АВТОМАТИЧЕСКОЕ ДРЕНАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Решение относится к защите от коррозии подземных металлических сооружений на участках воздействия блуждающих токов электрифицированных железных дорог постоянного тока и трамвайного транспорта и может быть использовано для отвода протекающих в металлических трубопроводах токов к источникам блуждающих токов.
Известны поляризованные установки дренажной защиты, являющиеся наиболее простыми средствами активной катодной защиты и не требующие внешнего источника тока (Руководство по эксплуатации систем противокоррозионной защиты трубопроводов, ВНИИГАЗ, - М., 2004 г.). Применение установок усиленного дренажа, позволяющих обеспечить требуемые параметры противокоррозионной защиты, в том числе в автоматическом режиме регулирования по заданному показателю, требует внешнего источника тока, что в ряде случаев невозможно по техническим или экономическим условиям.
Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство, описанное в «Способе защиты трубопровода от коррозии» (А.С. №1738874, МПК C23F 13/00, опубл. 07.06.1992 г., бюл. №21) выбранное в качестве прототипа. Известное устройство содержит блок поляризации, дренажные кабели, которыми блок поляризации присоединен соответственно к трубопроводу (подземному металлическому сооружению) и нулевой точке дроссель трансформатора (блока подключения к источнику блуждающих токов) рельсов пути (источника блуждающих токов).
Однако известное устройство обладает рядом недостатков. Это устройство не предусматривает возможности автоматического регулирования режимов работы при изменении интенсивности блуждающих токов, в результате чего параметры защитного потенциала подземного металлического сооружения при фиксированной установке регулируемого резистора блока поляризации могут выйти за пределы допустимых нормативных параметров.
Задача, решаемая полезной моделью - совершенствование устройства с целью автоматического поддержания и ограничения по абсолютной величине защитного потенциала защищаемого сооружения при интенсивном воздействии блуждающих токов в пределах допустимых нормативных показателей без применения внешнего источника тока.
Технический результат от использования полезной модели заключается в обеспечении автоматического регулирования режимов работы устройства и использовании энергии блуждающих токов для электропитания управляющих и регулирующих блоков устройства без подключения внешних источников питания.
Указанный технический результат достигается тем, что в автоматическое дренажное устройство для защиты от коррозии подземных металлических сооружений, содержащее блок поляризации, дренажные кабели для подключения к защищаемому сооружению и источнику блуждающих токов, блок подключения к источнику блуждающих токов, дополнительно включены блок преобразования и стабилизации энергии блуждающих токов, блок регулирования тока, неполяризующийся электрод сравнения, блок задания и сравнения защитного потенциала, измерительные кабели для подключения блока задания и сравнения защитного потенциала к подземному металлическому сооружению и неполяризующемуся электроду сравнения, причем блок преобразования и стабилизации энергии блуждающих токов входами подключен к дренажным кабелям, а выходами - к блоку регулирования тока и блоку задания и сравнения защитного потенциала, блок задания и сравнения защитного потенциала измерительными кабелями входами подключен к защищаемому подземному металлическому сооружению и неполяризующемуся электроду сравнения, а выходом - к блоку регулирования тока, блок регулирования тока входом подключен к дренажному кабелю от защищаемого подземного металлического сооружения, а выходом - к блоку поляризации.
Обеспечение устройством автоматического поддержания и ограничения по абсолютной величине защитного потенциала защищаемого сооружения при интенсивном воздействии блуждающих токов в пределах допустимых нормативных показателей без применения внешнего источника тока осуществляется за счет введения дополнительных элементов контроля и регулирования режимов работы устройства и применения автономного источника питания, преобразующего энергию блуждающих токов.
На фиг.1 показана структурная схема автоматического устройства для защиты от коррозии подземных металлических сооружений.
Устройство содержит объединенные в преобразовательный модуль 1 блок поляризации 2, блок преобразования и стабилизации энергии блуждающих токов 3, блок регулирования тока 4, блок задания и сравнения защитного потенциала 5; неполяризующийся электрод сравнения 6, подключенные к преобразовательному модулю 1 дренажный кабель 7 для подсоединения к источнику блуждающих токов и дренажный кабель 8 для подсоединения к защищаемому сооружению, измерительный кабель 9 для подключения к защищаемому подземному металлическому сооружению и измерительный кабель 10 для подсоединения к неполяризующемуся электроду сравнения 6, блок подключения к источнику блуждающих токов 11, причем блок преобразования и стабилизации энергии блуждающих токов 3 входами подключен к дренажным кабелям 7 и 8, а выходами - к блоку регулирования тока 4 и блоку задания и сравнения защитного потенциала 5. Блок преобразования и стабилизации энергии блуждающих токов 3 через дренажные кабели 7 и 8 подключен к протяженному подземному сооружению и через блок подключения 11 к источнику блуждающих токов. Блок задания и сравнения защитного потенциала 5 входами подключен к защищаемому протяженному подземному металлическому сооружению и неполяризующемуся электроду сравнения 6, а выходом - к блоку регулирования тока 4. Вход блока регулирования тока 4 подключен через дренажный кабель 8 к защищаемому подземному металлическому сооружению, а выход - к блоку поляризации 2.
Автоматическое дренажное устройство для защиты от коррозии подземных металлических сооружений работает следующим образом.
Блок 3 преобразования и стабилизации энергии при постоянно имеющейся разности потенциалов между источником блуждающих токов и подземным сооружением и при интенсивном воздействии на него блуждающих токов преобразует и стабилизирует электрическую энергию и служит, в свою очередь, источником стабилизированного питания блока регулирования тока 4 и блока задания и сравнения защитного потенциала 5. Блок задания и сравнения защитного потенциала 5, подключенный измерительным кабелем 10 к неполяризующемуся электроду сравнения 6 и измерительным кабелем 9 к подземному защищаемому сооружению, выполняет измерение защитного потенциала подземного сооружения и сравнение его с заданным, информация о параметрах которого хранится в блоке задания и сравнения защитного потенциала 5. На выходе блока 5 по результату сравнения формируется сигнал, который в качестве управляющего сигнала поступает на управляющий вход блока регулирования тока 4. Блок поляризации 2 обеспечивает селективность направления протекания тока устройства, защиту от перенапряжений и грубую ручную регулировку работы устройства. Блок подключения к источнику блуждающих токов 11 обеспечивает согласование электрических параметров подключения устройства в соответствии с требованиями объекта - источника блуждающих токов.
Предлагаемое автоматическое дренажное устройство для защиты от коррозии подземных металлических сооружений обеспечивает автоматическое регулирование протекающего через устройство тока по сигналу сравнения заданного и фактического защитного потенциала подземного металлического сооружения и повышение удобства эксплуатации за счет автономности при использовании энергии блуждающих токов для электропитания устройства.