RU167042U1

RU167042U1 - UNDERGROUND PIPELINES CORROSION SPEED MONITORING DEVICE

Info

Publication number: RU167042U1
Application number: RU2016128689/28U
Authority: RU
Inventors: Николай Юрьевич Воробьев; Сергей Николаевич Пахомов; Геннадий Юрьевич Царьков; Михаил Владимирович Панарин
Original assignee: Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула"
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2016-12-20

Abstract

Устройство мониторинга скорости коррозии подземных трубопроводов, содержащее корпус, единичные индикаторы, выполненные из того же материала, что и подземные металлические сооружения, каждый индикатор имеет определенный расчетный диаметр, обеспечивающий заданное время работы от момента установки его в грунт до полного разрушения под воздействием почвенной коррозии, общий проводник и информационные проводники контуров, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде набора отдельных попарно чередующихся контуров, конструктивно связанных между собой гибкими электропроводящими и диэлектрическими элементами, причем в одном из попарно чередующихся контуров единичные индикаторы располагаются сначала вдоль, а затем поперек залегания трубопровода, а в другом - единичные индикаторы располагаются сначала поперек, а затем вдоль залегания трубопровода, единичные индикаторы каждого контура с одной стороны электрически соединены с гибким электропроводящим элементом, а с другой стороны механически закреплены гибким диэлектрическим элементом и электрически соединены с информационными проводниками контуров, общий проводник электрически соединен с гибким электропроводящим элементом, количество связанных попарно чередующихся контуров выбирается из условия охвата не менее половины окружности трубопровода.A device for monitoring the corrosion rate of underground pipelines, comprising a housing, single indicators made of the same material as underground metal structures, each indicator has a specific design diameter that provides a specified time from the moment it is installed in the ground until it is completely destroyed by soil corrosion, a common conductor and information conductors circuits, characterized in that the housing is made in the form of a set of separate pairwise alternating circuits, structurally connected x between each other by flexible electrically conductive and dielectric elements, and in one of the pairwise alternating circuits, the individual indicators are located first along and then across the bedding, and in the other, the individual indicators are located first across and then along the bedding, single indicators of each circuit with one the sides are electrically connected to a flexible electrically conductive element, and on the other hand, mechanically secured by a flexible dielectric element and electrically connected to information contour conductors, a common conductor is electrically connected to a flexible electrically conductive element, the number of coupled alternating circuits connected in pairs is selected from the condition that at least half the circumference of the pipeline is covered.

Description

Полезная модель относится к области защиты от коррозии и может быть использована для определения коррозионного состояния подземных трубопроводов и оценки эффективности их защиты.The utility model relates to the field of corrosion protection and can be used to determine the corrosion state of underground pipelines and evaluate the effectiveness of their protection.

Известно устройство измерения скорости коррозии подземных металлических сооружений, которое содержит не менее трех индикаторов скорости коррозии различной толщины (0.3 мм, 0,4 мм, 0,5 мм) и шириной не более 2-х мм, присоединенных одним концом к контрольной (контактной) пластине. Индикаторы и контрольная пластина изготовлены из того же материала, что и подземные металлические сооружения (трубопроводы). Индикаторы расположены на расстоянии не менее 3-х мм друг от друга. К контрольной пластине и противоположным концам индикаторов присоединены контрольные проводники с указателями толщины индикаторов скорости коррозии. Внутренняя поверхность индикаторов скорости коррозии изолирована антикоррозионным покрытием. Блок индикаторов скорости коррозии и контрольная пластина вмонтированы в диэлектрический корпус. Контрольная пластина присоединена к подземному металлическому сооружению (трубопроводу). Путем периодического измерения электропроводимости цепи между трубопроводом и каждым из индикаторов скорости коррозии определяется момент разрушения индикаторов (Патент на изобретение RU №2161789, кл. G01N 17/00, опубл. 10.01.2001).A device is known for measuring the corrosion rate of underground metal structures, which contains at least three indicators of the corrosion rate of various thicknesses (0.3 mm, 0.4 mm, 0.5 mm) and a width of not more than 2 mm attached at one end to the control (contact) plate. Indicators and a control plate are made of the same material as underground metal structures (pipelines). Indicators are located at a distance of at least 3 mm from each other. To the control plate and opposite ends of the indicators are connected control wires with indicators of the thickness of the corrosion rate indicators. The inner surface of the corrosion rate indicators is insulated with an anti-corrosion coating. The block of corrosion rate indicators and the control plate are mounted in a dielectric housing. The control plate is attached to an underground metal structure (pipeline). By periodically measuring the electrical conductivity of the circuit between the pipeline and each of the corrosion rate indicators, the moment of destruction of the indicators is determined (Patent for invention RU No. 2161789, class G01N 17/00, publ. 10.01.2001).

