KR100717597B1

KR100717597B1 - protection monitoring system

Info

Publication number: KR100717597B1
Application number: KR1020050100999A
Authority: KR
Inventors: 김정구; 최윤석
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2007-05-15
Also published as: KR20070044738A

Abstract

갈바닉 전류를 이용하여 토양에 매설된 배관의 방식전위 및 방식전류를 측정하여 배관의 방식 상태와 과방식이나 전식에 의해 배관이 손상되는 정도 및 지점을 모니터링하는 방식 감지 시스템에 관한 것으로, 토양에 매설된 배관의 방식 상태를 감지하기 위한 시스템으로서, 부식 감지용 센서, 상기 부식 감지용 센서에서 유기되는 갈바닉 전류의 부호를 통해 미주전류에 의한 배관의 전식을 감지하는 영저항 전류계를 포함하며, 상기 부식 감지용 센서는 측정되는 배관과 동일한 재료로 형성된 양극과 순도 99.99% 이상의 동으로 이루어진 음극으로 구성을 마련한다.It relates to a method of detecting the way of pipes and the degree and point of damage to the pipes by overeating or spreading by measuring the anticorrosive potential and anticorrosive current of pipes embedded in soil using galvanic current. A system for detecting an anticorrosive condition of a pipe, comprising: a corrosion detecting sensor and a zero resistance ammeter for detecting electroplating of the pipe by a vagus current through a sign of galvanic current induced by the corrosion detecting sensor, wherein the corrosion resistance The sensing sensor is composed of an anode formed of the same material as the pipe to be measured and a cathode made of copper having a purity of 99.99% or more.

상기와 같은 부식 감지용 센서에서 유기되는 갈바닉 전류를 측정하는 것을 이용하는 것에 의해, 음극방식이 진행 중인 배관의 방식상태(방식전위 및 방식전류)와의 상관관계를 이용하여 배관의 방식 정도를 정량적인 수치로 제시함으로써 배관의 방식상태를 손쉽게 감지할 수 있고, 과방식이나 전식에 의해 배관이 손상되는 문제를 미연에 방지할 수 있다.By measuring the galvanic current induced in the corrosion detection sensor as described above, the degree of corrosion of the pipe is quantitatively determined by using the correlation with the corrosion state (anticorrosive potential and anticorrosive current) of the pipe in which the cathode method is in progress. By presenting it, the anticorrosive condition of the pipe can be easily detected, and the problem of damage to the pipe due to overheating or electroplating can be prevented in advance.

방식, 음극방식, 부식전류, 부식방지, 방식전위, 방식전류, 갈바닉 전류, 센서, 배관 Method, Cathode Method, Corrosion Current, Corrosion Prevention, Anticorrosive Potential, Anticorrosive Current, Galvanic Current, Sensor, Piping

Description

Protection monitoring system

도 1은 본 발명에 따른 철-동 방식감지시스템의 개략도,1 is a schematic diagram of an iron- copper anti-corrosion system according to the present invention,

도 2는 양극재료의 화학조성을 나타내는 도면,2 is a view showing the chemical composition of the positive electrode material,

도 3은 도 1에 도시된 부식감지용 갈바닉 센서의 구성도,3 is a configuration diagram of a galvanic sensor for corrosion detection shown in FIG.

도 4는 본 발명에 따른 시스템을 적용하기 위한 인공 침출수 침지 셀의 구성을 나타내는 개념도,4 is a conceptual diagram showing the configuration of the artificial leachate immersion cell for applying the system according to the present invention,

도 5는 도 4에 도시된 구성에 따른 인공 침출수 침지 셀을 나타내는 도면,5 is a view showing the artificial leachate immersion cell according to the configuration shown in FIG.

도 6은 실배관 셀의 구성을 나타내는 도면,6 is a view showing the configuration of a seal pipe cell;

도 7은 배관 인가전류와 센서전류간의 관계를 나타내는 도면,7 is a view showing a relationship between a pipe applied current and a sensor current;

도 8은 방식전류와 센서전류간의 관계를 나타내는 도면,8 is a view showing a relationship between an anticorrosive current and a sensor current;

도 9는 방식전위와 센서전류간의 관계를 나타내는 도면,9 is a diagram showing the relationship between the anticorrosive potential and the sensor current;

도 10은 센서전류를 통한 배관의 전식 및 방식상태 감지를 나타내는 도면,10 is a view showing the electrical and anticorrosive state of the pipe through the sensor current,

도 11은 방식전류 인가에 따른 배관과 센서 전극의 전위 변화를 나타내는 도면,11 is a view showing a potential change of the pipe and the sensor electrode according to the application of the anticorrosive current,

