RU117923U1 - Устройство телеметрии протекторной защиты подземного оборудования - Google Patents
Устройство телеметрии протекторной защиты подземного оборудования Download PDFInfo
- Publication number
- RU117923U1 RU117923U1 RU2012110458/02U RU2012110458U RU117923U1 RU 117923 U1 RU117923 U1 RU 117923U1 RU 2012110458/02 U RU2012110458/02 U RU 2012110458/02U RU 2012110458 U RU2012110458 U RU 2012110458U RU 117923 U1 RU117923 U1 RU 117923U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- telemetry
- power supply
- protector
- peltier thermoelectric
- Prior art date
Links
Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Устройство телеметрии протекторной защиты подземного оборудования, включающее блок телеметрии, блок связи и блок питания, отличающееся тем, что блок питания выполнен в виде теплопроводной трубки, верхний конец которой размещен выше поверхности земли, а нижний конец - ниже поверхности земли, термоэлектрического преобразователя Пельтье и резервного источника постоянного тока, при этом термоэлектрический преобразователь Пельтье установлен так, что градиент температур между верхним и нижним концами теплопроводной трубки подан на физически разнородные элементы цепи термоэлектрического преобразователя Пельтье, при этом выходы блока питания подключены к питающим клеммам блока телеметрии и блока связи.
Description
Полезная модель относится к средствам для электрохимической защиты подземных трубопроводов, оборудования и металлических конструкций зданий, сооружений.
Методы защиты подземных металлических трубопроводов и металлических конструкций зданий, сооружений от коррозии подразделяются на пассивные и активные.
Пассивный метод защиты от коррозии предполагает создание непроницаемого барьера между металлом трубопровода и окружающим его грунтом. Это достигается нанесением на трубу специальных защитных покрытий (битум, каменноугольный пек, полимерные ленты, эпоксидные смолы и пр). Однако, на практике не удается добиться полной сплошности изоляционного покрытия. В процессе строительства и эксплуатации в изоляционном покрытии возникают трещины, задиры, вмятины и другие дефекты. Наиболее опасными являются сквозные повреждения защитного покрытия, где, практически, и протекает грунтовая коррозия.
Одновременно с пассивными методами защиты трубопровода от коррозии, одновременно применяется и активная защита, связанная с управлением электрохимическими процессами, протекающими на границе металла трубы и грунтового электролита. Активный метод защиты от коррозии осуществляется путем катодной поляризации и основан на снижении скорости растворения металла по мере смещения его потенциала коррозии в область более отрицательных значений, чем естественный потенциал. Катодную защиту трубопроводов можно осуществить применением магниевых жертвенных анодов-протекторов (гальванический метод), либо применением внешних источников постоянного тока, минус которых соединяется с трубой, а плюс - с анодным заземлением (электрический метод).
На практике в качестве жертвенных гальванических анодов используются протекторы из магниевых, алюминиевых и цинковых сплавов. Известен, например, протектор для защиты от коррозии газонефтепродуктопроводов, состоящий из анода, выполненного в виде металлической отливки магниевого сплава и контактного сердечника, размещенного в мешке, заполненном порошкообразным активатором, через горловину которого пропущен изолированный провод, соединяющий контактный сердечник анода с защищаемым сооружением, отличающийся тем, что место соединения изолированного провода с контактным сердечником анода изолировано от внешней среды диэлектриком, см. патент РФ №69522.
Активный метод защиты от коррозии осуществляется путем катодной поляризации и основан на снижении скорости растворения металла по мере смещения его потенциала коррозии в область более отрицательных значений, чем естественный потенциал. Для защиты подземных трубопроводов от коррозии по трассе их залегания сооружаются станции катодной защиты. В состав станций катодной защиты входят источник постоянного тока (защитная установка), анодное заземление, контрольно-измерительный пункт, соединительные провода и кабели. Катодная защита внешними источниками тока более сложная и трудоемкая, но она мало зависит от удельного сопротивления грунта и имеет неограниченный энергетический ресурс.
Известна, например, система катодной защиты магистральных трубопроводов, которая включает катодно-поляризуемый трубопровод и установку катодной защиты, при этом каждая установка катодной защиты содержит катодную станцию (преобразователь), пункты приема и регистрации информации, источник сетевого электроснабжения, глубинное анодное заземление, блок измерения и обработки информации, датчик поляризационного потенциала, датчик скорости коррозии, блок приема и передачи, электрод сравнения, блок логики, телеизмерения и телерегулирования, блок коммутации и измерения параметров защиты, см. патент РФ №2202001.
Протекторные защиты, также как и системы катодной защиты требуют постоянного производства удаленных измерений, сбора информации и передачи ее соответствующим операторам. Эту задачу выполняют известные средства телеметрии.
