EA012051B1 - Устройство, система и способ регулирования для снижения и/или предупреждения коррозии, вызываемой космической погодой - Google Patents

Abstract

Описаны устройство, система, способ и компьютерный программный продукт для предупреждения коррозии, в частности обусловленной космической погодой коррозии проводящей конструкции, находящейся в контакте с агрессивной средой и имеющей полупроводниковое покрытие; при этом борьбу с коррозией осуществляют при помощи регулируемого фильтра (898) и соответствующего электронного блока управления, выполненного с возможностью обработки относящихся к работе фильтра данных и корректирования регулируемого фильтра сообразно по меньшей мере одному измеряемому параметру, относящемуся к влиянию космической погоды на проводящую конструкцию.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству, системе и способу для регулирования полупроводниковой системы предупреждения коррозии, вызываемой действием космической погоды и соответствующими изменениями геопотенциалов.

Уровень техники

Ежегодно коррозия металла обходится экономике Соединенных Штатов в сумму около 300 млрд долларов согласно докладу, подготовленному Ва!е11е и 8рсс1а11у 81ее1 1пбикйу о£ ΝοΠίι Атенса под названием «Экономические последствия коррозии металла в Соединенных Штатах» от 1995 г., содержание которого полностью входит в данное описание в качестве ссылки. Согласно этому докладу около одной трети расходов, вызванных коррозией (100 млрд долларов), можно избежать, если более широко применять стойкие к коррозии материалы и внедрять оптимальную практику борьбы с коррозией на всех этапах от конструирования до эксплуатации. Эта оценка основывается на выполненной исследователями Ва!е11е частичной коррекции данных результатов исследования, проведенного Ва!е11е и Национальным институтом стандартов и технологий, под названием «Экономические последствия коррозии металла в Соединенных Штатах», содержание которого полностью включено в данное описание в качестве ссылки. В первоначальной работе, вышедшей в 1978 г., указывалось, что в 1975 г. коррозия металла обошлась Соединенным Штатам в 82 млрд долларов (4,9% валового национального продукта), причем расходов в 33 млрд из этой суммы можно было бы избежать, если бы в то время были приняты оптимальные меры.

В последние несколько столетий разработан ряд способов предупреждения коррозии; причем основное внимание уделялось способам продления срока службы металлических конструкций в агрессивной среде. Эти способы обычно предусматривают применение защитных покрытий, используемых в основном для повышения стойкости к коррозии черных металлов, таких как сталь, и некоторых цветных металлов, таких как алюминий, чтобы устранить необходимость использования более дорогих сплавов. Поэтому эти способы и улучшают рабочие показатели, и снижают затраты. Но эти защитные покрытия обычно страдают несколькими недостатками, включая узость сферы применения и ограниченный срок службы.

Защитные покрытия подразделяются на три основные категории. Самая крупная из них - местное покрытие, такое как краска, которая действует как физический барьер для окружающей среды. Вторая категория представляет собой расходуемые покрытия, такие как цинк или кадмий, которые предназначены действовать в качестве расходуемого анода, предпочтительно подвергаясь действию коррозии, чтобы сохранять основной металл от ее воздействия. Третья категория представляет собой системы катодной защиты.

Катодная защита и покрытия являются областями техники, основная цель которых заключается в снижении и предупреждении коррозии. Эти области разные: катодная защита предупреждает коррозию введением электрического потенциала из внешних источников, чтобы противодействовать обычным реакциям электрохимической коррозии, а покрытия образуют барьеры для прохождения корродирующего тока или электронов между естественно создающимися анодами и катодами, или в гальванических парах. Каждая из этих двух областей дала ограниченные успехи. К настоящему времени покрытия являются наиболее распространенным способом предупреждения коррозии в общем (см. патенты США Ьеоп е! а1. № 3562124 и НауакЫ е! а1. № 4219358). Тем не менее, катодная защита использована для защиты сотен тысяч миль труб и многих акров стальных поверхностей под землей или под водой.

Катодную защиту используют для снижения коррозии металлической поверхности, обеспечивая ей катодный ток, достаточный, чтобы сделать пренебрежимо малой скорость ее анодного растворения (см., например, патенты США №№ 3574801 - Ргуог; 3864234 - Уаккоп; 4381981 - Маек; 4836768 - ХУПкоп е! а1.; 4863578 - ХУеЬк1ег; 4957612 - 81е^ай е! а1.). Катодная защита действует за счет устранения разности потенциалов между локальными анодной и катодной поверхностями при помощи приложения тока, достаточного для того, чтобы поляризовать катоды до потенциала анодов. То есть приложение катодных токов уменьшает область, продолжающую действовать как анод, а не уменьшает темп коррозии этих остающихся анодов. Полная защита обеспечивается, когда все отдельные аноды будут устранены. С электрохимической точки зрения это значит, что в защищаемый металл поступило достаточное количество электронов и поэтому нейтрализована ионизация металла или его растворение.

Новые исследования коррозии обнаружили, что процессы электрохимической коррозии, повидимому, связаны с произвольными колебаниями электрических свойств электрохимических систем, таких как ток ячейки или потенциал электрода. Эти произвольные колебания в этой области техники названы «шумом». Около 20 лет назад исследователи обнаружили, что все проводящие материалы начинают подвергаться действию коррозии сразу после их изготовления из-за электрохимической активности, обусловленной примесями в материале. Потом было обнаружено, что за этой активностью можно следить электронными приборами, детектирующими вырабатываемый ток, теперь обычно называемый термином «шум коррозии». В сущности, чем большей будет величина этого тока, тем более «шумным» будет материал и тем быстрее будет темп коррозии. Например, сталь «более шумная», чем бронза, и она подвергается действию коррозии быстрее. Исследователи начали применять методику расчета шума для изучения процессов коррозии в электрохимических системах.

- 1 012051

В более недавнее время началось изучение влияния геомагнитно-наводимых токов (ГНТ) и взаимодействия между солнечным ветром и магнитным полем Земли на наземные сооружения, в частности на проводящие конструкции значительных размеров и/или длины, таких как трубопроводы или ЛЭП и мачты ЛЭП. Это взаимодействие между солнечным ветром и магнитным полем Земли создает изменяющиеся во времени токи в ионосфере и магнитосфере, что приводит к изменениям геомагнитного поля на поверхности земли и к наведению электрического поля, от которого идут токи в этих крупных сооружениях, таких как нефте- и газопроводы. Обусловленные солнцем явления также своим последствием имеют изменение местного геопотенциала, что приводит к изменению электрических характеристик «грунта». Эти ГНТ нарушают работу систем катодной защиты и электроразведочной съемки трубопроводов; и создана самостоятельная теория о том, что они являются факторами коррозии трубопроводов (Ри1ккшеп е! а1., 1. Арр1. Оеорйуз., 48, 233-256 (2001)). Изменяющиеся во времени условия в космосе, неблагоприятно воздействующие на находящиеся в космосе и на земле технические системы, известны под собирательным термином «космическая погода», которая в последние годы является предметом многих исследований (см., например, Р1ипке!! е! а1., ΙΕΕΕ Ттапзас!юпз оп Р1азша 8с1епсе 28(6), 1807-17) и указываемые в этой статье ссылки; упомянутый выше Ри1ккшеп е! а1.; и Ри1ккшеп е! а1., 1. Арр1. Оеорйуз., 48, 219-231 (2001); Р1Г]о1а е! а1., Αάν. 8расе Кез., 26(1), 5-14 (2000); Во!е1ег, Αάν. 8расе Вез., 26 (1), 15-20 (2000); и Ткаченко, Рто!ес!юп о! Ме1а1з, 36(2), 196-198 (2000) - перевод из «Защита металлов», 36(2), 222-224 (2000); содержание этих источников информации включено в данное описание в качестве ссылки). Эти исследования главным образом направлены на наблюдение, регистрацию и моделирование воздействия этой космической погоды на магнитное и электрическое поля Земли, а также на такие сооружения, как трубопроводные системы, и на возникающую в результате этого коррозию, которая может вызываться этими воздействиями со стороны космической погоды. Несмотря на то что влияние космической погоды на ускорение коррозии хорошо задокументировано, пока не имеется обоснованных предложений по методике предупреждения ускорения коррозии, обусловленной этими влияниями со стороны космической погоды.

Трубопроводы представляют собой, как правило, длинные электрические проводники, находящиеся в земле на глубине от нескольких футов до нескольких десятков футов. Они могут проходить тысячи миль в грунтах с разным электрическим удельным сопротивлением. Любое изменение магнитного поля вокруг трубопровода может вызвать значительный ток в трубопроводе. Одной из причин изменения магнитного поля вокруг трубопровода является «магнитная буря», например упомянутое влияние космической погоды. Это явление отличается от собственного магнитного поля Земли тем, что имеет «внешнюю» природу. Этот наводимый ток, также известный в трубопроводной отрасли под названием «теллурических токов», может быть причиной значительных колебаний потенциалов «трубопровод-грунт» (ПТГ). Эти изменения ПТГ в трубопроводной отрасли задокументированы, и их значение может доходить до 1000 мВ. В отношении колебаний ПТГ в связи с теллурическими токами возникают следующие проблемы:

а) колебания ПТГ более 850 мВ (СиСи8О₄) могут привести к коррозии;

б) колебания ПТГ менее 1200 мВ (СиСи8О₄) могут обусловить выработку водорода на границе между металлом и покрытием, что приведет к нарушению связи покрытия с металлом;

в) нарушения наблюдения за ПТГ;

г) возможное повреждение электронного оборудования, подключенного к трубопроводу.

Несмотря на простоту концепции теллурических токов, реагирование трубопроводной системы на магнитную бурю довольно сложное. Это объясняется сложностью характера всей трубопроводной системы. Эта сложность обычно заключается в наличии а) системы сбора с нефтяных и газовых месторождений; б) междугородных систем передачи, которые обычно представляют собой два параллельных трубопровода, идущих на большие расстояния; в) изменений электрического удельного сопротивления грунта на пути трубопровода; г) в наличии распределительной сети в городе или в населенной местности; д) в наличии изгибов и изолирующих фланцев; е) в наличии покрытий; и в присутствии др. частностей.

