Устройство защиты от коррозии импульсным током

 

Изобретение относится к области катодной защиты от коррозии. Технический результат - повышение эффективности защиты. Устройство защиты от коррозии импульсным током металлических сооружений, размещенных в токопроводящей среде, содержит источник электроэнергии постоянного тока, подсоединенный через импульсный усилитель к защищаемому сооружению и к установленному в токопроводящей среде на заданном расстоянии от защищаемого сооружения заземляющему устройству. Устройство также содержит помещенные в токопроводящую среду электрод измерения потенциала защищаемого сооружения и электрод измерения потенциала поляризации, соединенные со схемой формирования импульсов, выход которой подсоединен к управляющему входу импульсного усилителя. Между источником электроэнергии и импульсным усилителем установлены последовательно зарядное устройство и накопитель электроэнергии. Схема формирования импульсов содержит устройство, например контроллер для регулирования функциональной зависимости отношения длительности импульса тока к промежутку между импульсами от разности потенциалов между электродами, и формирует длительности импульса тока и/или промежутка между импульсами. Накопитель электроэнергии выполнен в виде конденсатора с двойным электрическим слоем или батареи конденсаторов. Устройство позволяет в несколько раз снизить расход электроэнергии и устранить развитие стресс-коррозии, увеличить межремонтный интервал защищаемого сооружения. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к катодной защите от коррозии объектов, расположенных в токопроводящей среде, и может быть особенно эффективно использовано при защите трубопроводов в нефтяной и газовой промышленности, а также в городском коммунальном хозяйстве.

Предшествующий уровень техники Известные и широко применяющиеся в настоящее время станции катодной защиты постоянным током расположенных в земле сооружений не обеспечивают равномерности защиты их от коррозии. Обращенные к анодным заземлителям поверхности подземных и подводных сооружений защищаются лучше, чем поверхности, обращенные в противоположную сторону. Чтобы увеличить охват катодной защитой протяженных объектов, какими являются, в частности, трубопроводы, приходится на станциях катодной защиты задавать повышенное напряжение, что приводит к диссоциации воды вблизи точек подсоединения станций к этим объектам. Водород, выделяющийся при диссоциации воды, проникает в металл защищаемого сооружения и охрупчивает его, вызывая тем самым стресс-коррозию. Газовыделение приводит также к отслаиванию защитного покрытия трубопроводов, вызывая необходимость его внеплановых ремонтов. Если вблизи защищаемого сооружения находятся другие металлические предметы, то ответвляющийся на них ток из защищаемого сооружения вызывает ускоренное коррозионное разрушение этого сооружения в местах ответвления тока. Кроме того, защита объектов постоянным током требует больших затрат электроэнергии, неоправданно увеличивая эксплуатационные расходы на защищаемые сооружения. Применение импульсных токов полностью устраняет или значительно уменьшает вышеперечисленные недостатки защиты подземных сооружений постоянным током.

В литературе [Петухов В. С. "Интеграл", 1, 2001, с. 14 - 16] изложена элементарная теория коррозионной защиты импульсным током. На основе классических представлений о движении заряженных частиц в проводниках второго рода и феноменологического уравнения диффузии в одномерном приближении для защиты импульсными токами было получено максимально возможное соотношение между длительностью импульсов и паузы между ними: T//2D, при котором должна достигаться минимальная концентрация вызывающих коррозию отрицательно заряженных ионов у поверхности защищаемого объекта.

Здесь Т- длительность промежутка между импульсами, - длительность импульса, - подвижность ионов, - электрохимический потенциал металла, из которого изготовлено защищаемое сооружение, D - коэффициент диффузии.

