Устройство автоматического ввода резерва для устройства катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии
Полезная модель относится к устройствам, используемым для катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии. Устройство включат блок управления и связанные с ним блок коммутации, блок измерения параметров работы источников электропитания и установок катодной защиты. Блок управления включает в себя блок управления коммутацией, выполненный с возможностью выдачи сигнала на включение находящегося в резерве источника электропитания в случае выхода величины напряжения работающего источника электропитания за допустимые пределы, например, за пределы 170-260 В, и выдачи сигнала на включение находящейся в резерве установки катодной защиты после выдачи сигнала на отключение работающей установки катодной защиты в случае снижения величины напряжения UBLIX на выходе последней ниже заданного значения, например, менее 2 В. Блок управления дополнительно включает блок задержки отключения работающей установки катодной защиты, выполненный с возможностью выдачи блоку управления коммутацией сигнала отмены отключения работающей установки катодной защиты блоком коммутации в случае возврата величины напряжения Uвых к заданному значению, например, не менее 2 В в течении заданного времени T, например, от 5 до 20 минут. Повышает надежность катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии.
Устройство автоматического ввода резерва для устройства катодной защиты предназначено для организации «холодного» резервирования установок катодной защиты, а также для защиты установок катодной защиты от повышения и понижения напряжения в питающей сети.
Известен блок аварийного включения резерва «БАВР», предназначенный для повышения надежности катодной защиты подземных металлических сооружений методом «холодного» резервирования двух установок катодной защиты (далее - УКЗ), а также для защиты УКЗ от снижения и повышения сетевого напряжения, включающий блок управления и связанные с ним блок коммутации, блок измерения параметров работы источников электропитания и УКЗ (см. сайт ООО «Парсек», «Блок БАВР. Руководство по эксплуатации» http://www.ooo-parsek.ru/ftpgetfile.php?id=36).
Недостатком известного устройства является необходимость выезда службы эксплуатации на трассу для переключения автомата отключения, так как в случае поступления сигнала неисправности УКЗ (напряжение на выходе меньше 2 В) и отключения обоих УКЗ повторный запуск блока возможен только в ручном режиме.
За ближайший аналог принято устройство автоматического включения резервного УКЗ, включающее блок управления и связанные с ним блок коммутации, блок измерения параметров работы источников электропитания и установок катодной защиты, причем блок управления включает в себя блок управления коммутацией, выполненный с возможностью выдачи сигнала на включение находящегося в резерве источника электропитания в случае выхода величины напряжения работающего источника электропитания за допустимые пределы, например, за пределы 170-260 В, и выдачи сигнала на включение находящейся в резерве установки катодной защиты после выдачи сигнала на отключение работающей установки катодной защиты в случае снижения величины напряжения Uвых на выходе последней ниже заданного значения, например, менее 2 В (см патент RU 70517 U1, опубл. 27.01.2008).
В указанных известных устройствах при работе УКЗ при низких выходных режимах (малые токи, малые напряжения) может возникнуть ситуация, когда кратковременные блуждающие токи (например от проходящего электропоезда - основного источника блуждающих токов в трубопроводе) вызовут ложный сигнал неисправности УКЗ (напряжение на выходе меньше 2 В) и УКЗ будет отключено. Подключение резервного УКЗ даст аналогичный результат. В устройстве, выполненном по патенту RU 70517 U1, в случае отключения обеих УКЗ (основного и резервного) через 20-30 мин устройство произведет автоматическое однократное включение основного УКЗ. Однако, в течении указанных 20-30 мин УКЗ будет находиться в выключенном состоянии.
Таким образом, недостатком известных технических решений является то, что при кратковременном воздействии блуждающих токов происходит отключение УКЗ, и следовательно не обеспечивается надежная защита трубопровода от коррозии.
Задачей предложенной полезной модели является устранение указанных недостатков.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве автоматического ввода резерва для устройства катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии, включающем блок управления и связанные с ним блок коммутации, блок измерения параметров работы источников электропитания и установок катодной защиты, причем блок управления включает в себя блок управления коммутацией, с возможностью выдачи сигнала на включение находящегося в резерве источника электропитания в случае выхода величины напряжения работающего источника электропитания за допустимые пределы, например, за пределы 170-260 В, и выдачи сигнала на включение находящейся в резерве установки катодной защиты после выдачи сигнала на отключение работающей установки катодной защиты в случае снижения величины напряжения Uвых на выходе последней ниже заданного значения, например, менее 2 В, в соответствии с предложенной полезной моделью, блок управления дополнительно включает блок задержки отключения работающей установки катодной защиты, выполненный с возможностью выдачи блоку управления коммутацией сигнала отмены отключения работающей установки катодной защиты блоком коммутации в случае возврата величины напряжения Uвых к заданному значению, например, не менее 2 В в течении заданного времени T, например, от 5 до 20 минут.
