DE1521957B1 - Device for uninterrupted, operator-free monitoring of the quality of the cathodic protection of systems - Google Patents
Device for uninterrupted, operator-free monitoring of the quality of the cathodic protection of systemsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zeitlich ununterbrochenen, bedienungsfreien Überwachen der Güte des Kathodenschutzes von Anlagen mit einem Relais und mit einer Bezugselektrode, zwischen der und der zu schützenden Anlage eine Potentialdifferenz besteht.The invention relates to a device for uninterrupted, operator-free monitoring the quality of the cathodic protection of systems with a relay and a reference electrode, there is a potential difference between the system and the system to be protected.
Bei einer bekannten Vorrichtung wird die Wirksamkeit des Kathodenschutzes automatisch durch die Potentialdifferenz zwischen zwei Platten bestimmt. Diese Potentialdifferenz soll dabei als Maß für die Aggressivität der Umgebung der zu schützenden Anlage dienen. Die Wirksamkeit des Kathodenschutzes wird also geändert, wenn die Aggressivität der Umgebung sich ändert. Dabei handelt es sich nicht um eine Kontroll- und Meßeinrichtung. Mit der bekannten Vorrichtung ist es zwar möglich, den Kathodenschutz der sich ändernden Aggressivität der Umgebung anzupassen; es ist aber unmöglich, das Potential zu messen, dem die Anlage tatsächlich unterworfen war, und festzustellen, ob jede Korrosionsgefahr gut ausgeschaltet worden ist. Die bekannte Vorrichtung ist insbesondere dann unwirksam, wenn die Eigenschaften der Umgebung gleichbleiben, das Potential der zu schützenden Anlage aber durch vagabundierende Ströme oder Induktionsströme geändert wird oder wenn das Potential der zu schützenden Anlage zwischen zwei festen Grenzen liegen soll.In a known device, the effectiveness of the cathodic protection is automatically determined by the potential difference between two plates. This potential difference should be used as a measure of the aggressiveness of the environment of the system to be protected to serve. The effectiveness of the cathodic protection is changed when the aggressiveness of the environment changes. This is not a control and measuring device. With the known Device it is possible, the cathodic protection of the changing aggressiveness of the environment adapt; but it is impossible to measure the potential that the plant actually has and determine whether any risk of corrosion has been properly eliminated. The well-known The device is particularly ineffective if the properties of the environment remain the same, however, the potential of the system to be protected is changed by stray currents or induction currents or if the potential of the system to be protected is between two fixed limits should lie.
Es sind auch schon Vorrichtungen bekannt, bei denen der Kathodenschutz nach der Potentialdifferenz zwischen der zu schützenden Anlage und einer Bezugselektrode festgelegt wird.Devices are also known in which the cathodic protection is based on the potential difference between the system to be protected and a reference electrode.
Bei einer anderen, bekannten Vorrichtung wird die Potentialdifferenz Zwischen der Anlage und der Bezugselektrode dauernd durch ein Voltmeter gemessen. Um aber aus diesen Meßwerten brauchbare Schlüsse ziehen zu können, wäre ein dauerndes Ablesen durch eine Bedienungsperson erforderlich. Das ist aus Kostengründen nicht durchführbar. Es müßte also als Voltmeter ein Schreiber verwendet werden, was wiederum mit hohen Kosten verbunden ist und bei der Empfindlichkeit solcher Apparate und unter den beim Kathodenschutz im allgemeinen gegebenen Bedingungen ebenfalls schwierig wäre.In another known device, the potential difference between the system and the Reference electrode measured continuously by a voltmeter. However, in order to be able to draw useful conclusions from these measured values, it would be necessary to read them continuously required by an operator. This is not feasible for reasons of cost. It should So a scribe can be used as a voltmeter, which in turn is associated with high costs and in the sensitivity of such apparatus and in the case of cathodic protection in general Conditions would also be difficult.