Основными недостатками устройства являются низкая точность и отсутствие возможности измерения скорости коррозии под действием полей от внешнего электрооборудования в различных направлениях по отношению к подземному трубопроводу.The main disadvantages of the device are low accuracy and the inability to measure the corrosion rate under the influence of fields from external electrical equipment in various directions with respect to the underground pipeline.

Известен многоканальный датчик коррозии подземных трубопроводов, содержащий диэлектрический корпус с вмонтированным измерительным модулем, выполненным в виде набора пластин различного сечения с размещенными на них выходными обмотками и объединяющего магнитопровода с входной обмоткой (Патент на полезную модель RU №98243, кл.G01N 17/04, опубл. 01.06.2010).Known multi-channel corrosion sensor of underground pipelines, containing a dielectric housing with a built-in measuring module, made in the form of a set of plates of different sections with the output windings placed on them and combining the magnetic circuit with the input winding (Utility Model Patent RU No. 98243, class G01N 17/04, publ. 06/01/2010).

Основной недостаток устройства состоит в отсутствии возможности измерения скорости коррозии под действием полей от внешнего электрооборудования в различных направлениях по отношению к подземному трубопроводу.The main disadvantage of the device is the inability to measure the corrosion rate under the influence of fields from external electrical equipment in various directions with respect to the underground pipeline.

Известно устройство, содержащее диэлектрический корпус с контактными пластинами к которым присоединены единичные индикаторы из того же материала, что и подземные металлические сооружения, каждый индикатор имеет определенный расчетный диаметр, обеспечивающий заданное время работы от момента установки его в грунт до полного разрушения под воздействием почвенной коррозии (Патент на полезную модель RU №33229, кл.G01N 17/00, опубл. 10.10.2003).A device is known that contains a dielectric casing with contact plates to which individual indicators of the same material as underground metal structures are attached, each indicator has a specific design diameter that provides a predetermined time from the moment it is installed in the ground until it is completely destroyed by soil corrosion ( Utility Model Patent RU No. 33299, class G01N 17/00, published on 10/10/2003).

Наиболее близкое к заявляемой полезной модели устройство содержит корпус, выполненный виде отдельных контуров, единичные индикаторы из того же материала, что и подземные металлические сооружения, каждый индикатор имеет определенный расчетный диаметр, обеспечивающий заданное время работы от момента установки его в грунт до полного разрушения под воздействием почвенной коррозии, общий проводник и информационные проводники контуров, причем диэлектрический корпус выполнен в виде трех ортогонально расположенных контуров, в первом контуре единичные индикаторы ориентированы вдоль направления залегания подземного трубопровода, во втором - поперек, а в третьем контуре - вертикально относительно залегания подземного трубопровода (Патент на полезную модель RU №160685, кл. G01N 17/04, опубл. 27.03.2016).Closest to the claimed utility model, the device contains a housing made in the form of separate loops, individual indicators of the same material as underground metal structures, each indicator has a specific design diameter that provides a specified operating time from the moment it is installed in the ground until it is completely destroyed under the influence soil corrosion, a common conductor and information conductors circuits, and the dielectric casing is made in the form of three orthogonally located circuits, in the first circuit e single indicators are oriented along the direction of occurrence of an underground pipeline, in the second - transversely, and in the third circuit - vertically relative abundance underground pipeline (utility model patent RU №160685, Cl G01N 17/04, published 03.27.2016..).