도 12는 방식전류 인가 유무에 따른 배관 방식전위 및 센서전류의 변화를 나타내는 도면,12 is a view showing a change in pipe corrosion potential and sensor current with or without anticorrosive current applied;

도 13은 실배관 셀에서 배관의 방식전위와 센서전류의 시간에 따른 변화를 나타내는 도면,13 is a view showing a change over time of the anticorrosive potential and sensor current of the pipe in the actual pipe cell;

도 14는 실배관 셀에서 센서전류와 방식전위간의 관계를 나타내는 도면.14 is a diagram showing a relationship between sensor current and anticorrosive potential in a real pipe cell;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 양극봉 20 : 전류계10: positive electrode 20: ammeter

30 : 기준 전극 40 : 매설 파이프30: reference electrode 40: buried pipe

50 : 전압계 60 : 갈바닉 센서50: voltmeter 60: galvanic sensor

본 발명은 지하에 매설된 배관의 방식 감지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 갈바닉 전류를 이용하여 토양에 매설된 배관의 방식전위 및 방식전류를 측정하여 배관의 방식 상태와 과방식이나 전식에 의해 배관이 손상되는 정도 및 지점을 모니터링하는 방식 감지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an anticorrosive detection system of underground pipes, and more specifically, by measuring the anticorrosive potential and anticorrosive current of pipes embedded in soil using galvanic current, by the anticorrosive state of the pipes and by overeating or electroplating. It relates to a sensing system that monitors the extent and point of damage to the piping.

일반적으로 배관의 방식 성능 평가는 관대지 전위를 측정하여 방식전위의 변화를 통해 정성적으로 판단하고 있다. 그러나 이 방법은 토양 비저항이나 코팅 저항 등에 의한 전압강하(IR-drop)가 측정 전위에 포함되어 정확한 방식전위를 측정하는 데는 어려움이 있으므로 정량적인 음극방식 상태를 모니터링하기 위한 기술이 필요하며, 더 나아가 미주전류와 같은 간섭의 영향도 평가하기 위한 시스템의 중요성이 부각되고 있다.In general, the anticorrosive performance evaluation of piping is qualitatively judged by the change of anticorrosive potential by measuring the potential of the ground. However, this method requires a technique for monitoring the quantitative cathodic state because it is difficult to accurately measure the potential potential because IR drop is included in the measurement potential due to soil resistivity or coating resistance. The importance of systems for assessing the effects of interference, such as the vault current, is also emerging.

배관의 방식 성능 평가를 위하여 방식전위를 측정하기 위한 시스템의 일례가 대한민국 공개특허공보 2004-88683호, 일본공개특허 평5-107217호 등에 개시되어 있다.An example of a system for measuring anticorrosive potential for anticorrosive performance of piping is disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2004-88683, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-107217, and the like.

즉, 상기 일본공개특허 평5-107217호는 빌딩 등의 건물의 배수계에서 배관 내부의 부식 경향을 측정하기 위한 기능을 갖는 배관 장치에 관한 것으로, 기준 전극의 저하를 일으키는 일 없이 배관의 부식을 용이하게 측정할 수 있는 배관 장치에 대해 개시되어 있다.That is, Japanese Patent Laid-Open No. 5-107217 relates to a piping device having a function for measuring a corrosion tendency inside a pipe in a drainage system of a building, such as a building, and the like, to prevent corrosion of the pipe without causing a decrease in the reference electrode. A piping device that can be easily measured is disclosed.

또, 대한민국 공개특허공보 2004-88683호에는 배관의 부식 감지 장치용 음극에 있어서, 양극은 측정하는 금속과 동일하게 형성되며, 음극은 갈바닉 전류를 발생시키는 양극의 금속과 이종을 이루는 갈바닉 계열의 금속으로 이루어지고, 갈바닉 계열의 금속은 전위차가 200~900mV이며, 배관은 토양에 매설되고, 토양의 비저항이 5000Ωcm 내지 10000Ωcm 인 것에 대해 개시되어 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-88683 discloses a cathode for corrosion detection apparatus of a pipe, in which the anode is formed in the same manner as the metal to be measured, and the cathode is a galvanic-based metal that is heterogeneous with the metal of the anode generating a galvanic current. It is disclosed that the galvanic metal has a potential difference of 200 to 900 mV, a pipe is embedded in the soil, and a specific resistance of the soil is 5000 Ωcm to 10000 Ωcm.

