СИСТЕМА КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для защиты магистральных трубопроводов (МТ) от электрохимической коррозии.
Известна система катодной защиты (СКЗ) принятая за прототип, содержащая источник постоянного тока (ИПТ), соединенный отрицательным полюсом с МТ, а положительным - с анодом, заделанным в землю, а также измерительный пункт, включающий электрод сравнения и вольтметр, подключенный к МТ и электроду сравнения /И.В.Стрижевский и др. «Защита металлических сооружений от подземной коррозии. Справочник М., Недра, 1981, с.181, рис.5.14/.
Недостатком прототипа является невозможность проведения мониторинга коррозионной активности грунта вдоль МТ для оптимальной катодной защиты большого контролируемого участка МТ, пролегающего в зонах с различной коррозионной активностью грунта.
Техническим результатом, получаемым от внедрения полезной модели, является получение возможности оптимальной катодной защиты МТ, пролегающего в зонах с переменной во времени коррозионной активностью грунта.
Данный технический результат достигают за счет того, что известная СКЗ, содержащая источник постоянного тока, соединенный отрицательным полюсом с трубопроводом, а положительным - с анодом, заделанным в землю, а также измерительный пункт, включающий электрод сравнения и вольтметр, подключенный к трубопроводу и электроду сравнения, дополнительно содержит (n-1) источников постоянного тока, соединенных отрицательным полюсом с (n-1) контрольными точками трубопровода, расположенными на нем с заданным пространственным шагом, а положительным - с (n-1) дополнительными анодами, заделанными в землю, а также (n-1) аналогичных дополнительных измерительных пунктов, включающих (n-1) электродов сравнения и (n-1) вольтметров, подключенных к трубопроводу и соответствующим электродам сравнения, при этом каждый из n измерительных пунктов дополнительно содержит блок управления, соединенный выходом с управляемым входом соответствующего источника тока и три радиомодема, а также центральный пункт мониторинга эффективности действия катодной защиты, причем выходы n вольтметров соединены с управляемыми входами соответствующих первых радиомодемов, управляемые входы источников постоянного тока соединены с выходами соответствующих блоков управления, входы которых подключены к выходам соответствующих вторых радиомодемов, выход третьего радиомодема соединен с центральным пунктом мониторинга эффективности действия катодной защиты, и все 2n первых и вторых радиомодемов связаны по радиоканалу с третьим радиомодемом, где n=2, 3….
В системе величину пространственного шага между контрольными точками магистрального трубопровода задают меньшим его среднего значения в местах повышенной опасности преимущественно при переходах трубопроводов через дороги и при их взаимных пересечениях.
В системе величину пространственного шага между контрольными точками магистрального трубопровода задают меньше его среднего значения в местах повышенной коррозийной опасности для трубопровода, преимущественного на участках, в которых скорость коррозии превышает значение 3 мм в год.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена схема СКЗ МТ.
1
n
1
n
СКЗ содержит n ИПТ 1…1, соединенных отрицательными полюсами с МТ 2, а положительными - с анодами 3…3, заделанными в землю.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Имеется также n измерительных пунктов, включающих электроды сравнения 4…4 (ЭС 4…4), вольтметры 5…5, блоки 6…6 управления (БУ 6…6).
1
n
1
n
1
n
1
n
Система включает в себя передающие радиомодемы 7…7 (РМ 7…7) и приемные радиомодемы 8…8 (РМ 8…8), а также центральный пункт 9 мониторинга (ЦПМ 9) эффективности действия СКЗ МТ, снабженный приемопередающим радиомодемом 10 (РМ 10).
Электрические связи системы представлены на чертеже.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Вольтметры 5…5 подключены к соответствующим ЭС 4…4 и МТ 2. Выходы вольтметров соединены с управляемыми входами соответствующих РМ 7…7. Управляемые входы ИПТ 1…1 соединены с выходами соответствующих БУ 6…6, входы которых подключены к выходам соответствующих РМ 8…8.
РМ 10 соединен двухсторонней связью с ЦПМ 9.
1
n
Контрольные точки A…A на МТ 2 задают с шагом меньшим его среднего значения в местах с повышенной опасностью, например, при переходах МТ через дороги, в местах взаимного пересечения МТ, а также в местах с повышенной коррозийной опасностью для МТ, например, в болотах, где скорость коррозии превышает значение 3 мм в год.
Система работает следующим образом.
1
n
С помощью n измерительных пунктов проводят непрерывный контроль коррозионной активности грунта. Результаты измерений передают с помощью РМ 7…7 и РМ 10 на ЦПМ 9.
1
n
1
n
1
n
На ЦПМ 9 проводится мониторинг коррозионной активности грунта вдоль контролируемого участка МТ 2 (между точками A…A). После проведенного компьютерного анализа результатов измерений ЦПМ 9 передает с помощью РМ 10 и РМ 8…8 управляющие сигналы на управляемые входы ИПТ 1…1, которые таким образом корректируют величины катодных токов, чтобы эффективность катодной защиты МТ 2 оставалась на соответствующем уровне во всех контрольных точках системы.
Таким образом любое повышение коррозионной активности грунта компенсируется соответствующим повышением эффективности действия уровня СКЗ. Чем достигается поставленный технический результат.