Это соотношение имеет такую же область применения, как и вышеназванные теории. В случае точечных дефектов изоляции следует применять двумерное приближение, которое дает почти на порядок меньшее значение отношения Т/. Примечательно, что в это соотношение в явном виде не входит частота. Это обстоятельство обуславливает большую гибкость применения импульсного способа защиты от коррозии к различным защищаемым объектам. Подвижность ионов и коэффициент диффузии D существенным образом зависят от состава почвы, поэтому для достижения наибольшей эффективности импульсной защиты необходимо изучать параметры среды и, в частности, состав почвы вблизи защищаемого объекта. Следует отметить, что коэффициент диффузии D быстрее растет с повышением температуры, чем подвижность ионов , поэтому эффективность защиты трубопровода импульсными токами при транспортировке нагретого газа или жидкости будет ниже, чем при транспортировке холодного газа или жидкости. Вычисления дают в случае малых концентраций ионов в воде при 25^oС отношение Т/ для ионов кислорода - не более 52, для ионов хлора - не более 44. Эти цифры показывают, какую экономию могут дать импульсные системы защиты трубопроводов от коррозии по сравнению с системами защиты постоянным током.

Одним из первых таких устройств является самоподстраивающееся устройство катодной защиты лодок импульсным током [Патент США 3242064, М.кл.⁸ C 23 F 13/00 от 22.03.1966] , в котором изменялось это отношение пропорционально разности потенциалов электрода сравнения и защищаемой поверхности. В этом устройстве сама среда, в которую помещен защищаемый объект, является времязадающим элементом для схемы управления частотой следования импульсов. Если для лодок и других маломерных объектов такой подход вполне оправдан, то для протяженных сооружений, какими являются, например, трубопроводы, правильно настроить работу этого устройства не удастся, так как даже на одном участке параметры среды сильно зависят от многих факторов (температуры, давления, влажности, времени года, частоты и продолжительности выпадения дождей и т.п.). Поэтому простой обратной связи здесь недостаточно. Необходимо установить закон регулирования (передаточную функцию) выходных параметров импульсов, таких как их частота и длительность. Вторым существенным недостатком указанного устройства является небольшая область охвата защитой протяженных сооружений, обусловленная недостаточной импульсной мощностью, развиваемой источником электроэнергии (аккумуляторной батареей) и высокой частотой следования импульсов (1-200 Гц). Протяженные сооружения, к которым безусловно относятся все трубопроводы, обладают большой собственной емкостью и индуктивностью, поэтому они интегрируют проходящие по ним импульсы тока. Например, согласно литературным данным [Сергованцев В.Т. и др. Газопровод как канал связи в системах телемеханики. М., "Недра", 1984, с. 12-15] собственная емкость одного километра трубопровода диаметром 1 м составляет 4 мкф, а индуктивность - 120 мГн. Расчеты и практика показывают, что импульсы от указанного выше импульсного устройства превратятся в постоянный слегка пульсирующий ток уже на втором километре такого трубопровода. При этом теряются преимущества импульсного режима. Установка же на каждом километре трубопровода отдельного импульсного устройства не оправдана с экономической точки зрения.

Еще один способ и устройство защиты трубопроводов импульсным током предложены в США [Патент США 3612064, М.кл.⁸ B 01 D 13/02 от 12.10.1971]. В предложенном устройстве силовой конденсатор небольшой емкости полностью разряжался через тиристоры на нагрузку, образованную трубой или другим защищаемым элементом, проводящей средой и анодными заземлителями. Рабочая частота этого устройства была фиксированной и могла устанавливаться в диапазоне от 2 до 5 кГц. На такой частоте полное сопротивление трубопровода возрастает в сотни раз по сравнению с его сопротивлением постоянному току [Сергованцев В.Т. и др. Газопровод как канал связи в системах телемеханики. М., "Недра", 1984, с. 15], поэтому, чтобы продлить зону действия импульсного режима, пришлось поднять выходное импульсное напряжение устройства до 150-300 В. Использовать такое напряжение на газопроводах и нефтепроводах недопустимо с точки зрения безопасности, поэтому предложенное устройство имеет ограниченную область применения.