Недостаток устройства состоит в том, что оно позволяет измерять скорость коррозии лишь в трех ортогонально расположенных относительно залегания подземного трубопровода плоскостях, что не обеспечивает мониторинг скорости коррозии трубопровода по поверхности его окружности и снижает точность измерений для получения достоверной информации о процессе коррозии трубопровода под действием полей от внешнего электрооборудования по всей его поверхности.The disadvantage of this device is that it allows you to measure the corrosion rate only in three planes orthogonally relative to the underground pipeline, which does not monitor the rate of corrosion of the pipeline along the surface of its circumference and reduces the accuracy of measurements to obtain reliable information about the corrosion process of the pipeline under the influence of fields external electrical equipment over its entire surface.

Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в обеспечении возможности мониторинга скорости коррозии трубопровода по всей поверхности его окружности и повышении точности измерений для получения достоверной информации о процессе коррозии трубопровода под действием полей от внешнего электрооборудования по всей его поверхности.The technical problem solved by the proposed utility model is to provide the ability to monitor the corrosion rate of the pipeline along the entire surface of its circumference and increase the accuracy of measurements to obtain reliable information about the corrosion process of the pipeline under the influence of fields from external electrical equipment across its entire surface.

Техническая задача, решается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, единичные индикаторы, выполненные из того же материала, что и подземные металлические сооружения, каждый индикатор имеет определенный расчетный диаметр, обеспечивающий заданное время работы от момента установки его в грунт до полного разрушения под воздействием почвенной коррозии, общий проводник и информационные проводники контуров, корпус выполнен в виде набора отдельных попарно чередующихся контуров, конструктивно связанных между собой гибкими электропроводящими и диэлектрическими элементами, причем в одном из попарно чередующихся контуров единичные индикаторы располагаются сначала вдоль, а затем поперек залегания трубопровода, а в другом - единичные индикаторы располагаются сначала поперек, а затем вдоль залегания трубопровода, единичные индикаторы каждого контура с одной стороны электрически соединены с гибким электропроводящим элементом, а другой стороны механически закреплены гибким диэлектрическим элементом и электрически соединены с информационными проводниками контуров, общий проводник электрически соединен с гибким электропроводящим элементом, количество связанных попарно чередующихся контуров выбирается из условия охвата не менее половины окружности трубопровода.The technical problem is solved by the fact that in the known device containing the housing, single indicators made of the same material as underground metal structures, each indicator has a specific design diameter that provides a given operating time from the moment it is installed in the ground until it is completely destroyed soil corrosion, the common conductor and the information conductors of the circuits, the housing is made in the form of a set of separate pairwise alternating circuits, structurally interconnected by flexible electric conductive and dielectric elements, and in one of the pairwise alternating circuits, the individual indicators are located first along and then across the bedding of the pipeline, and in the other, the individual indicators are located first across and then along the bedding of the pipeline, the individual indicators of each circuit on one side are electrically connected to flexible electrically conductive element, and on the other hand mechanically fixed by a flexible dielectric element and electrically connected to the information conductors circuit in, the common conductor is electrically connected to a flexible conductive member, the number of associated pairs of alternating loops coverage conditions selected from at least half the circumference of the conduit.

На фигуре представлена структура устройства мониторинга скорости коррозии подземных трубопроводов.The figure shows the structure of the device for monitoring the corrosion rate of underground pipelines.