그러나 상기 공보에 개시된 기술에 있어서는, 피방식체의 전위와 기준 전위를 측정하는 것이었다. 그렇기 때문에 토양 비저항이나 코팅 저항 등에 의한 전압강하(IR-drop)가 측정 전위에 포함되는 경우, 정확한 방식전위를 측정할 수 없다는 문제점이 있었다.However, in the technique disclosed in the above publication, the potential and the reference potential of the object to be measured were measured. Therefore, when the voltage drop (IR-drop) due to soil resistivity or coating resistance is included in the measurement potential, there was a problem in that the exact anticorrosive potential cannot be measured.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 갈바닉 전류를 이용해 토양에 매설된 배관의 방식전위 및 방식전류를 예측하고, 더 나아가 과방식이나 전식에 의한 배관의 손상 여부를 정량적으로 감지하여 배관이 손상되는 문제를 미연에 방지할 수 있는 방식 감지 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to solve the problems described above, and predict the anticorrosive potential and anticorrosive current of the pipe embedded in the soil using galvanic current, and furthermore, whether or not damage to the pipe by over-eating or electroplating It is to provide a detection system that can detect quantitatively and prevent pipe damage.

즉, 본 발명의 센서 양극은 매설된 배관과 동일한 금속으로 형성되고, 음극은 갈바닉 전류를 발생시키기 용이한 동으로 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 양극과 음극 재료의 갈바닉 쌍 형성에 따라 유기되는 갈바닉 전류를 영저항 전류계(zero resistance ammeter; ZRA)로 측정함으로써, 측정된 갈바닉 전류의 양을 통해 음극방식이 적용 중인 배관의 방식전위를 간접적으로 감지할 수 있는 특징이 있다. That is, the sensor anode of the present invention is formed of the same metal as the embedded pipe, and the cathode is made of copper which is easy to generate a galvanic current. As shown in FIG. 1, by measuring the galvanic current induced by the galvanic pair formation of the anode and cathode materials with a zero resistance ammeter (ZRA), the cathode method is being applied through the measured galvanic current amount. Indirectly detect the anticorrosive potential of the pipe.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 방식 감지 시스템은 토양에 매설된 배관의 방식 상태를 감지하기 위한 시스템으로서, 부식 감지용 센서, 상기 부식 감지용 센서에서 유기되는 갈바닉 전류의 부호를 통해 미주전류에 의한 배관의 전식을 감지하는 영저항 전류계를 포함하며, 상기 부식 감지용 센서는 측정되는 배관과 동일한 재료로 형성된 양극과 순도 99.99% 이상의 동으로 이루어진 음극을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the anticorrosive detection system according to the present invention is a system for detecting anticorrosive condition of a pipe embedded in soil, and includes a sensor for corrosion detection and a galvanic current induced from the corrosion detection sensor. It includes a zero resistance ammeter for detecting the electroplating of the pipe by, wherein the corrosion detection sensor is characterized in that it comprises a cathode made of the same material as the pipe to be measured and the cathode made of copper with a purity of 99.99% or more.

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또 본 발명에 따른 방식 감지 시스템에 있어서, 상기 영전류 전류계는 상기 부식 감지용 센서에서 유기되는 갈바닉 전류와 상기 배관의 방식 전위가 직선적인 상관관계를 갖는 특성을 이용하여 배관의 방식상태를 간접적으로 측정하는 것을 특징으로 한다.In the anticorrosive detection system according to the present invention, the zero current ammeter indirectly controls the anticorrosive state of the pipe by using a characteristic in which the galvanic current induced in the corrosion detection sensor and the anticorrosive potential of the pipe have a linear correlation. It is characterized by measuring.

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본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated according to drawing.

도 1은 본 발명에 따른 방식 감지 시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a manner sensing system according to the present invention.

본 발명에 의한 방식 감지 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 토양에 매설된 양극으로 작용하는 양극봉(10), 이에 직렬 접속된 전류계(20), 기준전극(30)과 매설 배관(40) 사이에 접속된 전압계(50), 갈바닉 센서(60), 센서(60)에서 유기된 전류를 측정하는 영저항 전류계(ZRA)(70)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, an anti-corrosion system according to the present invention includes an anode rod 10 serving as an anode embedded in soil, an ammeter 20 connected in series, and a reference electrode 30 between a buried pipe 40. The voltmeter 50, the galvanic sensor 60, and the zero resistance ammeter (ZRA) 70 which measure the electric current induced by the sensor 60 are connected.