В дальнейшем авторы усовершенствовали свое изобретение [Патент США 3692650, М. кл. ⁸ C 23 F 13/02, 19.09.1972], предложив подавать импульсное напряжение на резонансной частоте электрической цепи, образованной защищаемым сооружением, служащим катодом, средой, в которой расположено это сооружение, и анодом, помещенным в эту среду. При этом достигалась значительная экономия электроэнергии, но на больших расстояниях от места подключения устройства к протяженному объекту реализовать импульсный режим, дающий известные преимущества, не удавалось, так как импульсы интегрировались в постоянный немного пульсирующий ток. Чтобы осуществлять преобразование кислотных ионов и не позволять протеканию нежелательных химических реакций, в заявленном способе использовались длительности импульсов от 7 до 60 мкс, однако высокое импульсное напряжение 150-300 В, выдаваемое предложенным устройством, сглаживает селективность протекания электрохимических реакций, обусловленную длительностью импульсов, и инициирует протекание как полезных, так и вредных химических реакций в грунтах, например разложение воды на кислород и водород, поэтому и это предложенное устройство полностью не решает проблему наводораживания защищаемых объектов.

Впоследствии один из авторов - Донигван усовершенствовал это импульсное устройство [Патент США 5324405, М.кл.⁸ C 23 F 13/00 от 28.06.1994] и добавил схему прерывания тока самоиндукции, продолжающего протекать в нагрузке после окончания импульса напряжения, выдаваемого импульсным устройством. Это позволило уменьшить влияние блуждающих токов, обусловленных наличием в среде посторонних металлических конструкций, и обеспечить большую равномерность распределения защитного потенциала как вдоль протяженного защищаемого сооружения, так и в поперечном направлении. Однако высокое напряжение на выходе устройства ограничивает сферу его применения, особенно в нефтяной и газовой промышленности.

Уменьшение выходного напряжения импульсных устройств резонансного типа принципиально невозможно из-за резкого уменьшения дальности охвата защитой протяженных объектов, обусловленного экспоненциальным ростом волнового сопротивления нагрузки с увеличением частоты. Для того чтобы понизить импульсное рабочее напряжение устройства, необходимо понижать частоту и, соответственно, увеличивать длительность импульсов. Поэтому нижняя граница длительности импульсов ограничивается индуктивностью и емкостью защищаемого объекта, которые определяются в основном его протяженностью. С другой стороны, длительность импульсов ограничивается началом газовыделения. Экспериментально установлено, что в крепком растворе щелочи (КОН) с концентрацией 350 г/л газовыделение начинается на 10 секунде после включения импульса. В различных по составу грунтах это время будет несколько отличаться, но не намного.

Исходя из этих соображений, был предложен способ защиты газопроводов и/или газоконденсатопроводов, нефтепроводов и/или нефтепродуктопроводов, водопроводов их инженерного обустройства и комплекса объектов по добыче и транспортировке газа, нефти и воды [Патент РФ 2172887, М.кл.⁸ F 16 L 58/00 от 27.08.2001]. Способ предполагает использование импульсов длительностью 1 мс - 10 с. Промежуток между импульсами определяется из отношения временного интервала между импульсами к их длительности, которое не должно превышать отношения дрейфовой скорости вызывающих коррозию ионов, движущихся под действием электрического поля, к скорости их диффузии в среде, где находится защищаемый объект. Конкретизация этого положения приводит к вышеприведенной формуле: T//2D. Наиболее близким к изобретению устройством является устройство для защиты от коррозии импульсным током металлических сооружений, размещенных в токопроводящей среде, содержащее электронный блок с источником постоянного тока, импульсным усилителем и схемой формирования импульсов, установленные в токопроводящей среде на заданном расстоянии от защищаемого сооружения заземляющее устройство, электроды измерения потенциала защищаемого сооружения и потенциала поляризации, в котором источник постоянного тока подсоединен через импульсный усилитель к защищаемому сооружению и к заземляющему устройству, измерительные электроды соединены со схемой формирования импульсов, выход которой подсоединен к управляющему входу импульсного усилителя (см. Патент США 3242064, М.кл.⁸ C 23 F 13/00 от 22.03.1966).