Es ist schließlich noch eine Vorrichtung bekannt, bei der der durch das Kathodenschutzsystem fließende Strom über ein Relais geführt wird, dessen Arbeitskontakte im Stromkreis einer Kontrollampe liegen. Das Verlöschen der Kontrollampe zeigt also an, daß ein ausreichender Kathodenschutz nicht mehr sichergestellt ist. Auch eine derartige Anlage ist nur dann sinnvoll, wenn eine Bedienungsperson vorhanden ist, die das Verlöschen der Kontrollampe feststellt und erforderliche Maßnahmen für die Wiederherstellung eines ausreichenden Kathodenschutzes einleitet.Finally, a device is also known in which the cathodic protection system Current flowing through a relay, whose working contacts in the circuit of a control lamp lie. The fact that the control lamp goes out indicates that adequate cathodic protection is no longer available is ensured. Such a system is only useful if an operator is available which detects the extinguishing of the control lamp and the necessary measures for the Restoration of adequate cathodic protection initiates.
Die bekannten Vorrichtungen beschäftigen sich also entweder mit einer automatischen Steuerung des Kathodenschutzes oder mit einer Überwachung des Kathodenschutzes durch Anzeigegeräte, die von einer Bedienungsperson ständig kontrolliert werden müssen. Die Vorrichtungen zur automatischen Steuerung des Kathodenschutzes sind relativ aufwendig und entsprechend kostspielig. Die automatischen Steuerungseinrichtungen sind zwar bei den Vorrichtungen mit Anzeigeinstrument nicht erforderlich, dafür sind diese Vorrichtungen aber nur dort geeignet, wo ständig eine Bedienungsperson zur Verfügung steht.The known devices deal either with an automatic control of the Cathodic protection or with a monitoring of the cathodic protection by display devices, which are from a Operator must be constantly monitored. The devices for automatic control the cathodic protection are relatively complex and correspondingly expensive. The automatic control devices are not required for devices with an indicating instrument, but are However, these devices are only suitable where an operator is constantly available.
Bei keiner der bekannten Vorrichtungen ist eine Möglichkeit zum zeitlich ununterbrochenen, bedienungsfreien Überwachen der Güte des Kathodenschutzes gegeben. Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Vorrichtungen insoweit zu ergänzen.In none of the known devices is a possibility of uninterrupted, unattended operation Monitoring the quality of the cathodic protection given. The object of the invention is the to supplement known devices so far.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese Potentialdifferenz in bekannter Weise an die Arbeitsspule des Relais gelegt ist, dessen Ansprechschwellwert auf den für den Kathoo denschutz mindestens erforderlichen Wert dieser Potentialdifferenz einstellbar ist, und daß die Arbeitskontakte des Relais, im Betätigungsstromkreis einer die Ausfallhäufigkeit und/oder die Ausfalldauer des Kathodenschutzes aufzeichnenden Kontrolleinrich-This object is achieved according to the invention in that this potential difference is known Way is placed on the work coil of the relay, whose response threshold is set to that for the Kathoo protection at least required value of this potential difference is adjustable, and that the working contacts of the relay, in the actuating circuit of a the failure frequency and / or the failure duration of the cathodic protection recording control device
IS tung liegen. Die Kontrolleinrichtung kann beispielsweise ein bei jedem Ansprechen des Relais um eine Einheit weiterrückendes Zählwerk sein. Beispielsweise kann das Zählwerk aber auch durch eine während des Ansprechens des Relais laufende Uhr ersetzt werden. Gegebenenfalls werden auch ein Zählwerk und eine Uhr zueinander parallel in den Betätigungsstromkreis geschaltet.IS lie. The control device can, for example be a counter that advances by one unit each time the relay is triggered. For example the counter can also be controlled by a clock that is running while the relay is responding be replaced. If necessary, a counter and a clock are also installed in parallel to one another Actuating circuit switched.