Эксплуатирующие трубопроводы организации давно используют покрытия для уменьшения общей коррозии. Но покрытия сами по себе не влияют на уменьшение теллурических токов и фактически могут увеличить ущерб.

Эксплуатирующие трубопроводы организации обычно полагают, что хотя теллурические токи могут быть интенсивными в течение короткого времени, они - как неуправляемые паразитные токи искусственного происхождения - редко приводят к значительной коррозии. Но полученные недавно данные показывают, что изменение ПТГ по причине теллурических токов может привести к значительной коррозии и потерям металла, которые могут быть на порядок выше (Озе11а, 1999), чем скорость коррозии в спокойный период. Таким образом, обычная катодная защита не в состоянии эффективно противодействовать воздействиям со стороны теллурического тока.

Подход эксплуатирующих трубопроводы организаций заключается в том, что теллурическому току дают протекать по трубопроводу и уходить через заземления, установленные в главных местоположениях вдоль трубопровода. Для этого требуется, чтобы они соединялись на изолирующих стыках трубопро

- 2 012051 вода. Изолирующие стыки расположены на трубопроводах, чтобы снизить вероятность возрастания паразитного тока за счет уменьшения длины непрерывной секции трубопроводов (т.е. металлического пути). Эффективность заземления трубопровода для безвредного удаления теллурических токов оспаривается исследователями со ссылкой на тот факт, что этот метод может в действительности усилить последствия возрастания паразитного тока. Поэтому сейчас эксплуатирующие трубопроводы организации стоят перед двумя неудовлетворительными вариантами: осуществление связи на изолирующих стыках и заземление трубопровода или сегментирование трубопровода, чтобы каждая секция была отделена изолированными стыками. Первое техническое решение превращает весь трубопровод в гигантский коллектор паразитных токов, наводимых космической погодой; и второе техническое решение делает трубопровод уязвимым для теллурических токов. Ни один из вариантов не решает проблемы коррозии, обусловленной космической погодой.

Патенты США №№ 5352342 и 5009757 (оба - ВШе), содержание которых включено в данное описание в качестве ссылки, раскрывают силикатное покрытие на основе цинка/оксида цинка, используемое в сочетании с электронными средствами в системе предупреждения коррозии. Обнаружено, что частицы цинка/оксида цинка в покрытии обладают полупроводниковыми свойствами, в основном в виде р-η перехода на границе фазы Ζη-ΖηΟ. При обратном смещении этот р-η переход, согласно упомянутому выше документу, ведет себя как диод и запрещает перенос электронов через границу. Тем самым ограничивается перенос электронов с мест окисления Ζη к местам восстановления кислорода на поверхности ΖηΟ. В действительности возрастает сопротивление между анодом и катодом местных ячеек коррозии, и коррозия уменьшается.

В среднем переход на основе Ζη-ΖηΟ будет обратно смещаться по причине потенциалов, связанных с окислением Ζη на поверхности Ζη и восстановлением О₂ на поверхности ΖηΟ. Но возникают значительные стохастические флуктуации напряжения. Из-за этих флуктуации напряжения переход эпизодически смещается вперед. При смещении вперед увеличивается перенос электронов на переходе, и происходит ускорение, или «всплеск», окисления Ζη и восстановление О₂. В действительности имеет место короткое замыкание между анодом и катодом локальных ячеек коррозии, и коррозия усиливается.

Патенты В1йе раскрывают наличие конденсатора постоянной емкости в электрохимической цепи системы предупреждения коррозии. Но, как установлено авторами настоящего изобретения, в упомянутых патентах не указывается желательность регулирования уровня электрической емкости, и они не предлагают способ, определяющий, как нужно динамически изменять значение электрической емкости для эффективного предупреждения коррозии в данной конструкции, или какой-либо оптимальный способ определения значения нужной электрической емкости; особенно при нарушении, вызываемом явлением космической погоды.

Один из недостатков способов предупреждения коррозии согласно известному уровню техники, таких как упомянутый выше способ согласно ВШе, заключается в относительном отсутствии гибкости выбора цвета для раскрываемых в нем силикатных покрытий; причем единственным легко обеспечиваемым цветом является серый. Хотя этот цвет приемлем в большинстве морских применений и для конструкций, тем не менее существует необходимость в обеспечении предупреждающих коррозию покрытий, которые не будут расходуемыми и которые можно будет выполнять в разных цветах для использования в качестве заменителей краски, особенно в автомобильной промышленности и в транспорте. Эти и прочие недостатки в основном преодолены при помощи полупроводниковых покрытий и соответствующих систем согласно патентам США №№ 6325915; 6402933; 6551491 и 6562201 - Όον1ίη§, содержание которых полностью включено в данное описание в качестве ссылки. Полупроводниковое покрытие и систему согласно патентам Όον1ίη§ и в соответствии с излагаемой здесь патентной заявкой можно использовать с разными проводящими основами для обеспечения ряда целесообразных свойств. Поскольку полупроводник всегда является материалом менее благородным, чем основа, на которую он нанесен, покрытие будет стабилизировать потенциал защищаемого материала. Выделяемые электрохимической активностью электроны переносятся с защищенной основы в полупроводник покрытия или просто шум коррозии переносится с защищаемого материала в покрытие.

Фиг. 1 поясняет электрохимический шум в необработанном металле 101; произвольно колеблющееся напряжение измеряется и отображается в виде формы волны 102 (показана как пилообразный сигнал, но фактически форма волны будет иметь составляющие с более широким диапазоном, и ее характер будет стохастическим).

Фиг. 2 показывает эффект нанесения полупроводникового защитного покрытия на поверхности металла для предупреждения коррозии и загрязнения, при этом покрытие 210 представляет собой материал, менее благородный, чем защищаемый им металл 201. Поскольку покрытие 210 менее благородное, чем металл 201, оно устраняет электрохимический шум 211, который присутствовал бы в металле без покрытия; этот результат отображен 202 в виде плоской формы волны в металле. Антикоррозионные свойства покрытия приданы отдельными полупроводниковыми частицами в покрытии 250.

Фиг. 3 показывает слоистый состав полупроводника/металла. Имея цинковую примесь, полупроводниковый материал обладает антикоррозионными свойствами для стали (сплавов на железной основе), обеспечиваемыми созданием потенциала, возникающего от окисления Ζη и восстановления кислорода и

- 3 012051 называемого «коррозионным потенциалом». В этом отношении система действует как обычный расходуемый анодный материал, и при этом окисление железа подавляется при потенциале, создаваемом окислением Ζη. Но окисление Ζη в полупроводнике в значительной степени снижается или пассивируется при уменьшении коррозионного потенциала, в результате чего обеспечивается очень длительный срок службы покрытия. Пассивация является результатом сочетания варисторного поведения границы Ζη/ΖηΟ и соответствующей способности фильтра для сохранения разности потенциалов на границе, в результате чего граница имеет высокое электрическое сопротивление. Полупроводниковая частица 250 состоит из двух областей: из области 320 Р-типа и области 310 Ν-типа с переходом 330, который ведет себя как переменный резистор; с потоком 302 электронов между двумя областями. При использовании цинка частицы цинка покрыты слоем оксида цинка, при этом различные покрытые оксидом частицы окружены проводящим связующим. Граница Р- и Ν-полупроводников в полупроводниковом покрытии действует как варистор (встречно-включенные диоды), регулирующий поток электронов между этими полупроводниками. Надлежащее приложение тока к полупроводниковому покрытию, соединенному с защищаемой основой, стабилизирует потенциал на этой границе. По этой причине замедляется скорость переноса электронов с Р-полупроводника на Ν-полупроводник, в результате чего скорость коррозии снижается на коэффициент 10³, в результате чего удлиняется срок службы полупроводникового покрытия, который может превысить длительность расчетного срока службы защищаемого объекта.

Варисторы (переменные резисторы) имеют сильно нелинейные электрические характеристики, и они функционально эквивалентны встречно-включенным диодам. В области ограниченного напряжения, в «области коммутации» они пропускают только ток утечки. Если величина напряжения превышает коммутационное напряжение, например, во время переходного процесса, то переменный резистор становится высокопроводящим. Варисторы обычно в своей основе имеют ΖηΟ.

Фиг. 4 показывает график взаимосвязи «ток-напряжение» для варистора; на этом графике одна ось представляет напряжение 1101, другая - ток 1102; и кривая представляет ток 1103 в пределах смещающего напряжения. Диапазон между У_ь 1110 и У_ь 1107 представляет область 104 напряжения, в которой варистор ведет себя как коммутатор. Точка 1_Ь 1105 на кривой представляет собой точку, которая соответствует току утечки, т.е. низкому уровню тока, идущего через варистор, даже когда варистор смещается, действуя как разомкнутый коммутатор. Точка У\ 1106 является той точкой на кривой, которая представляет коммутационное напряжение; т. е. наибольшее значение положительного напряжения, которое соответствует коммутационной области 1104 варистора. Точка У_в 1107 представляет пробивное напряжение варистора; причем смещающие напряжения свыше У_; обусловливают поведение варистора как узла. Точка отрицательного значения 1|, 1108 представляет точку на кривой, характеризующую отрицательный ток утечки. Точка У\ 1109 на кривой представляет отрицательное коммутационное напряжение; т.е. наибольшее отрицательное напряжение пределов, характеризующих коммутационную область 1104 варистора. Точка У_в 1110 представляет отрицательное пробивное напряжение.

Упомянутые патенты и заявка Όο\ν1ίη§ направлены, по меньшей мере, на системы и устройства для борьбы с коррозией, содержащие полупроводниковые покрытия и систему регулирования шума коррозии, содержащую фильтр. Согласно находящейся на рассмотрении заявки Όο\ν1ίη§ система регулирования шума коррозии включает в себя корректируемый фильтр, выполненный с возможностью корректирования по обратным сигналам, соответствующим шуму коррозии, присутствующему в покрытии.