Это устройство, как и все упомянутые выше, не может работать эффективно и экономично при защите от коррозии сооружений значительной протяженности, например трубопроводов, так как импульсы короткой длительности, выдаваемые вышеуказанными импульсными защитными устройствами, интегрируются распределенными индуктивностью и емкостью протяженных сооружений. Вторым существенным недостатком этого устройства, препятствующим его использованию для защиты протяженных объектов, является включение среды во времязадающую цепочку генератора импульсов. Параметры среды могут сильно меняться по длине протяженного объекта, кроме того, параметры среды зависят от обилия выпавших осадков, температуры почвы, атмосферного давления, времени года и т. п., поэтому простой зависимости отношения длительности импульса к длительности паузы между импульсами от величины потенциала поляризации может оказаться недостаточно для полного перекрытия диапазонов регулирования частоты и длительности импульсов с точки зрения экономичности и надежности защиты от коррозии. Третий недостаток, ограничивающий зону защиты этого устройства, обусловленный применением маломощного источника постоянного тока (аккумуляторной батареи), легко преодолевается использованием в качестве первичного источника электроэнергии сети переменного тока и повышением уровня выходного импульсного напряжения, однако такое техническое решение вступает в противоречие с требованиями техники безопасности на нефтепроводах и газопроводах.

Раскрытие изобретения
С целью устранения этих недостатков и создания более экономичного устройства для коррозионной защиты протяженных объектов, работающего в импульсном режиме, создано настоящее изобретение.

Для этого в устройстве для защиты от коррозии импульсным током металлических сооружений, размещенных в токопроводящей среде, содержащем электронный блок с источником постоянного тока, импульсным усилителем и схемой формирования импульсов, установленные в токопроводящей среде на заданном расстоянии от защищаемого сооружения заземляющее устройство, электроды измерения потенциала защищаемого сооружения и потенциала поляризации, в котором источник постоянного тока подсоединен через импульсный усилитель к защищаемому сооружению и к заземляющему устройству, измерительные электроды соединены со схемой формирования импульсов электронного блока, выход которой подсоединен к управляющему входу импульсного усилителя, согласно изобретению между источником постоянного тока и импульсным усилителем установлены последовательно зарядное устройство и накопитель электроэнергии. Это позволяет получить импульсы значительно большей (до 10 с) длительности, чем в известных устройствах. Такие импульсы не успевают проинтегрироваться на значительных расстояниях от точки подключения электронного блока к трубопроводу и могут эффективно защитить от коррозии участки трубопроводов протяженностью до 20 и более км.

Для поддержания наиболее экономичной и эффективной работы устройства при изменении физических свойств токопроводящей коррозионно-опасной среды схема формирования импульсов содержит устройство для регулирования функциональной зависимости отношения длительности импульса тока к промежутку между импульсами от разности потенциалов между электродами.

Кроме того, устройство для регулирования функциональной зависимости отношения длительности импульса к промежутку между импульсами от разности потенциалов между электродами выполнено в виде устройства для формирования длительности импульса тока и/или длительности промежутка между импульсами. Это позволяет увеличить зону охвата защитой от коррозии и реализовать наиболее экономичный режим при синхронной работе нескольких устройств на соседних участках.

Для расширения функциональных возможностей и осуществления некоторых сервисных функций электронного блока устройство регулирования функциональной зависимости отношения длительности импульса к промежутку между импульсами от разности потенциалов между измерительными электродами выполнено в виде контроллера.

Для расширения диапазона длительностей импульсов в сторону их увеличения накопитель электроэнергии выполнен в виде конденсатора с двойным электрическим слоем.

Для увеличения амплитуды импульсов и увеличения зоны охвата протяженных сооружений защитой от коррозии накопитель электроэнергии выполнен в виде батареи конденсаторов.

Для осуществления сервисных функций электронный блок снабжен приборами контроля, сигнализации и передачи данных о напряжении источника электроэнергии, разности потенциалов на измерительных электродах, выходном напряжении и токе электронного блока, а также счетчиком учета времени работы устройства в заданном интервале разности потенциалов между измерительными электродами.

Для ограничения тока самоиндукции, возникающего вследствие индуктивного характера нагрузки, на выходных клеммах электронного блока после прерывания тока импульсным усилителем на выходе импульсного усилителя установлено токоограничивающее устройство.

Для предотвращения разрушения электронного блока при попадании молнии в защищаемое сооружение, заземляющее устройство или соединительные провода на выходе импульсного усилителя установлено грозозащитное устройство.

Для расширения функциональных возможностей устройства и снижения эксплуатационных затрат источник постоянного тока выполнен с возможностью подключения к электрической сети.