Mit einer solchen Vorrichtung ist es möglich, im Nachhinein festzustellen, ob das Potential der Anlage irgendwann einmal Werte hatte, für die man Korrosionsgefahr annehmen muß. Mit der Vorrichtung ist es insbesondere möglich, in Nachhinein festzustellen, wie oft und wie lange die für den wirksamen Kathodenschutz erforderliche Potentialschwelle unterschritten wurde. Man erhält damit ein Maß für die aufgetretene Korrosion. Überschreitet diese einen zugelassenen Wert, so wird einfach die dem Katkodenschütz entsprechende Potentialdifferenz auf einen entsprechend höheren Wert eingestellt und gleichzeitig auch der Ansprechschwellwert des Relais der Überwachungsvorrichtung entsprechend neu eingestellt. Eine solche Nachstellung wird nur einige wenige Male erforderlich sein, bis die Einregelung auf optimale Kathodenschutzbedingungen für die jeweilige Anlage erfolgt ist. Dafür ist eine kostspielige Einrichtung für die automatische Anpassung des Kathodenschutzes nicht erforderlich, und es kann überdies auch auf eine ständige Bedienung verzichtet werden. Es genügt vielmehr, die erfindungsgemäße Vorrichtung gelegentlich abzulesen und bei dieser Gelegenheit — falls nach den abgelesenen Werten erforderlich — durch zwei einfache Einstellungen die Kathodenschutzbedingungen den Gegebenheiten anzupassen.With such a device it is possible to determine afterwards whether the potential of the plant at some point had values for which one must assume a risk of corrosion. With the device In particular, it is possible to determine in retrospect how often and for how long for the effective cathodic protection has fallen below the required potential threshold. So you get a Measure of the corrosion that has occurred. If this exceeds a permitted value, the the potential difference corresponding to the catalyst contactor set to a correspondingly higher value and at the same time also the response threshold of the relay the monitoring device adjusted accordingly. Such a reenactment will only be a few be required a few times until the adjustment to optimal cathodic protection conditions for the respective system has been carried out. Doing so is an expensive facility for automatic adjustment of the Cathodic protection is not required, and it is also possible to dispense with constant operation will. Rather, it is sufficient to occasionally read off the device according to the invention and to do so Opportunity - if necessary after the readings - through two simple settings adapt the cathodic protection conditions to the circumstances.
Durch die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltene Auskunft über das, was sich in einem Überwachungszeitraum tatsächlich ereignet hat, ist es möglich, den Kathodenschutz besser einzustellen und für die Zukunft unter den jeweils gegebenen speziellen Bedingungen weitere Korrosion weitgehend zu verhindern. Das geschieht über die einfache und ausreichende Auskunft über die Wirksamkeit eines von vornherein festgelegten Kathodenschutzes, für dessen Beurteilung es weniger erforderlich ist, den zeitlichen Verlauf des Potentials an der zu schützenden Anlage zu kennen, als die Anzahl und die Dauer der Momente, in denen dieses Potential einen korrosionsgefährlichen Wert annimmt. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann also mit einer einfachen und unkomplizierten Kathodenschutzanlage mit geringem Aufwand und ohne ständige Bedienung eine gute Kathodenschutzsicherung erzielt werden.By the information obtained in the device according to the invention about what is in a Monitoring period has actually occurred, it is possible to better adjust the cathodic protection and for the future, further corrosion will largely increase under the given special conditions impede. This is done via the simple and sufficient information about the effectiveness of a cathodic protection established in advance, for the assessment of which it is less necessary to know the temporal course of the potential on the system to be protected than the number and duration of Moments in which this potential assumes a value that is dangerous to corrosion. When using the The device according to the invention can therefore be equipped with a simple and uncomplicated cathodic protection system A good cathodic protection fuse is achieved with little effort and without constant operation will.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigtIn the drawing, the invention is illustrated by way of example, namely shows
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und1 schematically shows a device according to the invention and
F i g. 2 die Schaltung der Vorrichtung nach F i g. 1.F i g. 2 shows the circuit of the device according to FIG. 1.
Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1, das über Drähte mit der mit Kathodenschutz zu versehenden Anlage 2 und einer Bezugselektrode 3 verbunden ist, die vorzugsweise in der Nähe der Anlage 2 und in einer der Umgebung der Anlage 2 gleichartigen Umgebung angeordnet ist. Im Gehäuse 1 ist ein voltmetrisches Relais 4 angeordnet, das derart eingestellt ist, daß es anspricht, sobald die Potentialdift'erenz zwischen der Anlage 2 und der Bezugselektrode 3 einen Wert erreicht, der eine Korrosion der Anlage zur Folge hat. Das Ansprechen des Relais 4 läßt ein Zählwerk 5 um einen Zähler weiterrücken und setzt außerdem eine Uhr 6 in Gang. Steigt die Potentialdifferenz zwischen der Anlage 2 und der Bezugselektrode 3 wieder auf einen Wert, der eine Korrosion der Anlage verhindert, so wird das Relais 4 beispielsweise abfallen und den Lauf der Uhr 6 wieder unierfe brechen. Bei erneutem Ansprechen des Relais 4 rückt dann das Zählwerk 5 wieder um eine Einheit weiter, und die Uhr 6 läuft so lange, wie der Kathodenschutz der Anlage unzureichend ist. Die Uhr 6 ist mit einem Langzeit-Addierwerk versehen, das es unter allen Umständen ermöglicht, ihre gesamte Laufzeit abzulesen.1 shows a housing 1, which is connected via wires to the system 2 to be provided with cathodic protection and a reference electrode 3 is connected, which is preferably in the vicinity of the system 2 and in one of the Environment of the system 2 is arranged similar environment. In the case 1 is a voltmetric Relay 4 arranged, which is set so that it responds as soon as the Potentialdift'erenz between the System 2 and reference electrode 3 reaches a value that causes corrosion of the system Has. The response of the relay 4 lets a counter 5 advance by one counter and also sets a 6 o'clock in motion. If the potential difference between system 2 and reference electrode 3 increases back to a value that prevents corrosion of the system, the relay 4 is, for example fall off and run the clock 6 again break. When relay 4 responds again, the counter 5 advances again by one unit, and the clock 6 runs as long as the cathodic protection of the system is insufficient. The clock 6 is with provided a long-term adder, which makes it possible under all circumstances, their entire running time read off.
Ein Schalter 7 ermöglicht verschiedene Steuerschaltungen, und zwar beispielsweise ein Kurzschließen der Arbeitsspule des Relais 4 beispielsweise während des Transportes der Vorrichtung, die Spannungsüberprüfung von die Vorrichtung mit Strom versorgenden Batterien, ein Einstellen der Ansprechschwelle des Relais 4 usw. An den Klemmen 8 sind die Anlage 2 und die Bezugselektrode 3 angeschlossen, und Klemmen 9 dienen zum Anschluß eines Voltmeters.A switch 7 enables various control circuits, for example short-circuiting the working coil of the relay 4, for example, during the transport of the device, the voltage check of batteries supplying power to the device, setting the response threshold of relay 4 etc. System 2 and reference electrode 3 are connected to terminals 8, and terminals 9 are used to connect a voltmeter.
Fig. 2 zeigt die Schaltung der Vorrichtung von Fig. 1. Das voltmetrische Relais 4 besitzt eine Arbeitsspule 10, die als Drehspule ausgebildet ist. Die Arbeitskontakte 11 des Relais 4 schließen sich,Fig. 2 shows the circuit of the device of Fig. 1. The voltmetric relay 4 has a Work coil 10, which is designed as a moving coil. The working contacts 11 of the relay 4 close,
• sobald die Potentialdifferenz zwischen der Anlage 2 und der Bezugselektrode 3 den Schwellwert erreicht, auf den das Relais eingestellt ist. Beim Schließen der Arbeitskontakte 11 rückt ein Zählwerk 12 um eine Stufe weiter, und die Uhr 13 wird in Gang gesetzt. Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Betätigung des Zählwerks 12 mit Hilfe eines Stromimpulses, der von einem Kondensator 14 dann abgegeben wird, wenn die im Stromkreis einer Batterie 15 liegenden Arbeitskontakte 11 des Relais 4 geschlossen werden. Dem Kondensator 14 ist ein Entladewiderstand 16 parallelgeschaltet, der es ihm ermöglicht, sich beim Öffnen des Arbeitskontakts 11 schnell zu entladen. Er ist damit wieder arbeitsbereit. Solange die Arbeitskontakte 11 geschlossen sind, wird die Uhr 13 durch die Batterie 15 betrieben. Die Uhr läuft also so lange, wie die Arbeitsspule 10 den Arbeitskontakt 11 geschlossen hält. Zählwerk 12 und Uhr 13 verbrauchen bei dieser Schaltung nur einen kleinen Strom, so daß die Batterie 15 eine geringe Kapazität besitzen kann. Man verwendet beispielsweise 9-Volt-50-Amperestunden-Batterien. Über ein Potentiometer 17 kann die Batterie 15 auch zum Ansteuern des voltmetrischen Relais 4 verwendet werden. Das ist in einer bestimmten Schaltstellung eines Vielfachschalters 18 möglich, der sonst die Arbeitsspule 10 des Relais mit der Anlage 2 und der Bezugselektrode 3 verbindet.