Работа системы снижения шума коррозии согласно патентам и заявке Όο\ν1ίη§ меняется в соответствии с внутренним фильтром системы, и этот фильтр в своем простейшем виде, по существу, представляет собой конденсатор. Патенты и заявка Όο\ν1ίη§ также раскрывают комбинирование полупроводникового покрытия с различными пассивными и активными фильтрами. Патенты и заявка Όο\ν1ίη§ также раскрывают полупроводниковое покрытие, в некоторой степени действующее как резистор, в параллельном соединении с внутренним фильтром системы. С принципами действия фильтра, т. е. выполнения фильтра высоких или нижних частот, можно ознакомиться в Мюгое1ес!гошс8 СзгсшК Еоийй Еййюи, 8ейга & 8тйй, ОхГогй Ишуегайу Ргезз (1997); содержание этой публикации полностью входит в данное описание в качестве ссылки.

Фиг. 5 показывает график коррозионного потенциала в зависимости от времени, с применением разных фильтров. Горизонтальная ось 401 показывает время в сутках, и вертикальная ось 403 показывает потенциал относительно полупроводникового элемента в милливольтах. Во время проведения эксперимента по определению оптимальных характеристик фильтра для различных условий коррозии измерения делались для семи систем в трех моментах времени. Измеренный потенциал для каждой из семи конфигураций фильтра регистрировался для этих трех выборок и указывался разными символами, значения которых описаны в «легенде». Этот график показывает различные результаты для каждого из семи фильтров в точках выборки 410-430.

Электрохимическую коррозию можно рассматривать схематически в виде эквивалентной цепи. Обычно полупроводниковый материал имеет примесь цинка. Простая эквивалентная цепь, показанная на фиг. 6, относится к окислению Ζη. Анодная реакция происходит на Ζη, а катодная - на ΖηΟ. Граница Ζη/ΖηΟ в этой цепи представляет собой варистор. Если разность потенциалов, создаваемая окислительно-восстановительной парой Ζη/Ο2, оказывается стабильно в коммутационной области, то окисление Ζη

- 4 012051 ингибируется (или пассивируется) высоким сопротивлением этой границы. В последние десять лет доказано, что существуют самогененерируемые колебания электрохимического потенциала - «электрохимический шум», связанный с коррозией. Поэтому, хотя потенциал Ζη/Ог может присутствовать в коммутационной области, существует вероятность наличия флуктуации, которые будут смещать разность потенциалов в высокопроводящую область, разрешать поток электронов и поэтому окисление Ζη.

Авторы этого изобретения установили, что есть возможность пассивации Ζη для устранения или фильтрования электрохимического шума. Электрохимический шум устраняют при помощи фильтра, который в своем простейшем виде представляет собой конденсатор. Эффект фильтрования сохраняет потенциал на границе Ζη/ΖηΟ в коммутационной области, и окисление Ζη снижается, при этом продлевая срок службы покрытия. Тем не менее, нужно отметить, что фильтр нижних частот можно усилить фильтрами полосы пропускания (узкополосными режекторными фильтрами), чтобы избирательно ослаблять другие частотные полосы, в зависимости от защищаемого материала.

Фиг. 6 схематически показывает эквивалентную цепь для системы согласно патентам и заявке Όο\ν1ίη§. Этот чертеж сводит поведение системы к характерной электрической цепи на основе электрохимической природы процессов коррозии металла. В частности, коррозию можно смоделировать как источник флуктуационного напряжения; при этом можно охарактеризовать присущее металлу сопротивление, антикоррозионное покрытие можно смоделировать как варистор, и фильтр шума можно смоделировать как конденсатор. Поместив эти моделируемые элементы в принципиальную электрическую схему, компоненты шума и фильтра согласно Όο\ν1ίη§ можно будет яснее определить анализом электрической цепи.

В этой приводимой в качестве примера цепи присутствует сопротивление 801, которое представляет собственное сопротивление системы, соединенной последовательно с потенциалом гальванического электрода на аноде 802, который соответствует ионизации цинка, и потенциалом гальванического электрода на катоде 803, который соответствует химическому процессу получения воды. Также в цепи присутствуют подключенные последовательно два источника 804 шума, один из которых расположен между потенциалом гальванического электрода анода и фарадеевским импедансом анода 805, а другой - между потенциалом гальванического электрода на катоде 803 и фарадеевским импедансом катода 806; в последовательном подключении между фарадеевскими импедансами анода и катода расположены варистор 807 оксида цинка и фильтр 808 шума. Варистор и фильтр шума уменьшают частоту возникновения флуктуации напряжения, которые могут вызывать коррозию. Фильтр 808 шума может быть активным, пассивным или и тем, и другим; и за счет выбора узла в цепи, обозначаемого как общий потенциал 810, фильтр 808 может ослаблять высокие частоты в цепи, обусловленные шумом коррозии.

Основа, на которой находится полупроводниковый слой, может быть проводящей или непроводящей. Проводящие основы могут быть металлическими и неметаллическими. Непроводящие основы могут быть любым материалом, действующим как изолятор, например, кремниевая пластина или другая неметаллическая основа. Изготовление этих непроводящих или проводящих основ в отрасли производства полупроводниковых кристаллов хорошо известно специалистам в этой области техники.

Система снижения шума коррозии согласно патентам и заявке Όο\ν1ίη§ обеспечивает средство предупреждения коррозии проводящей конструкции, подверженной коррозии, при помощи нанесения на проводящую конструкцию полупроводникового покрытия и подключения к таковой имеющей покрытие конструкции пассивного или активного электронного фильтра, чтобы уменьшать шум коррозии в покрытии. Характеристика этого фильтра такова, что ослабляет высокочастотную составляющую спектра шума коррозии. Это делается за счет подключения фильтра с импедансной характеристикой в виде фильтра нижних частот (возможно усиленного узкополосными режекторными фильтрами) к защищаемому материалу. Помимо этого, в зависимости от материала и объекта применения, другие частотные диапазоны также можно избирательно ослаблять в целях понижения коррозионных эффектов. Фильтр может быть пассивным фильтром или активным фильтром. И в том, и в другом случае фильтр ослабляет флуктуации напряжения, имеющие более высокую частоту. Тогда присутствующие в полупроводниковом покрытии переходы сохраняют обратное смещение. Усредненный по времени поток электронов из анодной области в катодную область в полупроводниковом покрытии поэтому уменьшается, и покрытие эффективным образом пассивируется.

С помощью фильтра в эквиваленте-цепи процесса коррозии шумовой сигнал можно рассеивать, согласно фиг. 7, где поверхность 501 металла покрыта защитным покрытием 510, соединенным с фильтром 508, и поэтому металл имеет значительно ослабленную электростатику 502 шума. Фильтр 508 действует либо как автономный фильтр нижних частот, либо, возможно, в комбинации с фильтрами импедансов в виде полосовых фильтров и/или узкополосных режекторных фильтров, чтобы снижать высокочастотный шум 522 коррозии. Этот фильтр рассеивает энергию более высоких частот в сигнале электрохимического шума. Ослабление высокочастотных составляющих спектра электрохимического шума будет в значительной степени уменьшать коррозию путем ингибирования флуктуации напряжения в варисторе вне пределов коммутационного напряжения (Уи).

Сущность изобретения

Соответственно одна из задач изобретения заключается в создании системы для текущего контро

- 5 012051 лирования параметра, относящегося к влиянию космической погоды, и для предупреждения коррозии конструкции, обусловленной этим влиянием.

Еще одна задача изобретения - создание системы снижения шума коррозии, имеющей электронный блок управления (ЭБУ), регулируемый фильтр (как вариант, содержащий, неперестраиваемый, пассивный фильтр) и полупроводниковое покрытие, нанесенное на основу так, чтобы создать имеющий низкое сопротивлении путь в заземление для шума коррозии, вызванного влиянием космической погоды.

Еще одна задача изобретения заключается в создании системы и способа защиты трубопроводов от вызывающего коррозию влияния космической погоды.

Эти и прочие задачи выполняются предлагаемыми данным изобретением системой и способом, описанными здесь. Авторы настоящего изобретения установили, что система снижения шума коррозии с полупроводниковым покрытием, нанесенным на основу, может оптимально работать с электронным блоком управления (ЭБУ) и регулируемым фильтром, посредством регулирования действия фильтра и флуктуации напряжения в проводящей конструкции, на которую нанесено полупроводниковое покрытие. Эти преимущества обеспечиваются с помощью способа текущего контролирования влияния космической погоды и для регулирования работы фильтра, который - как вариант и помимо прочего - использует корректируемые фильтровые компоненты и/или фиксированные компоненты на основе комплекса заданных и/или измеряемых параметров сообразно влиянию космической погоды, тем самым контролируя скорость обусловленной космической погодой коррозии данной конструкции. Такие патенты, как упомянутые патенты Ктйе и Όο\ν1ίη§. предусматривают текущее контролирование таких параметров, как температура, соленость/чистота воды, влажность, возраст, короткий рабочий цикл, длинный рабочий цикл, данная скорость судна, скоростная предыстория судна, данное географическое местоположение, предыстория географического местоположения, возраст покрытия, износ покрытия, толщина покрытия, занимаемая покрытием площадь и форма имеющей покрытие площади. Настоящее изобретение расширяет эти параметры до параметров, относящихся именно к космической погоде, включая, помимо прочего, данные раннего предупреждения от спутников наблюдения (например, ТНе 8о1аг апб НеКохрНепе ОЬ§егуа!огу (8ОНО) или Абгапееб Согопа1 Ехр1огег (АСЕ) и др.), всплески электромагнитной активности, электрические токи зоны полярных сияний, изменения потенциала данной конструкции относительно земли, геомагнитно наводимые токи и теллурические токи.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется и многие его преимущества излагаются в приводимом ниже подробном описании в совокупности с прилагаемыми чертежами, на которых фиг. 1 - шум коррозии в незащищенном металле;

фиг. 2 - шум коррозии в защищенном металле и в полупроводниковом покрытии; фиг. 3 - течение тока между металлом и полупроводниковым защитным покрытием;

фиг. 4 - график варисторных процессов между металлом и полупроводниковым защитным покрытием;

фиг. 5 - график зависимости коррозии от времени для различных фильтров;

фиг. 6 - электрическая принципиальная схема системы снижения шума коррозии, без использования электронного блока управления (ЭБУ);

фиг. 7 - блок-схема системы снижения шума коррозии, которая содержит металл, полупроводниковое защитное покрытие, фильтр; и характеристики шума компонентов;

фиг. 8 - электрическая принципиальная схема ЭБУ, имеющего регулируемый фильтр шума коррозии и схему управления ЭБУ;

фиг. 9 - блок-схема ЭБУ, имеющего регулируемый фильтр шума коррозии и схему управления ЭБУ;

фиг. 10 А и 10В - кривые амплитуды и фазочастотной характеристики, соответственно, для полосового фильтра шума коррозии согласно одному из вариантов выполнения изобретения;

фиг. 11А и 11В - кривые амплитуды и фазочастотной характеристики, соответственно, для узкополосного режекторного фильтра шума коррозии согласно одному из вариантов выполнения изобретения;

фиг. 12 - схема последовательностей реализации способа снижения шума коррозии при помощи ЭБУ;

фиг. 13 - блок-схема системы снижения шума коррозии, которая содержит металл, полупроводниковое защитное покрытие, фильтр, ЭБУ; и характеристики шума компонентов;

фиг. 14 - график сравнения темпа выделения цинка (мкг/см²) для системы снижения шума коррозии с использованием ЭБУ и без него;

фиг. 15 - график сравнения темпа выделения цинка (%) для системы снижения шума коррозии с использованием ЭБУ и без него;

фиг. 16 - блок-схема компьютерной системы, используемой в данном изобретении.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает систему снижения шума коррозии, имеющую электронный блок управления (ЭБУ), регулируемый фильтр и полупроводниковое покрытие на основе.

