Схема системы катодной защиты

Схема системы катодной защиты
Схема системы катодной защиты
Схема системы катодной защиты
Схема системы катодной защиты

Изобретение относится к электрохимической защите от коррозии магистральных трубопроводов, к системам передачи электрических сигналов и предназначено для работы в составе систем катодной защиты магистральных трубопроводов. Технический результат - обеспечение эффективной и надежной электрохимической защиты магистральных глубинных поляризованных трубопроводов. Система катодной защиты магистральных трубопроводов включает катодно-поляризуемый трубопровод и установку катодной защиты. При этом каждая установка катодной защиты содержит катодную станцию (преобразователь), пункты приема и регистрации информации, источник сетевого электроснабжения, глубинное анодное заземление, блок измерения и обработки информации, датчик поляризационного потенциала, датчик скорости коррозии, датчик наводораживания, блок приема и передачи, электрод сравнения, блок логики, телеизмерения и телерегулирования, блок коммутации и измерения параметров защиты. Причем первый выход катодной станции соединен с глубинным анодным заземлением, третий выход - с блоком измерения и обработки информации, четвертый выход катодной станции - с вторым входом блока измерения и обработки информации, выход которого соединен с первым входом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, первый выход - с блоком приема и передачи, выход которого соединен с вторым входом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, третий вход которого соединен с блоком коммутации и измерения параметров защиты, входы которого соединены с трубопроводом, с выходами электрода сравнения и с выходами всех датчиков. В каждую установку катодной защиты введены: блок фазовой регулировки, блок импульсной модуляции и избирательный фильтр. При этом первый вход фильтра соединен с трубопроводом, а второй вход - с выходом электрода сравнения, выход избирательного фильтра соединен со вторым входом блока приема-передачи, второй выход которого соединен с входом блока импульсной модуляции, выход которого соединен с трубопроводом, а второй вход - с вторым выходом катодной станции, входы которой последовательно с блоком фазовой регулировки соединены с источником электроснабжения, вход управления блока фазовой регулировки соединен с вторым выходом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, четвертый вход которого соединен с одним из пунктов приема и регистрации информации. 2 ил. Рисунки к патенту РФ 2202001 Рисунок 1, Рисунок 2 Изобретение относится к электрохимической защите от коррозии магистральных трубопроводов, к системам передачи электрических сигналов и предназначено для работы в составе систем катодной защиты магистральных трубопроводов. Известно устройство катодной защиты многониточных магистральных подземных трубопроводов, включающее катодно-поляризуемый трубопровод, установки катодной защиты, причем каждая установка катодной защиты содержит катодную станцию (преобразователь), пункты приема и регистрации информации, источник (источники) сетевого электроснабжения, глубинное анодное заземление, блок измерения и обработки информации, датчик поляризационного потенциала, датчик скорости коррозии, датчик наводораживания, блок приема и передачи, электрод сравнения, блок логики, телеизмерения и телерегулирования, блок коммутации и измерения параметров защиты, причем первый выход катодной станции соединен с глубинным анодным заземлением, третий выход - с блоком измерения и обработки информации, четвертый выход катодной станции - с вторым входом блока измерения и обработки информации, выход которого соединен с первым входом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, первый выход - с блоком приема и передачи, выход которого соединен с вторым входом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, третий вход которого соединен с блоком коммутации и измерения параметров защиты, входы которого соединены с трубопроводом, с выходами электрода сравнения и с выходами всех датчиков (RU 2086703, МПК 6 С 23 F 13/22, от 05 декабря 1995 г.). К недостаткам данного устройства можно отнести:

1. необходимость установки антенн;

2. необходимость согласования с региональными службами разрешений на право работы на радиочастотах;

3. повышенная опасность воздействия на систему электростатических и грозовых разрядов;

4. система открыта для посторонних и подвержена вандализму (привлекают антенны);

5. необходима замена существующих СКЗ на станции с автоматическим регулированием, что требует значительных затрат;

6. при обесточивании узла подключения станций катодной защиты оператор узнает об этом только при очередном радиосеансе. Учитывая, что сеансы радиообмена происходят раз в сутки, наблюдаются перерывы в работе станций катодной защиты, исчисляемые часами.

