JP5135193B2 - Cathodic protection system and cathodic protection method for buried pipelines using galvanic anode method - Google Patents

Cathodic protection system and cathodic protection method for buried pipelines using galvanic anode method Download PDF

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本発明は、流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システム、このシステムを用いたカソード防食方法に関するものである。   The present invention relates to a cathodic protection system for buried pipelines by an galvanic anode method, and a cathodic protection method using this system.

土壌埋設パイプライン等に対して行われているカソード防食法には、流電陽極方式と外部電源方式がある。流電陽極方式は、防食対象よりも腐食電位がマイナスの金属を、アノード(流電陽極)として、これを防食対象と電線で結び、流電陽極と防食対象間の異種金属電池作用によって流電陽極から発生する電流を、防食電流として防食対象へ流入させて腐食を防止する方法である。一般に、鋼製の土壌埋設パイプラインに対しては流電陽極としてMg(マグネシウム)陽極が用いられることが多い。また、外部電源方式は、土壌中に設置した電極(アノード)と防食対象(カソード)との間に直流電源装置を接続して電圧を与え、電極から土壌を介して防食対象に直流電流を流入させて腐食を防止する方法である。   Cathodic protection methods used for soil buried pipelines include the galvanic anode method and the external power supply method. In the galvanic anode method, a metal having a negative corrosion potential compared to the anticorrosion target is used as an anode (galvanic anode), which is connected to the anticorrosion target with an electric wire, and the galvanic current is generated by the action of a different metal cell between the galvanic anode and the anticorrosion target This is a method for preventing corrosion by causing the current generated from the anode to flow as an anticorrosive current into the anticorrosion target. In general, Mg (magnesium) anodes are often used as galvanic anodes for steel soil buried pipelines. In the external power supply system, a DC power supply is connected between the electrode (anode) installed in the soil and the anticorrosion target (cathode) to apply voltage, and direct current flows from the electrode through the soil to the anticorrosion target. This is a method for preventing corrosion.

流電陽極方式では、流電陽極が設置されている電解質を流れる迷走電流が流電陽極から防食対象に流入する逆流現象が問題になる。例えば、土壌中に埋設されているパイプラインが流電陽極方式でカソード防食されている場合、流電陽極はある間隔でパイプラインに電気的に接続されるが、この流電陽極が直流電気鉄道輸送路(レール)の近傍にあると、流電陽極が低接地であるために直流電気鉄道車両通過時に発生するレール漏れ電流が流電陽極に流入する場合がある。   In the galvanic anode method, the backflow phenomenon in which the stray current flowing through the electrolyte in which the galvanic anode is installed flows from the galvanic anode into the anticorrosion object becomes a problem. For example, when a pipeline buried in soil is cathodic-protected by the galvanic anode method, the galvanic anode is electrically connected to the pipeline at a certain interval. If it is in the vicinity of the transportation path (rail), the leakage current generated when passing through the DC electric railway vehicle may flow into the flowing current anode because the flowing current anode is low-grounded.

流電陽極を介してパイプラインに流入した電流は、パイプラインに高抵抗率のプラスチック塗覆装が施されている場合には塗覆装欠陥部から電解質に流出することになり、また、パイプラインに歴青質塗覆装が施されている場合にはパイプラインにおける接地抵抗の低い箇所から電解質に流出することになって、これらの電流流出箇所が腐食することになる。   The current flowing into the pipeline through the galvanic anode will flow out of the coating defect to the electrolyte if the pipeline is coated with a high resistivity plastic, When the bituminous coating is applied to the line, it flows out to the electrolyte from a portion having a low ground resistance in the pipeline, and these current outflow portions are corroded.

特に、レールを流れて変電所に戻る電流(リターン電流と称する)は1000A〜3000A程度と大きく、レール漏れ電流はリターン電流の0.1%程度ではあるが腐食現象にとっては大きな値であり、このレール漏れ電流の流電陽極への流入によって激しい腐食が誘起される虞があるので、流電陽極に流入する直流迷走電流に対して、流電陽極から防食対象に向けた逆流電流が生じないようにする逆流防止措置を講じることは、カソード防食管理上重要な対策の一つである。   In particular, the current flowing through the rail and returning to the substation (referred to as return current) is as large as about 1000 A to 3000 A, and the rail leakage current is about 0.1% of the return current, but it is a large value for the corrosion phenomenon. Intense corrosion may be induced by the inflow of rail leakage current to the current-carrying anode, so that no backflow current from the current-carrying anode toward the anticorrosion target is generated against the DC stray current flowing into the current-carrying anode. Taking measures to prevent backflow is one of the important measures for cathodic protection management.

従来、流電陽極に対する逆流防止措置としては、防食対象と流電陽極とを接続する電線間に防食対象から流電陽極に向かって順方向となるダイオードを設けることが行われている(例えば、下記特許文献1参照)。   Conventionally, as a backflow prevention measure for a current-carrying anode, providing a diode in a forward direction from the object to be corroded toward the current-carrying anode is performed between the wires connecting the object to be corroded and the current-carrying anode (for example, See Patent Document 1 below).

特開2000−119883号公報JP 2000-119883 A

図1に示すように、選択排流器Dの近くに流電陽極Mが設置されている場合には、落雷等による大電流がパイプライン又は流電陽極から流入して、流電陽極MとパイプラインP間に挿入されたダイオードM1が絶縁破壊してダイオードM1の逆流防止機能が発揮できない状態になると、埋設パイプラインPやその周辺の埋設金属体P1の腐食リスクが極めて高くなる問題が生じる(図示では、直流電気鉄道R1における変電所R2の近傍のレールRに選択排流器Dが接続されているが、選択排流器Dの設置状況はこれに限らない。)。   As shown in FIG. 1, when the galvanic anode M is installed near the selective drainage D, a large current caused by lightning strikes from the pipeline or the galvanic anode, If the diode M1 inserted between the pipelines P breaks down and becomes unable to exhibit the backflow prevention function of the diode M1, there arises a problem that the risk of corrosion of the buried pipeline P and the surrounding buried metal body P1 becomes extremely high. (In the drawing, the selective drainage D is connected to the rail R near the substation R2 in the DC electric railway R1, but the installation situation of the selective drainage D is not limited to this).

選択排流器Dが設置される位置の近くに流電陽極Mが設置される場合に、流電陽極MとパイプラインPの間に設置されるダイオードM1に絶縁破壊が生じたとすると、選択排流器Dの電流吸い上げ作用によって流電陽極MからパイプラインP内に吸い上げられる電流が極端に大きくなり、パイプラインP内に流入した電流の流出箇所での腐食リスクが極めて高くなる。また、選択排流器Dの電流吸い上げ作用によって流電陽極MからパイプラインP内に吸い上げられる電流が大きくなることで、周辺電解質から流電陽極Mに向かう電流が直流迷走電流となり、パイプラインPの近傍に他の埋設金属体P1(例えば他の埋設パイプライン)が存在する場合には、この直流迷走電流が他の埋設金属体P1に流入する直流干渉が起きることになる。   If the dielectric breakdown occurs in the diode M1 installed between the current-carrying anode M and the pipeline P when the current-carrying anode M is installed near the position where the selective drainage D is installed, The current sucked up by the current collector D from the current flowing anode M into the pipeline P becomes extremely large, and the risk of corrosion at the outflow location of the current flowing into the pipeline P becomes extremely high. Further, since the current sucked into the pipeline P from the current flowing anode M by the current sucking action of the selective drain D becomes larger, the current from the peripheral electrolyte toward the current flowing anode M becomes a DC stray current, and the pipeline P If there is another buried metal body P1 (for example, another buried pipeline) in the vicinity of, a DC interference in which this DC stray current flows into the other buried metal body P1 occurs.