즉, 본 발명의 센서 양극은 매설된 배관과 동일한 금속으로 형성되고, 음극은 갈바닉 전류를 발생시키기 용이한 동으로 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 양극과 음극 재료의 갈바닉 쌍 형성에 따라 유기되는 갈바닉 전류를 영저항 전류계(zero resistance ammeter; ZRA)로 측정함으로써, 측정된 갈바닉 전류의 양을 통해 음극방식이 적용 중인 배관의 방식전위를 간접적으로 감지할 수 있는 특징이 있다.That is, the sensor anode of the present invention is formed of the same metal as the embedded pipe, and the cathode is made of copper which is easy to generate a galvanic current. As shown in FIG. 1, by measuring the galvanic current induced by the galvanic pair formation of the anode and cathode materials with a zero resistance ammeter (ZRA), the cathode method is being applied through the measured galvanic current amount. Indirectly detect the anticorrosive potential of the pipe.

본 발명에서 센서(60)의 양극으로 사용한 재료는 상수도용 도복장 강관(KS D3565)이며, 센서 음극으로 사용한 재료는 동(copper)이다. 도복장 강관의 조성은 도 2에 나타내었으며, 동은 순도 99.99% 이상의 것을 사용하였다. In the present invention, the material used as the anode of the sensor 60 is a water coated coating steel pipe (KS D3565), and the material used as the sensor cathode is copper. The composition of the coated steel pipe is shown in FIG. 2, and copper having a purity of 99.99% or more was used.

다음에 도 1에 도시된 부식 감지용 갈바닉 센서(70)의 구체적인 구성을 도 3에 따라 설명한다. Next, a specific configuration of the galvanic sensor 70 for detecting corrosion shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 3.

주어진 재료를 이용하여 양극이 상수도용 도복장 강관이며 음극이 동인 부식감지용 센서(70)를 도 3과 같이 제작하였다. 도 3(a)에 있어서 양극(61)과 음극(62)은 모두 직경 12 mm의 봉 형태로 제작되었으며, 실험에 앞서 SiC 연마지로 #600까지 균일하게 연마한 후 에탄올과 증류수로 세척, 건조하였다.Using a given material, the anode is a coating steel pipe for water supply, and the corrosion sensor 70 for the cathode is manufactured as shown in FIG. In FIG. 3 (a), both the anode 61 and the cathode 62 were manufactured in the form of a rod having a diameter of 12 mm, and uniformly polished to # 600 with SiC abrasive paper prior to the experiment, and then washed and dried with ethanol and distilled water. .

또, 도 3(b)에 있어서, (63)은 양극(61)과 음윽(62)를 내장하는 센서 본체부이고, (64)는 양극(61)과 음극(62)를 각각 영저항 전류계(50)에 접속하기 위한 케이블이며, (65)는 본체(62)를 덮는 덮개부이고, (66)은 본체(63)과 양극(61), 음극(62), 케이블(64)의 인출부 및 덮개부(65)의 결합부를 밀봉하기 위한 밀봉부이다.In Fig. 3B, reference numeral 63 denotes a sensor body portion incorporating the positive electrode 61 and the negative electrode 62, and the positive electrode 61 and the negative electrode 62 are each a zero resistance ammeter ( 50 is a cable for connecting to the main body, 65 is a cover part covering the main body 62, 66 is the main body 63, the positive electrode 61, the negative electrode 62, the lead-out part of the cable 64, and It is a sealing part for sealing the coupling part of the cover part 65.

즉, 본 발명에 따른 갈바닉 센서(60)은 수분이 함유된 토양에 삽입되는 경우, 본체부(63)내에 수분이 침입하는 것을 방지하기 위해, 본체부(63)과 접속되는 각각의 부품 부분이 주지의 방수처리 재료로 이루어진 밀봉부(66)에 의해 밀봉된다.That is, when the galvanic sensor 60 according to the present invention is inserted into the soil containing moisture, each component part connected to the main body 63 is prevented from entering the main body 63. It is sealed by a seal 66 made of known waterproofing material.

