RU100177U1

RU100177U1 - CATHODE PROTECTION SYSTEM OF THE MAIN PIPELINE

Info

Publication number: RU100177U1
Application number: RU2010106913/22U
Authority: RU
Inventors: Олег Евгеньевич Аксютин; Сергей Викторович Власов; Юрий Анатольевич Горяев; Алексей Евгеньевич Демьянов; Сергей Алексеевич Егурцов; Самвел Эдуардович Мелкумян; Михаил Юрьевич Митрохин; Николай Георгиевич Петров; Роман Владимирович Пиксайкин; Александр Михайлович Проскуряков; Александр Иванович Степаненко
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпромэнергодиагностика"
Priority date: 2010-02-27
Filing date: 2010-02-27
Publication date: 2010-12-10

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для защиты магистральных трубопроводов (МТ) от электрохимической коррозии. Существо полезной модели заключается в том, что вдоль МТ располагают n систем катодной защиты (СКЗ) с приемопередающими радиомодемами, которые направляют на центральный пункт мониторинга (ЦПМ) информацию о коррозионной активности грунта в n контрольных точках. На ЦПМ проводится анализ результатов измерений. После чего на соответствующий пункт СКЗ направляется сигнал, корректирующий эффективность действия СКЗ на контрольном участке. (1 н.п. и 2 з.п.ф. п.м.; 1 ил.). The utility model relates to pipeline transport and can be used to protect trunk pipelines (MT) from electrochemical corrosion. The essence of the utility model lies in the fact that along the MT there are n cathodic protection systems (RMS) with transceiver radio modems, which send information on the soil corrosion activity at n control points to the central monitoring point (CPM). At the MTC, an analysis of the measurement results is carried out. After that, a signal is sent to the corresponding point of the VHC, correcting the effectiveness of the action of the VHC in the control area. (1 n.p. and 2 s.p.ph.ph.m .; 1 ill.).

Description

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для защиты магистральных трубопроводов (МТ) от электрохимической коррозии.The utility model relates to pipeline transport and can be used to protect trunk pipelines (MT) from electrochemical corrosion.

Известна система катодной защиты (СКЗ) принятая за прототип, содержащая источник постоянного тока (ИПТ), соединенный отрицательным полюсом с МТ, а положительным - с анодом, заделанным в землю, а также измерительный пункт, включающий электрод сравнения и вольтметр, подключенный к МТ и электроду сравнения /И.В.Стрижевский и др. «Защита металлических сооружений от подземной коррозии. Справочник М., Недра, 1981, с.181, рис.5.14/.Known cathodic protection system (RMS) adopted for the prototype, containing a constant current source (IPT) connected by a negative pole to the MT, and a positive one - with the anode embedded in the ground, as well as a measuring point, including a reference electrode and a voltmeter connected to the MT and reference electrode / I.V. Strizhevsky et al. “Protection of metal structures from underground corrosion. Handbook M., Nedra, 1981, p. 181, fig. 5.14 /.

Недостатком прототипа является невозможность проведения мониторинга коррозионной активности грунта вдоль МТ для оптимальной катодной защиты большого контролируемого участка МТ, пролегающего в зонах с различной коррозионной активностью грунта.The disadvantage of the prototype is the inability to monitor soil corrosion activity along the MT for optimal cathodic protection of a large controlled area of MT, which runs in areas with different soil corrosion activity.

Техническим результатом, получаемым от внедрения полезной модели, является получение возможности оптимальной катодной защиты МТ, пролегающего в зонах с переменной во времени коррозионной активностью грунта.The technical result obtained from the implementation of the utility model is to obtain the possibility of optimal cathodic protection of MT, which lies in areas with time-varying corrosion activity of the soil.

