JP4190078B2 - Pipeline cathodic protection method and anticorrosion external power device - Google Patents

Pipeline cathodic protection method and anticorrosion external power device Download PDF

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation

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  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Description

【0001】
【技術分野】
本発明は,ガスあるいは石油等を運搬するためのパイプラインの電気防食技術に関する。
【0002】
【従来技術】
例えばガス,石油等の流体を連続的に運搬する方法としては,地中にパイプラインを埋設しておき,その内部において流体を流す方法が広くとられている。パイプラインには,通常,鋼管をポリエチレン等により絶縁被覆した被覆鋼管が利用される。
【0003】
この被覆鋼管は,鋼を外部と絶縁させることにより腐食の発生を防止する効果を有しているが,近年の迷走電流の増大等を考慮して,万が一にも被覆に不具合が生じた場合に十分な電気防食を行うことができるような対策を施しておく必要がある。
そこで,従来から,パイプラインに対しては,犠牲電極としてのMg陽極の設置による対策,あるいは防食電流を供給する外部電源装置(以下,外電装置という)の設置による対策等がとられている。
【0004】
上記Mg陽極の設置は,低コストであるという利点があるが,防食効果が外電装置よりも低い。そのため,ガス輸送用等の重要なパイプラインにおいては,外電装置による対策,あるいは,外電装置とMg陽極とを併用した対策がとられる場合が多い。
また,従来の外電装置としては,パイプラインが地中に対して十分な防食電位を維持するように,これらの電位差を一定以上に保つための定電位電流をパイプラインに供給する,定電位自動制御式外電装置が広く利用されていた。
【0005】
【解決しようとする課題】
ところで,パイプラインにおける電食は,帰流型電食と押出し型電食とに大別することができる。これらは,迷走電流の発生の一因となる電気鉄道のレールがパイプラインを横断している例を用いて説明することができる。
即ち,図4(a)に示すごとく,パイプライン7を横断するレール91を走行する電車92が遠方にある場合や横断部S付近で回生ブレーキを使用している場合には,相対的にレール電位がパイプライン7の電位よりも低くなる。この場合に,パイプライン7からレール91に向けて電流99が流出し,横断部S地点で帰流型電食が生じる。
【0006】
一方,図4(b)に示すごとく,上記横断部付近において電車92が加速状態にある場合等には,相対的にレール91の電位がパイプライン7の電位よりも高くなる。この場合には,レール91からパイプライン7に電流99が流入し,次いで,レール91から離れた遠方においてパイプライン7から地中8に電流が流出し,遠方のS地点で押出し型電食が生じる。
【0007】
そして,上記従来の定電位自動制御式外電装置は,その外電装置設置箇所においてパイプラインから地中に電流が流出する際に生じる「帰流型電食」の防止効果には優れる。しかしながら,パイプラインに流入した迷走電流が外電装置設置個所から離れた遠方で地中に流出した際に生じる「押出し型電食」の対策には効果が少ない。
【0008】
一方,押出し型腐食発生箇所にも外電装置を設置することにより対策をとることもできるが,設備コストが非常に増大する。また,外電装置と上記Mg陽極を併用した場合には,Mg陽極からの電流の流入による干渉の発生等の問題も生じていた。
そこで,1台で上記帰流型電食と押出し型電食の両方の対策を行うことができる防食方法および外電装置の開発が望まれていた。
【0009】
本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,帰流型電食と押出し型電食の両方を防止することができる,パイプラインの電気防食方法および防食用外電装置を提供しようとするものである。
【0010】
【課題の解決手段】
請求項2に記載の発明は,迷走電流によるパイプラインの電食を防止する方法において,
後述する請求項1に記載の発明に係る防食用外電装置を用い,上記パイプラインとこれを覆う地中との電位差を所定値にするための定電位電流を定電位自動制御出力により上記パイプラインに供給すると共に,上記電位差にかかわらず上記地中と上記パイプラインとの間に常時一定電圧を印加して,上記パイプラインへの電流供給を維持するための補償電流を供給することを特徴とするパイプラインの電気防食方法にある。
【0011】
本発明において最も注目すべきことは,上記定電位電流だけでなく,上記補償電流を上記パイプラインに供給し,パイプラインへの電流(防食電流)の供給を維持し続けることである。
【0012】
次に,本発明の作用につき説明する。
本発明の電気防食方法においては,上記パイプラインと地中との間の電位差(以下,適宜,管対地電位差という)を上記定電位電流と補償電流によって常に一定以上に維持する。具体的には,防食箇所近傍においてパイプラインの電位よりも地中の電位を常に所定電位以上高い電位に維持するように定電位電流を供給する。これにより,定電位電流供給箇所近傍におけるパイプラインは,該パイプラインからの電流の流出を防止することができ,「帰流型電食」を防止することができる。
【0013】
一方,上記定電位電流は,上記管対地電位差が所定値以上である場合には,その制御の特性上出力されない。一方,上記外電装置設置場所における管対地電位差が十分に確保され上記定電位電流が供給されていない場合には,外電装置から離れた遠方における管対地電位差が小さくなって押出し型電食が発生しやすい状態となる場合がある。
【0014】
これに対して,本発明においては,上記地中とパイプラインとの間に常時一定電圧を印加して上記補償電流が出力されるようにしてある。そのため,上記定電位電流が出力されない状況となった場合であっても,補償電流が出力され,パイプラインには,常に防食電流が供給され続ける。
【0015】