Для предотвращения разрушения электронного блока при попадании молнии в электрическую сеть на входе в источник постоянного тока со стороны сети установлено дополнительное грозозащитное устройство.

Таким образом, сущность изобретения состоит в том, что для защиты протяженных сооружений в электрическую схему устройства вводится накопитель электроэнергии, например конденсатор большой емкости, частично разряжающийся во время импульса через сильноточный транзистор на нагрузку, образованную заземлителями, проводящей средой и защищаемым сооружением, помещенным в эту среду, причем длительность импульсов задается схемой формирования импульсов, в которую введен контроллер, определяющий длительность и частоту следования импульсов в зависимости от разности потенциалов электрода сравнения и вспомогательного электрода, также помещенных в эту среду. Введение накопительного конденсатора большой емкости при работе защитного устройства в импульсном режиме позволило применить сравнительно маломощный источник постоянного тока при сохранении эффективности коррозионной защиты.

Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства защиты от коррозии импульсным током; на фиг.2 - структурная схема этого устройства; на фиг.3 - диаграмма изменения во времени поляризационного потенциала при работе устройства.

Лучший вариант осуществления изобретения
Функциональная схема на фиг.1 поясняет принцип работы импульсного устройства защиты от коррозии, которое содержит источник постоянного тока 1, накопитель электроэнергии 2, транзистор 3, схему формирования импульсов 4, заземляющее устройство 5, показанное на фиг.1 в виде трех отстоящих друг от друга электрически соединенных между собой заземлителей, помещенных в токопроводящей среде 6 на заданном расстоянии от защищаемого сооружения 7. Вблизи защищаемого сооружения расположены измерительные электроды: электрод 8 измерения потенциала поляризации (медносульфатный электрод сравнения МСЭС) и электрод 9 измерения потенциала защищаемого сооружения (вспомогательный электрод).

Лучший вариант реализации изобретения осуществлен при защите трубопроводов с помощью устройства, структурная схема которого изображена на фиг.2. От сетевой розетки напряжение подается через автоматический выключатель 10 и грозозащитное устройство 11 на силовой трансформатор 12. Вторичная обмотка силового трансформатора 12 соединена с выпрямителем 13. В данном исполнении силовой трансформатор 12 и выпрямитель 13 образуют источник постоянного тока, обозначенный на фиг. 1 цифрой 1. Выход источника постоянного тока 1 подсоединен к входу зарядного устройства 14. Выход зарядного устройства 14 подсоединен к накопителю электроэнергии 2, представляющему в данном случае батарею конденсаторов с двойным электрическим слоем, обладающую большой (до 300 Ф) электрической емкостью. Накопитель электроэнергии 2 соединен с импульсным усилителем 15 (в частном случае он может быть выполнен в виде транзистора 3 - см. фиг.1), выход которого через устройство ограничения 16, грозозащитное устройство 17, клеммы выходные 18 и 19 соединен с нагрузкой, которую образует последовательная электрическая цепь, состоящая из заземляющего устройства 5, проводящей среды 6 и защищаемого сооружения (трубопровода) 7. На одном из проводников, соединяющих импульсный усилитель 15 с выходными клеммами 18 или 19, установлен датчик тока (на чертеже не показан), соединенный с первым входом контроллера 20. Один из выходов контроллера 20 соединен с усилителем обратной связи 21, который, в свою очередь, соединен с заторможенным блокинг-генератором 22 и генератором импульсов 23. Генератор импульсов 23 соединен через переключатель с заторможенным блокинг-генератором 22 и напрямую - с управляющим входом импульсного усилителя 15. Второй вход контроллера соединен с электродом 8 измерения потенциала поляризации (электродом сравнения) и электродом 9 измерения потенциала защищаемого сооружения (вспомогательным электродом). Третий вход контроллера 20 соединен с сетевым входом источника постоянного тока 1. Четвертый вход контроллера 20 соединен с накопителем электроэнергии 2. Второй выход контроллера 20 соединен с индикатором 24, третий выход контроллера 20 соединен со звуковым сигнализатором 25, четвертый выход контроллера 20 соединен с интерфейсом 26, а пятый выход контроллера 20 соединен со счетчиком учета времени 27. Все эти узлы устройства за исключением заземляющего устройства 5, токопроводящей среды 6, защищаемого сооружения 7, измерительных электродов 8 и 9 помещены в корпус электронного блока 28.