다음에 토양 환경에서 본 발명에 따른 센서(60)의 센서 전류와 배관의 방식 및 간섭 상태간의 관계를 규명하기 위해 인공 침출수 환경에서 침지 셀(70)을 도 4와 같이 구성하였다. 셀(70)의 구성은 도 4와 같이 상수도관의 방식 및 간섭상태를 모사하기 위한 배관(40)시편 (WE), 탄소봉 (CE), 그리고 포화감홍전극 (RE)을 셀(70)의 중앙에 위치시켰다. 또한, 센서(60)의 갈바닉 전류 측정을 위해 구리-강(Cu-CS)으로 이루어진 센서(60), (60')를 셀(70)의 양쪽에 배치하였으며, 한쪽의 센서는 배관시편 (WE)과 연결을 하지 않고, 다른 한쪽의 센서(60')는 센서의 양극인 강관과 배관시편 (WE)을 연결하여 도 5와 같이 침지 셀(70)을 완성하였다.Next, to clarify the relationship between the sensor current of the sensor 60 according to the present invention in the soil environment and the manner of the piping and the interference state, the immersion cell 70 was configured as shown in FIG. 4 in the artificial leachate environment. As shown in FIG. 4, the cell 70 includes a pipe (WE), a carbon rod (CE), and a saturated red electrode (RE) in the center of the cell 70 to simulate the manner and interference state of the water supply pipe. Located in In addition, to measure the galvanic current of the sensor 60, sensors 60 and 60 'made of copper-steel (Cu-CS) are disposed on both sides of the cell 70, and one sensor is a pipe specimen (WE). The other sensor (60 ') is connected to the steel pipe and the pipe specimen (WE) of the sensor to complete the immersion cell 70, as shown in FIG.

측정 방식은 배관시편에 양극전류를 인가하여 간섭에 의한 전식이 발생하는 상황을 모사하였으며, 음극전류를 인가한 경우에는 배관(40)이 방식이 되는 상황을 모사하였다. 이때 각각의 센서에서 갈바닉 전류를 측정하여 간섭 및 방식에 의한 효과를 검토하였다.The measurement method simulates a situation in which an electric current occurs due to interference by applying an anode current to a pipe specimen, and simulates a situation in which the pipe 40 is a method when a cathode current is applied. At this time, the galvanic current was measured in each sensor to examine the effects of interference and method.

갈바닉 전류를 측정하기 위해서는 광범위한 전류 범위와 전압 제어를 수동식과 더불어 컴퓨터를 이용하여 제어 할 수 있으며, 데이터 처리 결과를 편리하게 분석할 수 있는 Potentionstat(80)를 적용하였다.In order to measure galvanic current, a wide range of current and voltage control can be controlled by manual and computer, and Potentionstat (80) is applied to conveniently analyze data processing results.

배관시편의 크기 및 센서(60)와의 거리 등에 변화를 주고자 도 6과 같은 실배관 셀을 구성하여 실제 배관(40)이 매설된 환경과 유사한 조건에서 배관(40)의 방식상태를 센서(60)를 통해 모니터링 하였다. 배관(40)의 방식은 외부 전원법을 이용하였으며, 방식전류 인가에 따른 배관(40)의 방식전위와 센서(60)에서 측정되는 전류간의 상관관계를 비교하였다. In order to change the size of the pipe specimen and the distance to the sensor 60, the seal pipe cell as shown in FIG. 6 is configured to detect the anticorrosion state of the pipe 40 under conditions similar to those in which the actual pipe 40 is embedded. Monitoring). The method of the pipe 40 was an external power supply method, and the correlation between the method potential of the pipe 40 and the current measured by the sensor 60 according to the method of applying the method current was compared.

또, 도 6에 있어서, (41)은 배관(40)을 피복하는 코팅부재이고, (42)는 배관(40)과 양극(10)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부이다.In Fig. 6, reference numeral 41 denotes a coating member for covering the pipe 40, and reference numeral 42 denotes a power supply for supplying power to the pipe 40 and the positive electrode 10.

다음에 본 발명에 따라 인공 침출수 셀(70)에서 음극방식 및 간섭에 따른 센서(60)의 전류와의 상관성 규명을 위한 실험결과에 대해 도 7에 따라 설명한다.Next, the experimental results for identifying the correlation with the current of the sensor 60 according to the cathode method and the interference in the artificial leachate cell 70 according to the present invention will be described with reference to FIG.