このように、図1に例示したような状況下で、流電陽極MとパイプラインP間に設けられるダイオードM1の逆流防止機能が壊れると、パイプラインPの腐食リスクを高めることになり、周辺の他埋設金属体P1への直流干渉を引き起こすことにもなるので、このような事態をいち早く解消することが必要になる。しかしながら、ダイオードM1が正常か否かを判別する有効な手立てが無く、即座に対応することができない問題があった。ダイオードM1の端子間電圧或いはシャント抵抗を流れる電流をモニタすることも考えられるが、図1に示したような状況下では、直流電気鉄道R1の運行状況等でパイプラインPの管対地電位と流電陽極Mの対地電位が大きく且つ頻繁に変化するので、ダイオードM1の端子間電圧或いはシャント抵抗を流れる電流のモニタのみではダイオードM1が正常か否かを適正に判断することができない問題があった。   As described above, under the situation illustrated in FIG. 1, if the backflow prevention function of the diode M1 provided between the galvanic anode M and the pipeline P is broken, the risk of corrosion of the pipeline P is increased. Since this also causes direct current interference to the other buried metal body P1, it is necessary to quickly resolve such a situation. However, there is no effective means for determining whether or not the diode M1 is normal, and there is a problem that it cannot be dealt with immediately. Although monitoring the voltage between the terminals of the diode M1 or the current flowing through the shunt resistor is also conceivable, under the situation shown in FIG. Since the ground potential of the electric anode M is large and changes frequently, there is a problem that it is not possible to properly determine whether the diode M1 is normal or not only by monitoring the voltage between the terminals of the diode M1 or the current flowing through the shunt resistor. .

パイプラインPが歴青質塗覆装パイプラインの場合には、レール漏れ電流がパイプラインPに流入し、流入した電流が選択排流器DによってレールRに戻されることになるが、この際には、流電陽極設置箇所付近では管対地電位が流電陽極Mの対地電位よりマイナスになる場合がある。この場合は、ダイオードM1の逆流防止機能が正常であれば流電陽極発生電流はゼロになり、パイプラインP自体の防食状況も良好であるが、選択排流器Dによる電流吸い上げ作用によって、パイプラインPに多くの電流が流入すると、やはり、パイプラインPに近接する埋設金属体への直流干渉が起きることになる。   When the pipeline P is a bitumen-coated pipeline, the rail leakage current flows into the pipeline P, and the flowing current is returned to the rail R by the selective drain D. In some cases, the pipe ground potential is more negative than the ground potential of the galvanic anode M near the location of the galvanic anode. In this case, if the backflow prevention function of the diode M1 is normal, the current generated by the galvanic anode is zero, and the anticorrosion situation of the pipeline P itself is good. When a large amount of current flows into the line P, direct current interference to the buried metal body close to the pipeline P occurs.

そして、パイプラインPが歴青質塗覆装パイプラインであって、歴青質塗覆装に大きな塗覆装欠陥部があったり、他埋設金属体とメタルタッチがあったりすることにより、流電陽極Mからの発生電流が大きい場合には、流電陽極の対地電位に比べて管対地電位がプラスであることを意味し、場合によって管対地電位が防食電位よりもプラスである場合もあるので、このような場合を検知して適正な対策を講ずることが必要になる。   And the pipeline P is a bituminous coating pipeline, and there are large coating defects in the bituminous coating and there are metal touches with other buried metal bodies, so When the generated current from the electric anode M is large, it means that the tube ground potential is positive compared to the ground potential of the galvanic anode, and in some cases, the tube ground potential may be more positive than the anticorrosion potential. Therefore, it is necessary to detect such a case and take appropriate measures.

本発明は、このような事情に対処するために提案されたものであって、流電陽極が設置された埋設パイプラインにおいて、落雷等による流電陽極とパイプライン間に設けられたダイオードの異常を速やかに把握してそれに対処することができること、選択排流器が設置された箇所の近くに流電陽極を接続した場合であっても、パイプラインの腐食リスクを高めることなく、周辺の他埋設金属体への直流干渉を引き起こさないようにすること、等が本発明の目的である。   The present invention has been proposed to cope with such a situation, and in an embedded pipeline in which an galvanic anode is installed, an abnormality of a diode provided between the galvanic anode and the pipeline due to a lightning strike or the like. Can be quickly grasped and dealt with, and even when an galvanic anode is connected in the vicinity of the place where the selective drainage is installed, there is no need to increase the risk of corrosion of the pipeline. It is an object of the present invention to prevent direct current interference with the buried metal body.

このような目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
一つには、埋設パイプラインを流電陽極方式によってカソード防食するシステムであって、埋設パイプラインと流電陽極とを電気的に接続する接続線に埋設パイプラインから流電陽極に向けて順方向のダイオードを挿入し、前記接続線に、前記ダイオードと並列に、回路をオンオフするスイッチング素子を備える定電流制御回路を接続し、前記ダイオードの端子間電圧と前記接続線の主電流をモニタして前記スイッチング素子をオンオフ制御するモニタ制御手段を備え、前記モニタ制御手段は、前記端子間電圧が前記ダイオードの順方向に対してプラスで且つ前記ダイオードの動作電圧を超える設定電圧以下の状態で前記スイッチング素子をオンにし、前記主電流が前記定電流制御回路による定電流値であるか否かによって、埋設パイプラインの防食状況を判定することを特徴とする。
In order to achieve such an object, the present invention has the following features.
One is a system for cathodic protection of buried pipelines by means of a galvanic anode, in order from the buried pipeline to the galvanic anode in the connection line that electrically connects the buried pipeline and the galvanic anode. A diode of a direction is inserted, and a constant current control circuit including a switching element for turning on and off the circuit is connected to the connection line in parallel with the diode, and a voltage between terminals of the diode and a main current of the connection line are monitored. Monitor control means for controlling on / off of the switching element, and the monitor control means is configured such that the voltage between the terminals is positive with respect to the forward direction of the diode and not more than a set voltage exceeding the operating voltage of the diode. Depending on whether or not the main current is a constant current value by the constant current control circuit, the embedded pipeline is turned on. And judging the corrosion situation.