そのため,上記外電装置設置場所近傍における管対地電位が所定値以上ではあるが,遠方における管対地電位が低くなろうとしている場合においては,定電位電流はストップされるが,上記補償電流が供給されることによって遠方の管対地電位が所定値以上に維持される。そのため,押出し型電食の発生をも防止することができる。
即ち,本発明の外電装置は,上記定電位電流と補償電流という2種類の防食電流を出力することにより,帰流型電食と押出し型電食の両方を防止することができる。また,これらの作用効果を上記のごとく1台の外電装置によって発揮させることができるので,設備コストの削減をも図ることができる。
【0016】
したがって,本発明によれば,帰流型電食と押出し型電食の両方を防止することができる,パイプラインの電気防食方法を提供することができる。
【0017】
次に,請求項1に記載の発明は,迷走電流によるパイプラインの電食を防止するための防食電流を上記パイプラインに供給するための防食用外電装置であって,
上記パイプラインとこれを覆う地中との電位差を所定値にするための定電位電流を上記パイプラインに供給する定電位制御回路と,
上記電位差にかかわらず上記地中と上記パイプラインとの間に常時一定電圧を印加して,上記パイプラインへの電流供給を維持するための補償電流を供給する補償電流回路とを有し,
上記定電位制御回路は,商用電源から直流電流である上記定電位電流を出力するよう構成されていると共に,該定電位電流の値を上記パイプラインと上記地中との電位差に応じて制御するための自動制御回路と,上記電位差を検出して上記自動制御回路に電位差信号を送る電位検出部とを有しており,上記定電位制御回路の−側は上記パイプラインに,+側は上記地中に埋設された通電電極にそれぞれ接続されており,
かつ,上記補償電流回路は,上記商用電源と上記パイプラインおよび上記通電電極との間において,上記定電位制御回路と並列に接続されており,上記商用電源から直流電流である上記補償電流を出力するよう構成されていることを特徴とすることを特徴とするパイプラインの防食用外電装置にある。
【0018】
本発明において最も注目すべきことは,上記定電位制御回路だけでなく,上記補償電流を出力するための補償電流回路を有することである。
この場合には,上記定電位制御回路による従来の定電位自動制御式外電装置と同様の作用効果は発揮することができると共に,上記定電位電流がストップしている場合には上記補償電流回路による補償電流をパイプラインに供給することができる。そのため,パイプラインには,常時,防食電流を絶やすことなく供給することができ,上記のごとく,帰流型電食と押出し型電食の両方を防止することができる。
【0019】
したがって,本発明によれば,帰流型電食と押出し型電食の両方を防止することができる,パイプラインの防食用外電装置を提供することができる。
【0020】
次に上記定電位制御回路は,商用電源から直流電流である上記定電位電流を出力するよう構成されていると共に,該定電位電流の値を上記パイプラインと上記地中との電位差に応じて制御するための自動制御回路と,上記電位差を検出して上記自動制御回路に電位差信号を送る電位検出部とを有しており,上記定電位制御回路の−側は上記パイプラインに,+側は上記地中に埋設された通電電極にそれぞれ接続されており,
かつ,上記補償電流回路は,上記商用電源と上記パイプラインおよび上記通電電極との間において,上記定電位制御回路と並列に接続されており,上記商用電源から直流電流である上記補償電流を出力するよう構成されている
【0021】
この場合には,上記管対地電位を上記電位検出部で常時検出しつつ,その検出結果に応じて上記自動制御回路が定電位制御回路を制御することにより,精度よく定電位電流を出力することができる。また,定電位制御回路の−側を上記パイプラインに,+側を上記通電電極に接続して上記定電位電流を供給することにより,パイプラインから地中側への電流の流出を確実に防止することができる。
なお,上記定電位制御回路は,例えば変圧器,整流回路,平滑回路等を組合わせることにより構成することができる。
【0022】
また,この場合には,上記定電位制御回路と補償電流回路との電源を共有化することができ,装置の構造を簡単にすることができる。
なお,上記補償電流回路は,例えば変圧器,整流回路,平滑回路等を組合わせることにより構成することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
実施形態例1
本発明の実施形態例にかかるパイプラインの電気防食方法および防食用外電装置につき,図1,図2を用いて説明する。
本例の外電装置1は,図1に示すごとく,迷走電流によるパイプライン7の電食を防止するための防食電流をパイプライン7に供給するための防食用外電装置(以下,外電装置1という)である。
【0024】
外電装置1は,上記パイプライン7とこれを覆う地中8との電位差E(管対地電位差)を所定値Eにするための定電位電流を上記パイプライン7に供給する定電位制御回路10と,上記電位差にかかわらず地中8とパイプライン7との間に常時一定電圧を印加して,パイプライン8への電流供給を維持するための補償電流を供給する補償電流回路2とを有する。
【0025】
上記定電位制御回路10は,商用電源19から直流電流である上記定電位電流を出力するよう構成されていると共に,定電位電流の値を上記管対地電位差Eに応じて制御するための自動制御回路14と,管対地電位差Eを検出して自動制御回路14に電位差信号を送る電位検出部15とを有している。また,定電位制御回路10の−側はパイプライン7に,+側は地中8に埋設された通電電極18にそれぞれ接続されている。
【0026】
また,上記定電位制御回路10は,図1に示すごとく,商用電源19につながる第1変圧器11と,これにつながる第1整流回路12と,さらにこれつながる第1平滑回路13とよりなる。そして,第1整流回路12には,上記電位検出部15を有する自動制御回路14が接続されている。電位検出部は,地中に埋設した基準電極151とパイプライン7との電位差を検出するよう構成されている。
【0027】
第1変圧器11は,商用電源19のAC100V(あるいはAC200V)の電圧をAC60Vに変圧するためのものである。
第1整流回路12は,第1変圧器11からの交流電流を全波整流すると共に自動制御回路14からの指示により通過電流を調整するよう構成されている。また,この第1整流回路12は,電流の逆流を防止するよう構成されている。
第1平滑回路13は,上記第1整流回路12により全波整流された電流を直流に変換する回路である。