Устройство работает следующим образом. Источник постоянного тока 1 заряжает накопитель электроэнергии 2, выполненный, например, в виде конденсатора большой емкости (конденсатора с двойным электрическим слоем). Накопитель электроэнергии 2 разряжается через транзисторный усилитель импульсов 3 на нагрузку, образованную заземлителями 5, токопроводящей средой 6 и защищаемым сооружением (трубопроводом) 7. На вход схемы формирования импульсов 4 подается разность потенциалов электродов сравнения 8 и вспомогательного электрода 9. В зависимости от разности потенциалов измерительных электродов 8 и 9 схема формирования импульсов 4 выдает импульсы, длительность и частота следования которых изменяются таким образом, чтобы отношение длительности паузы между импульсами к длительности импульса увеличивалось по мере нарастания потенциала поляризации и, наоборот, уменьшалось с убыванием потенциала поляризации.

Автоматический выключатель 10 предназначен для отключения устройства при перегрузке, например при выходе из строя силового трансформатора 12 или выпрямителя 13, а также при попадании молнии в электрическую сеть. В последнем случае срабатывает грозозащитное устройство 11, пропускающее ток от грозового разряда. Как только этот ток превысит заранее заданное значение, сработает автоматический выключатель 10 и предотвратит разрушение остальных дорогостоящих функциональных узлов электронного блока 28.

Силовой трансформатор 12 понижает напряжение сети до уровней, необходимых для работы остальных энергопотребляющих устройств электронного блока 28.

Сравнительно слаботочный выпрямитель 13 преобразует переменный ток в постоянный и через зарядное устройство 14 со специальной зарядной характеристикой заряжает накопитель электроэнергии (батарею конденсаторов с двойным электрическим слоем) 2. Накопительный конденсатор большой емкости 2 частично разряжается через импульсный усилитель 15 на нагрузку, образованную последовательной электрической цепью, содержащей заземлители 5, проводящую среду 6 и защищаемое сооружение 7, представляющее собой трубопровод или обсадную трубу скважины.

Токоограничивающее устройство 16 ограничивает выбросы напряжения противоположной полярности на выходных клеммах 18 и 19 электронного блока 28, обусловленных индуктивным характером нагрузки и блуждающими токами.

Грозозащитное устройство 17, подсоединенное непосредственно к выходным клеммам 18 и 19, предохраняет электронный блок 28 от повреждения при попадании молнии в трубопровод 7, заземлители 5 или провода, соединяющие заземлители между собой и с электронным блоком 28.

Электрод 8 сравнения и вспомогательный электрод 9 служат для корректного измерения потенциала поляризации. В некоторых случаях, при защите небольших сооружений и отсутствии помех, вспомогательный электрод 9 можно исключить. Тогда соответствующий вывод на входе контролера нужно соединить с защищаемым сооружением 7. На фиг.3 показана диаграмма изменения во времени (с) потенциала (В) поляризации вспомогательного электрода, измеренного относительно медносульфатного электрода сравнения (МСЭС). На диаграмме наблюдается быстрое нарастание потенциала поляризации в течение импульсов тока длительностью 2 с и сравнительно медленный спад в течение 8 с в промежутках между ними. Контроллер 20 обрабатывает поступающий с этих электродов сигнал и подает его на усилитель обратной связи 21. Усилитель обратной связи 21 выдает управляющий сигнал, воздействующий на времязадающие цепи задающего генератора импульсов 23 таким образом, чтобы изменять частоту и/или длительность импульсов, вырабатываемых задающим генератором 23, для поддержания потенциала поляризации защищаемого сооружения 7 на оптимальном уровне.

При установке на защищаемом объекте одного устройства защиты в зависимости от электрических характеристик этого объекта (индуктивность, емкость и пр. ) и среды (удельное сопротивление) задается базовая длительность (частота) импульсов, соответствующая оптимальной эффективности и надежности защиты при работе устройства. По мере изменения потенциала поляризации изменяется, соответственно, частота (длительность) следования импульсов.