また一つには、埋設パイプラインを流電陽極方式によってカソード防食する方法であって、埋設パイプラインと流電陽極とを電気的に接続する接続線に埋設パイプラインから流電陽極に向けて順方向のダイオードを挿入し、前記ダイオードの端子間電圧が防食電位から流電陽極の対地電位を差し引いた値を超えたときに又は前記ダイオードの順方向に対して逆方向のマイナスの値になったときに前記ダイオードを動作させ、前記ダイオードの端子間電圧が当該ダイオードの順方向に対してプラスで且つ防食電位から流電陽極の対地電位を差し引いた値以下のときに流電陽極発生電流を定電流値に制御することを特徴とする。   One is a method of cathodic protection of the buried pipeline by the galvanic anode method. The connection line electrically connecting the buried pipeline and the galvanic anode is directed from the buried pipeline to the galvanic anode. When a diode in the forward direction is inserted and the voltage between the terminals of the diode exceeds the value obtained by subtracting the ground potential of the galvanic anode from the anticorrosion potential, or becomes a negative value in the reverse direction with respect to the forward direction of the diode. When the voltage between the terminals of the diode is positive with respect to the forward direction of the diode and is equal to or less than the value obtained by subtracting the ground potential of the current anode from the anticorrosion potential. It is characterized by controlling to a constant current value.

このような特徴によると、定電流制御回路がオンになる条件を埋設パイプラインの防食電位と関連付けることによって、流電陽極発生電流をモニタして、これが定電流値であるか否かで埋設パイプラインの防食状況を把握することができる。言い換えると、定電流値がモニタされている限り、埋設パイプラインは塗覆装欠陥やメタルタッチが無くカソード防食管理上健全であると言えるので、これによって、流電陽極が設置されたパイプラインのカソード防食状況の評価を適正に行うことができる。   According to such a feature, the galvanic anode generation current is monitored by associating the condition that the constant current control circuit is turned on with the anticorrosion potential of the buried pipeline, and whether or not this is a constant current value, the buried pipe is monitored. It is possible to grasp the anticorrosion status of the line. In other words, as long as the constant current value is monitored, it can be said that the buried pipeline has no coating defects or metal touch and is sound in terms of cathodic protection management. The cathodic protection situation can be properly evaluated.

また、落雷等によって流電陽極とパイプライン間に設けられたダイオードに異常が発生したり、或いは流電陽極の対地電位が管対地電位よりプラスになったり、管対地電位が防食電位を超えた状態になると、流電陽極とパイプライン間の電圧変化によって定電流制御回路がオフになり定電流値のモニタができなくなるので、これによってダイオードの異常や防食状況の悪化、或いは他埋設金属体への直流干渉の発生状況を速やかに把握してそれに対処することができる。   Also, an abnormality occurred in the diode provided between the current-carrying anode and the pipeline due to lightning strikes, or the ground potential of the current-carrying anode became more positive than the tube-to-ground potential, or the tube-to-ground potential exceeded the anticorrosion potential When this happens, the constant current control circuit is turned off due to the voltage change between the current-carrying anode and the pipeline, making it impossible to monitor the constant current value. It is possible to quickly grasp and deal with the occurrence of direct current interference.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図2は、本発明の実施形態に係る流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システムを説明する説明図である。埋設パイプラインPは外表面が歴青質塗覆装等で覆われており、この埋設パイプラインPに流電陽極M(例えば、Mg陽極)が接続線Lを介して電気的に接続されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a cathodic protection system for a buried pipeline by the galvanic anode method according to the embodiment of the present invention. The buried pipeline P has an outer surface covered with a bituminous coating, etc., and an galvanic anode M (for example, Mg anode) is electrically connected to the buried pipeline P via a connection line L. Yes.

埋設パイプラインPと流電陽極Mとを電気的に接続する接続線Lに埋設パイプラインPから流電陽極Mに向けて順方向のダイオード10を挿入している。ダイオード10は、高いツエナー電圧を有してダイオード10の端子間電圧がマイナス(流電陽極側の電位が管対地電位よりプラスの状態)になっても多少の大きさのマイナス側電圧であれば接続線Lを流れる電流をゼロに保ち、流電陽極Mから埋設パイプラインPに向かう電流が生じない逆流防止機能を有する。接続線Lにはダイオード10と直列にシャント抵抗11が挿入されている。シャント抵抗11は接続線Lを流れる主電流(流電陽極発生電流)のモニタに用いられる。   A forward diode 10 is inserted from the buried pipeline P toward the galvanic anode M in a connection line L that electrically connects the buried pipeline P and the galvanic anode M. The diode 10 has a high Zener voltage, and even if the voltage between the terminals of the diode 10 is negative (the potential on the galvanic anode side is more positive than the tube-to-ground potential) The current flowing through the connection line L is kept at zero, and a backflow prevention function is provided in which no current flows from the flowing current anode M to the buried pipeline P. A shunt resistor 11 is inserted in the connection line L in series with the diode 10. The shunt resistor 11 is used for monitoring a main current (a galvanic anode generated current) flowing through the connection line L.

接続線Lに、ダイオード10と並列に、回路をオンオフするスイッチング素子21を備える定電流制御回路20を接続している。定電流制御回路20は、スイッチング素子21とバッテリ電源(一例として乾電池)22と可変抵抗器23が直列接続されて構成される。スイッチング素子21がオン状態になると定電流制御回路20が接続線Lに接続されて、接続線Lに埋設パイプラインPから流電陽極Mに向かう定電流が流れる。その定電流値は可変抵抗器23によって調整することができる。スイッチング素子21がオフ状態になると定電流制御回路20が接続線Lから切断された状態になり、接続線Lには、埋設パイプラインPの管対地電位と流電陽極Mの流電陽極対地電位との電位差及びダイオード10の動作特性に応じた電流が流れる。   A constant current control circuit 20 including a switching element 21 for turning on and off the circuit is connected to the connection line L in parallel with the diode 10. The constant current control circuit 20 is configured by connecting a switching element 21, a battery power source (dry battery as an example) 22, and a variable resistor 23 in series. When the switching element 21 is turned on, the constant current control circuit 20 is connected to the connection line L, and a constant current from the buried pipeline P toward the galvanic anode M flows through the connection line L. The constant current value can be adjusted by the variable resistor 23. When the switching element 21 is turned off, the constant current control circuit 20 is disconnected from the connection line L. The connection line L has a pipe-to-ground potential of the buried pipeline P and a galvanic anode-to-ground potential of the flowing anode M. A current corresponding to the potential difference between them and the operating characteristics of the diode 10 flows.

