт 5 размыкается, что защищает измерительные приборы 12 от действия командных импульсов высокого напряжения. Величи на напряжения командных импульсов выбирается в 2-3 раза больше ь|аксимального напряжения станций катодной защиты.

Командные импульсы на контролируе". мом пункте (фиг. 2) вызывают срабатывание приемного реле, причем íà его обмотку 28 импульсы поступают через g} стабилитрон 30 и диод, что эащищает приемное реле от ложных срабатываний при появлении импульсов меньшей амплитуды или противоположной полярности. Замыкание контактов 32 приемного реле вызывает движение приемного шагового искателя (обмотка 31} и при поступлении требуемого количества командных импульсов замыкается цепь в контактном поле 41 и срабатывает реле времени (обмотка 42). По истечении промежутка времени 1-3 с замыкается проскальзывающий контакт

53 реле времени и через контакты 55 и 56 в канал связи посылается отрицательный (относительно трубопрово- $$ да) синхронизирующий импулвс. Длительность синхронизирующего импульса обеспечивается созданием выдержки времени на срабатывании реле сикхрониэации за счет шунтирования его . щ обмотки 49 конденсатором и последовательного с обмоткой включения резистора 50. Проскальэывакщий контакт 53 реле времени обеспечивает защиту цепей передачи от ложных срабатываний при движении приемного шагового искателя, поскольку все приемные шаговые искатели двигаются синхронно. При срабатывании и реле синхронизации своими контактами 54 шунтирует резистор 50, а контактором 46 эапитывает обмотку 45 реле передачи, которое с помощью своего контакта

47 переходит на самоудержание. Контакт 37 реле синхронизации запитыва:ет обмотку 36 передающего шагового искателя и ротор в контактном поле

63 шагового искателя делает первый шаг, подключая анодное заземление

26 через контакты 61 реле передачи к защитной оболочке телефонного кабеля 2 связи.. После отсчета време(ни передачи (10-15 с) замыкаются контакты .60 реле времени и срабатывает реле фиксации цикла, которое своим контактом 44 возвращает реле времени и реле передачи в исходное состояние. При этом размыкается контакт 60, замыкается контакт 44 и реле времени запускается по второму циклу. Аналогичным образом подключается к каналу связи измерительный шунт 25 и электрод сравнения 64.Ilocле завершения последнего цикла передачи ротор в контактном поле 63 шагового искателя становится в положение, при котором получает питание обмотка 57 реле возврата, которое своим контактом 58 переходит на самоудержание, а контактами ЗЗ н 38 осуществляет возврат в исходное состояние приемного и передающего шагового искателя (обмотки 31 и 36).

Исходное состояние шаговых искателей контролируется контактами положения 35 и 40. Контакт 29 реле передачи осуществляет защиту приемного реле от ложных срабатываний в режиме передачи информации. Размыкающийся контакт. 62 реле времени защищает реле возврата от ложных срабатываний при формировании синхронизирующего импульса. Диод 52 защищает реле синхронизации от ложных срабатываний при поступлении командных импульсов положительной полярности.

На пункте управления синхронизирующий импульс отрицательной полярности через диод поступает на обмотку 15 приемного .реле. Своим контактом 16 приемное реле осуществляет движение приемного шагового искателя. Каждый поступающий на приемное реле .синхрониэирующий импульс перемещает на один шаг ротор приемного шагового искателя, подключая поочередно к кайалу связи все измерительные приборы 12. Для защиты измерительных приборов от действия помех переменного тока служит фильтр 10, а для защиты от импульсов постоянного тока служит диод 13.

Последний синхронизирующий импульс переводит ротор приемного ша796897 гового искателя в положении, при котором срабатывает реле возврата (об.мотка 21), которое своим контактом

22 переходит на самоудержание, а контактом 18 осуществляет возврат приемного шагового искателя в исходное состояние, которое контролируется контактом положения 20. Коммутатор 3 обеспечивает формирование отрицательного импульса, необходимого для возврата шаговых искателей передающих блоков в исходное состояние.

Поскольку в цепи передачи информации отсутствуют устройства присоединения (последовательно включенные дроссели присоединения),. отсутствует гальваническая связь с высоковольтной линией переменного тока, то точность измерения параметров электрохимической защиты в этом случае возрастает

Формула изобретения

Устройство для телеконтроля катодной защиты трубопроводов, содержащее на пункте управления шаговый искатель, контактное поле которого подключено между измерительным блоком и блОком управления, и формирователь команд, пункт управления соединен через линию связи с каждым контролируемым пунктом, содержащим дешифратор адреса и шаговый искатель, через контактное .поле которого блок управления соединен с выходом электрода сравнения и с выходами положительного и отрицательного потенциала станции катодной защиты, выход отрицательного потенциала станции катодной защиты, выход отрицательного потенциала которой через измерительный пункт и электрод сравнения непосред1О ственно подключен к трубопроводу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности катодной защиты, использована в качестве линии связи защитная оболочка телефонного кабеля связи, на пункте управления введены элемент блокировки измерительного блока и фильтр., который подключен между измерительным блоком и формирователем команд, формирователь команд и блок управления, 20 соединены через элемент блокировки измерительного блока с трубопроводом и защитной оболочкой телефонного кабеля связи, подключенной на каждом контролируемом пункте к блоку управ 5 лення и дешифратору адреса

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 553646„ кл. G 08 С 19/21, 11.09.75, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 . 4969/18-24, кл. G 08 С 19/02, 24.07.78 (прототип).

79б897

Составитель Н. Ваганова

Редактор М. Петрова Техред Н.Ковалева.-. Корректор О. Ковинская

Заказ 9775/69 Тираж 700 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4