【0028】
また,上記補償電流回路2は,商用電源19とパイプライン7および通電電極18との間において,定電位制御回路10と並列に接続されており,商用電源19から直流電流である補償電流を出力するよう構成されている。
具体的には,補償電流回路2は,図1に示すごとく,第2変圧器21と第2整流回路22と第2平滑回路23とよりなる。
【0029】
第2変圧器21は,商用電源19のAC100V(あるいはAC200V)の電圧をAC2〜10Vに変圧するためのものである。変圧後の電圧値は,手動によって任意に設定できるように構成してある。
第2整流回路22は,第2変圧器21からの交流電流を全波整流するよう構成されている。また第2整流回路22は,電流の逆流を防止するよう構成されている。
第2平滑回路23は,上記第2整流回路22により全波整流された電流を直流に変換する回路である。
【0030】
このような構成の外電装置1を用いることにより,パイプライン7とこれを覆う地中8との電位差Eを所定値Eにするための定電位電流をパイプライン7に供給すると共に,上記電位差にかかわらず地中8とパイプライン7との間に常時一定電圧を印加して,パイプライン7への電流供給を維持するための補償電流を供給するという電気防食方法を,容易に実施することができる。
【0031】
即ち,本例の外電装置1は,上記定電位制御回路10を有している。この定電位制御回路10に連結された自動制御回路15は,上記電位検出部15が検出した管対地電位差Eと目標値である所定値Eとを比較して,上記管対地電位差Eが所定値Eとなるように,上記第1整流回路12を制御する。具体的には上記パイプライン7と上記通電電極18の間に印加する電圧Vを制御する。これにより,定電位制御回路10は,上記管対地電位差Eが常に所定値E以上となるように定電位電流をパイプライン7に供給することができ,帰流型電食を防止することができる。
【0032】
一方,上記定電位電流は,上記管対地電位差Eが所定値E以上である場合には,その制御の特性上出力されない。また,外電装置1を設置している場所の管対地電位差Eが過剰である場合には,外電装置1から離れた遠方における管対地電位差が小さくなって押出し型電食が発生しやすい状態となり易い。
【0033】
ここで,本例の外電装置1は上記補償電流回路2を有している。補償電流回路2は,上記定電位制御回路10と並列に上記パイプライン7および通電電極18に対して,常に一定電圧Vを印加している。そのため,上記管対地電位差Eが正常となって定電位電流の供給がストップしている場合でも,上記一定電圧Vによる補償電流がパイプライン7に対して供給され続ける。そのため,押出し型電食の発生をも防止することができる。
【0034】
これを図2を用いて説明する。
同図(a)は,横軸に時間を,縦軸に管対地電位差をとったものである。符号Eが管対地電位差の実際の測定値,Eが上記所定値である。
同図(b)は,横軸に時間を,縦軸にパイプライン7と通電電極18との間に外電装置1から付与する電圧をとったものである。符号Vが定電位制御回路10から印加されたもの,Vが補償電流回路2から印加されたもの,Vがこれらを合わせたものである。
同図(c)は,横軸に時間を,縦軸にパイプライン7に外電装置から地中8を通って供給される電流Iをとったものである。
【0035】
同図は,A点以前およびD点以降においては,管対地電位差EがEを維持するために定電位制御回路10から比較的高い電圧Vが印加されており,A点からD点の間においては,補償電流回路2からの一定電圧Vよりも低い電圧が印加された状態を示している,また,B点からC点の間は,管対地電位差Eが十分に維持されているので定電位制御回路10から印加される電圧Vを0(ゼロ)とした状態にある。
一方,補償電流回路2からは,常時一定電圧Vが印加された状態にある。
【0036】
このような状態においては,同図(b)に示すごとく,パイプライン7と通電電極18との間に実際に印加される電圧Vは,上記Vが0となったときでも,補償電流回路2からの一定電圧Vの値となり,常に一定以上に維持される。即ち,同図(c)に示すごとく,パイプライン7に供給される防食電流Iは,定電位制御回路10が電圧Vを印加している間(B以前およびC以降)においては,その電圧Vに見合った定電位電流I31が防食電流となって供給される。また,定電位制御回路10からの電圧印加が0となって定電位電流がストップされている場合(B〜C間)においては,上記補償電流回路2からの一定電圧Vの印加がなされているため常時補償電流I32の供給が確保された状態となる。それ故,遠方における管対地電位差を正常に維持することができ,押出し型電食を防止することができる。
【0037】
このように,本例の外電装置1は,定電位電流と補償電流という2種類の防食電流を出力することにより,帰流型電食と押出し型電食の両方を防止することができる。また,これらの作用効果を上記のごとく1台の外電装置によって発揮させることができるので,設備コストの削減をも図ることができる。
【0038】
実施形態例2
本例においては,実施形態例1の外電装置1の効果について定量的に評価した。図3に示すごとく,電気鉄道のレール91がパイプライン7を横断している場合を例にとる。パイプライン7のレール横断部S近傍には,外電装置1を設置しており,地中8には通電電極18を埋設した。また,このレール横断部のS地点から2km離れたS地点には,管対地電位差Eを測定するための電位検出器85を設置した。
【0039】
そして,上記外電装置1を運転させた状態で,S地点とS地点の管対地電位差E,Eを測定した。
その結果,外電装置1近傍のS地点においては,管対地電位差Eが最も高い値が6300(−mV)となり,そのときにS地点の管対地電位差Eは,1800(−mV)となった。
【0040】
これに対し,上記外電装置1に代えて従来の定電位自動制御式外電装置を設置した場合に同様の試験をした際には,上記S地点における管対地電位差Eが6300(−mV)の場合には,S地点の管対地電位差Eが約800(−mV)まで落ち込んだ。
【0041】
これらの結果から,上記外電装置1は,従来のものよりも,遠方における防食電位を維持する効果が高く,上記押出し型電食に対して優れた効果を発揮しうることが分かる。
【0042】
【発明の効果】
上述のごとく,本発明によれば,帰流型電食と押出し型電食の両方を防止することができる,パイプラインの電気防食方法および防食用外電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1における,防食用外電装置の構成を示す説明図。