ダイオード10の端子間電圧と接続線Lの主電流をモニタしてスイッチング素子21をオンオフ制御するモニタ制御手段30を備えている。モニタ制御手段30は、ダイオード10の流電陽極側の接点E1とダイオード10の埋設パイプラインP側の接点E2に接続されてその接点間の電圧(端子間電圧V)をモニタしている。また、シャント抵抗11の両側の接点E3,E4に接続されてシャント抵抗11を流れる主電流(流電陽極発生電流)Iをモニタしている。そして、端子間電圧Vのモニタ結果に基づいてスイッチング素子21のオンオフ制御を行い、主電流Iのモニタ結果に基づいて埋設パイプラインPの防食状況の判定を行っている。   Monitor control means 30 is provided for monitoring the voltage between the terminals of the diode 10 and the main current of the connection line L to control the switching element 21 on and off. The monitor control means 30 is connected to the contact E1 on the side of the galvanic anode of the diode 10 and the contact E2 on the side of the buried pipeline P of the diode 10 and monitors the voltage between the contacts (voltage V between terminals). Further, a main current (a galvanic anode generation current) I flowing through the shunt resistor 11 connected to the contacts E3 and E4 on both sides of the shunt resistor 11 is monitored. Then, on / off control of the switching element 21 is performed based on the monitoring result of the inter-terminal voltage V, and the anticorrosion status of the buried pipeline P is determined based on the monitoring result of the main current I.

このオンオフ制御としては、端子間電圧Vがダイオード10の順方向に対してプラスで且つダイオード10の動作電圧を超えた設定電圧VF以下の状態でスイッチング素子21をオンにしている。すなわち、端子間電圧Vがこの設定電圧をVF超えるとスイッチング素子21はオフ状態になって、埋設パイプラインPと流電陽極Mとの間にはシャント抵抗11とダイオード10のみが接続された状態になり、また、端子間電圧Vが負になった場合にもスイッチング素子21はオフ状態になって、埋設パイプラインPと流電陽極Mとの間にはシャント抵抗11とダイオード10のみが接続された状態になる。 As the on / off control, the switching element 21 is turned on in a state where the voltage V between the terminals is positive with respect to the forward direction of the diode 10 and is not more than the set voltage V F exceeding the operating voltage of the diode 10. That is, when the inter-terminal voltage V exceeds the set voltage V F , the switching element 21 is turned off, and only the shunt resistor 11 and the diode 10 are connected between the buried pipeline P and the galvanic anode M. Even when the voltage V between the terminals becomes negative, the switching element 21 is turned off, and only the shunt resistor 11 and the diode 10 are provided between the buried pipeline P and the galvanic anode M. Connected.

そして、端子間電圧Vがダイオード10の順方向に対してプラスで且つダイオード10の動作電圧を超えた設定電圧VF以下の状態でスイッチング素子21がオン状態になり、接続線Lに定電流制御回路20が接続された状態になる。 When the voltage V between the terminals is positive with respect to the forward direction of the diode 10 and is not more than the set voltage V F exceeding the operating voltage of the diode 10, the switching element 21 is turned on, and constant current control is performed on the connection line L. The circuit 20 is connected.

図3は、本発明の実施形態に係る流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システムを用いた場合の端子間電圧Vと流電陽極発生電流Iとの関係を示した説明図である。図示のように、端子間電圧Vが0〜設定電圧VFの間では、流電陽極発生電流Iは定電流値ICに制御され、端子間電圧Vが設定電圧VFを超えたときには、定電流制御回路20が接続線Lから切り離され、ダイオード動作領域になって、ダイオード10の動作特性に応じた流電陽極発生電流Iが生じる。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the terminal voltage V and the galvanic anode generation current I when using the cathodic protection system of the buried pipeline by the galvanic anode method according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, when the inter-terminal voltage V is between 0 and the set voltage V F , the galvanic anode generation current I is controlled to a constant current value I C , and when the inter-terminal voltage V exceeds the set voltage V F , The constant current control circuit 20 is disconnected from the connection line L, becomes a diode operating region, and generates a galvanic anode generation current I corresponding to the operating characteristics of the diode 10.

また、端子間電圧Vがマイナスの場合(接点E1の電位が接点E2の電位よりプラスの場合)には、ツエナー電圧VZまでの間はダイオード動作領域になり、流電陽極発生電流Iは0に維持されるが、端子間電圧Vがツエナー電圧VZよりマイナス側になると、ダイオード10の逆特性によって流電陽極Mから埋設パイプラインPに向けた電流が流れてしまうことになる。 Further, when the voltage V between the terminals is negative (when the potential of the contact E1 is more positive than the potential of the contact E2), it becomes a diode operating region up to the Zener voltage V Z , and the galvanic anode generation current I is 0. However, when the inter-terminal voltage V becomes negative with respect to the Zener voltage V Z , current from the galvanic anode M to the buried pipeline P flows due to the reverse characteristics of the diode 10.

このようなシステムによると、流電陽極発生電流(主電流)Iが定電流制御回路20による定電流値ICであるか否かによって埋設パイプラインのカソード防食状況や他埋設金属体への直流干渉の発生リスクを判定することが可能になる。このためには、設定電圧VFを防食電位に関連付けた値に設定する。具体的は、設定電圧VFを埋設パイプラインPの防食電位から流電陽極Mの対地電位を差し引いた値にする。このようにすることで、流電陽極発生電流Iのモニタにより、流電陽極発生電流Iが定電流値ICでないことを検知することで防食状況の判定と直流干渉発生リスクの高い状況の判定を行うことができる。 According to such a system, depending on whether or not the galvanic anode generation current (main current) I is a constant current value I C by the constant current control circuit 20, the cathodic protection status of the buried pipeline and the direct current to other buried metal bodies are determined. It becomes possible to determine the risk of occurrence of interference. For this purpose, set to a value associated with the setting voltage V F to the corrosion potential. Specifically, to a value obtained by subtracting the ground potential from corrosion potential galvanic anode M of buried pipeline P the set voltage V F. In this way, by detecting that the galvanic anode generation current I is not a constant current value I C by monitoring the galvanic anode generation current I, it is possible to determine the anticorrosion situation and the high risk of DC interference occurrence. It can be performed.

流電陽極MをMg(マグネシウム)陽極として、より具体的に説明する。管対地電位(P/S)(埋設パイプラインPと周辺大地との間の電位差)と流電陽極Mの対地電位(Mg/S)(流電陽極Mと周辺大地との間の電位差)と端子間電圧Vとの関係は、V={(P/S)−(Mg/S)}となるから、VF={(防食電位)−(Mg/S)}に設定すると、V≧VFの状態は、{(P/S)−(Mg/S)}≧{(防食電位)−(Mg/S)}、すなわち(P/S)≧(防食電位)の状態になり、管対地電位(P/S)が防食電位よりプラス側の状態になっていることを示している。 The galvanic anode M will be described more specifically as an Mg (magnesium) anode. Pipe potential to ground (P / S) (potential difference between buried pipeline P and surrounding ground) and ground potential of flowing anode M (Mg / S) (potential difference between flowing current anode M and surrounding ground) Since the relationship with the inter-terminal voltage V is V = {(P / S) − (Mg / S)}, if V F = {(corrosion prevention potential) − (Mg / S)}, V ≧ V The state of F becomes {(P / S) − (Mg / S)} ≧ {(anticorrosion potential) − (Mg / S)}, that is, (P / S) ≧ (anticorrosion potential). It shows that the potential (P / S) is on the plus side of the anticorrosion potential.