도 7 (a)에 배관(40)과 센서(60)의 양극을 연결하지 않은 상태에서 배관에 양극 또는 음극전류를 인가하였을 때, 배관(40)의 전위 및 센서 전류의 변화를 나타내었다. 배관(40)에 전류를 인가하기 전에는 센서 전류가 (+)의 부호를 가지고 측정되는 반면, 배관(40)에 음극전류가 인가되면 센서의 전류는 (-)의 값으로 변화하는 것을 알 수 있다. 이는 센서(60)의 전류의 흐름이 초기에는 양극(강관)에서 음극(구리)으로 흐르다가 전류가 인가되면 음극에서 양극으로 전류의 방향이 변화한 것을 의미한다. 또한, 배관(40)에 인가하는 음극전류의 크기에 비례하여 센서(60)의 전류도 (-)의 방향으로 증가하는 것을 알 수 있다. 반대로 배관(40)에 양극전류를 인가한 경우에는 센서 전류도 (+)의 방향으로 변화한다. 즉, 배관(40)이 음극방식으로 되는 경우에는 센서(60)의 전류가 (-)의 부호를 가지고 방식전류의 크기에 비례하며, 배관(40)이 간섭에 의한 전식상태에 있을 경우, 센서(60)의 전류는 미주전류의 크기에 비례하여 (+)의 부호를 가지고 변화함을 알 수 있다.When the positive or negative current is applied to the pipe in the state in which the positive electrode of the pipe 40 and the sensor 60 are not connected to FIG. 7 (a), the potential of the pipe 40 and the sensor current are shown. Before the current is applied to the pipe 40, the sensor current is measured with a positive sign, whereas when the cathode current is applied to the pipe 40, the current of the sensor changes to a negative value. . This means that the current flow of the sensor 60 initially flows from the positive electrode (steel pipe) to the negative electrode (copper), and when the current is applied, the direction of the current changes from the negative electrode to the positive electrode. In addition, it can be seen that the current of the sensor 60 also increases in the negative direction in proportion to the magnitude of the cathode current applied to the pipe 40. On the contrary, when an anode current is applied to the pipe 40, the sensor current also changes in the positive direction. That is, when the pipe 40 is a cathode type, the current of the sensor 60 has a negative sign and is proportional to the magnitude of the anticorrosive current, and when the pipe 40 is in an electrical state due to interference, the sensor It can be seen that the current of 60 changes with the sign of (+) in proportion to the magnitude of the vagus current.

또, 도 7 (b)에서와 같이 배관(40)과 센서(60)의 양극을 연결한 경우에도 배관(40)에 인가한 음극 또는 양극전류의 크기와 센서 전류는 비례하나, 센서 전류의 부호와 인가전류 부호간의 상관관계가 잘 성립하지 않아 배관(40)의 전식과 방식 상태를 구별하기에는 어려울 것으로 사료되었다.In addition, even when the anode of the pipe 40 and the sensor 60 are connected as shown in FIG. 7B, the magnitude of the cathode or anode current applied to the pipe 40 and the sensor current are proportional to each other. The correlation between the current and the applied current code is not well established, which makes it difficult to distinguish between the state of the pipe 40 and the system.

다음에 도 7에 따른 측정 결과에 따라 갈바닉 전류와 배관의 방식 전위의 상관 관계를 도 8 및 도 9에 따라 설명한다.Next, the correlation between the galvanic current and the anticorrosion potential of the pipe according to the measurement result according to FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8과 도 9는 앞의 측정 결과를 바탕으로 방식전류 및 방식전위와 센서전류간의 관계를 도출한 것이다. 배관(40)과 센서(60)를 연결하지 않은 경우와 연결한 경우 모두, 방식전류 및 방식전위와 센서전류 간에 다음과 같은 직선적인 관계가 성립함을 알 수 있다.8 and 9 show the relationship between the anticorrosive current, anticorrosive potential, and sensor current based on the above measurement results. It can be seen that the following linear relationship is established between the anticorrosive current and the anticorrosive potential and the sensor current both when the pipe 40 and the sensor 60 are not connected.

* 배관과 센서를 연결하지 않은 경우 *When pipe and sensor are not connected

센서전류(uA/cm2) = (17.2 × 방식전류(mA)) + 1.6Sensor Current (uA / cm2) = (17.2 × Method Current (mA)) + 1.6

센서전류(uA/cm2) = (285.1 × 방식전위(VSCE)) + 267.2Sensor current (uA / cm2) = (285.1 × corrosion potential (VSCE)) + 267.2

* 배관과 센서를 연결한 경우 *When pipe and sensor are connected

센서전류(uA/cm2) = (10.3 × 방식전류(mA)) - 76.3Sensor Current (uA / cm2) = (10.3 × Method Current (mA))-76.3

센서전류(uA/cm2) = (163.7 × 방식전위(VSCE)) + 77.4Sensor current (uA / cm2) = (163.7 × anticorrosive potential (VSCE)) + 77.4

그러나 배관(40)과 센서(60)를 연결하지 않은 경우에는 배관(40)에 인가된 전류의 부호와 센서전류의 부호가 동일하여, 센서전류의 측정을 통한 전식 및 방식 여부를 평가하는데 더 수월할 것으로 사료되었다. However, when the pipe 40 and the sensor 60 are not connected, the sign of the current applied to the pipe 40 and the sign of the sensor current are the same, so that it is easier to evaluate whether the wiring and the method through the measurement of the sensor current. Was supposed to.