Устройство содержит корпус 1, единичные индикаторы 2, выполненные из того же материала, что и подземные металлические сооружения, каждый индикатор имеет определенный расчетный диаметр, обеспечивающий заданное время работы от момента установки его в грунт до полного разрушения под воздействием почвенной коррозии, общий проводник 3 и информационные проводники 4, корпус выполнен в виде набора отдельных попарно чередующихся контуров 5, конструктивно связанных между собой гибкими электропроводящими 6 и диэлектрическими 7 элементами, причем в одном из попарно чередующихся контуров 5 единичные индикаторы располагаются сначала вдоль, а затем поперек залегания трубопровода, а в другом - единичные индикаторы располагаются сначала поперек, а затем вдоль залегания трубопровода, единичные индикаторы 2 каждого контура 5 с одной стороны электрически соединены с гибким электропроводящим 6 элементом, а другой стороны механически закреплены гибким диэлектрическим 7 элементом и электрически соединены с информационными проводниками 4 контуров, общий проводник 3 электрически соединен с гибким электропроводящим 6 элементом, количество связанных попарно чередующихся контуров 5 выбирается из условия охвата не менее половины окружности трубопровода. Устройство работает следующим образом.The device comprises a housing 1, single indicators 2 made of the same material as underground metal structures, each indicator has a specific design diameter that provides a specified time from the moment it is installed in the ground until it is completely destroyed by soil corrosion, a common conductor 3 and information conductors 4, the housing is made in the form of a set of separate pairwise alternating circuits 5, structurally interconnected by flexible electrically conductive 6 and dielectric 7 elements, and in in one of the pairwise alternating circuits 5, the individual indicators are located first along and then across the bedding, and in the other, the single indicators are located first across and then along the bed, the individual indicators 2 of each circuit 5 are electrically connected on one side to a flexible electrically conductive 6 element and, on the other hand, mechanically fixed by a flexible dielectric 7 element and electrically connected to the information conductors 4 of the circuit, a common conductor 3 is electrically connected to Kim conductive member 6, the number of associated pairs of alternating loops 5 is selected from the scope of the conditions is not less than half the circumference of the conduit. The device operates as follows.

Устройство мониторинга скорости коррозии подземных трубопроводов помещается в грунт, причем корпус 1, выполненный в виде набора отдельных попарно чередующихся контуров 5, конструктивно связанных между собой гибкими электропроводящими 6 и диэлектрическими 7 элементами, размещается так, чтобы не менее половины окружности трубопровода охватывалось устройством. При этом отдельные попарно чередующиеся контура 5 размещаются вертикально на концах устройства и горизонтально в средней части, плавно повторяя контур окружности трубопровода. Этим достигается мониторинг коррозии под действием внешних электрических полей не только в вертикальной и горизонтальной плоскостях, но и по всей окружности трубопровода.A device for monitoring the corrosion rate of underground pipelines is placed in the ground, and the housing 1, made in the form of a set of separate pairwise alternating circuits 5, structurally interconnected by flexible electrically conductive 6 and dielectric 7 elements, is placed so that at least half the circumference of the pipeline is covered by the device. In this case, individual alternately alternating contours 5 are placed vertically at the ends of the device and horizontally in the middle part, smoothly repeating the contour of the circumference of the pipeline. This achieves monitoring of corrosion under the influence of external electric fields not only in the vertical and horizontal planes, but also around the entire circumference of the pipeline.

На единичные индикаторы 2, воздействуют различные факторы, приводящие к коррозии, включая воздействие блуждающих токов от различного электрооборудования и электрического транспорта, находящегося в зоне залегания подземных трубопроводов. Эти внешние воздействия приводят к появлению переменных, импульсных или постоянных электрических полей, воздействующих на подземный трубопровод и, соответственно, на единичные индикаторы 2. Учитывая, что эти поля, как правило, оказывают неравномерные воздействия вдоль окружности трубопровода, часто носят местный характер, что приводит к неравномерности корродирования по окружности подземного трубопровода и к значительным местным повреждениям его стенок. При этом единичные индикаторы 2 измеряют скорость коррозии по окружности залегания подземного трубопровода.Single indicators 2 are influenced by various factors leading to corrosion, including the effect of stray currents from various electrical equipment and electric vehicles located in the zone of underground pipelines. These external influences lead to the appearance of variable, pulsed or constant electric fields acting on the underground pipeline and, accordingly, on individual indicators 2. Considering that these fields, as a rule, have uneven effects along the circumference of the pipeline, they are often local in nature, which leads to uneven corrosion around the circumference of the underground pipeline and significant local damage to its walls. In this case, single indicators 2 measure the corrosion rate along the circumference of the underground pipeline.