Изобретение направлено на предупреждение коррозии в конструкциях, подверженных влиянию

- 6 012051 космической погоды, включая, помимо прочего, геомагнитно-наводимые токи (ГНТ) или теллурические токи; в первую очередь, в таких крупных наземных конструкциях, как мосты, трубопроводы, железнодорожные линии, стальные конструкции и резервуары, хотя это изобретение можно также использовать и с другими объектами.

Авторы изобретения установили, что регулируемый фильтр и контроллер можно использовать в системе снижения шума коррозии, в которой контроллер динамически корректирует характеристики фильтра системы снижения шума коррозии, учитывая различные относящиеся к влиянию космической погоды параметры в целях сведения к минимуму или устранения коррозионных последствий этой космической погоды. Параметры, которые можно в текущем режиме контролировать согласно изобретению это те параметры, относящиеся к влиянию космической погоды, которые могут вызывать коррозию защищаемой конструкции, включая, помимо прочего, данные раннего предупреждения от спутников наблюдения (8ΟΗΟ, АСЕ и др.), всплески электромагнитной активности, электрические токи зоны полярных сияний, изменения потенциала данной конструкции относительно земли, геомагнитно наводимые токи и теллурические токи. Не исчерпывающий перечень примеров прочих параметров, которые можно контролировать помимо относящихся к влиянию космической погоды параметров (для одновременного предупреждения коррозии, обусловленной другими ее факторами), включает в себя один или несколько следующих параметров: температура, соленость/чистота воды, влажность, возраст, короткий рабочий цикл, длинный рабочий цикл, данная скорость судна, скоростная предыстория судна, данное географическое местоположение, предыстория географического местоположения, возраст покрытия, износ покрытия, толщина покрытия, занимаемая покрытием площадь и форма имеющей покрытие площади. Ввиду того, что наличие возможности сведения к минимуму и/или устранения коррозионных последствий космической погоды для подверженной им конструкции является установленным фактом, авторы настоящего изобретения разработали и описывают здесь системы, устройства, алгоритмы, способы и компьютерные программы для регулирования работы фильтров, связанной с антикоррозионным полупроводниковым покрытием и с системой снижения коррозионного шума.

Фиг. 8 показывает электрическую принципиальную схему одного из осуществлений изобретения, в которой компоненты, аналогичные компонентам на фиг. 6, имеют те же обозначения. Показано, что ЭБУ 897 содержит регулируемый фильтр 898 и управляющую схему 899 ЭБУ. ЭБУ 897 также можно подключить к одному или нескольким местным датчикам 882 и/или подключить к антенне (например, к антенне радиосвязи) 881, либо антенна может входить в состав ЭБУ; или к другим средствам беспроводной связи, таким как оптические приемопередатчики. ЭБУ может также производить выборку данных, запомненных в местном архиве данных (не показан) или в удаленном архиве, доступном через посредство антенны 881, другого средства беспроводной связи или даже проводной связи, такой как сеть. Управляющая схема 899 ЭБУ изменяет фильтровые характеристики регулируемого фильтра 898 таким образом, что зависимый от частоты импеданс регулируемого фильтра 898 изменяется в зависимости от режима работы управляющей схемы 899 ЭБУ. Также нужно отметить, что, как это будет очевидно специалисту в области систем управления, изобретение не ограничивается этой определенной конфигурацией.

Фиг. 9 показывает блок-схему одного из осуществлений изобретения, которое включает в себя ЭБУ

897 с регулируемым фильтром 898 и управляющую схему 899 ЭБУ. Хотя показано, что фильтр состоит из единственного конденсатора, но можно использовать и другие компоненты схемы для выполнения различных фильтров (например, имеющих импедансы в виде узкополосных режекторных фильтров), усиливающих характеристику импеданса фильтра нижних частот. Комбинация регулируемого фильтра

898 и управляющей схемы 899 ЭБУ схематически представлена в виде единой системы 897, соединенной с другими элементами антикоррозионной системы проводящей линией 809. Регулируемый фильтр 898 может содержать любую конфигурацию различных фильтров (например, фильтры, имеющие импедансы в виде фильтров нижних частот, узкополосных режекторных фильтров, полосовых фильтров и пр.), ослабляющих нужные высокочастотные сигналы, соответствующие шуму коррозии. Регулируемый фильтр 898 можно также отсоединить от системы электронным переключателем 905, приводимым в действие управляющей схемой 899 ЭБУ или такими другими средствами, как ручной тумблер, коммутационная панель или др. устройство, которые могут автоматически или вручную, электрически вводить и/или удалять компоненты из цепи. Регулируемый фильтр 898 можно регулировать управляющей схемой 899 ЭБУ посредством регулирующих линий 925, которые размыкают или смыкают переключатели 923 и 924, соединяющие дополнительные фильтры 920 и 921 (также можно предусмотреть коммутационную группу фильтров, которые совместно смогут прилагать разные фильтровые характеристики к коррозионному шуму). Один из признаков данного изобретения заключается в том, что управляющая схема 899 ЭБУ электронными средствами регулирует/корректирует характеристики регулируемого фильтра 898 при помощи корректируемых элементов цепи, которыми могут быть регулируемые напряжением резисторы или переключаемые переменные емкости. ЭБУ 950 можно подключить к беспроводному приемнику/передатчику 881 для приема и/или передачи одного или нескольких управляющих сигналов при удаленном местоположении подлежащего регулированию блока ЭБУ (как вариант - по беспроводной электромагнитной и/или оптической линии связи). Управляющую схему 899 ЭБУ можно подключить к одному или нескольким местным датчикам 882, каждый из которых контролирует один или несколько па

- 7 012051 раметров наличия и/или влияния ГНТ или теллурических токов, используемых управляющей схемой 899 ЭБУ. Получаемую от беспроводного приемника 881 и/или местных датчиков 882 информацию можно использовать управляющей схемой 899 ЭБУ для корректирования управляемого фильтра 898, либо эту схему можно полностью отсоединить. Помимо этого, управляющую схему 899 ЭБУ можно соединить с местной и/или удаленной базой данных 912 для обработки информации, получаемой от беспроводного приемника/передатчика 881 и/или местных датчиков 882.

Эффективность полупроводникового покрытия можно оптимизировать фильтрами с определенными амплитудно-частотными характеристиками, выбранными сообразно потребностям данного применения, и также при помощи адаптивных активных фильтров, контролирующих «электрохимический шум» защищаемого объекта и соответственно регулирующих его отклик. Специальные фильтры выполнены и действуют для сокращения шума коррозии, чтобы получить меньшую амплитуду, напряжение низкой частоты на полупроводниковом покрытии. Один или несколько фильтров прикреплены к покрытию в одном или в нескольких местах вдоль защищаемой конструкции, обеспечивая имеющий низкое сопротивление путь в заземление для «высокочастотных» токов коррозии, возникающих в/на полупроводниковом покрытии. Используемый здесь термин «высокочастотный» указывает компоненты шума коррозии, не являющиеся постоянным током. На практике для типичных конструкций высокочастотная составляющая шума коррозии равна десяткам герц и выше. Используемый здесь термин «высокочастотный» может также включать в себя переходную полосу между постоянным током и 10 Гц, например, и поэтому включает в себя, например, частоты 1-10 Гц. Поэтому предельная частота (или 3 дБ) фильтровых характеристик для регулируемых фильтров согласно настоящему изобретению обычно не превышает 1-10 Гц, но необязательно ограничиваться этой частотой. В зависимости от характера шума коррозии характеристики фильтра можно адаптировать для подавления даже более низких частот, например 1/4 или 1/2 Гц и выше, или даже в одном или нескольких определенных диапазонах частот (которые можно сузить одним или несколькими фильтрами с импедансами в виде узкополосного режекторного фильтра).

Фиг. 10А и 10В показывают кривые амплитуды и фазочастотной характеристики, соответственно, для импеданса приводимого в качестве примера фильтра нижних частот шума коррозии согласно одному из вариантов выполнения изобретения. Эти графики Боде показывают точку 3 дБ приблизительно около 10 Гц. Также можно использовать фильтры с характеристикой импеданса нижних частот с точками 3 дБ со значениями 5, 15, 25, 100 Гц или др. значениями, в зависимости от защищаемого материала, если не являющиеся постоянным током существенные компоненты спектральной энергии удалены из защищаемой конструкции, в результате чего флуктуации напряжения вне пределов коммутационного напряжения значительно снижаются. Один или несколько таких фильтров с характеристикой импеданса нижних частот можно электрически соединить с защищаемой конструкций в одном или нескольких местах, чтобы устранить нежелательную энергию шума коррозии, с одновременным уменьшением или предупреждением токов шума коррозии на защищаемой конструкции. Одним или несколькими этими фильтрами нижних частот может управлять электронный блок управления в смысле амплитудно-частотной характеристики фильтра и/или физического соединения. Либо можно использовать фильтры более высокого порядка, чтобы изменить спад характеристической кривой, тем самым в еще большей степени подавляя высокочастотную энергию на частотах вблизи точки 3 дБ. Этот электронный фильтр обеспечивает путь к заземлению для сигнала электрохимического шума, в результате чего электронов становится меньше и поэтому коррозия снижается. Для эффективного уменьшения коррозионных эффектов необходимо обеспечить меньшие импедансы на более низких частотах (т.е. путем увеличения размера конденсатора, если фильтр системы представляет собой лишь конденсатор).