【図2】実施形態例1における,(a)管対地電位差,(b)出力電圧,(c)出力電流を示す説明図。
【図3】実施形態例2における,防食用外電装置の設置状態を示す説明図。
【図4】従来例における,(a)帰流型電食,(b)押出し型電食,の発生原理を示す説明図。
【符号の説明】
1...防食用外電装置,
10...定電位制御回路,
11...第1変圧器,
12...第1整流回路,
13...第1平滑回路,
14...自動制御回路,
15...電位検出部,
151...基準電極,
18...通電電極,
19...商用電源,
2...補償電流回路,
21...第2変圧器,
22...第2整流回路,
23...第2平滑回路,
7...パイプライン,
8...地中,
[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a pipeline anticorrosion technique for transporting gas or oil.
[0002]
[Prior art]
For example, as a method for continuously transporting fluids such as gas and oil, a method is widely used in which a pipeline is buried in the ground and the fluid is allowed to flow inside. Normally, a coated steel pipe in which a steel pipe is insulated and coated with polyethylene or the like is used for the pipeline.
[0003]
This coated steel tube has the effect of preventing the occurrence of corrosion by insulating the steel from the outside, but in the unlikely event that a coating malfunctions, taking into account the increase in stray current in recent years, etc. It is necessary to take measures to ensure sufficient anticorrosion.
Therefore, conventionally, measures have been taken for pipelines by installing an Mg anode as a sacrificial electrode, or by installing an external power supply device (hereinafter referred to as an external power device) that supplies anticorrosion current.
[0004]
Although the installation of the Mg anode has an advantage of low cost, the anticorrosion effect is lower than that of an external electric device. For this reason, in an important pipeline for gas transportation or the like, a countermeasure using an external electric device or a combination of an external electric device and a Mg anode is often taken.
In addition, as a conventional external power device, a constant potential automatic is supplied to the pipeline so that the pipeline maintains a sufficient anticorrosion potential with respect to the ground. Controlled external power devices have been widely used.
[0005]
[Problems to be solved]
By the way, electrolytic corrosion in pipelines can be roughly divided into return-type electrolytic corrosion and extrusion-type electrolytic corrosion. These can be explained using an example in which rails of an electric railway that contributes to the generation of stray current crosses the pipeline.
That is, as shown in FIG. 4 (a), when the train 92 traveling on the rails 91 transverse to the pipeline 7 is using the regenerative brake in the case or near the cross section S 1 in distant, relatively The rail potential becomes lower than the potential of the pipeline 7. In this case, current 99 flows out toward the rail 91 from the pipeline 7, return flow type electrolytic corrosion occurs in cross section S 1 point.