この(P/S)≧(防食電位)となる腐食リスクの高い状態を、本発明の実施形態に係るシステムでは、流電陽極発生電流Iのモニタで定電流値ICが継続していない状態を検知することで把握することができる。(P/S)≧(防食電位)の状態、すなわちV≧VFの状態になると、スイッチング素子21がオフに切り替えられて定電流制御回路20が接続線Lから切り離されるので、これによって定電流値ICの継続的な出力が得られなくなる。 In the system according to the embodiment of the present invention, a state where the constant current value I C is not continued in the monitoring of the galvanic anode generation current I in the state according to the embodiment of the present invention, where the corrosion risk that (P / S) ≧ (corrosion prevention potential) is satisfied. It can be grasped by detecting. (P / S) state of ≧ (corrosion potential), that is, a state of V ≧ V F, the switching element 21 is a constant current control circuit 20 is switched off is disconnected from the connection line L, whereby a constant current A continuous output of value I C cannot be obtained.

また、V={(P/S)−(Mg/S)}<0の状態は、(P/S)<(Mg/S)の状態であるから、流電陽極Mから埋設パイプラインPへ直流迷走電流が流入するリスクが高い状態であり、また、他埋設金属体への直流干渉の発生リスクが高い状態であって、これも防食管理上不適当な状態である。本発明の実施形態に係るシステムでは、流電陽極発生電流Iのモニタで定電流値ICが継続しない状態を検知することで、(P/S)<(Mg/S)となる防食管理上不適当な状態を把握することも可能になる。 In addition, since the state of V = {(P / S)-(Mg / S)} <0 is the state of (P / S) <(Mg / S), the galvanic anode M to the buried pipeline P This is a state where the risk of inflow of DC stray current is high, and the state where the risk of occurrence of DC interference with other buried metal bodies is high, which is also an inappropriate state in terms of anticorrosion management. In the system according to the embodiment of the present invention, by detecting a state where the constant current value I C does not continue by monitoring the galvanic anode generation current I, (P / S) <(Mg / S). It is also possible to grasp an inappropriate state.

そして、本発明の実施形態に係るシステムでは、0≦V<VFの場合には、定電流制御回路20の動作によって、流電陽極Mから定電流値ICの防食電流が発生されることになる。この際の定電流値ICは定電流制御回路20の可変抵抗器23によって調整することができる。0≦V<VFの状態はパイプラインP自体のカソード防食管理上は問題ない状態であるので、定電流値ICは過防食や直流干渉を起こさない低い値に設定することが好ましい。また、定電流源をバッテリ電源22にしているので、バッテリ電源22の交換を1年に1回の定期点検時に行うようにするためにも、それに合う値にすることが好ましい。 Then, in the system according to the embodiment of the present invention, in the case of 0 ≦ V <V F is the operation of the constant current control circuit 20, the protection current from the galvanic anode M constant current value I C is generated become. The constant current value I C at this time can be adjusted by the variable resistor 23 of the constant current control circuit 20. Since the state of 0 ≦ V <V F is cathodic protection administrative pipeline P itself is in a state no problem, the constant current value I C is preferably set to a low value which does not cause excessive corrosion and DC interference. In addition, since the constant current source is the battery power source 22, in order to replace the battery power source 22 at the time of periodic inspection once a year, it is preferable to set a value suitable for it.

図4は、本発明の実施形態に係る流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システムのより具体的な例を示した説明図である。図2の記載と重複する部位は同一符号を付して重複説明を省略する。この例では、ダイオード10の埋設パイプラインP側と流電陽極M側の両方の接続線Lに耐雷素子12,13を挿入している。耐雷手段12,13は、雷サージからダイオード10や定電流制御回路20を保護するための素子であり、物理的素子(バリスタ)や耐雷機能を有する回路によって構成することができる。この耐雷手段12,13を設けることで、耐雷手段12,13の許容範囲内の雷サージに対してはこれに耐えることができ、ダイオード10や定電流制御回路20を雷サージから保護することができる。   FIG. 4 is an explanatory view showing a more specific example of the cathodic protection system for buried pipelines by the galvanic anode method according to the embodiment of the present invention. Parts that are the same as those in FIG. 2 are assigned the same reference numerals and redundant description is omitted. In this example, the lightning protection elements 12 and 13 are inserted into the connection lines L on both the buried pipeline P side and the galvanic anode M side of the diode 10. The lightning protection means 12 and 13 are elements for protecting the diode 10 and the constant current control circuit 20 from a lightning surge, and can be constituted by a physical element (varistor) or a circuit having a lightning protection function. By providing the lightning protection means 12 and 13, it is possible to withstand lightning surges within the allowable range of the lightning protection means 12 and 13, and to protect the diode 10 and the constant current control circuit 20 from lightning surges. it can.

そして、耐雷手段12,13の許容範囲を超えた雷サージに対しては、モニタ制御手段30の機能によって異常を検知し、これを遠隔報知する。すなわち、モニタ制御手段30が、異常検知信号出力手段31と異常検知信号送信手段32を備えている。また、モニタ制御手段30は必要に応じてデータ記憶手段33を備えている。   For lightning surges exceeding the allowable range of the lightning protection means 12 and 13, an abnormality is detected by the function of the monitor control means 30, and this is remotely notified. That is, the monitor control unit 30 includes an abnormality detection signal output unit 31 and an abnormality detection signal transmission unit 32. Moreover, the monitor control means 30 is provided with the data storage means 33 as needed.

モニタ制御手段30の異常検知信号出力手段31は、流電陽極発生電流Iが継続的に定電流値ICより大きいことを検知して異常検知信号を出力する。また、異常検知信号出力手段31は、流電陽極発生電流Iが継続的にゼロ又はダイオード10の順方向に対して逆方向のマイナスの状態であることを検知して異常検知信号を出力する。すなわち、異常検知信号出力手段31は、モニタした流電陽極発生電流Iと定電流制御回路20によって設定された定電流値ICとを比較して、I>ICの状態が設定時間(例えば24時間)連続した場合に異常検知信号を出力する。また、異常検知信号出力手段31は、モニタした流電陽極発生電流Iとの比較で、I≦0の状態が設定時間(例えば24時間)連続した場合に異常検知信号を出力する。この異常検知信号が出力される場合の「異常」とは、ダイオード10の逆流防止機能が壊れたことを含む埋設パイプラインPの防食状況の健全性に対する異常と埋設パイプラインPの近傍に存在する他埋設金属体P1の直流干渉リスクに対する異常であり、異常が検知された場合には、埋設パイプラインPの腐食リスクや他埋設金属体P1の直流干渉リスクが高まったとして対策を検討する。 The abnormality detection signal output means 31 of the monitor control means 30 detects that the galvanic anode generation current I is continuously larger than the constant current value I C and outputs an abnormality detection signal. Further, the abnormality detection signal output means 31 detects that the galvanic anode generation current I is continuously zero or in a negative state opposite to the forward direction of the diode 10 and outputs an abnormality detection signal. That is, the abnormality detection signal output means 31 compares the monitored galvanic anode generation current I with the constant current value I C set by the constant current control circuit 20, and the state of I> I C is set for a set time (for example, (24 hours) Anomaly detection signal is output when continuous. Further, the abnormality detection signal output means 31 outputs an abnormality detection signal when the state of I ≦ 0 continues for a set time (for example, 24 hours) in comparison with the monitored galvanic anode generation current I. The “abnormality” in the case where this abnormality detection signal is output is present in the vicinity of the buried pipeline P and the abnormality with respect to the soundness of the anticorrosion situation of the buried pipeline P including the failure of the backflow prevention function of the diode 10. If the abnormality is detected with respect to the DC interference risk of the other buried metal body P1, and the abnormality is detected, the countermeasure is examined on the assumption that the corrosion risk of the buried pipeline P and the DC interference risk of the other buried metal body P1 are increased.

