Устройство для электрохимической защиты от коррозии протяженного подземного сооружения

Устройство для электрохимической защиты от коррозии протяженного подземного сооружения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВКТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧКСКИХ РКСПУВЛИК

ГОС ДАРСТВКННОК ПЛтантНОК

ВщОмстВО сссР (ГОспАтент сссР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

С0 (21) 3374196/02 (22) 3О.1гВ1 (46) 15.1 г93 Бюп. Ия 45 — 46 (71) Всесониный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов;

НауМо-исследовательский и проектно-конструк(в) Я (1п 1040836 А1 (51) 5 23 F 13 00

2 торский институт "ЮжНИИГипрогаз" (72) Притула В.В. Ягмур ИД„Мировников В.М.

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕС.—

КОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПРОТЯЖЕННОГО ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ (5Л

1040836

Изобретение относится к области защиты от коррозии, в частности к устройствам параметров участков защищаемого сооружения и в связи с изменением сопротивле. для электрохимической защиты трубопроводов.

Известно устройство для электрохими- 5 ния растеканию дискретных элементов анодного заземления при их срабатывании, Это усложняет систему, что понижает ее надежность. Кроме того. наложенный потенческой защиты от коррозии протяженных подземных сооружений, например трубоп- циал сооружения в точке токосьема, прямо роводов, содержащее источник постоянно- пропорциональный общему току защиты ucr0 тока, отрицательный полюс которого точника, имеет необоснованно большую веподключен к защищаемому сооружению, 10 личину, что снижает КПД защиты и сокращает протяженность защитной зоны анодное заземление, электрически соедиЦелью--изобретения является увеличение КПД и эоны защиты при одновременном ненное с положительным полюсом упомянутого источника и дополнительное катодное (или экранное) заземление,: размещенное: . повышении надежности устройства путем между сооружением и упомянутым анодным; 15 выполнения анодного заземления в виде точечного электрода, заземлением.и электрически соединенное с сооружением в точке подключения к послед-:.. Цель достигается тем, что в устройстве . нему отрицательнагс полюса (катода). упб- .: . для электрохимической защиты от коррозии мянутого защищающего источника: . протя>кенного подземного сооружения, сопостоянного тока; .. .:-- 20 держащем источник переменного тока, соеДанноеустройство обеспечивает протя-..::,диненный проводниками с защищаемым женную защитную зону за счет введения. - сооружением и:анодным заземлением, .: . дополнительного: экранного заземления,:, анодное заземление соединено со средней

:,;что:;способствует сниженйю"излишней раз--:, . точкой. источника тока, а точки токосъема . ности. потенциалов между трубопроводом и:.2 5 распределены дискретно вдоль- защищае окружающей. средой в точке подключейия ". мого сооружения и соединены каждая с катода источника постоянного тока, -;,:.. крайнимиточками источникатока посредстНедостатком:известного устройства яв- : ." .вом двух. параллельных цепочек; включаюляется то, что оно требует:дополнительных. щих по переменному резистору и .. затрат на сооружение экранного заземле-,З0 вентильному элементу, причем вентильные ния.:..- ..:: .:элементы, подключенные к одной и той же .. Йзвестно устройство для электрохими- .:. точке токосъема, соединены катодами с упоческой:защиты от коррозии протяженного:. мянутыми крайними. точками источника .в с ному устроиству требует двойной фазе. Аналогичным образом другие крайние регулировки тока защиты в каждом дискрет- точки трансформатора 1 подключены к соотном элементе энодного заземления . в связи ветствующей точке токосъема. Между сов временным изменением электрических седними точками токосьемя ня сооружении подземного сооружения, содержащее - ис-.: . противофазе.