Указанные признаки обеспечивают достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности катодной защиты трубопровода в целом.
В предложенном устройстве источники электропитания (основной и резервный) подключены к УКЗ (основному и резервному) через блок коммутации, выполняющий включение/отключение или переключение указанных УКЗ и источников электропитания. Блок коммутации может быть выполнен, например, в виде: нескольких контакторов; сочетания контакторов для коммутации напряжения питающей сети с диодами для коммутации выходного напряжения установок катодной защиты. Для контроля параметров (напряжения в питающей сети, напряжения Uвых на выходе работающей УКЗ и прочих параметров, необходимых для контроля работы источников электропитания и УКЗ) в предложенном устройстве имеется блок измерения параметров, содержащий обычно используемые для этих целей датчики и приборы.
Блок управления предназначен для обработки результатов измерений, полученных от блока измерения параметров, и для выдачи управляющих сигналов блоку коммутации. Блок управления включает в себя блок управления коммутацией и блок задержки отключения работающей установки катодной защиты. Блок управления (совместно с блоком управления коммутацией и блоком задержки отключения работающей установки катодной защиты) может быть выполнен в виде промышленного контроллера или, например, реализован на основе микропроцессора с усилителями мощности сигналов, управляющих блоком коммутации, либо каждый из указанных блоков может быть выполнен в виде промышленного контроллера или микропроцессора.
При работе предложенного устройства от блока измерения параметров данные о напряжении в питающей сети и напряжении U вых на выходе работающей УКЗ в виде сигналов поступают в блок управления для сравнения с допустимыми (или заданными) значениями, и в случае, если измеренные параметры выходят за пределы допустимых (или заданных) значений, направляется соответствующий сигнал о недопустимом значении напряжения блоку управления коммутацией. Если напряжение электропитания выходит за пределы допустимых значений, например, за пределы 170-260 В, блок управления коммутацией выдает сигнал блоку коммутации для переключения источника электропитания (например с основного на резервный). Таким образом, при отключении одного из источников электропитания УКЗ продолжает работать. В случае, если напряжение Uвых на выходе работающей УКЗ окажется меньше заданного значения, например менее 2 В, то соответствующий сигнал о недопустимом значении напряжения направляется блоку управления коммутацией и блоку задержки отключения, причем блок управления коммутацией формирует сигнал об отключении работающей УКЗ и включения УКЗ, находящейся в резерве, и отправляет его блоку коммутации по истечении заданного времени T в случае, если от блока задержки отключения не приходит сигнал отмены отключения. Для проверки и подтверждения сигнала о недопустимом значении напряжения блок задержки отключения в течении заданного времени T, например от 5 до 20 минут, запрашивает величину напряжения Uвых на выходе работающей УКЗ. При проведении измерений для обнаружения блуждающих токов в зоне магистрального трубопровода было установлено, что продолжительность действия на магистральный трубопровод блуждающих токов от проходящего мимо электропоезда составила не менее 5 минут и не более 20 минут (за 20 минут электропоезд удаляется и блуждающий ток снижается до незначительной величины). В случае, если в течении заданного времени T величина напряжения Uвых не возвратится к заданному значению, то блок задержки отключения не выдает никаких сигналов и блок управления коммутацией выдает сигнал об отключении работающей УКЗ и о включении УКЗ, находящейся в резерве. В случае, если в течении заданного времени T величина напряжения Uвых возвратиться к заданному значению, то блок задержки отключения направляет блоку управления коммутацией сигнал отмены отключения работающей УКЗ.
Таким образом, в условиях краткосрочного воздействия блуждающих токов не происходит отключение исправной УКЗ, что в свою очередь повышает надежность катодной защиты трубопровода в целом.
Устройство для автоматического ввода резервного устройства катодной защиты магистральных трубопроводов от коррозии, содержащее блок управления и связанные с ним блок коммутации, блок измерения параметров работы источников электропитания и установок катодной защиты, причем блок управления включает в себя блок управления коммутацией, выполненный с возможностью выдачи сигнала на включение находящегося в резерве источника электропитания в случае выхода величины напряжения работающего источника электропитания за допустимые пределы, например за пределы 170-260В, и выдачи сигнала на включение находящейся в резерве установки катодной защиты после выдачи сигнала на отключение работающей установки катодной защиты в случае снижения величины напряжения на выходе последней (Uвых) ниже заданного значения, например менее 2В, отличающееся тем, что блок управления дополнительно включает блок задержки отключения работающей установки катодной защиты, выполненный с возможностью выдачи блоку управления коммутацией сигнала отмены отключения работающей установки катодной защиты блоком коммутации в случае возврата Uвых к заданному значению, например не менее 2В, в течение заданного времени Т, например от 5 до 20 мин.