Данный технический результат достигают за счет того, что известная СКЗ, содержащая источник постоянного тока, соединенный отрицательным полюсом с трубопроводом, а положительным - с анодом, заделанным в землю, а также измерительный пункт, включающий электрод сравнения и вольтметр, подключенный к трубопроводу и электроду сравнения, дополнительно содержит (n-1) источников постоянного тока, соединенных отрицательным полюсом с (n-1) контрольными точками трубопровода, расположенными на нем с заданным пространственным шагом, а положительным - с (n-1) дополнительными анодами, заделанными в землю, а также (n-1) аналогичных дополнительных измерительных пунктов, включающих (n-1) электродов сравнения и (n-1) вольтметров, подключенных к трубопроводу и соответствующим электродам сравнения, при этом каждый из n измерительных пунктов дополнительно содержит блок управления, соединенный выходом с управляемым входом соответствующего источника тока и три радиомодема, а также центральный пункт мониторинга эффективности действия катодной защиты, причем выходы n вольтметров соединены с управляемыми входами соответствующих первых радиомодемов, управляемые входы источников постоянного тока соединены с выходами соответствующих блоков управления, входы которых подключены к выходам соответствующих вторых радиомодемов, выход третьего радиомодема соединен с центральным пунктом мониторинга эффективности действия катодной защиты, и все 2n первых и вторых радиомодемов связаны по радиоканалу с третьим радиомодемом, где n=2, 3….This technical result is achieved due to the fact that the known RMS containing a direct current source connected by a negative pole to the pipeline, and by a positive one with an anode embedded in the ground, as well as a measuring station including a reference electrode and a voltmeter connected to the pipeline and reference electrode , additionally contains (n-1) DC sources connected by a negative pole to (n-1) control points of the pipeline located on it with a given spatial step, and positive - with (n- 1) additional anodes embedded in the ground, as well as (n-1) similar additional measuring points, including (n-1) reference electrodes and (n-1) voltmeters connected to the pipeline and corresponding reference electrodes, each of n measuring points further comprises a control unit connected to the output with a controlled input of the corresponding current source and three radio modems, as well as a central point for monitoring the effectiveness of the cathodic protection, and the outputs of n voltmeters are connected to controlled the inputs of the corresponding first radio modems, the controlled inputs of the DC sources are connected to the outputs of the respective control units, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding second radio modems, the output of the third radio modem is connected to a central point for monitoring the effectiveness of the cathodic protection, and all 2n of the first and second radio modems are connected via a radio channel with the third radio modem, where n = 2, 3 ....

В системе величину пространственного шага между контрольными точками магистрального трубопровода задают меньшим его среднего значения в местах повышенной опасности преимущественно при переходах трубопроводов через дороги и при их взаимных пересечениях.In the system, the spatial step between the control points of the main pipeline is set lower than its average value in places of increased danger mainly when the pipelines cross the roads and at their intersections.

В системе величину пространственного шага между контрольными точками магистрального трубопровода задают меньше его среднего значения в местах повышенной коррозийной опасности для трубопровода, преимущественного на участках, в которых скорость коррозии превышает значение 3 мм в год.In the system, the spatial step between the control points of the main pipeline is set less than its average value in places of increased corrosion hazard for the pipeline, mainly in areas where the corrosion rate exceeds 3 mm per year.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена схема СКЗ МТ.The utility model is illustrated by the drawing, which shows the scheme of the SCZ MT.

СКЗ содержит n ИПТ 1₁…1_n, соединенных отрицательными полюсами с МТ 2, а положительными - с анодами 3₁…3_n, заделанными в землю.RMS contains n IPT 1 ₁ ... 1 _n connected by negative poles to MT 2, and positive - with anodes 3 ₁ ... 3 _n , embedded in the ground.

Имеется также n измерительных пунктов, включающих электроды сравнения 4₁…4_n (ЭС 4₁…4_n), вольтметры 5₁…5_n, блоки 6₁…6_n управления (БУ 6₁…6_n).There are also n measuring points, including reference electrodes 4 ₁ ... 4 _n (ES 4 ₁ ... 4 _n ), voltmeters 5 ₁ ... 5 _n , control units 6 ₁ ... 6 _n (control unit 6 ₁ ... 6 _n ).

Система включает в себя передающие радиомодемы 7₁…7_n (РМ 7₁…7_n) и приемные радиомодемы 8₁…8_n (РМ 8₁…8_n), а также центральный пункт 9 мониторинга (ЦПМ 9) эффективности действия СКЗ МТ, снабженный приемопередающим радиомодемом 10 (РМ 10).The system includes transmitting radio modems 7 ₁ ... 7 _n (PM 7 ₁ ... 7 _n ) and receiving radio modems 8 ₁ ... 8 _n (PM 8 ₁ ... 8 _n ), as well as a central monitoring station 9 (CPM 9) of the effectiveness of the RMS MT equipped with a transceiver radio modem 10 (PM 10).

Электрические связи системы представлены на чертеже.The electrical connections of the system are shown in the drawing.