Фиг. 11А и 11В показывают кривые амплитуды и фазочастотной характеристики, соответственно, для фильтра шума коррозии с характеристикой полного сопротивления в области низких частот, усиленного узкополосными режекторными фильтрами согласно одному из вариантов выполнения изобретения. Показано, что несколько (или лишь одну) полос непропускания в полном сопротивлении фильтра можно использовать совместно с характеристикой полного сопротивления в области низких частот согласно фиг. 10А и 10В, чтобы сократить один или более уровней спектра шума коррозии. Один или несколько таких фильтров можно электрически соединить с защищаемой конструкцией в одном или нескольких местах, чтобы устранить пики энергии шума коррозии, с одновременным уменьшением или предупреждением токов шума коррозии на защищаемой конструкции. Одним или несколькими этими узкополосными режекторными фильтрами может управлять ЭБУ в смысле аплитудно-частотной характеристики и/или физического соединения. Также можно использовать фильтр более высокого порядка.

Управление одним или несколькими фильтрами с характеристиками фильтра нижних частот и/или характеристиками полного сопротивления полосы непропускания, осуществляемое при помощи ЭБУ, может основываться на одном или нескольких измерениях шума коррозии, производимых одним или несколькими датчиками шума коррозии, контролирующими защищаемую конструкцию.

Для всех комбинаций фильтров и фильтровых соединений эффективность полупроводникового покрытия можно далее улучшать в течение срока службы защищаемого объекта путем выполнения ЭБУ с возможностью корректирования действия фильтра при реагировании не только на влияние со стороны ГНТ или теллурических токов, но также и путем корректирования действий фильтра при реагировании

- 8 012051 на ряд других относящихся к коррозии измеряемых и/или заданных параметров, чтобы учесть один или несколько из числа следующих факторов: измеряемые шум коррозии, температура, соленость, влажность, возраст покрытия, имеющая покрытие площадь, толщина покрытия, износ покрытия, форма имеющей покрытие области, местоположение имеющего покрытие судна/объекта, подвижность или стационарность судна, предыстория эксплуатации объекта.

Фиг. 12 показывает блок-схему приводимого в качестве не ограничивающего примера процесса, используемого в одном из вариантов выполнения данного изобретения. Процесс, представленный этой блок-схемой, можно применить в ЭБУ для управления поведением фильтра в целях оптимизирования баланса между антикоррозионными эффектами и противозагрязняющими эффектами. Согласно этому процессу система начинает свое действие с исходного этапа 1201 к этапу 1202 фазы текущего контролирования, на котором входные данные можно получать от разных средств текущего контролирования и датчиков, включая соленость, положение системы, предысторию системы или др. факторы. Эта система затем сравнивает данные текущего контроля, и на этапе 1203 выбирает принимаемый рабочий профиль фильтра - этапы 1204 и 1205 соответственно. После завершения этих действий система возвращается на этап 1202 фазы текущего контролирования, и повторяет процесс. В этом варианте выполнения изобретения показаны два профиля фильтра. В других вариантах выполнения изобретения можно выбрать три или более профилей.

Для определенных применений измерение параметра регулирования и эксплуатационные аспекты данного изобретения используются для настройки работы системы. На основе параметров регулирования можно определить и улучшить нужные свойства фильтра в системе для обеспечения надлежащего предупреждения коррозии по всей поверхности конструкции, даже в очень крупных конструкциях, таких как трубопроводы или мосты с большими пролетами. Согласно настоящему изобретению флуктуации напряжения между имеющими покрытие поверхностями и имеющим низкий уровень шума электродом сравнения высокого полного сопротивления регулируют, если пик напряжения превышает заданное пороговое значение заранее определенное число раз в течение некоторого интервала времени (например, 3 десятых в секунду) и/или обнаруживается окружающая среда с повышенным шумом. Эта методика обнаружения порогового значения является одним из способов измерения нормативного отклонения шума, которое, в свою очередь, является мерой мощности шума. Либо для измерения мощности шума как функции можно использовать быстрое преобразование Фурье или другой метод обработки сигнала. Частотная составляющая сигнала шума и уровень ее мощности можно измерить такими измерительными устройствами, как спектроанализатор, или путем преобразования сигнала в цифровую форму и выполнения различных методов обработки сигнала в работающем в режиме реального времени встроенном процессоре ЭБУ. Также для ручного или автоматического регулирования характеристик фильтра и/или рабочего цикла фильтра (вкл/выкл) можно использовать и другие параметры (отдельно или в сочетании). Сюда входят, помимо прочего, упомянутые выше изменяемые параметры шума коррозии, температуры, солености, влажности, возраста покрытия, имеющей покрытие площади, толщины покрытия, износа покрытия, формы имеющей покрытие области, местоположения имеющего покрытия судна/объекта (напр., Северное море по сравнению с Южно-Китайским), подвижности или стационарности судна, предыстории эксплуатации объекта (напр., соотношение времени стационарности и времени подвижности).

Согласно еще одному варианту выполнения изобретения ЭБУ подключают к Глобальной спутниковой системе радиоопределения местоположения посредством стандартной промышленной или патентованной шины, такой как шина стандарта УМЕ, или при помощи средств беспроводной связи. С помощью текущего контроля географического местоположения системы ЭБУ корректирует действующие значения характеристик фильтра шума коррозии в соответствии с заданными критериями, учитывающими то, что известно о влиянии космической погоды, отрицательно сказывающемся на коррозии, в привязке к данному географическому местоположению системы.

Фиг. 13 показывает схему действия одного из вариантов выполнения настоящего изобретения; при этом компоненты, аналогичные компонентам фиг. 7, имеют те же обозначения. ЭБУ 599 подключен к фильтру 508 и управляет его работой. ЭБУ 599 можно подключить к антенне 581 (или к другому устройству приема электромагнитной энергии, такому как инфракрасное или оптическое устройство) и/или к одному или нескольким локальным датчикам 582 для приема данных, влияющих на управление блока 599 фильтром 508. В этом варианте выполнения настоящего изобретения ЭБУ управляет фильтром 508 таким образом, что фильтр имеет прерывистую характеристику 577 полного сопротивления в области низких частот (перемежающуюся между разомкнутой цепью и замкнутой цепью, в результате чего фильтр нижних частот включается в цепь и выходит из цепи) и тем самым прерывисто ослабляет (с регулируемой частотой коммутации или с регулируемым рабочим циклом) высокочастотный шум коррозии. Когда фильтр ослабляет высокочастотную составляющую шума коррозии, то высокочастотное содержание спектра электрохимического шума на покрытии и на защищаемом материале 550 значительно уменьшается; и поэтому сигнал шума эффективно фильтруется, и также медленно изменяющееся напряжение (т.е. оно не имеет «всплесков»). Когда фильтр не удаляет шум коррозии, то шумовая характеристика покрытия 550 является шумной (всплесковой), указывая, что цинк в полупроводниковом слое рассеивается в окружающую среду. При этом ЭБУ 599 воздействует на покрытие, чтобы оно действовало

- 9 012051 в противодействующем загрязнению режиме. В прочих осуществлениях ЭБУ 599 может управлять фильтром 508 таким образом, чтобы снижались характеристики фильтра 508 по амплитуде и/или частоте заданного шума коррозии, и/или чтобы фильтр 508 подключался прерывисто. Причина работы фильтра в режиме «пульсации» заключается в том, что таким образом уравновешивается исчерпывание Ζη, происходящее в целях противодействия загрязнению, и Ζη сохраняется для предупреждения коррозии. Темп исчерпывания можно регулировать уставкой циклов пульсации вкл./выкл., начиная с режима, когда состояние «вкл.» будет едва превышать 0%, до 100-процентного состояния «всегда «вкл.», (т.е. 100%). Например, 50% пульсирующий режим работы вкл./выкл. означает, что фильтр будет в течение заданного срока работать 50% времени, хотя и не всегда в одинаковые интервалы времени (т.е. не всегда с 50процентным рабочим циклом). И также пульсирующий режим работы может осуществляться согласно периодическим или апериодическим управляющим сигналам.

Фиг. 14 показывает график сравнения скорости выделения цинка с течением времени для системы снижения шума коррозии, когда ЭБУ работает и не работает. На этом графике показаны значения скорости выделения цинка двух систем: горизонтальная ось 601 измеряет истекшие время и сутки, и вертикальная ось 602 измеряет скорость выделения цинка в микрограммах цинка/см². В системе, в которой ЭБУ не используется, результаты показаны квадратами 620. В другой системе скорость выделения цинка была снижена при помощи системы с ЭБУ, и результаты показаны кругами 610. Измерения делались в течение около 300 суток. Сравнение двух графиков показывает, что система без ЭБУ выделяла большее количество цинка в течение данного срока, чем система с ЭБУ, и поэтому у первой системы срок службы полупроводникового покрытия был короче.

Фиг. 15 показывает ренормализацию представленных на фиг. 6 результатов: горизонтальная ось 701 показывает время в сутках, и вертикальная - выделение цинка в процентах от всего количества цинка. На этом графике результаты варианта с использованием ЭБУ, указываемые кругами 710, соответствуют результатам 610, и указанные квадратами 720 результаты соответствуют представленным на фиг. 14 результатам 620 соответственно.