Известна, например, система катодной защиты, включающая катодно-поляризуемый трубопровод, установки катодной защиты, при этом каждая установка катодной защиты содержит катодную станцию, источник сетевого электроснабжения, глубинное анодное заземление, датчик поляризационного потенциала, блок телеметрии и телеуправления и блок коммутации, отличающаяся тем, что каждая установка катодной защиты дополнительно содержит резервную катодную станцию, блок автоматического включения резервной катодной станции, блок контроля времени наработки и блок грозозащиты, при этом первый вход блока автоматического включения резерва соединен с основной катодной станцией, второй вход - с резервной катодной станцией, третий вход блока автоматического включения резерва через блок контроля времени наработки, блок коммутации входных и выходных цепей и блок грозозащиты соединен с сетевым кабелем, а четвертый вход через блок контроля времени наработки, блок коммутации входных и выходных цепей и блок грозозащиты соединен с датчиком потенциала, первый выход блока автоматического включения резерва соединен с основной катодной станцией, второй выход - с резервной катодной станцией, третий выход блока автоматического включения резерва через блок контроля времени наработки, блок коммутации входных и выходных цепей и блок грозозащиты соединен с трубопроводом, а четвертый выход блока автоматического включения резерва через блок контроля времени наработки, блок коммутации входных и выходных цепей и блок грозозащиты соединен с кабелем анодного заземления, см. патент РФ №71985.
Для контроля параметров и состояния средств протекторной электрохимической защиты применяются различные системы телеметрии, связь с которыми осуществляется по GSM каналам. Поскольку протекторная защита зачастую применяется в труднодоступных необжитых районах, возникают проблемы с электропитанием систем контроля, поскольку сооружение специальных линий электроснабжения вдоль трассы трубопровода дорого и зачастую затруднительно.
Задачей полезной модели является обеспечение автономного электроснабжения системы телеметрии контроля протекторной защиты протяженных трубопроводов.
Сущность заявляемой полезной модели выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Устройство телеметрии протекторной защиты подземного оборудования, включающее блок телеметрии, блок связи и блок питания, характеризующееся тем, что источник питания выполнен в виде теплопроводной трубки, верхний конец которой размещен выше поверхности земли, а нижний конец - ниже поверхности земли, термоэлектрического преобразователя Пельтье и резервного источника постоянного тока, при этом термоэлектрический преобразователь Пельтье установлен так, что градиент температур между верхним и нижним концами теплопроводной трубки подан на физически разнородные элементы цепи термоэлектрического преобразователя Пельтье, при этом выходы блока питания подключены к питающим клемма блока телеметрии и блока связи.
За счет реализации отличительных признаков полезной модели достигается технический результат, заключающийся в том, что при достаточной разности температур между поверхностью земли (окружающей средой) и подземной зоной, до которой заглублен нижний конец теплопроводной трубки (ниже уровня промерзания) термоэлектрический преобразователь Пельтье вырабатывает ток, который питает блок телеметрии и блок связи.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема заявленного устройства.
Устройство телеметрии протекторной защиты подземного оборудования включает блок телеметрии 1, блок связи 2 и блок питания 3, который выполнен в виде теплопроводной трубки 4, верхний конец которой размещен выше поверхности земли, а нижний конец - ниже поверхности земли, термоэлектрического преобразователя Пельтье 5 и резервного источника постоянного тока 6. Термоэлектрический преобразователь Пельтье 5 установлен так, что градиент температур между верхним и нижним концами теплопроводной трубки 4 подан на физически разнородные элементы цепи термоэлектрического преобразователя Пельтье 5, при этом выходы блока питания 3 подключены к питающим клеммам блока телеметрии 1 и блока связи 2. Заявленное устройство обеспечивает телеметрию протекторной защиты подземного оборудования 7, которое соединено с анодом 8, а блок телеметрии 1 связан с измерительным электродом 9.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Блок телеметрии 1 снимает показания с измерительного электрода, о значениях поляризационного потенциала защищаемого оборудования 7, который соединен с измерительным электродом 9 и защищаемым объектом 7. Работа термоэлектрический преобразователя Пельтье 5 основана на известном эффекте Пельтье, который заключается в том, что при протекании электрического тока через соединение двух металлов, сплавов или полупроводников происходит выделение или поглощение тепла. Эффект обратим - т.е. если на физически разнородных элементах цепи создать градиент температуры, в цепи потечет ток. В настоящее время серийно выпускаются термоэлектрические преобразователи Пельтье, предназначенные как для использования в составе холодильных установок различного назначения, так и как специализированные модули для генерации энергии.