; точник переменного тока, средняя и край- :35 .. С целью увеличения диапазона регули- . ние точки которого, через вентильные ".:::. рования между каждыми двумя соседними элементы. подключены к электродам — защи-:.:, : точками токосъема на защищаемом соору- .щаемому сооружению и анодному заземле-: ",-жейии может быть включена по меньшей нию соответственно, поляризируя их ., мере одйа.изолирующая вставка, шунтиро. стабильно. отрицательно и положительно в 4О ванная регулировочным сопротивлением. аналогичном соответствии. При этом анод- На фиг.1,2 представлены два варианта . ное заземление дискретно размещено в ок- . схемного выполнения устройства и график ружающей среде около сооружения так, что,, распределения защитного потенциала. его можно электрически отождествить с ли-: Устройство содержит источник пере- нейным электродом, а на защищаемом cao- 45 менного тока, например трансформатор 1. ружении имеется лишь одна точка Средняяточка2трансформатора1электро- .., токосъема от источника тока. проводниками 3 соединена с анодым заземЭто устройство обеспечивает создание лением 4. Крайние точки 5 и 6 электрического поля тока защиты, обеспе- трансформатора 1 с помощью электропрочивающего циклически экспоненциально 50 водников соединены каждая через регулиболее равномерное распределение защит- ровочное сопротивление 7 и вентильный ной разности потенциалов вдоль сооруже- элемент 8 с точками 9 токосьема, разнесенния. Устройство является наиболее близким ными вдоль защищаемого сооружения 10. предложенному по технической сущности и При этом вентильные элементы 8, соединендостигаемому результату. Однако оптими- >5 ные с точкой 9 токосьема, подключены к з ция рабочих параметров защиты по изве- крайним точкам 5 и б источника в противо1О40836

10 включена изолирующая вставка 11 (на- бопровода 10, что его анодное электричепример, фланец), шунтированная регулиро- ское поле смещает потенциал грунта вокруг вочным сопротивлением 12. трубопровода в положительную сторону, Аналогичные вставки могут быть вклю- Расстояние между соседними точками токочены между каждой парой соседних точек 5 сьема должно быть таким, чтобы градиент токосъема в случае наличия трех и более . потенциала сооружения был компенсироточек токосьема. ван градиентом потенциала среды (грунта).

Устройство работает следующим обра- Электрические характеристики (прозом. дольное и переходное сопротивления) отИсточник переменного тока, например 10 дельных участков трубопровода трансформатор 1, подключают к сети и по изменяются по его длине, что обычно присистеме "сооружение — среда-анодное за- . водит к снижению равномерности распре- . земление" начинает циркулировать защит-: деления защитной разности потенциалов. В. ныйток, При этом наанодном заземлении4 предЛЬгаемой системе выравнивание зэвозникает положительное электрополе, ко-. 15 щитной разности потенциалов осуществляторое является постоянным, поскольку за- . ют путем секционирования трубопровода мыкание цепи "анодное заземление — на указанных участках последовательным среда" происходит от средней точки 2 . включением изолирующих вставок 11, натрансформатора 1. При циклическом изме- пример фланцев, шунтированных каждая нении направления тока сети попеременно 20 регулировочным сопротивлением 12. Шунфункционируют параллельные цепи, соеди- тированные вставки 11 компенсируют дифняющие крайние точки 5 и 6 трансформато- . ференциацию .входного сопротивления ра 1 с каждой. из точек 9 токосъема на трубопровода. Дополнительное выравнивазащищаемом сооружении, например -тру-:, ние защитной разности потенциалов осущебопроводе 10. При этом в каждой паре ука- 25 ствл я ют, также через ре гули ров очные . занных параллельных цепей; соединенных сопротивления 7, соединяющие крайние с одной и той же точкой токосъема, попере- точки источника тока с точками токосъемаменно в противофазе открываются вентиль-. нэ сооружении.. ные элементы 8, в результатечего наточки:, Дополнительное выравнивание потентокосъема 9 налагается постоянное катод- 30 циалов способствует дополнительному увеное поле;. - ... личению КПД защиты.