• as soon as the potential difference between system 2 and reference electrode 3 reaches the threshold value, to which the relay is set. When the working contacts 11 are closed, a counter 12 moves by one Step further and the clock 13 will start. In the case of the in FIG. 2 takes place the actuation of the counter 12 with the aid of a current pulse, which is then generated by a capacitor 14 is released when the normally open contacts 11 of the relay 4, which are in the circuit of a battery 15 getting closed. A discharge resistor 16 is connected in parallel to the capacitor 14, which gives it to him makes it possible to discharge quickly when the normally open contact 11 is opened. He is ready for work again. As long as the working contacts 11 are closed, the clock 13 is operated by the battery 15. the The clock therefore runs as long as the work coil 10 keeps the work contact 11 closed. Counter 12 and Clock 13 consume only a small current in this circuit, so that the battery 15 a small one May own capacity. For example, 9 volt 50 amp hour batteries are used. About a Potentiometer 17, the battery 15 can also be used to control the voltmetric relay 4. This is possible in a certain switch position of a multiple switch 18, which would otherwise be the work coil 10 of the relay with the system 2 and the reference electrode 3 connects.
Im folgenden sind Kenndaten der einzelnen Schaltungselemente beispielsweise angegeben: die Arbeitsspule 10 des Relais weist einen Innenwiderstand von 20 Kiloohm auf; die Kontaktgabe kann zwischen 0,5 und 1,5 Volt eingestellt werden. Das Zählwerk 12 kann bis zu 9999 Impulse registrieren und hat während des Zählvorgangs eine kurzzeitige Spitze der Stromaufnahme bei 300 Milliampere. Die Uhr 13 benötigt bei einer Spannung von 9 Volt eine Stromstärke von 10 Milliampere. Die Kapazität des Kondensators 14 beträgt 2000 Mikrofarad. Die Batterie 15 weist eine Klemmenspannung von 9 Volt und eine Kapazität von 50 Amperestunden auf. Der Entladewiderstand 16 hat einen Widerstandswert von 10 Ohm. Das Potentiometer 17 hat einen Gesamtwiderstandswert von 1000 Ohm. Als Vielfachschalter 18 wird ein Schalter mit sechs Kreisen und vier Schaltstellungen gewählt.Characteristic data of the individual circuit elements are given below, for example: The work coil 10 of the relay has an internal resistance of 20 kiloohms on; the contact can be set between 0.5 and 1.5 volts. The counter 12 can register up to 9999 impulses and has a brief peak during the counting process Current consumption at 300 milliamps. The clock 13 requires an amperage at a voltage of 9 volts of 10 milliamps. The capacitance of the capacitor 14 is 2000 microfarads. The battery 15 has a terminal voltage of 9 volts and a capacity of 50 ampere-hours. The discharge resistor 16 has a resistance value of 10 ohms. The potentiometer 17 has a total resistance value of 1000 ohms. As a multiple switch 18 is a switch with six circles and four Switch positions selected.
Die als Ausführungsbeispiel beschriebene Überwachungsvorrichtung arbeitet rein qualitativ. Sie kann gegebenenfalls auch quantitativ ausgebildet werden, wenn die Korrosionsgefahr bestimmt werden soll, der die Anlage während der Zeitspanne des Fehlens des Kathodenschutzes ausgesetzt ist. Es ist bekannt, daß diese Gefahr durch das Spannungs-Zeit-Integral während des Ansprechens der Vorrichtung gegeben ist. Die beschriebene Vorrichtung ist also beispielsweise mit einem V/h-Meter bekannter Bauart zu ergänzen, das beispielsweise an Stelle der Uhr 13 in die Anlage eingebaut wird.The monitoring device described as an exemplary embodiment works purely qualitatively. If necessary, it can also be made quantitative if the risk of corrosion is determined to which the system is exposed during the period of lack of cathodic protection. It is known that this risk is caused by the voltage-time integral during the response of the device given is. The device described is therefore better known, for example, with a V / h meter To be added to the design that is built into the system in place of the clock 13, for example.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |