УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ И УПРАВЛЯЮЩИХ ГАЗОПРОВОДОВ ОТ ПЕРЕХОДНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И ОТВОДА ИМПУЛЬСОВ ТОКА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области защиты технических средств автоматизации (ТСА), в частности, к устройствам защиты технических средств автоматизации импульсных и управляющих газопроводов от переходных напряжений и отвода импульсов тока, работающих в линии импульсного и управляющего газа от грозовых и внутренних импульсных перенапряжений, а так же может быть использовано для предохранения устройств системы электрохимической защиты (ЭХЗ) трубопровода от перегрузок, путем прерывания электрической связи по импульсной трубке между газопроводом и заземленными техническими средствами автоматизации.
Уровень техники
Известно устройство, для компенсации переменного напряжения, индуцированного в металлическом трубопроводе и направленного вдоль указанного трубопровода, расположенного в среде и окруженного слоем или оболочкой электроизоляционного материала, содержащее регулируемый источник переменного тока, выходы которого подсоединены к двум соединительным точкам на трубопроводе, расположенным на некотором расстоянии одна от другой вдоль трубопровода, характеризующееся тем, что оно снабжено средством для формирования сигнала с амплитудой и фазой, соответствующими переменному напряжению, индуцированному в трубопроводе в продольном направлении, выходы которого подсоединены ко входам регулируемого источника переменного тока, при этом регулируемый источник переменного тока выполнен с возможностью формирования в зависимости от указанного сигнала переменного тока, протекающего вдоль с такой амплитудой и фазой, что ток стремится уменьшить разность напряжений между трубопроводом и средой (см. пат. RU №2114934, кл. С23F 13/04, опубл. 10.07.1998 г.).
Недостатком данного устройства является невысокая надежность защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока.
Известна система защиты трубопровода от воздействия наведенного переменного тока, характеризующаяся тем, что она снабжена опорой с закрепленными на ней клеммным терминалом и электрическим шкафом, в котором размещены конденсаторный блок отведения переменного тока на заземляющее устройство и предотвращения утечки постоянного тока электрохимической защиты трубопровода, устройство фильтрации отводимого тока по фиксированной частоте, устройство измерения отводимого тока и устройство защиты от импульсных перенапряжений (см. пат. RU №2446234, кл. С23F 13/04, опубл. 27.03.2012 г.).
Недостатком данной системы является то, что она не обеспечивает надежность защиты технических средств автоматизации трубопроводов от наведенных индуцированных токов и представляет собой сложную конструкцию.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятое авторами за прототип является устройство для газопроводов, состоящее из электроизолирующей вставки с искровым разрядником, установленное в разрыве трубопровода и предназначенное для обеспечения электрического разъединения защищаемого катодной защитой объекта от не защищаемого, заземленного или имеющего собственную систему ЭХЗ, а также электрического секционирования трубопроводов, проходящих в зонах воздействия блуждающих токов (см. ВСН 39-1.22.007-2002 «Указания по применению вставок электроизолирующих для газопровода»).
2
2
2
Недостатком данной система является то, что она предназначена согласно ВСН 39-1.22.007-2002 только для магистральных и промысловых газопроводах и ответвлениях от них условным диаметром до 1400 мм включительно с избыточным давлением среды до 10 МПа (100 кг/см) при одиночной прокладке и многониточной прокладке в технических коридорах, а также на промысловых трубопроводах условным диаметром до 500 мм включительно с избыточным давлением среды выше 10 МПа (100 кг/см) до 20 МПа (200 кг/см).
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является разработка надежного устройства защиты технических средств автоматизации импульсных и управляющих газопроводов от переходных напряжений и отвода импульсов тока, работающих в линии импульсного и управляющего газопровода от грозовых и внутренних импульсных перенапряжений, а также для предохранения устройств системы электрохимической защиты трубопровода (далее по тексту ЭХЗ) от перегрузок путем прерывания электрической связи по импульсной трубке между газопроводом и заземленными техническими средствами автоматизации, обладающего высокой надежностью защиты технического средства автоматизации, упрощением и снижением себестоимости устройства.
Технический результат, который может быть, достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к высокой надежности защиты технических средств автоматизации газопровода от импульсного перенапряжения, упрощению и снижению себестоимости устройства.
Технический результат достигается с помощью установки в разрыв импульсной линии по ходу газа, перед защищаемым техническим средством автоматизации диэлектрической вставки с разделительным искровым разрядником для взрывоопасных зон.
Технический результат достигается с помощью устройства защиты технических средств автоматизации импульсных и управляющих газопроводов от переходных напряжений и отвода импульсов тока, содержащее импульсный и управляющий газопровод, диэлектрическую вставку с патрубками, разделительный искровой разрядник, контур заземления, при этом диэлектрическую вставку с патрубками, устанавливают в разрыве импульсной линии трубной проводки газопровода по ходу газа, перед защищаемым техническим средством автоматизации, а разделительный искровой разрядник, устанавливают параллельно диэлектрической вставке с помощью кронштейна, при этом один из концов разделительного искрового разрядника закреплен в кронштейне, который гальванически соединен с одним из концевых патрубков диэлектрической вставки и примыкающим участком трубной проводки газопровода, а другой конец разделительного искрового разрядника снабжен гибким проводником с наконечниками при этом гибкий проводник соединен с шиной уравнивая потенциалов с последующим соединением ее с контуром заземления.
В устройстве в качестве технического средства автоматизации используют устройства и приборы системы линейной телемеханики и автоматики компрессорной станции или газораспределительной станции или газоизмерительной станции или пункта замера расхода газа или пункта измерения расхода газа или крановых площадок.
2
Таким образом, технический результат достигается с помощью установки разделительного искрового разрядника параллельно диэлектрической вставке с помощью специального кронштейна, при этом один конец разделительного искрового разрядника закреплен в кронштейне, который гальванически соединен с одним из концевых патрубков диэлектрической вставки и примыкающим участком импульсной трубной проводки газопровода, а другой конец разделительного искрового разрядника оснащен гибким проводником с наконечниками, причем сечение гибкого проводника не менее 25 мм по меди с последующим соединением последнего к шине уравнивая потенциалов и включением в контур заземления.
При возникновении на трубной проводке импульсного и управляющего газопровода перенапряжения носящего естественный (грозовой) и/или техногенный характер происходит сброс возникшего импульсного перенапряжения через разделительный искровой разрядник на контур заземления. Диэлектрическая вставка, установленная в разрыв импульсной линии, в свою очередь препятствует прохождению потенциала в ТСА.
Таким образом, применение диэлектрической вставки с разделительным искровым разрядником позволяет не только защитить ТСА от импульсного перенапряжения, но и предотвратить возможное поражение наведенным потенциалом обслуживающего персонала организации, эксплуатирующей средства автоматики.
Краткое описание чертежей
На Фиг. дано устройство защиты технических средств автоматизации импульсных и управляющих газопроводов от переходных напряжений и отвода импульсов тока, общий вид.
Осуществление полезной модели
2
Устройство защиты технических средств автоматизации импульсных и управляющих газопроводов от переходных напряжений и отвода импульсов тока состоит из импульсного и управляющего газопровода 1 в разрыв которого по ходу газа, перед защищаемым техническим средством 2 автоматизации, устанавливают изолирующее устройство, в частности, диэлектрическую вставку 3 с разделительным искровым разрядником 4 для взрывоопасных зон, причем, под техническими средствами автоматизации рассматривают устройства и приборы, которые могут, как сами являться средствами автоматизации, так и входить в состав программно-аппаратного комплекса систем линейной телемеханики, автоматики, например, компрессорная станция (КС), газораспределительная станция (ГРС), газоизмерительная станция (ГИС), пункт замера расхода газа (ПЗРГ), пункт измерения расхода газа (ПИРГ), крановые площадки (КП) и другие, при этом разделительный искровой разрядник 4 располагают параллельно диэлектрической вставке 3, а установку разделительного искрового разрядника 4 на диэлектрической вставке 3 осуществляют при помощи специального кронштейна 5, при этом один из концов разделительного искрового разрядника 4 закрепляют в кронштейне 5, который гальванически соединен с одним из концевых патрубков (на фиг. не обозначен) диэлектрической вставки 3 и примыкающим участком трубной проводки газопровода 1, другой конец разделительного искрового разрядника 4 оснащен гибким проводником 6 с наконечниками (на фиг. не показаны), сечение гибкого проводника 6 не менее 25 мм по меди, при этом гибкий проводник 6 присоединяют, к шине 7 уравнивания потенциалов с последующим включением ее в контур 8 заземления.
Устройство защиты технических средств автоматизации импульсных и управляющих газопроводов от переходных напряжений и отвода импульсов тока эксплуатируют следующим образом.
2
При возникновении на трубной проводке импульсного и управляющего газопровода 1 импульсного перенапряжения происходит сброс возникшего перенапряжения через разделительный искровой разрядник 4, на контур заземления 8 следующим образом, так как разделительный искровой разрядник 4 установлен параллельно диэлектрической вставке 3 с помощью специального кронштейна 5, причем один из концов разделительного искрового разрядника 4, закреплен в кронштейне 5, который гальванически соединен с одним из концевых патрубков диэлектрической вставки 3 для газопровода 1 и примыкающим участком трубной проводки газопровода 1, то диэлектрическая вставка 3, установленная в разрыв импульсного и управляющего газопровода 1 по ходу газа, в свою очередь препятствует прохождению потенциала в защищаемое техническое средство 2 автоматизации, а другой конец разделительного искрового разрядника 4 оснащенный гибким проводником 6 с наконечниками, причем сечение гибкого проводника 6 не менее 25 мм по меди и присоединенный к шине 7 для уравнивая потенциалов производит заземление посредством контура 8 заземления.
Таким образом, использование диэлектрической вставки 3 и разделительного искрового разрядника 4 для защиты ТСА от импульсных перенапряжений дает высокую надежность защиты с одновременным упрощением и снижением себестоимости конструкции и возможностью защитить не только средство 2 автоматизации, но и предотвратить возможное поражение наведенным потенциалом обслуживающего персонала организации, эксплуатирующей средства 2 автоматизации, за счет технически оригинального выполнения устройства.
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- высокую надежность защиты средств автоматизации;
- упрощение и снижение себестоимости конструкции устройства;
- возможность предотвратить возможное поражение наведенным потенциалом обслуживающего персонала организации, эксплуатирующей средства автоматизации.