Фиг. 16 показывает компьютер, который можно использовать как управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 в одном из вариантов выполнения данного изобретения. Компьютер содержит процессор 1003, главное запоминающее устройство 1004, ПЗУ 1005, системную шину 1002, и подключен 1012 к таким различным пользовательским интерфейсам 1010, как монитор и клавиатура. Для контролирования физических условий и других переменных, относящихся к оптимизированию работы антикоррозионных и противозагрязняющих действий согласно настоящему изобретению, компьютер подключен к таким датчикам 882, как датчики солености и давления, указатель географического местоположения и пр.

Ниже приводится подробное описание компьютера 899, управляющего блоком ЭБУ, который содержит шину 1002 или другое средство связи для передачи информации (возможно беспроводными средствами) и процессор 1003, связанный с шиной 1002, для обработки информации. Управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 также содержит такое главное запоминающее устройство 1004, как запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ) или др. динамическое запоминающее устройство (например, динамическое ЗУПВ (ДЗУПВ), статическое ЗУПВ (СЗУПВ) и синхронное ДЗУПВ (СЗУПВ), связанное с шиной 1002, для запоминания информации и команд, выполняемых процессором 1003. Помимо этого, главное запоминающее устройство 1004 можно использовать для запоминания временных переменных или др. информации во время исполнения команд процессором 1003. Управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 также содержит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 1005 или др. статическое запоминающее устройство (например, программируемое ПЗУ (ППЗУ), перепрограммируемое ППЗУ, электрически программируемое ПЗУ (ЭППЗУ)), связанное с шиной 1002 для запоминания статической информации и команд для процессора 1003.

Управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 также содержит контроллер 1006 дисковода, связанный с шиной 1002, для управления одним или несколькими запоминающими устройствами для запоминания информации и команд, такими как магнитный жесткий диск 1007 и ЗУ 1008 на съемных носителях (например, накопитель на гибких магнитных дисках, компакт-диски, перезаписываемые компакт-диски, неперезаписываемые компакт-диски, накопитель на магнитной ленте и съемный магнитооптический носитель). Запоминающие устройства можно ввести в компьютерную систему 950 при помощи соответствующего интерфейсного устройства (например, системный интерфейс малых компьютеров, встроенный интерфейс дисковых устройств, расширенный интерфейс дисковых устройств, прямой доступ к памяти или ультра-прямой доступ к памяти).

Управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 может также включать в себя специальные логические устройства (например, специализированные интегральные схемы или конфигурируемые логические устройства (например, простые программируемые логические устройства, комплексные программируемые логические устройства и программируемые пользователем вентильные матрицы).

Управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 может также содержать контроллер 1009 дисплея, связанный с шиной 1002, для управления таким дисплеем 1010, как электронно-лучевая трубка (СРТ), для отображения информации пользователю компьютером. Компьютерная система содержит такие устройства ввода, как клавиатура 1011 и указательное устройство 1012, для взаимодействия с пользователем и

- 10 012051 для предоставления информации процессору 1003. Указательным устройством 1012, например, может быть мышь, шаровой манипулятор или манипулятор рычажного типа для сообщения информации о направлении и для выбора команд для процессора 1003, и для управления перемещением курсора на дисплее 1010. Помимо этого, принтер может выводить на печать данные, запоминаемые и/или вырабатываемые компьютером 899 управляющего блока ЭБУ.

Управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 выполняет частично или полностью этапы обработки согласно изобретению по команде от процессора 1003, выполняя одну или несколько последовательностей одной или нескольких команд, содержащихся в таком запоминающем устройстве, как главное запоминающее устройство 1004. Эти команды можно считывать в главное запоминающее устройство 1004 с другого машиночитаемого носителя, такого как жесткий диск 1007 или ЗУ 1008 на съемных носителях. Один или несколько процессоров в устройстве множественной обработки данных можно также использовать для выполнения последовательностей команд, содержащихся в главном запоминающем устройстве 1004. В альтернативных вариантах выполнения сами схемы можно использовать вместо программных команд, или в комбинации с ними. Поэтому эти варианты выполнения изобретения не ограничиваются какой-либо определенной комбинацией аппаратурных схем и средств программного обеспечения.

Как упомянуто выше, управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 содержит по меньшей мере один машиночитаемый носитель или запоминающее устройство для хранения команд, запрограммированных в соответствии с изобретением, и для хранения структур данных, таблиц, записей и др. упоминаемых здесь данных. Примеры машиночитаемых носителей: компакт-диски, жесткие диски, гибкие диски, магнитные ленты, магнитооптические диски, ППЗУ (стираемая программируемая постоянная память, ЭСППЗУ, флэш-стираемая программируемая постоянная память), ДЗУПВ, СЗУПВ, СДЗУПВ или др. магнитный носитель, компакт-диски (например, СО-КОМ): или др. оптические носители, перфокарты, бумажные ленты или др. физические носители с шаблонами отверстий, несущая волна (излагается ниже) или любой другой машиночитаемый носитель.

Согласно настоящему изобретению на любом одном или на комбинации машиночитаемых носителей хранится программное обеспечение для работы управляющего блоком ЭБУ компьютера 899, которое приводит в действие устройство (а), участвующее(ие) в выполнении изобретения, и при помощи которого управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 взаимодействует с пользователем (например, персоналом, обеспечивающим печатный материал). Это программное обеспечение, помимо прочего, может включать в себя драйверы устройств, операционные системы, инструментальные средства разработки и прикладное программное обеспечение. Эти машиночитаемые носители также содержат компьютерные программы для выполнения всей или частичной (если обработка данных распределенная) обработки, выполняемой при реализации изобретения.

Компьютерные кодирующие устройства согласно настоящему изобретению могут быть любым средством, работающим с интерпретируемым кодом или с рабочей программой, включая, помимо прочего, программы на макроязыке, интерпретируемые программы, динамические подключаемые библиотеки, классы адресов 1ЛУЛ и полные рабочие программы. Помимо этого, части обработки данных согласно изобретению можно распределить для повышения производительности, надежности и/или уменьшения расходов.

Используемый здесь термин «машиночитаемый носитель» относится к любому носителю, который предоставляет команды процессору 1003 для исполнения. Машиночитаемый носитель может быть во многих видах, включая, помимо прочего, энергонезависимые, энергозависимые носители и передающие носители. Энергонезависимые носители включают в себя, например, оптические, магнитные диски, магнитооптические диски, такие как жесткий диск 1007 или ЗУ 1008 на съемных носителях. Энергозависимые носители включают в себя такое динамическое ЗУ, как главное запоминающее устройство 1004. Передающие носители включают в себя такие средства, как коаксиальные кабели, медные провода и волоконная оптика, включая провода шины 1002. Передающие носители также могут быть в виде акустических или оптических волн, создаваемых радиоволнами или средствами оптической связи в ИКдиапазоне.

Для выполнения одной или нескольких последовательностей команд для процессора 1003 могут применяться различные виды машиночитаемых носителей. Например, команды первоначально могут храниться на магнитном диске удаленного компьютера. Удаленный компьютер может загружать команды для реализации всего данного изобретения, или его части, дистанционно в динамическое ЗУ и направлять команды по телефонной линии через модем. Модем, местный для управляющего блоком ЭБУ компьютера 899, может принимать данные по телефонной линии и использовать инфракрасный передатчик для преобразования данных в инфракрасный сигнал. ИК-приемник, связанный с шиной 1002, выполнен с возможностью приема данных, передаваемых ИК-сигналом, и с возможностью размещения данных на шине 1002. Шина 1002 передает данные в главное ЗУ 1004, из которого процессор 1003 делает их выборку и выполняет команды. Принимаемые главным ЗУ команды могут, как вариант, храниться в ЗУ 1007 или 1008 до или после выполнения их процессором 1003.

Управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 также содержит связной интерфейс 1013, связанный с шиной 1002. Связной интерфейс 1013 обеспечивает соединение двухсторонней передачи данных с сете

- 11 012051 вой линией связи 1014, которая соединена, например, с местной сетью 1015 или с такой другой сетью 1016 связи, как Интернет. Например, связной интерфейс 1013 может быть сетевой интерфейсной платой в местной сети с пакетной коммутацией. Например, связной интерфейс 1013 может быть платой асимметричной цифровой абонентской линией, платой цифровой сетью связи с комплексными услугами или модемом для обеспечения соединения передачи данных с соответствующим типом линии связи. Могут быть также выполнены линии беспроводной связи. В этом случае связной интерфейс 1013 направляет и принимает электрические, электромагнитные или оптические сигналы, содержащие потоки цифровых данных, представляющих различные виды информации.

Сетевая линия связи 1014 обычно обеспечивает передачу данных по одной или нескольким сетям в другие устройства данных. Например, сетевая линия связи 1014 может обеспечивать соединение с другим компьютером через местную сеть 1015 или через оборудование поставщика услуг, предоставляющего услуги связи по сети 1016 связи. Местная сеть 1014 и сеть 1016 связи используют, например, электрические, электромагнитные или оптические сигналы, содержащие потоки цифровых данных и соответствующий физический уровень (например, кабель САТ 5, коаксиальный кабель, оптическое волокно и пр.). Сигналы, идущие по различным сетям, и сигналы по сетевой линии связи 1014 и по связному интерфейсу 1013, передающие цифровые данные в управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 и от него, могут быть осуществлены в виде сигналов базовой частоты волны или в сигналов несущей. Сигналы базовой частоты передают цифровые данные в виде немодулированных электрических импульсов, характеризующих поток битов цифровых данных, причем термин «биты» здесь используется в широком смысле и означает символ, и каждый символ несет по меньшей мере один или несколько информационных битов. Цифровые данные можно также использовать для модулирования несущей волны, например в виде сигналов амплитудной, фазовой и/или частотной модуляции, распространяющихся по проводящей среде или передаваемых в виде электромагнитных волн по среде распространения. Поэтому цифровые данные можно направлять в виде данных смодулированной полной полосы частот модулирующих сигналов по «проводному» каналу связи и/или направлять в заданной полосе частот, не являющихся базовой полосой частот модулирующих сигналов, путем модулирования несущей волны. Управляющий блоком ЭБУ компьютер 899 может передавать и принимать данные, включая код программы, по сети(ям) 1015 и 1016, по сетевой линии связи 1014 и по связному интерфейсу 1013. Помимо этого, сетевая линия связи может обеспечивать соединение через местную сеть 1015 с таким мобильным устройством 881, как карманный персональный компьютер, портативный компьютер или сотовый телефон.