Электрический ток, вытекая из анодно-; Устройство можно применять также для го заземления 4, растекается вдоль трубоп- . защиты кабелей. ровода 10, сдвигая потенциал среды вокруг Поскольку в предлагаемом устройстве него в положительную сторону. При этом 35 имеетс,одно мощное металлоемкое заземравномерность распределения потенциа- ление, изменение его параметров прйсра-. лов среды (грунта) повышается зэ счет вли- батывании" электродов не сказывается яния дискретно распределенных на - существенно нэ токорасйфеделении вдоль сооружении точек токосъема, в которых за- . защищаемого сооружения и регулировка щитный ток собирается для возврата к ис.- 40 надежной работы системы происходиттольточнику. ко для компенсации изменения электричеПотенциал катодного поля сооружения - ских характерйстик отдельных участков . возрастает по мере приближения к точке трубопровода или кабеля. токосъема, достигая максимального значе- . - В случае наличия на выходе трансфорния в этой точке. 45 матора.1 высокого напряжения, опасного

Указанное распределение потенциалов . для жизни человека, в цепь электропитания трубопровода и грунта обеспечивает павы- включаютстандартнуюсистемуавтоматичешение КПД защиты за счет увеличения рав- ской защиты (не-показана), которая отклюномерности распределения разности чает электропитание при снижении потенциалов "трубопровод-грунт". При 50 величины защитного тока менее миHèMàëьэтом равномерность распределения разно- Но допустимого значения. сти потенциалов повышается при разнесе- Предлагаемоеустройство позволяетсонии энодного заземления и точек кратить количество установок катодной затокосьема, так как на участках системы "co- щиты в 3 — 4 рэзэ по сравнению с системой оружение-среда", где происходит сниже- 55 катодной защиты, применяемой на газопроние абсолютной величины отрицательных воде "CPTO-Центр", являющейся базовым потенциалов трубопровода. повышается ве- .объектом. При этом обеспечивается повыличина положительных потенциалов грунта, шение КПД катодной защиты на 20 — 30%, а и наоборот. Для этого аноднае заземление протяженность защитной зоны увеличиоэ4 размещают на таком расстоянии от тру- ется в 3-4 раза.

1040836

Зкономический эффект ат внедрения предлагаемого устройства состав.ляет приблизительно 2140 руб/км в

roA, (56) Авторское свидетельство СССР

N. 250978, кл. С 23 F 13/00, 1965.

Авторское свидетельство СССР

hL 790847, кл. С 23 F 13/00, 1979..5 ф ор.мул а и зоб Рет ения мого сооружения и соединены каждая с крайними точками упомянутого источника

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИ- тока посредством двух параллельных цепоЧЕСКОЙ ЗАШ ИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПРОТЯ- 10 ÷åê, включающих по переменному резистоЖЕННОГО ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ, ру и вентильному элементу, причем со ержащее источник переменного тока, вентильные элементы, подключенные.к ода со диненный проводниками с защищае- ной и той же точке токосъема, соединены мым сооружением и анодным заземлени- катодами с упомянутыми крайними точкаем, отличающееся тем, что, с целью 15 ми источника в противофазе. увеличения КПД и зойы защиты при одно- 2..-Устройство по п.1, отличающееся временном повышении надежности,уст-:тем, что, .с целью увеличения диапазона ройства путем выполнения . анофого регулирования, между каждыми двумя со.эаземления в виде точечного электрода седними точками токосъема на защищаеанодное заземление соединено со средней:20 мом сооружении включена по меньшей тачкой источника тока, а точки. токосъема. мере одна изолирующая вставка, шунтирораспределены дискретно вдоль защища . .ванная регулировочным сопротивлением.!

040Ч26

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор О. Юркова

Заказ 3350

Составитель .В. Притула

Техред M.Mîðãeíòàë . -. Корректор! С.Юско

Тираж .:: Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Рвушская наб;, 4/5