Устройство для электротехнической защиты от коррозии параллельных трубопроводов

(5 ГОСУДАРСТЕЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ щ ае ИЗОБРЕТЕН ОПИСА ЬСТВ А ВТОРСНОМ 4 ктроды анодного заземления 4,атический реверсивный блок 5втор защитного тока 6, источни вт гул юзногонститутгидрот го и ген аци нженернои ла 1 О, датчик потенциала 11, дискриминатор 12, источник опорного напряжения 13, Эффективность защиты откоррозии достигается введением вустройство регулируемого генератора,экстремального регулятора, схемы измерения потенциала с датчиком, дискриминатора, источника опорного напряжения и регулятора амплитуды защитногг тока, При этом автоматическиустанавливается такая частота следования импульсов защитного тока, котораяобеспечивает максимальный потенциал поляризации на сооруяенин и яе санной час- Стоте поддерживает амплитуду защитного АГипон(56) Авторское свидетельство СССР1102294 кл, С 23 Р 13/00 1983.Авторское свидетельство СССР888600, кл, С 23 Г 13/00, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИИИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПАРАЛЛЕЛЬНЪХ ТРУБОПРОВОДОВ(57) Изобретение относится к оборудованию для защиты от коррозии металлических протяженных сооружений. Цель изобретения - повыщение эффективности защиты. Устройство содержит защищаемые параллельные трубопроводы 1, 2, регулируемые выпрямительные блоки 3,то вне, которыя обесно-необходимую велиоляризации. 1 ил,а таком ур ечивает м имал отенциал(71) Бакинский филиалнаучно в исследовательводоснабжения, канализнических сооружений ирогеплогии "ВОДГЕО"(72) А,Г, Бланк, ф,А,и ф.А, Лапин го напряжения 7, регулируе-,атор 8, экстремальньй регусхему измерения потенциа 1438272 2Изобретение относится к оборудова"нию для защиты от коррозии металлических протяженных сооружений.Цель изобретения - повыщение эффективности защиты,На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит защищаемыетрубопроводы 1 и 2, регулируемые вы" 10прямительные блоки 3, электроды анодного заземления 4, автоматический ре"версивный блок 5, регулятор защитного тока 6, источник наложенного напряжения 7, регулируемый генератор 8, 15экстремальный регулятор 9, схемуизмерениМ потенциала 10, датчик"потенциала 11, дискриминатор 12, источник опорного напряжения 13,2 ОУстройство работает следующим об" разом.Защищаемым трубопроводом 1 и 2 подключается автоматический реверсивный блок 5, соединенный через регуля тор защитного тока 6 с источником постоянного наложенного напряжения 7. Если защищаемых трубопроводов более двух, то они обьединяютсн электрическими перемычками в две группы, а ав- ЗО томатический реверсивный блок включается между этими .группами. Вдоль каждого из защищаемых трубопроводов (групп) размещают ряд электродов анодного заземления 4. Расстояние мещцу электродами одного ряда, электродами и трубопроводом, размещение электродов в межтрубном пространстве или вне его определяется иэ конкретных коррозионных условий трассы и качест ва изоляции защищаемых трубопроводов, При установке электродов анодного зазеипения должно быть обеспечено условие: сопротивление растеканию с электрода должно быть не менее чем на порядок меньше сопротивления растеканию с трубопроводов.Каждый из электродов, установленных вдоль трубопровода 1, соединяют через соответствующий регулируемый выпрямительный блок 3 с трубопроводом 2, а электроды, установленные вдоль трубопровода 2 " с трубопроводом 1.Вход управления автоматического реверсивного блока 5 соединяют с выходом генератора 8, вход управления которого соединяют с выходом экстремального регулятора 9. Вход экстремального регулятора 9 соединяют с выходом схемы измерения потенциала10, который одновременно соединяютс одним иэ входов дискриминатора12, вФорой вход которого соединяютс источником опорного напряжения13. Выход дискриминатора 12 соединяют с входом управления регуляторазащитного тока б, Вход схемы измерения потенциала 10 соединяют с датчиком потенциала 1 1, в качестве которого может быть использован медносульфатный неполяриэуюпнйся электродсравнения. В качестве схемы измеренияпотенциалов,10 может быть использована любая измерительная схема анало"гОвого напряжения, имеющая входноесопротивление не менее 20 кОм и чувствительность не хуже 10 мВ (например, операционный усилитель на микросхеме),В качестве экстремального регулятора 9 может быть использован любой иэ.вестный дифференцирующнй усилительнапряжения, согласующийся по входнымпараметрам с выходом схемы измеренияпотенциала. На выходе этого усилителя полярность сигнала должна определяться направлением производнойвходного аналогового сигнала. Припостоянном сигнале на входе усилителя на его выходе должен быть сигнал, равный нулю, В качестве генератора 8 может быть использован любойизвестный низкочастотный генератор,управляемый по напряжению в частотномдиапазоне 500-5000 Гц,В качестве источника наложенногонапряжения 7 может быть использованлюбой известный источник постоянноготока, обеспечивающий необходимые длякатодной поляризации сооружения вели"чины тока и напряжения.