Тепловая трубка 4 передает температуру подземной зоны на поверхность элемента Пельтье. При разности температур между поверхностью земли (окружающей средой) и подземной зоной (ниже уровня промерзания) термоэлектрический преобразователь Пельтье 5 вырабатывает электрический ток и таким образом блок питания 3 обеспечивает энергоснабжение блока телеметрии 1 и блока связи 2, а также подзаряжает резервный источник постоянного тока 6, например, буферную аккумуляторную батарею, которая питает устройство во время, когда градиент температуры становится равен нулю, т.е. когда температура подземной зоны сравняется с температурой окружающей среды.
Заявленное устройство по сравнению с аналогами обеспечивает экономию электроэнергии для питания устройств телеметрии протекторных защит подземных трубопроводов и другого оборудования, а так же обеспечивает возможность устанавливать блоки телеметрии там, где ранее этого сделать было невозможно, ввиду отсутствия источников электроэнергии.
Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление полезной модели в том виде, как она охарактеризована в формуле полезной модели. Предложенное устройство может быть изготовлено промышленным способом с использованием известных материалов и технических средств.
Claims (1)
- Устройство телеметрии протекторной защиты подземного оборудования, включающее блок телеметрии, блок связи и блок питания, отличающееся тем, что блок питания выполнен в виде теплопроводной трубки, верхний конец которой размещен выше поверхности земли, а нижний конец - ниже поверхности земли, термоэлектрического преобразователя Пельтье и резервного источника постоянного тока, при этом термоэлектрический преобразователь Пельтье установлен так, что градиент температур между верхним и нижним концами теплопроводной трубки подан на физически разнородные элементы цепи термоэлектрического преобразователя Пельтье, при этом выходы блока питания подключены к питающим клеммам блока телеметрии и блока связи.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012110458/02U RU117923U1 (ru) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Устройство телеметрии протекторной защиты подземного оборудования |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012110458/02U RU117923U1 (ru) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Устройство телеметрии протекторной защиты подземного оборудования |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU117923U1 true RU117923U1 (ru) | 2012-07-10 |
Family
ID=46848906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012110458/02U RU117923U1 (ru) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Устройство телеметрии протекторной защиты подземного оборудования |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU117923U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU173989U1 (ru) * | 2017-02-16 | 2017-09-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-Э.С." | Термоэлектрический генератор |
-
2012
- 2012-03-19 RU RU2012110458/02U patent/RU117923U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU173989U1 (ru) * | 2017-02-16 | 2017-09-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-Э.С." | Термоэлектрический генератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111910188A (zh) | 埋地钢质管道阴极保护的全智能测试装置以及测试桩 | |
KR101604344B1 (ko) | 저전력 기반의 고속 이동식 지하 매설배관 방식전위 측정 시스템 | |
RU117923U1 (ru) | Устройство телеметрии протекторной защиты подземного оборудования | |
CN104611707B (zh) | 一种用于地下管路的阴极保护方法及装置 | |
CN105506645A (zh) | 一种接地线的防腐装置及防腐方法 | |
CN206814849U (zh) | 一种新型便捷可移动的阴极保护撬装设备 | |
JP5994002B1 (ja) | ケーブル被覆損傷位置検出方法、およびケーブル被覆損傷位置検出装置 | |
CN109868481B (zh) | 油气管道受高压直流输电线路接地极址干扰的防护方法 | |
CN204185573U (zh) | 一种接地线的防腐装置 | |
RU124686U1 (ru) | Устройство для электрохимической защиты трубопроводов и металлических конструкций зданий, сооружений | |
CN215218493U (zh) | 一种核电厂埋地管道区域性阴极保护试验场 | |
CN103116114B (zh) | 一种直流融冰装置地线融冰模式下的故障测距方法和系统 | |
CN108203833A (zh) | 一种钢筋混凝土监测装置 | |
CN206768224U (zh) | 塔杆阴极保护装置和塔杆 | |
RU124687U1 (ru) | Устройство для электрохимической защиты подземных трубопроводов и оборудования | |
JP2018141215A (ja) | 直流迷走電流腐食リスクの計測評価方法 | |
RU2701706C1 (ru) | Система дистанционного контроля состояния подземных трубопроводов | |
CN202830171U (zh) | 一种具有防腐功能的拉索结构 | |
CN102392256A (zh) | 埋地钢质管道风光电互补网络式防腐系统 | |
RU120655U1 (ru) | Устройство для катодной защиты протяженного участка подземного сооружения | |
CN207793436U (zh) | 一种埋地管道阴极保护系统 | |
CN105112922A (zh) | 一种电力接地装置外加电流阴极保护系统 | |
CN204151417U (zh) | 一种飞溅区钢结构多层防护监测和应急保障系统 | |
CN202989283U (zh) | 管道防腐装置 | |
CN205115607U (zh) | 一种阴极保护电流监测装置 |