また、異常検知信号送信手段32は、異常検知信号を遠隔地にある管理サーバに送信する。これによると埋設パイプラインPの防食管理上の健全性を含めたシステム全体の異常、他埋設金属体P1の直流干渉リスクを遠隔地で把握することができる。   Moreover, the abnormality detection signal transmission means 32 transmits an abnormality detection signal to the management server in a remote place. According to this, the abnormality of the whole system including the soundness in the anticorrosion management of the buried pipeline P and the DC interference risk of the other buried metal body P1 can be grasped at a remote place.

このような流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システムを用いたカソード防食方法を、図1に示すように、選択排流器Dが設置される埋設パイプラインPの近くに流電陽極Mが接続される場合を例にして説明する。   As shown in FIG. 1, the cathodic protection method using the cathodic protection system for the buried pipeline by the galvanic anode method is arranged near the buried pipeline P where the selective drainage D is installed. An example in which is connected will be described.

このような設置状況で、選択排流器Dが稼働すると埋設パイプラインP近傍の直流迷走電流を吸い上げることになるので、近傍の埋設金属体P1(例えば埋設金属パイプライン)の直流干渉リスクを発生させることになる。一般には、選択排流器Dの可変抵抗器を調整して排流電流の大きさを直流干渉リスクが生じないように設定している。しかしながら、流電陽極Mに対する逆流防止機能が損なわれると、選択排流器Dの迷走電流吸い上げ作用によって接地抵抗の低い流電陽極Mに直流迷走電流が入り込み、流電陽極Mに向かう直流迷走電流の流れを作るので、これによって埋設パイプラインPの近傍に位置する埋設金属体P1の直流干渉リスクを発生させる。本発明の実施形態に係るカソード防食方法では、選択排流器Dの稼働時であっても流電陽極Mと周辺電解質との間で直流迷走電流の流出入が生じないようにすることで、埋設パイプラインPの近傍に位置する埋設金属体P1の直流干渉リスクを回避し、更には埋設パイプラインPが防食管理上健全であるか否かを監視している。   In such an installation situation, when the selective drainage D is operated, the DC stray current in the vicinity of the buried pipeline P is sucked up, so that there is a risk of DC interference in the nearby buried metal body P1 (for example, buried metal pipeline). I will let you. Generally, the variable resistor of the selective drain D is adjusted to set the magnitude of the drain current so that no DC interference risk occurs. However, if the backflow prevention function for the flowing current anode M is impaired, the direct current stray current flows into the flowing current anode M having a low ground resistance due to the stray current sucking action of the selective drain D, and the direct current stray current toward the flowing current anode M is lost. As a result, a risk of direct current interference of the buried metal body P1 located in the vicinity of the buried pipeline P is generated. In the cathodic protection method according to the embodiment of the present invention, by preventing the DC stray current from flowing in and out between the current-carrying anode M and the surrounding electrolyte even when the selective drainage D is in operation, The risk of direct current interference of the buried metal body P1 located in the vicinity of the buried pipeline P is avoided, and further, whether the buried pipeline P is sound in terms of corrosion prevention management is monitored.

このために、本発明の実施形態に係るカソード防食方法では、埋設パイプラインPと流電陽極Mとを電気的に接続する接続線Lに埋設パイプラインPから流電陽極Mに向けて順方向のダイオード10を挿入し、ダイオード10の端子間電圧Vが防食電位から流電陽極Mの対地電位(Mg/S)を差し引いた値を超えたときに又はダイオード10の順方向に対して逆方向のマイナスの値になったときにダイオード10を動作させ、ダイオード10の端子間電圧Vがダイオード10の順方向に対してプラスで且つ防食電位から流電陽極Mの対地電位(Mg/S)を差し引いた値以下のときに流電陽極発生電流Iを定電流値ICに制御する。 For this reason, in the cathodic protection method according to the embodiment of the present invention, the forward direction from the buried pipeline P to the galvanic anode M is connected to the connection line L that electrically connects the buried pipeline P and the galvanic anode M. The diode 10 is inserted, and when the inter-terminal voltage V of the diode 10 exceeds the value obtained by subtracting the ground potential (Mg / S) of the galvanic anode M from the anticorrosion potential, or in the reverse direction to the forward direction of the diode 10 The diode 10 is operated when the negative value becomes negative, and the voltage V between the terminals of the diode 10 is positive with respect to the forward direction of the diode 10 and the ground potential (Mg / S) of the galvanic anode M from the anticorrosive potential When the value is equal to or less than the subtracted value, the galvanic anode generation current I is controlled to a constant current value I C.

そして、流電陽極発生電流Iが定電流値ICを維持しない状況を検知して埋設パイプラインPの防食状況を異常と判定する。埋設パイプラインPにレール漏れ電流などの直流迷走電流が流入すると、埋設パイプラインPの管対地電位(P/S)が流電陽極Mの対地電位(Mg/S)よりもプラスのケースとマイナスのケースの両方のケースがあるが、これらのいずれのケースであっても流電陽極発生電流Iのモニタによって埋設パイプラインP或いは他埋設金属体P1の防食状態の異常とダイオード10の動作状態を把握することができる。以下にケース毎の具体例を説明する。 And the situation where the galvanic anode generation current I does not maintain the constant current value I C is detected, and the anticorrosion situation of the buried pipeline P is determined to be abnormal. When DC stray current such as rail leakage current flows into the buried pipeline P, the pipe ground potential (P / S) of the buried pipeline P is more positive and negative than the ground potential (Mg / S) of the galvanic anode M. In both cases, the corrosion of the buried pipeline P or the other buried metal body P1 and the operating state of the diode 10 can be determined by monitoring the galvanic anode generation current I in any of these cases. I can grasp it. A specific example for each case will be described below.

