Система катодной защиты магистрального трубопровода

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для защиты магистральных трубопроводов (МТ) от электрохимической коррозии. Существо полезной модели заключается в том, что вдоль МТ располагают n систем катодной защиты (СКЗ) с приемопередающими радиомодемами, которые направляют на центральный пункт мониторинга (ЦПМ) информацию о коррозионной активности грунта в n контрольных точках. На ЦПМ проводится анализ результатов измерений. После чего на соответствующий пункт СКЗ направляется сигнал, корректирующий эффективность действия СКЗ на контрольном участке. (1 н.п. и 2 з.п.ф. п.м.; 1 ил.).

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.

СКЗ содержит n ИПТ 1₁1_n, соединенных отрицательными полюсами с МТ 2, а положительными - с анодами 3₁3_n, заделанными в землю.

Имеется также n измерительных пунктов, включающих электроды сравнения 4₁4_n (ЭС 4₁4_n), вольтметры 5₁5_n, блоки 6₁6_n управления (БУ 6₁6_n).

Система включает в себя передающие радиомодемы 7₁7_n (РМ 7₁7_n) и приемные радиомодемы 8₁8_n (РМ 8₁8_n), а также центральный пункт 9 мониторинга (ЦПМ 9) эффективности действия СКЗ МТ, снабженный приемопередающим радиомодемом 10 (РМ 10).

Электрические связи системы представлены на чертеже.

Вольтметры 5₁5_n подключены к соответствующим ЭС 4₁4_n и МТ 2. Выходы вольтметров соединены с управляемыми входами соответствующих РМ 7₁7_n. Управляемые входы ИПТ 1₁1_n соединены с выходами соответствующих БУ 6 ₁6_n, входы которых подключены к выходам соответствующих РМ 8₁8_n.

РМ 10 соединен двухсторонней связью с ЦПМ 9.

Контрольные точки A₁A_n 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.

С помощью n измерительных пунктов проводят непрерывный контроль коррозионной активности грунта. Результаты измерений передают с помощью РМ 7₁7_n и РМ 10 на ЦПМ 9.

На ЦПМ 9 проводится мониторинг коррозионной активности грунта вдоль контролируемого участка МТ 2 (между точками A₁A_n). После проведенного компьютерного анализа результатов измерений ЦПМ 9 передает с помощью РМ 10 и РМ 8 ₁8_n управляющие сигналы на управляемые входы ИПТ 1₁1_n, 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.

1. Система катодной защиты магистрального трубопровода, 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, отличающаяся тем, что 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.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что 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.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что 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.