이상의 결과를 통해 센서전류의 측정으로 배관(40)의 전식 및 방식여부를 판단할 수 있으며, 배관에 인가되는 전류의 크기도 센서전류의 측정을 통해 모니터링이 가능함을 확인할 수 있었다.Through the above results, it is possible to determine whether the pipe 40 is connected to the pipe 40 by measuring the sensor current, and the magnitude of the current applied to the pipe can be confirmed by monitoring the sensor current.

다음에 센서 전류를 통한 배관(40)의 전식 및 방식 상태의 감지를 위한 상태를 도 10에 따라 설명한다.Next, the state for the detection of the electrical and system conditions of the pipe 40 through the sensor current will be described with reference to FIG.

도 10에 도시된 바와 같이, 배관(40)의 양쪽에 센서(60), (60')를 장착하고, 각각의 센서의 케이블을 영저항 전류계(70)에 연결 하였다. 즉 센서(60)은 미주전류로 인해 부식이 발생하는 지역에 장착하고, 센서(60')는 방식전류가 유입되어 방식이 진행되는 지역에 장착 하였다.As shown in FIG. 10, sensors 60 and 60 ′ were mounted on both sides of the pipe 40, and cables of the respective sensors were connected to the zero resistance ammeter 70. That is, the sensor 60 is mounted in an area where corrosion occurs due to the vagus current, and the sensor 60 'is mounted in an area in which the anticorrosive current flows.

도 10에 도시된 구성에 의해 센서(60), (60')의 전류의 부호가 변화하는 것을 측정하였다. 센서전류의 부호가 변화한다는 것은 센서를 구성하고 있는 양극 및 음극의 전기화학적인 특성이 변화한다는 의미이다. 즉 센서의 구성요소인 강관은 구리에 비해 액티브 하므로 양극으로 작용하였는데, 방식전류가 흐르는 상태에서는 강관과 구리의 극성이 바뀌어 구리가 양극으로 작용하게 된다. 따라서 방식전류가 센서 전극의 전기화학적 특성의 변화에 미치는 영향을 평가하였다.It was measured that the sign of the electric current of the sensors 60 and 60 'changes with the structure shown in FIG. Changing the sign of the sensor current means that the electrochemical characteristics of the positive and negative electrodes of the sensor change. In other words, the steel pipe, which is a component of the sensor, is more active than copper, and thus acts as an anode. In the state of anticorrosive current, the polarity of the steel pipe and copper is changed, and copper acts as an anode. Therefore, the effect of anticorrosive current on the change of electrochemical characteristics of sensor electrode was evaluated.

도 11은 배관에 -5 mA의 방식전류를 인가하였을 때, 배관(40)의 방식전위와 센서구성 전극의 전위변화를 나타낸 것이다. 이때, 센서 전극인 구리와 강은 서로 연결을 하지 않은 상태에서 배관(40)의 방식에 따른 센서 전극의 전위 변화를 각각 독립적으로 측정하였다. 방식전류를 인가하기 전에는 구리의 부식전위가 가장 높고, 배관(40)과 센서(60)의 강의 부식전위는 유사한 것을 알 수 있다. 그러나 배관(40)에 방식전류를 인가하면, 배관뿐만 아니라, 센서 전극인 강관과 구리도 방식이 되며, 이때 구리의 방식전위가 강관의 방식전위에 비해 더 낮은 것을 알 수 있다. 즉 배관(40)에 방식전류가 인가되면 더 낮은 방식전위를 나타내는 구리가 양극으로 작용하고 이에 비해 높은 방식전위를 가지는 강관은 음극으로 작용하며, 이에 따라 측정되는 센서전류의 부호가 (-)로 바뀌게 된다.FIG. 11 shows the potential change of the anticorrosive potential of the pipe 40 and the electrode of the sensor when the anticorrosive current of -5 mA is applied to the pipe. At this time, copper and steel, which are sensor electrodes, independently measured the change in potential of the sensor electrode according to the method of the pipe 40 in the state of not being connected to each other. Before the anticorrosive current is applied, the corrosion potential of copper is the highest, and the corrosion potential of the steel of the pipe 40 and the sensor 60 is similar. However, when the anticorrosive current is applied to the pipe 40, not only the pipe but also the steel pipe and the copper, which are the sensor electrodes, are used. In this case, the anticorrosive potential of copper is lower than that of the steel pipe. That is, when anticorrosive current is applied to the pipe 40, copper having a lower anticorrosive potential acts as an anode, while a steel pipe having a high anticorrosive potential acts as a cathode, and thus the sign of the sensor current measured is negative. Will change.