(P/S)>(Mg/S)のケース;
0≦V<VFの場合
F={(防食電位)−(Mg/S)}に設定し、防食電位を−1200mVCSE(飽和硫酸銅電極基準)、(Mg/S)を−1500mVCSEとすると、VF=300mVになる。0≦V<VFの場合には、前述したように(P/S)は防食電位よりもマイナスの値になっており、埋設パイプラインPは良好なカソード防食状態にある。(P/S)は防食電位よりもマイナスの値であるが、(Mg/S)よりもプラスの値であるためパイプライン近傍の埋設金属体P1の直流干渉リスクは発生しない。この状態において、定電流制御を行い定電流値ICの電流を埋設パイプラインPから流電陽極Mに流す。この定電流値ICの維持状態を検知することで、ダイオード10がどのような動作領域に入っているかを把握することができる。
Case of (P / S)> (Mg / S);
For 0 ≦ V <V F V F = {( corrosion potential) - (Mg / S)} is set to, anticorrosion potential -1200mV CSE (saturated copper sulfate electrode standard), (Mg / S) to -1500 mV CSE Then, V F = 300 mV. In the case of 0 ≦ V <V F, as described above (P / S) has become a negative value than anticorrosion potential, the buried pipeline P in good cathodic protection conditions. Although (P / S) is a negative value from the anticorrosion potential, it is a positive value from (Mg / S), and therefore there is no risk of direct current interference of the buried metal body P1 in the vicinity of the pipeline. In this state, constant current control is performed, and a current having a constant current value I C is caused to flow from the buried pipeline P to the galvanic anode M. By detecting the maintenance state of the constant current value I C , it is possible to grasp what operating region the diode 10 is in.

定電流値ICは例えば1mAに設定する。この場合、定電流制御回路22のバッテリ電源22は、アルカリ乾電池単1形2本とする。単1形電池の電気容量を10000mAhとすると、8760時間である1年は電池寿命内にあり、バッテリ電源22は1年に1回の定期点検時に交換することで継続性を維持することができる。1mAの定電流値で消費される電気容量8760mAhの残り1240mAhは、異常検知信号の送信等に当てることができる。 The constant current value I C is set to 1 mA, for example. In this case, the battery power source 22 of the constant current control circuit 22 is two alkaline dry cell types. Assuming that the electric capacity of the AA battery is 10000 mAh, the year of 8760 hours is within the battery life, and the battery power supply 22 can be maintained by replacing it once a year during regular inspections. . The remaining 1240 mAh of the electric capacity 8760 mAh consumed at a constant current value of 1 mA can be used for transmission of an abnormality detection signal or the like.

F≦Vの場合
この場合には、埋設パイプラインPの塗覆装に欠陥が発生するか、或いは埋設パイプラインPと他の埋設金属体との間にメタルタッチ(金属的な接触)が発生する等して、(P/S)がプラスよりの値を示し、埋設パイプラインPが適正なカソード防食状態にないことを示している。この場合には、定電流制御回路Pが接続線Lから切断されるので、定電流値ICを維持することはできなくなる。端子間電圧Vが大きくなるほどダイオード10を流れる主電流Iは大きくなり、これによって埋設パイプラインP近傍の埋設金属体P1の直流干渉リスクを誘発することになるので、このような状態が連続して例えば24時間継続したら、異常検知信号送信手段32を動作させ、遠隔地にある管理サーバに異常状態を送信する。
In the case of V F ≦ V In this case, there is a defect in the coating of the buried pipeline P, or there is a metal touch (metallic contact) between the buried pipeline P and another buried metal body. As a result of this, (P / S) indicates a value greater than positive, indicating that the buried pipeline P is not in the proper cathodic protection state. In this case, since the constant current control circuit P is disconnected from the connection line L, the constant current value I C cannot be maintained. As the inter-terminal voltage V increases, the main current I flowing through the diode 10 increases, thereby inducing the risk of direct current interference of the buried metal body P1 in the vicinity of the buried pipeline P. Therefore, such a state continues. For example, if it continues for 24 hours, the abnormality detection signal transmission means 32 is operated, and an abnormal state is transmitted to a remote management server.

(P/S)≦(Mg/S)のケース;
Z<V<0の場合
ここで、VZは、図3に示したように、ダイオード10の逆方向電圧がかかった場合に逆方向電流が流れ始めるツエナー電圧である。VZ<V<0の場合には、ダイオード10の動作領域にあり、ダイオード10の逆流防止機能が働いて流電陽極発生電流Iはゼロに保たれる。ここでツエナー電圧VZができるだけマイナス側に大きい値となるダイオード10を用い、(P/S)≦(Mg/S)の状況においても適正な逆流防止機能が働くようにする。この場合は、流電陽極発生電流Iはゼロであるが、この状態が連続して24時間発生したら、埋設パイプラインP近傍の埋設金属体P1の直流干渉リスクの誘起と、選択排流器Dが導通破壊している可能性があるので、この状態が継続すると、異常検知信号送信手段32を動作させ、遠隔地にある管理サーバに異常状態を送信する。
Case of (P / S) ≦ (Mg / S);
In the case of V Z <V <0, V Z is a Zener voltage at which a reverse current starts to flow when a reverse voltage of the diode 10 is applied, as shown in FIG. When V Z <V <0, the current is in the operating region of the diode 10, and the backflow prevention function of the diode 10 works to keep the galvanic anode generation current I at zero. Here, the diode 10 having a Zener voltage V Z that is as large as possible on the negative side is used so that an appropriate backflow prevention function works even in the situation of (P / S) ≦ (Mg / S). In this case, the galvanic anode generation current I is zero, but if this state occurs continuously for 24 hours, the induction of the direct current interference risk of the buried metal body P1 in the vicinity of the buried pipeline P and the selective drain D If this state continues, the abnormality detection signal transmission means 32 is operated to transmit the abnormality state to the remote management server.

V≦VZの場合
この場合端子間電圧Vがツエナー電圧VZよりもマイナス側になるので、直流迷走電流が流電陽極Mに流入し、接続線Lを通って埋設パイプラインPから選択排流器Dへと流れる。このときには、流電陽極Mが直流迷走電流を吸い上げる作用をするので、埋設パイプラインP近傍の埋設金属体P1の直流干渉リスクを誘発することになる。また、大きな逆流電流が流れるということは、選択排流器Dのダイオードや可変抵抗器の故障が考えられる。このような状態が連続して24時間継続したら、やはり異常検知信号送信手段32を動作させ、遠隔地にある管理サーバに異常状態を送信する。
In the case of V ≦ V Z In this case, since the voltage V between the terminals is on the negative side of the Zener voltage V Z , the DC stray current flows into the galvanic anode M, and is selectively discharged from the buried pipeline P through the connection line L. It flows to the flow device D. At this time, since the galvanic anode M works to absorb the DC stray current, the DC interference risk of the embedded metal body P1 in the vicinity of the embedded pipeline P is induced. In addition, the fact that a large backflow current flows may indicate a failure of the diode or the variable resistor of the selective drain D. If such a state continues continuously for 24 hours, the abnormality detection signal transmission means 32 is also operated, and the abnormality state is transmitted to a remote management server.