[0006]
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the train 92 is in an accelerated state near the crossing portion, the potential of the rail 91 is relatively higher than the potential of the pipeline 7. In this case, current 99 flows in the pipeline 7 from the rail 91, then current flows into the ground 8 from the pipeline 7 in the far away from the rail 91, an extrusion-type electrolytic corrosion at distant S 2 points Occurs.
[0007]
The conventional constant potential automatic control type external electric device is excellent in the effect of preventing “return-type electric corrosion” that occurs when current flows out from the pipeline into the ground at the place where the external electric device is installed. However, it is less effective for countermeasures against “extrusion-type electric corrosion” that occurs when stray currents that flow into the pipeline flow into the ground at a distance away from the location where the external power device is installed.
[0008]
On the other hand, measures can also be taken by installing an external electric device at the location where extrusion-type corrosion occurs, but the equipment cost increases greatly. Further, when the external power device and the Mg anode are used in combination, there are problems such as the occurrence of interference due to the inflow of current from the Mg anode.
Therefore, development of an anticorrosion method and an external electric device capable of taking measures against both the return type electric corrosion and the extrusion type electric corrosion by one unit has been desired.
[0009]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and it is intended to provide a pipeline anticorrosion method and an anticorrosion external electric device capable of preventing both return-type electric corrosion and extrusion-type electric corrosion. It is what.
[0010]
[Means for solving problems]
The invention according to claim 2 is a method for preventing electrolytic corrosion of a pipeline due to stray current,
Using the anticorrosion external electric device according to the invention described in claim 1 to be described later, a constant potential current for setting a potential difference between the pipeline and the ground covering the pipeline to a predetermined value by a constant potential automatic control output. And supplying a compensation current for maintaining a current supply to the pipeline by constantly applying a constant voltage between the underground and the pipeline regardless of the potential difference. There is an anticorrosion method for the pipeline.
[0011]
What should be noted most in the present invention is that not only the constant potential current but also the compensation current is supplied to the pipeline, and the supply of current (anticorrosion current) to the pipeline is maintained.
[0012]
Next, the operation of the present invention will be described.
In the cathodic protection method of the present invention, the potential difference between the pipeline and the ground (hereinafter, appropriately referred to as tube-to-ground potential difference) is always maintained at a certain level or higher by the constant potential current and the compensation current. Specifically, a constant potential current is supplied in the vicinity of the anticorrosion site so that the ground potential is always maintained at a predetermined potential or higher than the potential of the pipeline. As a result, the pipeline in the vicinity of the constant potential current supply location can prevent the outflow of current from the pipeline and can prevent “return-type electric corrosion”.
[0013]
On the other hand, when the tube-to-ground potential difference is greater than or equal to a predetermined value, the constant potential current is not output due to its control characteristics. On the other hand, if the tube-to-ground potential difference is sufficiently secured at the place where the external power device is installed and the constant-potential current is not supplied, the tube-to-ground potential difference at a distance away from the external power device becomes small and extrusion-type electric corrosion occurs. It may be easy.
[0014]
On the other hand, in the present invention, a constant voltage is always applied between the ground and the pipeline so that the compensation current is output. For this reason, even when the constant potential current is not output, the compensation current is output and the anticorrosion current is continuously supplied to the pipeline.
[0015]
Therefore, if the tube ground potential in the vicinity of the installation site of the external power device is greater than or equal to a predetermined value, but the tube ground potential in the distance is about to decrease, the constant potential current is stopped, but the compensation current is supplied. As a result, the far-end tube-to-ground potential is maintained at a predetermined value or more. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of extrusion-type electrolytic corrosion.
That is, the external electric device of the present invention can prevent both the return type electric corrosion and the extrusion type electric corrosion by outputting the two types of anticorrosion currents, the constant potential current and the compensation current. Further, since these functions and effects can be exhibited by a single external power device as described above, the equipment cost can be reduced.
[0016]
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a pipeline anticorrosion method capable of preventing both return-type electric corrosion and extrusion-type electric corrosion.
[0017]
Next, the invention according to claim 1 is an anticorrosion external electric device for supplying an anticorrosive current for preventing the electrolytic corrosion of the pipeline due to stray current to the pipeline,
A constant potential control circuit for supplying a constant potential current for setting a potential difference between the pipeline and the ground covering the pipeline to a predetermined value;
By applying a constant fixed voltage between the ground and the pipeline regardless of the voltage difference, it has a a compensation current circuit for supplying a compensation current to maintain the current supply to the pipeline,
The constant potential control circuit is configured to output the constant potential current which is a direct current from a commercial power supply, and controls the value of the constant potential current according to a potential difference between the pipeline and the ground. An automatic control circuit for detecting the potential difference and sending a potential difference signal to the automatic control circuit, wherein the negative side of the constant potential control circuit is the pipeline and the positive side is the above Each is connected to a conducting electrode buried in the ground,
The compensation current circuit is connected in parallel with the constant potential control circuit between the commercial power source and the pipeline and the energizing electrode, and outputs the compensation current as a direct current from the commercial power source. It is comprised in the external electric apparatus for anticorrosion of the pipeline characterized by being comprised .