도 12는 -10 mA의 방식전류를 배관(40)에 10시간 동안 인가한 후, 방식전류 인가를 멈추고 10시간을 유지하였을 때의 배관(40)의 전위와 센서전류의 변화를 나타낸 것이다. 방식전류를 인가하면 센서 전극인 강관과 구리의 극성이 바뀌어 (-)의 센서전류가 측정되며, 방식전류 인가를 멈추면, 다시 강관이 양극이 되어 (+)의 센서전류가 측정되는 것이 관찰되었다.12 shows the change in the potential and the sensor current of the pipe 40 when the anticorrosive current of −10 mA is applied to the pipe 40 for 10 hours and then the application of the anticorrosive current is stopped and maintained for 10 hours. When the anticorrosive current is applied, the polarity of the steel pipe and copper, which are the sensor electrodes, is changed, and the sensor current of (-) is measured. When the anticorrosive current is stopped, the steel pipe becomes the anode again and the positive sensor current is measured. .

다음에 본 발명에 따라 실배관 셀에서 음극방식 및 간섭에 따른 센서전류와의 상관성 규명에 대해 설명한다. 이상의 연구결과를 통해 배관(40) 주위에 매설된 갈바닉 센서(60)는 배관의 간섭 및 음극방식 상태를 모니터링할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 실배관 셀에서 센서의 방식상태 감지에 대 한 특성을 평가하였다.Next, the correlation of the sensor current according to the cathode method and the interference in the actual piping cell according to the present invention will be described. Through the above research results, it was confirmed that the galvanic sensor 60 buried around the pipe 40 can monitor the interference and cathode type of the pipe. Therefore, in this study, we evaluated the characteristics of the sensor's anticorrosive state in the actual pipe cell.

도 13은 -1.6 mA와 -0.8 mA의 방식전류를 배관에 인가하였을 때, 배관의 방식전위와 센서전류의 변화를 나타낸 것이다. 실배관 셀에서도 배관의 방식전위와 센서전류의 변화 거동은 시간에 따라 일치하였다. 즉 센서에서 유기되는 전류의 측정을 통해 배관의 방식전위를 예측할 수 있으며, 이는 도 14와 같이 직선적인 관계를 나타낸다.Figure 13 shows the changes in the corrosion potential and sensor current of the pipe when the anti-corrosion current of -1.6 mA and -0.8 mA is applied to the pipe. In the real pipe cell, the corrosion behavior of the pipe and the change of sensor current were consistent with time. That is, the anticorrosive potential of the pipe can be predicted by measuring the current induced in the sensor, which shows a linear relationship as shown in FIG. 14.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방식 감지 시스템에 의하면 음극방식이 진행 중인 배관의 방식전위를 센서에서 유기되는 갈바닉 전류를 통해 예측을 할 수 있어, 과방식 및 전식에 의한 영향도 갈바닉 전류의 부호 및 크기를 통해 정량적으로 감지할 수 있다는 효과가 얻어진다. As described above, according to the anti-corrosion system according to the present invention, the anticorrosive potential of the pipe in which the negative electrode system is in progress can be predicted through the galvanic current induced by the sensor, and the influence of the over-provisioning and the electroplating also indicates the galvanic current. And quantitatively detectable through size.

또한, 본 발명에 의하면 종래의 장치들에 비해, 무전원으로 철-동 센서 사이에서 유기된 갈바닉 전류와 배관의 방식전위간의 직선적인 상관관계를 통해 배관의 방식상태를 정량적인 수치로 제시하며, 이를 통해 효과적인 유지와 관리를 가능하게 할 수 있고, 사회, 경제적인 측면에서 사회기반시설의 효과적인 관리와 신뢰성 확보에 기여하는 효과도 얻어진다.In addition, according to the present invention, the anticorrosive state of the pipe is presented as a quantitative value through a linear correlation between the galvanic current induced between the iron-copper sensor and the anticorrosive potential of the pipe compared to conventional devices. Through this, effective maintenance and management can be achieved, and the effect of contributing to the effective management and reliability of infrastructure in social and economic aspects is also obtained.

Claims

A system for detecting the condition of the pipes buried in the soil,

Corrosion detection sensor,

It includes a zero-resistance ammeter for detecting the electroplating of the pipe by the vagus current through the sign of the galvanic current is induced in the corrosion detection sensor,

The corrosion detecting sensor includes a cathode formed of the same material as the pipe to be measured and a cathode comprising a copper having a purity of 99.99% or more.

delete

The zero current ammeter of claim 1, wherein

And a galvanic current induced by the corrosion detection sensor and an anticorrosive state of the pipe indirectly by using a characteristic in which the anticorrosive potential of the pipe has a linear correlation.

delete