Полупроводниковое покрытие согласно настоящему изобретению можно применить в разных видах конечного использования. Главным элементом такого конечного использования является предупреждение коррозии проводящих основ. Предлагаемая система предупреждения коррозии проводящих основ включает в себя:

(а) полупроводниковое покрытие, находящееся в проводящем контакте по меньшей мере с частью поверхности проводящей конструкции;

(б) фильтр шума коррозии, содержащий сток электронов, например аккумуляторную батарею или другой источник электропитания, наряду с фильтром (или группой фильтров), например с конденсатором, соединенным с имеющей покрытие основой; и (в) систему для текущего контроля одного или нескольких параметров, относящихся к вызывающему коррозию влиянию геомагнитно наводимых токов или теллурических токов в имеющей покрытие проводящей основе; и для корректирования фильтра шума коррозии для сведения к минимуму влияния геомагнитно наводимых токов или теллурических токов, и для уменьшения шума коррозии в имеющей покрытие основе.

Предлагаемая система также содержит способ предупреждения коррозии, согласно которому

1) очищают внешнюю поверхность проводящей конструкции;

2) покрывают внешнюю поверхность полупроводниковым покрытием согласно настоящему изобретению и

3) используют электронный фильтр для уменьшения шума коррозии в системе.

Один из основных признаков способа и системы предупреждения коррозии согласно настоящему изобретению заключается в измерении шума коррозии, генерируемого всей системой (включая, помимо прочего, основу, покрытие и компоненты фильтра); и в частности в измерении шума коррозии, генерируемого ГНТ и/или теллурическими токами, в реальном времени; и в уменьшении этого шума при помощи приложения.

Снова обращаясь к фиг. 6, влияние работы ЭБУ на полупроводниковое покрытие и также рабочие показатели в общем измерялись в течение 249-дневного срока проверки (фиг. 6). В этой проверке показатели выделения цинка снижались с течением времени в обоих условиях по мере «старения» покрытия. Но использование ЭБУ показало более значительное снижение показателей выделения цинка, величина которых зависит от используемого рабочего цикла для корректирования или чередующегося включения фильтра в цепь и выключение из цепи. Нужно отметить, что рабочий цикл регулирования уровня выделения цинка (и поэтому токсичность) зависит от нескольких параметров (например, измеряемых - шума коррозии, температуры, солености, влажности, скорости судна и пр.), зависящих от условий окружаю

- 12 012051 щей среды. Настоящее изобретение предусматривает средства регулирования этих параметров при помощи ЭБУ и соответствующих алгоритмов регулирования. Показатели выделения цинка были снижены на коэффициент 250 до 0,001 мкг/см² в сутки, что намного меньше допустимого максимального стандарта ВМС США в 15 мкг/см² в сутки (ОШее οί Ναναΐ ВекеатсБ, 8. МсЕ1уапу). Эти экспериментальные данные показывают, что срок службы полупроводникового покрытия, с точки зрения потери цинка (количество Ζη/см², деленное на скорость растворения), можно значительно продлить при помощи ЭБУ. Результаты текущего контролирования потенциала, согласно фиг. 6, показывают, что проверяемые панели без ЭБУ имели значительно более низкий потенциал, около 150-250 мВ согласно используемому значению ЭБУ. Поскольку скорость окисления цинка экспоненциально зависит от величины потенциала, потенциал оксида цинка будет возрастать, а потенциал цинка будет снижаться с электрическим сопротивлением границы «цинк/оксид цинка». Экспоненциальное реагирование указано постоянной Тейфела, которая для цинка составляет около 30 мВ. Эта постоянная Тейфела и величина измеряемой разницы потенциалов прогнозирует, что относительная пассивация при помощи ЭБУ будет в пределах коэффициента 150-4000. То есть и скорость растворения цинка, и величина потенциала соответствуют теории действия полупроводника: использование ЭБУ приводит к уменьшению скорости окисления цинка и значительно удлиняет срок службы полупроводникового покрытия. Эти преимущества будут в еще большей степени усилены использованием согласно настоящему изобретению измеряемых и/или заданных параметров, относящихся к влиянию ГНТ или теллурических токов, и других параметров, в число которых входит по меньшей мере один из следующих: температура, соленость/чистота воды, влажность, возраст, краткий рабочий цикл, длинный рабочий цикл, скорость судна в данное время, предыстория скорости судна, текущее географическое положение, предыстория данного географического положения, возраст покрытия, толщина покрытия, занимаемая покрытием площадь поверхности и форма площади покрытия.

Настоящее изобретение можно использовать для предупреждения коррозии проводящих материалов, включая, помимо прочего, трубопроводы, нефтяные резервуары; государственные объекты, включая автодороги и мосты; объекты военно-морского флота, береговой охраны и инженерных войск; объекты химической целлюлозно-бумажной промышленности, энергетики; железнодорожные мосты и пути; трамваи; промышленные стальные сооружения элеваторы и хранилища; водонапорные башни; морские платформы, и др. конструкции, подверженные коррозионным воздействиям со стороны ГНТ или теллурических токов. Покрытие и ЭБУ можно также адаптировать для устройств и/или летательных аппаратов для исследовательских космических полетов, дальних космических полетов и для тех компонентов искусственных спутников земли, которые особо подвержены воздействию космической погоды.

Настоящее изобретение можно использовать для значительного снижения дорого обходящегося ухудшения состояния конструкций; и это изобретение является рентабельной, долговечной и экологичной альтернативой существующим системам противодействия загрязнению и предупреждения коррозии. Полупроводниковое покрытие можно относительно удобным образом наносить на новые конструкции во время изготовления и на уже имеющиеся конструкции. Благодаря долговечности полупроводникового покрытия, используемого согласно настоящему изобретению, частоту повторного нанесения покрытия можно значительно уменьшить. Применяя ЭБУ, владельцы конструкций с полупроводниковым покрытием могут получить выгоду с точки зрения снижения эксплуатационных расходов и увеличения срока службы конструкции.

Что касается резервуаров для воды и водонапорных башен, то управляемая блоком ЭБУ система уменьшения шума коррозии согласно настоящему изобретению одобрена Управлением по охране окружающей среды для использования внутри переносных емкостей для питьевой воды. При надлежащем использовании ЭБУ покрытие должно служить в течение всего расчетного срока службы емкости. Благодаря этой долговечности владельцы сэкономят на затратах на повторное нанесение покрытия, которое приходится выполнять в случае защитных покрытий согласно известному уровню техники.

Разумеется, в данном изобретении возможны многочисленные модификации и варианты в свете излагаемого выше описания. Поэтому предполагается, что в рамках объема прилагаемой формулы изобретения данное изобретение можно реализовать не строго в соответствии с вышеизложенным.

Claims (51)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Система для предупреждения коррозии, обусловленной космической погодой, подверженной ей проводящей конструкции, содержащая полупроводниковое покрытие, нанесенное на упомянутую проводящую конструкцию;

   фильтр, подключенный к упомянутому покрытию и обладающий регулируемой фильтровой характеристикой; и электронное управляющее устройство, подключенное к упомянутому фильтру и предусматривающее подключение по меньшей мере к одному местному датчику, базе данных и устройству дистанционного управления и выполненное с возможностью управления упомянутой регулируемой характеристикой фильтра в соответствии по меньшей мере с одним локально регистрируемым параметром, значение которого зависит от состояния космической погоды.

   - 13 012051
2. 2. Система по п.1, в которой электронное управляющее устройство выполнено с дополнительной возможностью управления упомянутой регулируемой характеристикой фильтра в соответствии по меньшей мере с одним локально регистрируемым параметром, значение которого зависит от состояния космической погоды, и направляемым из удаленного местоположения сигналом.
3. 3. Система по п.1, в которой упомянутый регулируемый фильтр выполнен в виде регулируемого фильтра нижних частот или регулируемого узкополосного режекторного фильтра.
4. 4. Система по п.1, в которой упомянутый фильтр содержит, по меньшей мере, активный фильтр; корректируемый пассивный фильтр и неперестраиваемый пассивный фильтр.
5. 5. Система по п.4, в которой упомянутый фильтр состоит из множества пассивных фильтров, а требуемые характеристики фильтра получают коммутацией одного пассивного фильтра с другим пассивным фильтром.
6. 6. Система по п.4, в которой упомянутый фильтр является одиночным корректируемым пассивным фильтром.
7. 7. Система по п.1, в которой характеристики фильтра регулируют в зависимости от значений по меньшей мере одного из следующих параметров из группы, состоящей из данных раннего предупреждения от спутников наблюдения, всплесков электромагнитной активности, электрических токов зоны полярных сияний, геомагнитных изменений потенциала проводящей конструкции относительно грунта, геомагнитно наведенных токов, теллурических токов и их сочетаний; и, дополнительно, одного или нескольких параметров из числа следующих:

   параметр шума коррозии;

   параметр солености;

   температурный параметр;

   параметр географического местоположения;

   временной параметр;

   параметр чистоты раствора;

   параметр скорости коррозии;

   параметр глубины и параметр давления.
8. 8. Система по п.2, в которой сохраненным является по меньшей мере один из следующих параметров:

   дата нанесения покрытия на данный объект;

   предыстория местонахождения объекта;

   предыстория рабочего цикла полупроводникового покрытия;

   предыстория местоположения объекта;