Единичные индикаторы 2 выполнены в виде проволок различного диаметра из того же материала, что и подземный трубопровод. Сначала полностью разрушается проволока меньшего диаметра, затем среднего и большего диаметров. При разрушении проволок единичных индикаторов 2, нарушается электрический контакт между общим проводником 3, соединенным с гибким электропроводящим 6 элементом, и единичными индикаторами 2, соединенными с соответствующими информационными проводниками 4. Контроль наличия эклектического контакта между общим проводником 3 и соответствующими информационными проводниками 4 производится периодически.Single indicators 2 are made in the form of wires of various diameters from the same material as the underground pipeline. First, the wire of smaller diameter is completely destroyed, then the middle and larger diameters. When the wires of the individual indicators 2 are destroyed, the electrical contact between the common conductor 3 connected to the flexible electrically conductive element 6 and the individual indicators 2 connected to the corresponding information conductors 4 is broken. The presence of an eclectic contact between the common conductor 3 and the corresponding information conductors 4 is periodically performed.

При усилении коррозионных процессов под воздействием различных процессов (электрический транспорт, электроподстанции и т.д.) по какому -либо направлению относительно поверхности подземного трубопровода в первую очередь подвернутся разрушению единичные индикаторы 2, контуров 5 данного направления и, в случае разрушения, информация поступит через общий проводник 3 на соответствующий информационный проводник 4.When corrosion processes intensify under the influence of various processes (electric transport, electrical substations, etc.) in any direction relative to the surface of the underground pipeline, single indicators 2, circuits 5 of this direction will first be destroyed and, in case of destruction, information will come through common conductor 3 to the corresponding information conductor 4.

Таким образом, устройство мониторинга скорости коррозии подземных трубопроводов обеспечивает возможность мониторинга скорости коррозии трубопровода по всей поверхности его окружности и повышение точности измерений для получения достоверной информации о процессе коррозии трубопровода под действием полей от внешнего электрооборудования по всей его поверхности, что обеспечивает своевременное обнаружение и предупреждение возможности возникновения аварийных ситуаций на трубопроводе из-за повышенной коррозии его поверхности.Thus, the device for monitoring the corrosion rate of underground pipelines provides the ability to monitor the corrosion rate of the pipeline along the entire surface of its circumference and increase the accuracy of measurements to obtain reliable information about the corrosion process of the pipeline under the influence of fields from external electrical equipment over its entire surface, which ensures timely detection and prevention of the possibility emergencies on the pipeline due to increased corrosion of its surface.

Claims

A device for monitoring the corrosion rate of underground pipelines, comprising a housing, single indicators made of the same material as underground metal structures, each indicator has a specific design diameter that provides a specified time from the moment it is installed in the ground until it is completely destroyed by soil corrosion, a common conductor and information conductors circuits, characterized in that the housing is made in the form of a set of separate pairwise alternating circuits, structurally connected x between each other by flexible electrically conductive and dielectric elements, and in one of the pairwise alternating circuits, the individual indicators are located first along and then across the bedding, and in the other, the individual indicators are located first across and then along the bedding, single indicators of each circuit with one the sides are electrically connected to a flexible electrically conductive element, and on the other hand, mechanically secured by a flexible dielectric element and electrically connected to information contour conductors, a common conductor is electrically connected to a flexible electrically conductive element, the number of coupled alternating circuits connected in pairs is selected from the condition that at least half the circumference of the pipeline is covered.