Если на соседнем участке трубопровода функционирует такое же импульсное устройство защиты, то для повышения эффективности работы необходимо синхронизировать их импульсы. Для этой цели в функциональную схему введен заторможенный блокинг-генератор 22. Возможны и такие схемотехнические варианты, которые совмещают в одном узле задающий генератор импульсов и заторможенный блокинг-генератор. В случае работы на защищаемом устройстве нескольких устройств защиты ведущий режим задается устройству защиты, которое находится в наиболее тяжелых условиях работы. Частота импульсного режима остальных устройств защиты автоматически синхронизируется с помощью заторможенного блокинг-генератора, а наиболее экономичный режим работы ведомых устройств защиты достигается изменением длительности импульсов (паузы между импульсами).

На контроллер 20 подаются также сигналы с датчика тока, установленного на любом участке сильноточного провода (например, на проводе, проходящем через грозозащитное устройство 17), а также с датчиков напряжения, установленных на входе в электронный блок 28 перед трансформатором 12, и с накопителя электроэнергии 2 (конденсатора большой емкости). Контроллер 20 обрабатывает все эти сигналы и по желанию пользователя любой из контролируемых параметров выводится на индикатор 24 либо через интерфейс 26 передается на базовый компьютер. В случае выхода одного из контролируемых параметров за пределы заранее заданных значений контроллер выдает тревожный сигнал на звуковой сигнализатор 25 и сигнальные светодиоды (на чертеже не показаны). Счетчик времени 27 позволяет контролировать временной интервал, в течение которого по каким-либо причинам устройство работало не в заданном режиме.

Промышленная применимость
Все электронные блоки устройства содержат элементы, серийно выпускающиеся промышленностью. Сборка и наладка электронного блока устройства осуществимы в условиях радиомонтажного цеха и не требуют специальной оснастки и оборудования. Один из вариантов устройства прошел испытания на теплотрассе и показал удовлетворительные результаты.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты от коррозии импульсным током металлических сооружений, размещенных в токопроводящей среде, содержащее электронный блок с источником постоянного тока, импульсным усилителем и схемой формирования импульсов, установленные в токопроводящей среде на заданном расстоянии от защищаемого сооружения заземляющее устройство, измерительные электроды потенциала защищаемого сооружения и потенциала поляризации, источник постоянного тока подсоединен через импульсный усилитель к защищаемому сооружению и к заземляющему устройству, измерительные электроды соединены со схемой формирования импульсов электронного блока, выход которой подсоединен к управляющему входу импульсного усилителя, отличающееся тем, что между источником постоянного тока и импульсным усилителем установлены последовательно зарядное устройство и накопитель электроэнергии.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что схема формирования импульсов содержит устройство для регулирования функциональной зависимости отношения длительности импульса тока к промежутку между импульсами от разности потенциалов между измерительными электродами.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство для регулирования функциональной зависимости отношения длительности импульса к промежутку между импульсами от разности потенциалов между измерительными электродами выполнено в виде устройства формирования длительности импульса тока и/или длительности промежутка между импульсами.

4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что устройство регулирования функциональной зависимости отношения длительности импульса к промежутку между импульсами от разности потенциалов между измерительными электродами выполнено в виде контроллера.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что накопитель электроэнергии выполнен в виде конденсатора с двойным электрическим слоем.

6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что накопитель электроэнергии выполнен в виде батареи конденсаторов.

7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что электронный блок снабжен приборами контроля, сигнализации и передачи данных напряжения источника электроэнергии, разности потенциалов измерительных электродов, выходного напряжения и тока электронного блока, а также счетчиком учета времени работы устройства в заданном интервале разности потенциалов между измерительными электродами.

8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что на выходе импульсного усилителя установлено токоограничивающее устройство.

9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что на выходе импульсного усилителя установлено грозозащитное устройство.

10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что источник постоянного тока выполнен с возможностью подключения к электрической сети.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что на входе в источник постоянного тока установлено дополнительное грозозащитное устройство.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3