   форма площади, на которую нанесено покрытие, и предыстория скорости коррозии объекта.
9. 9. Система по п.1, в которой упомянутая проводящая конструкция содержит металл, выбранный из группы черных металлов и проводящих цветных металлов.
10. 10. Система по п.9, в которой упомянутым металлом является сталь.
11. 11. Система по п.9, в которой упомянутым металлом является алюминий.
12. 12. Система по п.1, в которой упомянутая проводящая конструкция выбрана из группы, состоящей из трубопроводов, нефтяных вышек, электростанций, железнодорожных линий и подводных сооружений.
13. 13. Система по п.1, в которой упомянутое полупроводниковое покрытие содержит проводящий органический полимер и один или несколько металлов, металлических сплавов и неметаллических полупроводящих материалов.
14. 14. Система по п.13, в которой упомянутый проводящий органический полимер является полимером, выбранным из группы, состоящей из полиацетиленов, полифениленов, полифуранов, политиофенов, полипирролей, поли(ариленвиниленов), полианилинов и их легированных составов.
15. 15. Система по п.13, в которой упомянутый один или несколько металлов или металлических сплавов содержат металл, выбранный из группы, состоящей из Ζη, Τι, А1, Са, Се, Мд, Ва, С§, соответствующих оксидов металлов и их сплавов.
16. 16. Система по п.13, в которой упомянутый один или несколько металлов или металлических сплавов содержат смесь одного или нескольких металлов, выбранных из группы, состоящей из Ζη, Τι, А1, Са, Се, Мд, Ва и С или из одного или более оксидов металлов, полученных из них.
17. 17. Система по п.13, в которой упомянутый один или несколько металлов или металлических сплавов находятся в комбинации с цинком/оксидом цинка.
18. 18. Система по п.12, в которой упомянутое полупроводниковое покрытие также содержит один или несколько красителей или пигментов.
19. 19. Электронное управляющее устройство, выполненное с возможностью управления системой снижения шума коррозии и содержащее регулируемый фильтр и полупроводниковое покрытие, нанесенное на проводящую конструкцию, содержащее

    - 14 012051 первую клемму для подключения к упомянутой системе снижения шума коррозии;

    вторую клемму для подключения по меньшей мере к одному локальному датчику, базе данных и устройству дистанционного управления и средство управления, управляющее упомянутым регулируемым фильтром при помощи управляющего сигнала, направляемого по упомянутой первой клемме в соответствии по меньшей мере с одним локально определенным параметром, значение которого зависит от состояния космической погоды; и, одним или несколькими дополнительными локально определенными параметрами, сохраненным параметром и дистанционным сигналом.
20. 20. Электронное управляющее устройство по п.19, в котором упомянутый регулируемый фильтр выполнен в виде регулируемого фильтра нижних частот или регулируемого узкополосного режекторного фильтра.
21. 21. Электронное управляющее устройство по п.20, в котором упомянутый регулируемый фильтр состоит из множества пассивных фильтров, характеристики которых отличаются друг от друга, а требуемые характеристики фильтра получают коммутацией одного пассивного фильтра с другим пассивным фильтром.
22. 22. Электронное управляющее устройство по п.20, в котором упомянутый регулируемый фильтр является одиночным регулируемым пассивным фильтром.
23. 23. Электронное управляющее устройство по п.20, в котором характеристики фильтра регулируют в зависимости от значений по меньшей мере одного из следующих параметров из группы, состоящей из данных раннего предупреждения от спутников наблюдения, всплесков электромагнитной активности, электрических токов зоны полярных сияний, геомагнитных изменений потенциала проводящей конструкции относительно грунта, геомагнитно наводимых токов, теллурических токов и их комбинаций; и, дополнительно, одного или нескольких параметров из числа следующих: параметр шума коррозии; параметр солености; температурный параметр; параметр географического местоположения; временной параметр; параметр чистоты раствора; параметр скорости; параметр глубины и параметр давления.
24. 24. Электронное управляющее устройство по п.20, в котором сохраненным является по меньшей мере один из следующих параметров:

    дата нанесения покрытия на упомянутый объект;

    предыстория местонахождения объекта;

    предыстория рабочего цикла полупроводникового покрытия;

    предыстория местоположения объекта;

    форма площади, на которую нанесено покрытие, и предыстория скорости коррозии объекта.
25. 25. Электронное управляющее устройство по п.20, в котором упомянутая проводящая конструкция содержит металл, выбранный из группы черных металлов и проводящих цветных металлов.
26. 26. Электронное управляющее устройство по п.25, в котором упомянутым металлом является сталь.
27. 27. Электронное управляющее устройство по п.25, в котором упомянутым металлом является алюминий.
28. 28. Электронное управляющее устройство по п.20, в котором упомянутая проводящая конструкция выбрана из группы, состоящей из трубопроводов, нефтяных вышек, электростанций, железнодорожных линий и подводных сооружений.
29. 29. Электронное управляющее устройство по п.20, в котором упомянутое полупроводниковое покрытие содержит проводящий органический полимер и один или несколько металлов, металлических сплавов и неметаллических полупроводящих материалов.
30. 30. Электронное управляющее устройство по п.29, в котором упомянутый проводящий органический полимер является полимером, выбранным из группы, состоящей из полиацетиленов, полифениленов, полифуранов, политиофенов, полипирролей, поли(ариленвиниленов), полианилинов и их легированных составов.
31. 31. Электронное управляющее устройство по п.30, в котором упомянутый один или несколько металлов или металлических сплавов содержат металл, выбранный из группы, состоящей из Ζη, Τι, А1, 6а, Се, Мд, Ва, С§, соответствующих оксидов металлов и их сплавов.
32. 32. Электронное управляющее устройство по п.29, в котором упомянутый один или несколько металлов или металлических сплавов содержат смесь одного или нескольких металлов, выбранных из группы, состоящей из Ζη, Τι, А1, 6а, Се, Мд, Ва и С§, или из одного или более оксидов металлов, полученных из них.
33. 33. Электронное управляющее устройство по п.29, в котором упомянутый один или несколько металлов или металлических сплавов находятся в комбинации с цинком/оксидом цинка.
34. 34. Электронное управляющее устройство по п.29, в котором упомянутое полупроводниковое покрытие также содержит один или несколько красителей или пигментов.
35. 35. Способ предупреждения коррозии проводящей конструкции, находящейся в контакте с коррозионной средой, согласно которому соединяют электронный блок управления с регулируемым фильтром, который соединен с полупро

    - 15 012051 водниковым покрытием, расположенным на упомянутой проводящей конструкции;

    фильтруют шум коррозии в упомянутом полупроводниковом покрытии при помощи упомянутого регулируемого фильтра;

    контролируют по меньшей мере один параметр, связанный с вызванной космической погодой коррозией упомянутого полупроводникового покрытия; и регулируют характеристику фильтра упомянутого регулируемого фильтра в зависимости от значения упомянутого по меньшей мере одного параметра.
36. 36. Способ по п.35, в котором регулируемый фильтр выполнен в виде регулируемого фильтра нижних частот или регулируемого узкополосного режекторного фильтра.
37. 37. Способ по п.35, в котором упомянутый регулируемый фильтр состоит из множества пассивных фильтров, различающихся между собой по характеристикам, а требуемые характеристики фильтра получают коммутацией одного пассивного фильтра с другим пассивным фильтром.
38. 38. Способ по п.35, согласно которому упомянутый регулируемый фильтр является одиночным регулируемым пассивным фильтром.
39. 39. Способ по п.35, согласно которому характеристики фильтра регулируют в зависимости от значений по меньшей мере одного из следующих параметров из группы, состоящей из данных раннего предупреждения от спутников наблюдения, всплесков электромагнитной активности, электрических токов зоны полярных сияний, геомагнитных изменений потенциала проводящей конструкции относительно грунта, геомагнитных наводимых токов, теллурических токов и их комбинаций; и, дополнительно, одного или нескольких параметров из числа следующих:

    параметр шума коррозии;

    параметр солености;

    температурный параметр;

    параметр географического положения;

    временной параметр;

    параметр чистоты раствора;

    параметр скорости коррозии;

    параметр глубины;

    параметр давления;

    дата нанесения покрытия на объект;

    предыстория местоположения объекта;

    предыстория рабочего цикла полупроводникового покрытия;

    форма площади, на которую нанесено покрытие, и предыстория скорости объекта.
40. 40. Способ по п.35, согласно которому упомянутая проводящая конструкция содержит металл, выбранный из группы черных металлов и проводящих цветных металлов.
41. 41. Способ по п.40, согласно которому упомянутым металлом является сталь.
42. 42. Способ по п.40, согласно которому упомянутым металлом является алюминий.
43. 43. Способ по п.35, согласно которому упомянутая проводящая конструкция выбрана из группы, состоящей из трубопроводов, нефтяных вышек, электростанций, железнодорожных линий и подводных сооружений.
44. 44. Способ по п.35, согласно которому упомянутое полупроводниковое покрытие из органического полимера содержит проводящий органический полимер; и один или несколько металлов, металлических сплавов и неметаллических полупроводящих материалов.
45. 45. Способ по п.44, согласно которому упомянутый проводящий органический полимер является полимером, выбранным из группы, состоящей из полиацетиленов, полифениленов, полифуранов, политиофенов, полипирролей, поли(ариленвиниленов), полианилинов и их легированных составов.
46. 46. Способ по п.44, согласно которому упомянутый один или несколько металлов или металлических сплавов содержат металл, выбранный из группы, состоящей из Ζη, Τι, А1, Са, Се, Мд, Ва, С§, соответствующих оксидов металлов и их сплавов.
47. 47. Способ по п.44, согласно которому упомянутый один или несколько металлов или металлических сплавов содержат смесь одного или нескольких металлов, выбранных из группы, состоящей из Ζη, Τί, А1, Са, Се, Мд, Ва и С§, или из одного или более оксидов металлов, полученных из них.
48. 48. Способ по п.44, согласно которому упомянутый один или несколько металлов или металлических сплавов находятся в комбинации с цинком/оксидом цинка.
49. 49. Способ по п.44, согласно которому упомянутое полупроводниковое органическое полимерное покрытие также содержит один или несколько красителей или пигментов.
50. 50. Система для предупреждения коррозии проводящей конструкции, находящейся в контакте с коррозионной средой, причем упомянутая проводящая конструкция имеет полупроводниковое покрытие, содержащая средство для фильтрации шума коррозии в упомянутом полупроводниковом покрытии;

    средство для текущего контроля по меньшей мере одного параметра, связанного с вызываемой кос

    - 16 012051 мической погодой коррозией упомянутого полупроводникового покрытия; и средство для корректирования упомянутого электронного фильтра в соответствии по меньшей мере с одним упомянутым параметром.
51. 51. Система по п.50, в которой упомянутое средство для текущего контроля включает в себя компьютерный программный продукт.