Вольтметры 5₁…5_n подключены к соответствующим ЭС 4₁…4_n и МТ 2. Выходы вольтметров соединены с управляемыми входами соответствующих РМ 7₁…7_n. Управляемые входы ИПТ 1₁…1_n соединены с выходами соответствующих БУ 6₁…6_n, входы которых подключены к выходам соответствующих РМ 8₁…8_n.Voltmeters 5 ₁ ... 5 _{n are} connected to the corresponding ES 4 ₁ ... 4 _n and MT 2. The outputs of the voltmeters are connected to the controlled inputs of the corresponding PM 7 ₁ ... 7 _n . The controlled inputs of the IPT 1 ₁ ... 1 _{n are} connected to the outputs of the corresponding control units 6 ₁ ... 6 _n , the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding PM 8 ₁ ... 8 _n .

РМ 10 соединен двухсторонней связью с ЦПМ 9.PM 10 is connected by two-way communication with the CPM 9.

Контрольные точки A₁…A_n на МТ 2 задают с шагом меньшим его среднего значения в местах с повышенной опасностью, например, при переходах МТ через дороги, в местах взаимного пересечения МТ, а также в местах с повышенной коррозийной опасностью для МТ, например, в болотах, где скорость коррозии превышает значение 3 мм в год.The control points A ₁ ... A _n on MT 2 are set with a step smaller than its average value in places with increased danger, for example, when MT crosses roads, at points of mutual intersection of MT, and also in places with increased corrosion hazard for MT, for example, in marshes where the corrosion rate exceeds a value of 3 mm per year.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

С помощью n измерительных пунктов проводят непрерывный контроль коррозионной активности грунта. Результаты измерений передают с помощью РМ 7₁…7_n и РМ 10 на ЦПМ 9.Using n measuring points, continuous monitoring of soil corrosion activity is carried out. The measurement results are transmitted using PM 7 ₁ ... 7 _n and PM 10 to the CPM 9.

На ЦПМ 9 проводится мониторинг коррозионной активности грунта вдоль контролируемого участка МТ 2 (между точками A₁…A_n). После проведенного компьютерного анализа результатов измерений ЦПМ 9 передает с помощью РМ 10 и РМ 8₁…8_n управляющие сигналы на управляемые входы ИПТ 1₁…1_n, которые таким образом корректируют величины катодных токов, чтобы эффективность катодной защиты МТ 2 оставалась на соответствующем уровне во всех контрольных точках системы.At CPM 9, soil corrosion activity is monitored along a controlled portion of MT 2 (between points A ₁ ... A _n ). After a computer analysis of the measurement results, the CPM 9 transmits using PM 10 and PM 8 ₁ ... 8 _n control signals to the controlled inputs of the IPT 1 ₁ ... 1 _n , which thus adjust the cathode currents so that the cathodic protection efficiency of MT 2 remains at the appropriate level at all control points of the system.

Таким образом любое повышение коррозионной активности грунта компенсируется соответствующим повышением эффективности действия уровня СКЗ. Чем достигается поставленный технический результат.Thus, any increase in the soil corrosion activity is compensated by a corresponding increase in the efficiency of the action of the RMS level. How is the technical result achieved.

Claims

1. The cathodic protection system of the main pipeline, containing a direct current source connected by a negative pole to the pipeline, and a positive one - with an anode embedded in the ground, as well as a measuring point, including a reference electrode and a voltmeter connected to the pipe and the reference electrode, characterized in which additionally contains (n-1) DC sources connected by a negative pole to (n-1) control points of the pipeline located on it with a given spatial step, and positive m - with (n-1) additional anodes embedded in the ground, as well as (n-1) similar additional measuring points, including (n-1) reference electrodes and (n-1) voltmeters connected to the pipeline and corresponding reference electrodes wherein each of the n measuring points further comprises a control unit connected by an output to the controlled input of the corresponding current source, and three radio modems, as well as a central point for monitoring the effectiveness of the cathodic protection, and the outputs of n voltmeters are connected to the control by the input inputs of the corresponding first radio modems, the controlled inputs of the DC sources are connected to the outputs of the corresponding control units, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding second radio modems, the output of the third radio modem is connected to a central point for monitoring the effectiveness of the cathodic protection and all 2n of the first and second radio modems are connected via a radio channel to the third radio modem, where n = 2, 3 ....

2. The system according to claim 1, characterized in that the spatial step between the control points of the main pipeline is set lower than its average value in places of increased danger mainly when the pipelines cross the roads and at their intersections.

3. The system according to claim 1, characterized in that the spatial step between the control points of the main pipeline is set less than its average value in places of increased corrosion hazard for the pipeline, mainly in areas where the corrosion rate exceeds 3 mm per year.