В основу изобретения положена задача обеспечения эффективной и надежной электрохимической защиты магистральных глубинных поляризованных трубопроводов путем создания импульсной системы катодной защиты с телеуправлением и телеконтролем параметров защиты по каналу связи "труба-земля". Поставленная задача достигается благодаря тому, что в устройстве, включающем катодно-поляризуемый трубопровод, установки катодной защиты, причем каждая установка катодной защиты содержит катодную станцию (преобразователь), пункты приема и регистрации информации, источник (источники) сетевого электроснабжения, глубинное анодное заземление, блок измерения и обработки информации, датчик поляризационного потенциала, датчик скорости коррозии, датчик наводораживания, блок приема и передачи, электрод сравнения, блок логики, телеизмерения и телерегулирования, блок коммутации и измерения параметров защиты, причем первый выход катодной станции соединен с глубинным анодным заземлением, третий выход - с блоком измерения и обработки информации, четвертый выход катодной станции - с вторым входом блока измерения и обработки информации, выход которого соединен с первым входом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, первый выход - с блоком приема и передачи, выход которого соединен с вторым входом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, третий вход которого соединен с блоком коммутации и измерения параметров защиты, входы которого соединены с трубопроводом, с выходами электрода сравнения и с выходами всех датчиков, в каждую установку катодной защиты введены: блок фазовой регулировки, блок импульсной модуляции и избирательный фильтр, при этом первый вход фильтра соединен с трубопроводом, второй вход - с выходом электрода сравнения, выход избирательного фильтра соединен со вторым входом блока приема-передачи, второй выход которого соединен с входом блока импульсной модуляции, выход которого соединен с трубопроводом, а второй вход с вторым выходом катодной станции, входы которой последовательно с блоком фазовой регулировки соединены с источником электроснабжения, вход управления блока фазовой регулировки соединен с вторым выходом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, четвертый вход которого соединен с одним из пунктов приема и регистрации информации. На фиг. 1 приведена структурная схема системы катодной защиты магистральных трубопроводов;

на фиг.2- структурная схема установки катодной защиты.

Система катодной защиты магистральных трубопроводов включает поляризуемый трубопровод 1, установки катодной защиты 2 и 3, пункты приема и регистрации информации 4, источник (источники) сетевого электроснабжения 5, причем каждая установка катодной защиты 2 и 3 содержит катодную станцию (преобразователь) 6, глубинное анодное заземление 7, блок измерения и обработки информации 8, датчик поляризационного потенциала 9, датчик скорости коррозии 10, датчик наводораживания 11, блок приема и передачи 12, электрод сравнения 13, блок логики, телеизмерения и телерегулирования 14, блок коммутации и измерения параметров защиты 15, блок фазовой регулировки 16, блок импульсной модуляции 17 и избирательный фильтр 18, шину 19. Устройство работает следующим образом. Внешним управлением от блока логики, телеизмерения и телерегулирования 14 в блоке фазовой регулировки 16 задается задержка подачи напряжения питания на катодную станцию 6. Задержка может изменяться от 0 до 180o для каждой полуволны питающего напряжения, при этом выходное напряжение и ток катодной станции 6 будут соответственно изменяться от максимального до нулевого значения. При первом включении системы катодной защиты оператором (наладчиком) производится первичная установка (выбор) режима работа блоков фазовой регулировки 16 устройств в каждой установке катодной защиты 2, 3 на трассе магистрального трубопровода 1. После первичной регулировки режима работы катодной станции 6 устройство переходит в режим автоматического поддержания заданных параметров. Для этого блок измерения и обработки информации 8 контролирует выходные параметры катодной станции 6. Результат контроля передается в блок логики, телеизмерения и телерегулирования 14. При изменении выходного напряжения катодной станции 6 в блоке логики, телеизмерения и телерегулирования 14 автоматически производится изменение уставки режима работы блока фазовой регулировки 16 так, чтобы выходное напряжение катодной станции 6 осталось на прежнем уровне. Этот контур управления исключает влияние колебаний питающего напряжения на качество электрохимической защиты. При работе устройства из блока приема-передачи 12 на блок импульсной модуляции 17 непрерывно поступает модулирующий сигнал частотой в несколько килогерц. Блок импульсной модуляции 17 обеспечивает стопроцентную модуляцию напряжения, поступающего на магистральный трубопровод 1. Мониторинг, дистанционный контроль и регулирование режимов электрохимической защиты трубопровода 1 осуществляет телеметрическая система, состоящая из ЭВМ со специальным программным обеспечением, блоков измерения и обработки информации 8, блоков коммутации и измерения параметров 15, датчиков поляризационного потенциала 9, датчиков скорости коррозии 10, датчиков наводораживания 11, блоков логики, телеизмерения и телерегулирования 14, избирательных фильтров 18, блока приема и передачи 12, импульсных модуляторов 17, катодных станций 6, глубинных анодных заземлений 7, канала передачи информации "труба-земля". Одна из установок катодной защиты 2 установлена рядом с пунктом приема и регистрации информации 4. На пункте приема и регистрации информации 4 установлена ЭВМ, которая по шине 19 соединена с блоком логики, телеизмерения и телеконтроля 14 установки катодной защиты 2. Программное обеспечение ЭВМ с заданной оператором периодичностью посылает на эту установку катодной защиты запрос на контроль того или иного параметра электрохимической защиты магистрального трубопровода 1. Блок логики, телеизмерения и телерегулирования 14 этой катодной станции через блок приема-передачи 12 и блок импульсной модуляции 17 производит модуляцию выходного напряжения катодной станции инфранизкой частотой. На соседних установках катодной защиты с помощью избирательных фильтров 18 выделяется переменная составляющая этой модуляции и через блок приема-передачи 12 запрос поступает на блоки логики, телеизмерения и телерегулирования 14. Если запрос требует передать один из параметров этих установок, то соответствующий блок логики, телеизмерения и телерегулирования 14 переходит в режим контроля соответствующего параметра. Сигналы от датчиков последовательно через коммутатор блока 15 или сигналы от катодной станции через блок 5 поступают на блок 14, с выхода которого через блок приема-передачи 12 на вход блока импульсной модуляции 17. Если запрос требовал контроля (управления) параметра для других установок катодной защиты, то принявшее запрос устройство просто переходит в режим ретрансляции этого запроса для более удаленных установок. Дальность распространения сигнала по каналу "труба-земля" в сильной степени зависит от частоты передаваемого сигнала, состояния защитного покрытия трубопровода, состава грунта, его влажности, температуры и т.д. Система приема-передачи автоматически подстраивается под изменяющиеся параметры канала связи. Для этого блок логики, телеизмерения и телерегулирования 14 начинает режим передачи с более высокой частоты, постепенно понижая ее до тех пор, пока соседняя установка катодной защиты не перейдет в режим передачи. В блоке логики, телеизмерения и телерегулирования 14 запоминаются частоты, на которых поступил запрос, и передача ответных сообщений начинается на этих частотах. При кратковременных перебоях питания, чтобы не было нарушения режима работы установок катодной защиты при повторном включении, часть элементов блока логики, телеизмерения и телерегулирования 14, связанных с хранением уставки режима работы блока фазовой регулировки 16, запитывается от встроенного аккумулятора, подзарядка которого происходит в момент работы устройства. Если на одной из установок катодной защиты сняли напряжение питания, то на соседних установках катодной защиты (справа и слева) датчиками защитного потенциала 13 через фильтр 18 блоками приема-передачи 12 фиксируется понижение защитного потенциала, в результате чего блоки логики, телеизмерения и телерегулирования 14 переходят сами в режим передачи, сообщая соседним установкам катодной защиты об аварии, которые ретранслируют данное сообщение на ЭВМ. Изобретение позволяет:

1) оперативно информировать оператора о неисправности в системе электрохимической защиты для принятия мер по ее восстановлению, что ранее известные устройства при снятии напряжения питания выполнить не могли;

2) вести анализ режимов электрохимической защиты и изменять режим работы установок катодной защиты;

3) обеспечивать импульсную катодную защиту.

В устройстве возможно включение других датчиков, измеряющих иные параметры и организовать охранную сигнализацию на вскрытие установок катодной защиты. Из изложенного следует, что данное устройство позволяет обеспечить более эффективную и надежную электрохимическую защиту магистральных подземных трубопроводов, что и определяет технико-экономический эффект изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Система катодной защиты магистральных трубопроводов, включающая катодно-поляризуемый трубопровод, установки катодной защиты, причем каждая установка катодной защиты содержит катодную станцию, пункты приема и регистрации информации, источник сетевого электроснабжения, глубинное анодное заземление, блок измерения и обработки информации, датчик поляризационного потенциала, датчик скорости коррозии, датчик наводораживания, блок приема и передачи, электрод сравнения, блок логики, телеизмерения и телерегулирования, блок коммутации и измерения параметров защиты, причем первый выход катодной станции соединен с глубинным анодным заземлением, третий выход - с блоком измерения и обработки информации, четвертый выход катодной станции - с вторым входом блока измерения и обработки информации, выход которого соединен с первым входом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, первый выход - с блоком приема и передачи, выход которого соединен с вторым входом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, третий вход которого соединен с блоком коммутации и измерения параметров защиты, входы которого соединены с трубопроводом, с выходами электрода сравнения и с выходами всех датчиков, отличающаяся тем, что в каждую установку катодной защиты введены: блок фазовой регулировки, блок импульсной модуляции и избирательный фильтр, при этом первый вход фильтра соединен с трубопроводом, второй вход - с выходом электрода сравнения, выход избирательного фильтра соединен со вторым входом блока приема-передачи, второй выход которого соединен с входом блока импульсной модуляции, выход которого соединен с трубопроводом, а второй вход - с вторым выходом катодной станции, входы которой последовательно с блоком фазовой регулировки соединены с источником электроснабжения, вход управления блока фазовой регулировки соединен с вторым выходом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, четвертый вход которого соединен с одним из пунктов приема и регистрации информации. Схема системы катодной защиты Схема системы катодной защиты Схема системы катодной защиты Схема системы катодной защиты Схема системы катодной защиты Схема системы катодной защиты Схема системы катодной защиты Схема системы катодной защиты Схема системы катодной защиты

Лучшие статьи:



Как сделать через office

Необычные подарки бокалы

Матово розовый маникюр

Как сделать стрим с обс

Как сделать кв из бумаги