[0018]
What should be noted most in the present invention is not only the constant potential control circuit but also a compensation current circuit for outputting the compensation current.
In this case, the same effect as the conventional constant potential automatic control type external power supply device by the constant potential control circuit can be exhibited, and when the constant potential current is stopped, the compensation current circuit is used. Compensation current can be supplied to the pipeline. Therefore, the anticorrosion current can be constantly supplied to the pipeline, and as described above, both the return type electric corrosion and the extrusion type electric corrosion can be prevented.
[0019]
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a pipeline anticorrosion external electric device capable of preventing both return-type electric corrosion and extrusion-type electric corrosion.
[0020]
Next , the constant potential control circuit is configured to output the constant potential current which is a direct current from a commercial power supply, and the value of the constant potential current is determined according to a potential difference between the pipeline and the ground. An automatic control circuit for controlling the electric potential, and a potential detection unit that detects the potential difference and sends a potential difference signal to the automatic control circuit. The negative side of the constant potential control circuit is connected to the pipeline, Each side is connected to a current-carrying electrode buried in the ground,
The compensation current circuit is connected in parallel with the constant potential control circuit between the commercial power source and the pipeline and the energizing electrode, and outputs the compensation current as a direct current from the commercial power source. It is configured to.
[0021]
In this case, the automatic potential control circuit controls the constant potential control circuit according to the detection result while constantly detecting the tube-to-ground potential by the potential detection unit, so that the constant potential current can be accurately output. Can do. Also, by supplying the constant potential current by connecting the negative side of the constant potential control circuit to the pipeline and the positive side to the energizing electrode, it is possible to reliably prevent current from flowing from the pipeline to the ground side. can do.
The constant potential control circuit can be configured by combining, for example, a transformer, a rectifier circuit, a smoothing circuit, and the like.
[0022]
In this case, the power supply for the constant potential control circuit and the compensation current circuit can be shared, and the structure of the apparatus can be simplified.
The compensation current circuit can be configured by combining, for example, a transformer, a rectifier circuit, a smoothing circuit, and the like.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1
A pipeline anticorrosion method and an anticorrosion external power device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the external electric device 1 of this example is an anticorrosion external electric device (hereinafter referred to as an external electric device 1) for supplying the pipeline 7 with anticorrosive current for preventing electric corrosion of the pipeline 7 due to stray current. ).
[0024]
The external electric device 1 is a constant potential control circuit that supplies a constant potential current for setting the potential difference E 1 (tube-to-ground potential difference) between the pipeline 7 and the underground 8 covering the pipeline 7 to a predetermined value E 0 to the pipeline 7. 10 and a compensation current circuit 2 that constantly applies a constant voltage between the ground 8 and the pipeline 7 regardless of the potential difference and supplies a compensation current for maintaining the current supply to the pipeline 8. Have.
[0025]
The constant potential control circuit 10, together are configured to output the constant voltage current is a DC current from the commercial power source 19, an automatic to control in accordance with the value of the constant potential current to the tubes ground potential E 1 a control circuit 14, and a potential detecting section 15 to send the difference signal by detecting a pipe ground potential E 1 in the automatic control circuit 14. Further, the negative side of the constant potential control circuit 10 is connected to the pipeline 7, and the positive side is connected to the energizing electrode 18 embedded in the ground 8.
[0026]
Further, as shown in FIG. 1, the constant potential control circuit 10 includes a first transformer 11 connected to a commercial power source 19, a first rectifier circuit 12 connected thereto, and a first smoothing circuit 13 connected thereto. The first rectifier circuit 12 is connected to an automatic control circuit 14 having the potential detector 15. The potential detection unit is configured to detect a potential difference between the reference electrode 151 embedded in the ground and the pipeline 7.
[0027]
The 1st transformer 11 is for transforming the voltage of AC100V (or AC200V) of commercial power supply 19 to AC60V.
The first rectifier circuit 12 is configured to full-wave rectify the alternating current from the first transformer 11 and adjust the passing current according to an instruction from the automatic control circuit 14. The first rectifier circuit 12 is configured to prevent a reverse current flow.
The first smoothing circuit 13 is a circuit that converts the current that has been full-wave rectified by the first rectifier circuit 12 into a direct current.
[0028]
The compensation current circuit 2 is connected in parallel with the constant potential control circuit 10 between the commercial power supply 19 and the pipeline 7 and the energizing electrode 18, and outputs a compensation current that is a direct current from the commercial power supply 19. It is configured to
Specifically, the compensation current circuit 2 includes a second transformer 21, a second rectifier circuit 22, and a second smoothing circuit 23 as shown in FIG.
[0029]
The 2nd transformer 21 is for transforming the voltage of AC100V (or AC200V) of commercial power supply 19 to AC2-10V. The voltage value after transformation is configured to be arbitrarily set manually.