選択排流器の近くに流電陽極を設置した状態を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the state which installed the electromotive anode near the selective exhaust device. 本発明の実施形態に係る流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システムを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the cathodic protection system of the buried pipeline by the galvanic anode system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システムを用いた場合の端子間電圧Vと流電陽極発生電流Iとの関係を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the relationship between the voltage V between terminals at the time of using the cathodic protection system of the buried pipeline by the flowing current anode system which concerns on embodiment of this invention, and the flowing current anode generation | occurrence | production current I. 本発明の実施形態に係る流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システムのより具体的な例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the more specific example of the cathodic protection system of the buried pipeline by the galvanic anode system which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

P:埋設パイプライン,P1:埋設金属体,M:流電陽極,L:接続線,
10:ダイオード,11:シャント抵抗,12,13:耐雷手段,
20:定電流制御回路,21:スイッチング素子,22:バッテリ電源,23:可変抵抗,30:モニタ制御手段,31:異常検知信号出力手段,32:異常検知信号送信手段,E1,E2,E3,E4:接点
P: buried pipeline, P1: buried metal body, M: galvanic anode, L: connecting wire,
10: Diode, 11: Shunt resistance, 12, 13: Lightning protection means,
20: constant current control circuit, 21: switching element, 22: battery power supply, 23: variable resistor, 30: monitor control means, 31: abnormality detection signal output means, 32: abnormality detection signal transmission means, E1, E2, E3 E4: Contact

Claims (10)

埋設パイプラインを流電陽極方式によってカソード防食するシステムであって、
埋設パイプラインと流電陽極とを電気的に接続する接続線に埋設パイプラインから流電陽極に向けて順方向のダイオードを挿入し、
前記接続線に、前記ダイオードと並列に、回路をオンオフするスイッチング素子を備える定電流制御回路を接続し、
前記ダイオードの端子間電圧と前記接続線の主電流をモニタして前記スイッチング素子をオンオフ制御するモニタ制御手段を備え、
前記モニタ制御手段は、前記端子間電圧が前記ダイオードの順方向に対してプラスで且つ前記ダイオードの動作電圧を超える設定電圧以下の状態で前記スイッチング素子をオンにし、前記主電流が前記定電流制御回路による定電流値であるか否かによって、埋設パイプラインの防食状況を判定することを特徴とする流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システム。
A system for cathodic protection of buried pipelines using a galvanic anode method,
Insert a forward diode from the buried pipeline toward the galvanic anode into the connecting line that electrically connects the buried pipeline and the galvanic anode,
A constant current control circuit including a switching element for turning on and off the circuit is connected to the connection line in parallel with the diode,
Monitor control means for monitoring the voltage between the terminals of the diode and the main current of the connection line to control the on / off of the switching element,
The monitor control means turns on the switching element in a state in which the voltage between the terminals is positive with respect to the forward direction of the diode and not more than a set voltage exceeding the operating voltage of the diode, and the main current is controlled by the constant current control. A cathodic protection system for buried pipelines using an galvanic anode method, wherein the corrosion prevention status of the buried pipeline is determined based on whether or not a constant current value is generated by a circuit.
前記設定電圧を防食電位から前記流電陽極の対地電位を差し引いた値にすることを特徴とする請求項1記載の流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システム。   2. The cathodic protection system for buried pipelines by the galvanic anode method according to claim 1, wherein the set voltage is a value obtained by subtracting the ground potential of the galvanic anode from the anticorrosion potential. 前記定電流値を1mAにすることを特徴とする請求項1又は2記載の流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システム。   3. The cathodic protection system for buried pipelines by the galvanic anode method according to claim 1 or 2, wherein the constant current value is 1 mA. 前記モニタ制御手段は、前記主電流が継続的に前記定電流値より大きいことを検知して異常検知信号を出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システム。   The galvanic anode method according to any one of claims 1 to 3, wherein the monitor control means detects that the main current is continuously larger than the constant current value and outputs an abnormality detection signal. Cathodic protection system for buried pipelines. 前記モニタ制御手段は、前記主電流が継続的にゼロ又は前記ダイオードの順方向に対して逆方向のマイナスの状態であることを検知して異常検知信号を出力することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システム。   2. The monitor control means outputs an abnormality detection signal by detecting that the main current is continuously zero or a negative state in the reverse direction with respect to the forward direction of the diode. Cathodic protection system for buried pipelines using the galvanic anode method according to any one of -4. 前記ダイオードの埋設パイプライン側の接続線と流電陽極側の接続線の両方に耐雷手段を挿入させることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システム。   The buried pipeline according to any one of claims 1 to 5, wherein lightning protection means is inserted into both the connecting line on the buried pipeline side of the diode and the connecting line on the current-carrying anode side. Cathodic protection system. 前記異常検知信号は通信手段を介して遠隔地にある管理サーバに送信されることを特徴とする請求項4又は5に記載の流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食システム。   6. The cathodic protection system for buried pipelines according to the galvanic anode method according to claim 4, wherein the abnormality detection signal is transmitted to a remote management server via communication means. 埋設パイプラインを流電陽極方式によってカソード防食する方法であって、
埋設パイプラインと流電陽極とを電気的に接続する接続線に埋設パイプラインから流電陽極に向けて順方向のダイオードを挿入し、
前記ダイオードの端子間電圧が防食電位から流電陽極の対地電位を差し引いた値を超えたときに又は前記ダイオードの順方向に対して逆方向のマイナスの値になったときに前記ダイオードを動作させ、
前記ダイオードの端子間電圧が当該ダイオードの順方向に対してプラスで且つ防食電位から流電陽極の対地電位を差し引いた値以下のときに流電陽極発生電流を定電流値に制御することを特徴とする流電陽極方式による埋設パイプラインのカソード防食方法。
A method for cathodic protection of a buried pipeline by a galvanic anode method,
Insert a forward diode from the buried pipeline toward the galvanic anode into the connecting line that electrically connects the buried pipeline and the galvanic anode,
The diode is operated when the voltage between the terminals of the diode exceeds a value obtained by subtracting the ground potential of the current-carrying anode from the anticorrosive potential or when the value becomes a negative value in the reverse direction with respect to the forward direction of the diode. ,
When the voltage between the terminals of the diode is positive with respect to the forward direction of the diode and is equal to or less than the value obtained by subtracting the ground potential of the galvanic anode from the anticorrosive potential, the galvanic anode generation current is controlled to a constant current value. Cathodic protection method for buried pipelines using the galvanic anode method.
前記流電陽極発生電流が前記定電流値を維持しない状況を検知して埋設パイプラインの防食状況を異常と判定することを特徴とする請求項8に記載の埋設パイプラインのカソード防食方法。   The buried pipeline cathodic protection method according to claim 8, wherein a situation in which the current flowing from the galvanic anode is not maintained at the constant current value is detected to determine that the corrosion protection status of the buried pipeline is abnormal. 前記流電陽極は選択排流器の設置箇所近くに接続されていることを特徴とする請求項8又は9に記載の埋設パイプラインのカソード防食方法。   10. The method of cathodic protection for buried pipelines according to claim 8, wherein the galvanic anode is connected in the vicinity of a place where the selective drainage is installed.
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