В качестве дискриминатора 12 можетбыть использован любой известный дифференциальный усилитель или компаратор (например, микросхема). Порогчувствительности используемой схемыи диапазон входных напряжений зависят от,величины коэффициента передачиК схемы измерения потенциала, на входе которой сигнал Ч может менятьсяи пределах от -0,4 до -2,0 В. Поэтомудиапазон входных напряжений дискриминатора КЧ, а порог чувствительности Ор 01 К 7.В качестве источпнка опорного напряжения 13 может быть использованлюбой стабилизированный игточвик наУстройство для злектрохимическойзащиты от коррозии параллельных тру 55 бопроводов, содержащее источник напряжения с автоматическим реверсиннымблоком, включенным между защишаемымитрубопроводами, и соединенную с нимчерез регулируемые выпрямител ьвые 3 438пряжения с выходным напряженнем (0,90,95)кВ и амплитудной ттульсаций неболее 0,005 КЧ,В каЧестве регулятора защитноготока 6 может быть использован любой5токовый пропорцнональн 1 й регуляторс соответствующим диапазоном ре улировки тока (например, тиристор нключевом режиме),10Работает устройство следующим образом.Катодная поляризация трубопроводовосуществляется поочередно н различныеполупериоды наложенного напряжения, 15При постоянстве величины сигнала навыходе схемы измерения потенциала10 функционирует то 1 яько канал регулировки защитного тока. При этом величина напряжения с выхода схемы изме.20рения потенциала сравнивается дискри)минатором 12 с величиной напряжения,снимаемого с источника опорного напряжения 13 (заданный уровень поляризации сооружения). В случае равенства этих напряжений уровень сигналана выходе дискриминатора 12 равен нулю. Если величина напряжения на выходе источника опорного напряжения 13превьппает величину напряжения на выходе схемы измерения потенциала 10,то на выходе дискриминатора 12 формируется управляющий сигнал положительной полярности, Если же величинанапряжения на выходе источника опорного напряжения 13 меньше величинынапряжения на выходе схемы измерения потенциала 1.0, то формируетсяуправляющий сигнал отрицательной полярности. Управляющий сигнал с выхода дискриминатора 12 воздействует нарегулятор защитного тока 6. При,этомпри отрицательной полярности управляющего сигнала амплитуда защитноготока уменьшается, а при положительной " увеличивается. Изменения амплитуды защитного тока вызывают соответствующие пропорциональные измененияполяризации сооружения, а следователь.но, и величины напряжения на выходе 50схемы измерения потенциала 10. Автоматическая регулировка амплитудызащитного тока продолжается до момента равенства напряжений на выходахИсточника опорного напряжения 13и схемы намерения потенциала 10.При изменении величины напряжения на выходе схемы измерения потенциала 10 на выходе экстремального реву ят.1 а 9 Формвр с т. ч:вгвач от -личный от нуля, ояярлость фо 1 мвруемого сигнала определяется знакомпроизводной (прн меньщввнн сгналана выходе схемы нзмерс.нпя вотсвллала 1 О формируется сигнал отрпп, тель -ной полярности, а прн увеличенииположительной полярности). Напряжение с выхода экстремального регулятора 9 подается на вход управления генератора 8, При этом напряжение положительной полярности влечет уменьшение частоты генерируемых колебаний,а напряжение отрицательной полярности - ее увеличение. Изменение частоты генерируемых колебаний вызывает изменение частоты переключений автоматического реверсивного блока 5, аследовательно уровня поляризации защищаемого сооружения, Регулиронкачастоты генератора 8 происходит домомента равенства нулю напряженияна выходе экстремального регулятора 9(точка экстремума, точка равенствапроизводной нулю).Для исключения самонозбужденияустройства при одновременной регулировке по двум каналам (частота иамплитуда) в качестве регулятора тока6 может быть использонан ПИЛ-регуля"тор, ипи сигнал с выхода схемы измерения потенциала 10 на вход дискриминатора 12 может подаваться черезключ, включаемый при равенстве ну"1лю сигнала на выходе экстремальногорегулятора 9.При проверке работоспособностипредлагаемого решения на физическихмоделях смежных трубопроводов изменение частоты следования импульсовзащитного тока от 50 до 600 Гц влечетизменение потенциала от -0,85 Ндо"1,35 В, Дальнейшее унеличение частоты вызывает снижение потенциаламодели, На резонансной частоте(600 Гц) снижением амплитуды защитного тока от 140 до 100 мА потенциалмодели снижен до -0,9 В,формула изобретения,.Тираж , . ПодписноеВНИИПИ Государствейиого комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, МоскваЖ, Раувская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород ул. Проектная, 4 блоки ряспределенную систему электродов анодного заземления, о т л,и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повьлиения эффективности эящиты оно5 снабжено регулируемым генератором зкстремальным регулятором, схемой измерения потенциаля с датчиком потенциала дискриминатором, источ" ником опорного напряжения, регулятором защитного тока и источником наложенного напряжения, причем выход гене ратора соединен с входом управления яятомятического реверсивного блокяя вход - с выходом экстремального регулятора вход которого соединен свыходом схемы измерения потенциала,выход схемы измерения потенциала од"новременно соединен с одним из входовдискриминатора, второй вход которогосоединен с источником опорного на"пряжения, а выход - с входом регулято.ра защитного тока, включенного междуисточником наложенного напряжения иавтоматическим реверсивным блоком,