The second rectifier circuit 22 is configured to full-wave rectify the alternating current from the second transformer 21. The second rectifier circuit 22 is configured to prevent a backflow of current.
The second smoothing circuit 23 is a circuit that converts the current that has been full-wave rectified by the second rectifier circuit 22 into direct current.
[0030]
By using the external power device 1 having such a configuration, a constant potential current for setting the potential difference E 1 between the pipeline 7 and the underground 8 covering the pipeline 7 to a predetermined value E 0 is supplied to the pipeline 7. Easily implement an anticorrosion method in which a constant voltage is always applied between the underground 8 and the pipeline 7 regardless of the potential difference, and a compensation current is supplied to maintain the current supply to the pipeline 7. be able to.
[0031]
That is, the external power device 1 of this example includes the constant potential control circuit 10. The automatic control circuit 15 connected to the constant potential control circuit 10 compares the tube-to-ground potential difference E 1 detected by the potential detecting unit 15 with a predetermined value E 0 that is a target value, thereby comparing the tube-to-ground potential difference E 1. so it becomes a predetermined value E 0, to control the first rectifier circuit 12. Specifically, the voltage V 1 applied between the pipeline 7 and the energizing electrode 18 is controlled. As a result, the constant potential control circuit 10 can supply a constant potential current to the pipeline 7 so that the tube-to-ground potential difference E 1 is always greater than or equal to the predetermined value E 0 , thereby preventing return-type electric corrosion. Can do.
[0032]
On the other hand, the constant potential current, when the pipe-ground electric potential difference E 1 is the predetermined value E 0 or is not output on the characteristics of the control. Also, when the pipe-ground electric potential difference E 1 of place where a telex device 1 is excessive, extrusion-type electrolytic corrosion in a state in which easily occurs becomes smaller tube ground potential in the Far away from the telex apparatus 1 easy.
[0033]
Here, the external power device 1 of this example has the compensation current circuit 2. The compensation current circuit 2 always applies a constant voltage V 2 to the pipeline 7 and the conducting electrode 18 in parallel with the constant potential control circuit 10. Therefore, even when the pipe-ground electric potential difference E 1 becomes a normal supply of the constant potential current is stopped, the compensation current by the constant voltage V 2 is continuously supplied to the pipeline 7. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of extrusion-type electric corrosion.
[0034]
This will be described with reference to FIG.
FIG. 4A shows time on the horizontal axis and the pipe-to-ground potential difference on the vertical axis. Measured values of the code E 1 a tube ground potential, E 0 is the predetermined value.
In FIG. 5B, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the voltage applied from the external power device 1 between the pipeline 7 and the conducting electrode 18. Reference numeral V 1 is applied from the constant potential control circuit 10, V 2 is applied from the compensation current circuit 2, and V 3 is a combination thereof.
In FIG. 5C, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the current I 3 supplied to the pipeline 7 from the external power supply through the ground 8.
[0035]
The figure shows that before the point A and after the point D, a relatively high voltage V 1 is applied from the constant potential control circuit 10 in order to maintain the tube-to-ground potential difference E 1 at E 0. in between, the compensation voltage lower than the constant voltage V 2 from the current circuit 2 indicates a state of being applied, also between the point B of the point C, the tubes ground potential E 1 is sufficiently maintained Therefore, the voltage V 1 applied from the constant potential control circuit 10 is in a state of 0 (zero).
On the other hand, from the compensation current circuit 2 is in a state constantly constant voltage V 2 is applied.
[0036]
In such a state, as shown in FIG. 5B, the voltage V 3 actually applied between the pipeline 7 and the conducting electrode 18 is the compensation current even when V 1 becomes zero. is the value of the constant voltage V 2 from the circuit 2 are always kept constant or more. That is, as shown in FIG. (C), protective current I 3 is supplied to the pipeline 7, between the constant voltage control circuit 10 applies a voltage V 1 (B previous and C later), the potentiostatic current I 31 commensurate with the voltage V 1 is supplied becomes protective current. When the voltage application from the constant potential control circuit 10 is 0 and the constant potential current is stopped (between B and C), the constant voltage V 2 is applied from the compensation current circuit 2. Therefore , the supply of the compensation current I 32 is always ensured. Therefore, the pipe-to-ground potential difference at a distance can be maintained normally, and extrusion-type electric corrosion can be prevented.
[0037]
Thus, the external electric device 1 of this example can prevent both the return type electric corrosion and the extrusion type electric corrosion by outputting two types of anticorrosion currents, that is, a constant potential current and a compensation current. Further, since these functions and effects can be exhibited by a single external power device as described above, the equipment cost can be reduced.
[0038]
Embodiment 2
In this example, the effect of the external power device 1 of Embodiment 1 was quantitatively evaluated. As shown in FIG. 3, the case where the rail 91 of the electric railway crosses the pipeline 7 is taken as an example. In the vicinity of the rail crossing portion S 1 of the pipeline 7, the external electric device 1 is installed, and the conducting electrode 18 is embedded in the underground 8. In addition, the S 2 a point distant 2km from S 1 point of the rail cross section, and placed potential detector 85 for measuring the tube ground potential E 4.
[0039]
Then, the pipe-to-ground potential differences E 1 and E 4 at the points S 1 and S 2 were measured while the external electric device 1 was operated.
As a result, in the S 1 site of telex apparatus 1 near the tube ground potential E 1 is the highest value 6300 (-mv), and the tubes ground potential E 4 of S 2 points in that time, 1800 (-mv) It became.
[0040]
In contrast, when the same test when installing a conventional potentiostatic automatically controlled telex apparatus in place of the telex apparatus 1, tube ground potential E 1 in the S 1 point is 6300 (-mv) in the case of, it fell S 2 point of the tube ground potential difference E 4 up to about 800 (-mV).
[0041]
From these results, it can be seen that the external electric device 1 has a higher effect of maintaining the anticorrosion potential at a distance than the conventional one, and can exert an excellent effect on the extrusion-type electric corrosion.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a pipeline anticorrosion method and an anticorrosion external electric device capable of preventing both return-type electric corrosion and extrusion-type electric corrosion.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of an anticorrosion external power device in Embodiment 1;
FIG. 2 is an explanatory diagram showing (a) tube-to-ground potential difference, (b) output voltage, and (c) output current in Embodiment 1.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an installation state of an external electric device for corrosion prevention in Embodiment 2;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the generation principle of (a) return-type electrolytic corrosion and (b) extrusion-type electrolytic corrosion in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1. . . Anti-corrosion external electrical equipment,
10. . . Constant potential control circuit,
11. . . First transformer,
12 . . A first rectifier circuit,
13. . . First smoothing circuit,
14 . . Automatic control circuit,
15. . . Potential detector,
151. . . Reference electrode,
18. . . Conducting electrode,
19. . . Commercial power supply,
2. . . Compensation current circuit,
21. . . Second transformer,
22. . . A second rectifier circuit,
23. . . Second smoothing circuit,
7). . . pipeline,
8). . . Underground,

Claims (2)

迷走電流によるパイプラインの電食を防止するための防食電流を上記パイプラインに供給するための防食用外電装置であって,  An anti-corrosion external electric device for supplying anti-corrosion current to the pipeline to prevent electric corrosion of the pipeline due to stray current,
上記パイプラインとこれを覆う地中との電位差を所定値にするための定電位電流を上記パイプラインに供給する定電位制御回路と,  A constant potential control circuit for supplying a constant potential current for setting a potential difference between the pipeline and the ground covering the pipeline to a predetermined value;
上記電位差にかかわらず上記地中と上記パイプラインとの間に常時一定電圧を印加して,上記パイプラインへの電流供給を維持するための補償電流を供給する補償電流回路とを有し,  A compensation current circuit for supplying a compensation current for constantly applying a constant voltage between the ground and the pipeline regardless of the potential difference and maintaining a current supply to the pipeline;
上記定電位制御回路は,商用電源から直流電流である上記定電位電流を出力するよう構成されていると共に,該定電位電流の値を上記パイプラインと上記地中との電位差に応じて制御するための自動制御回路と,上記電位差を検出して上記自動制御回路に電位差信号を送る電位検出部とを有しており,上記定電位制御回路の−側は上記パイプラインに,+側は上記地中に埋設された通電電極にそれぞれ接続されており,  The constant potential control circuit is configured to output the constant potential current which is a direct current from a commercial power supply, and controls the value of the constant potential current according to a potential difference between the pipeline and the ground. An automatic control circuit for detecting the potential difference and sending a potential difference signal to the automatic control circuit, wherein the negative side of the constant potential control circuit is the pipeline and the positive side is the above Each is connected to a current-carrying electrode buried in the ground,
かつ,上記補償電流回路は,上記商用電源と上記パイプラインおよび上記通電電極との間において,上記定電位制御回路と並列に接続されており,上記商用電源から直流電流である上記補償電流を出力するよう構成されていることを特徴とするパイプラインの防食用外電装置。  The compensation current circuit is connected in parallel with the constant potential control circuit between the commercial power source and the pipeline and the energizing electrode, and outputs the compensation current as a direct current from the commercial power source. An external electric device for anticorrosion of a pipeline, characterized in that it is configured to do so.
迷走電流によるパイプラインの電食を防止する方法において,  In the method of preventing the electrolytic corrosion of the pipeline due to the stray current,
請求項1に記載の防食用外電装置を用い,上記パイプラインとこれを覆う地中との電位差を所定値にするための定電位電流を定電位自動制御出力により上記パイプラインに供給すると共に,上記電位差にかかわらず上記地中と上記パイプラインとの間に常時一定電圧を印加して,上記パイプラインへの電流供給を維持するための補償電流を供給することを特徴とするパイプラインの電気防食方法。  A constant potential current for setting a potential difference between the pipeline and the ground covering the pipeline to a predetermined value is supplied to the pipeline by a constant potential automatic control output. Regardless of the potential difference, a constant voltage is constantly applied between the ground and the pipeline to supply a compensation current for maintaining a current supply to the pipeline. Anticorrosion method.
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