RU212581U1

RU212581U1 - DEVICE FOR CONTROL OF VOLUME STRAYING CURRENTS IN THE AREA OF LAYING UNDERGROUND PIPELINES

Info

Publication number: RU212581U1
Application number: RU2022108709U
Authority: RU
Inventors: Сергей Вадимович Густов
Original assignee: Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула"
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2022-07-29

Abstract

Полезная модель относится к области защиты от коррозии и может быть использована для определения блуждающих токов в зоне пролегания подземных трубопроводов.The utility model relates to the field of corrosion protection and can be used to determine stray currents in the area of underground pipelines.

Устройство содержит радиальные и продольные единичные индикаторы, круговые внешнюю и продольную рамки единичных индикаторов, начала радиальных единичных индикаторов соединены между собой и с общим проводником, концы соединены с соответствующим информационным проводником, продольные единичные индикаторы имеют различную площадь поперечного сечения и расположены продольно относительно круговой внешней рамки и радиальных единичных индикаторов, конец продольного единичного индикатора соединен с концом соответствующего радиального единичного индикатора, начала продольных единичных индикаторов расположены на круговой рамке и соединены между собой и с общим проводником продольных индикаторов.The device contains radial and longitudinal single indicators, circular outer and longitudinal frames of single indicators, the beginnings of the radial single indicators are connected to each other and to a common conductor, the ends are connected to the corresponding information conductor, the longitudinal single indicators have a different cross-sectional area and are located longitudinally relative to the circular outer frame and radial single indicators, the end of the longitudinal single indicator is connected to the end of the corresponding radial single indicator, the beginnings of the longitudinal single indicators are located on a circular frame and are connected to each other and to a common conductor of the longitudinal indicators.

Устройство повышает точность контроля протекания блуждающих токов относительно защищаемого подземного трубопровода, своевременно предупреждает о локальных повреждениях, приводящих к аварийным ситуациям на трубопроводе. 1 ил.

The device improves the accuracy of monitoring the flow of stray currents relative to the protected underground pipeline, timely warns of local damage leading to emergency situations on the pipeline. 1 ill.

Description

Известно устройство мониторинга коррозии подземных трубопроводов на гибкой подложке, содержащее единичные индикаторы, выполненные из того же материала, что и подземные трубопроводы, каждый индикатор имеет определенный расчетный диаметр, обеспечивающий заданное время работы от момента установки его в грунт до полного разрушения (Патент на полезную модель RU №173992, кл. G01N 17/04, опубл. 25.09.2017).A device for monitoring corrosion of underground pipelines on a flexible substrate is known, containing single indicators made of the same material as underground pipelines, each indicator has a certain calculated diameter that provides a given operating time from the moment it is installed in the ground until it is completely destroyed (Patent for utility model RU No. 173992, class G01N 17/04, published on September 25, 2017).

Устройство не обеспечивает высокую точность измерения из-за отсутствия замеров под определенным углом относительно защищаемого подземного трубопровода для своевременного обнаружения и предупреждения значительных локальных повреждений, приводящих к возникновению аварийных ситуаций на трубопроводе и имеет достаточно сложную технологию монтажа.The device does not provide high measurement accuracy due to the lack of measurements at a certain angle relative to the protected underground pipeline for the timely detection and prevention of significant local damage leading to emergencies on the pipeline and has a rather complicated installation technology.

Известно устройство мониторинга коррозии подземных трубопроводов под действием блуждающих токов, содержащее единичные индикаторы, выполненные из того же материала, что и подземные трубопроводы с расчетным сечением, обеспечивающим заданное время работы от момента установки его в грунт до полного разрушения, внешнюю рамку единичных индикаторов, общий и информационный проводники (Патент на полезную модель RU №201504, кл. G01N 17/04, опубл. 18.12.2020).A device for monitoring the corrosion of underground pipelines under the action of stray currents is known, containing single indicators made of the same material as underground pipelines with a design cross section that provides a given operating time from the moment it is installed in the ground until complete destruction, the outer frame of single indicators, the general and information conductors (Utility model patent RU No. 201504, class G01N 17/04, published on 12/18/2020).

Устройство не обеспечивает высокую точность определения направления протекания блуждающих токов относительно защищаемого подземного трубопровода для своевременного обнаружения и предупреждения значительных локальных повреждений, приводящих к возникновению аварийных ситуаций на трубопроводе.The device does not provide high accuracy in determining the direction of the flow of stray currents relative to the protected underground pipeline for the timely detection and prevention of significant local damage, leading to emergencies on the pipeline.

Наиболее близкое к заявляемой полезной модели устройство мониторинга направления блуждающих токов и коррозии подземных трубопроводов содержит радиальные единичные индикаторы, выполненные из того же материала, что и подземные трубопроводы, круговую внешнюю рамку радиальных единичных индикаторов, радиальные единичные индикаторы имеют одинаковую площадь поперечного сечения и расположены равномерно через определенный угол, начала радиальных единичных индикаторов расположены в центре круговой внешней рамки и соединены между собой и с общим проводником, концы радиальных единичных индикаторов расположены на окружности круговой внешней рамки и конец каждого соединен с соответствующим информационным проводником (Патент на полезную модель RU №207152, кл. G01N 17/04, опубл. 14.10.2021).Closest to the claimed utility model, the device for monitoring the direction of stray currents and corrosion of underground pipelines contains radial single indicators made of the same material as underground pipelines, a circular outer frame of radial single indicators, radial single indicators have the same cross-sectional area and are evenly spaced through a certain angle, the beginnings of the radial single indicators are located in the center of the circular outer frame and are connected to each other and to a common conductor, the ends of the radial single indicators are located on the circumference of the circular outer frame and the end of each is connected to the corresponding information conductor (Patent for utility model RU No. 207152, class G01N 17/04, published 10/14/2021).

Устройство не обеспечивает высокую точность контроля протекания блуждающих токов относительно защищаемого подземного трубопровода для своевременного обнаружения и предупреждения значительных локальных повреждений, приводящих к возникновению аварийных ситуаций на трубопроводе.The device does not provide high accuracy of monitoring the flow of stray currents relative to the protected underground pipeline for the timely detection and prevention of significant local damage, leading to emergencies on the pipeline.

Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в повышении точности контроля протекания блуждающих токов относительно защищаемого подземного трубопровода для своевременного обнаружения и предупреждения значительных локальных повреждений, приводящих к возникновению аварийных ситуаций на трубопроводе.The technical problem solved by the proposed utility model is to improve the accuracy of monitoring the flow of stray currents relative to the protected underground pipeline for the timely detection and prevention of significant local damage leading to emergency situations on the pipeline.

Техническая задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем радиальные единичные индикаторы, выполненные из того же материала, что и подземные трубопроводы, круговую внешнюю рамку радиальных единичных индикаторов, радиальные единичные индикаторы имеют одинаковую площадь поперечного сечения и расположены равномерно через определенный угол, начала радиальных единичных индикаторов расположены в центре круговой внешней рамки и соединены между собой и с общим проводником, концы радиальных единичных индикаторов расположены на окружности круговой внешней рамки и конец каждого соединен с соответствующим информационным проводником, дополнительно введены круговая рамка продольных индикаторов, общий проводник продольных индикаторов и продольные единичные индикаторы, выполненные из того же материала, что и подземные трубопроводы, продольные единичные индикаторы имеют различную площадь поперечного сечения и расположены продольно относительно круговой внешней рамки и радиальных единичных индикаторов, причем конец каждого продольного единичного индикатора соединен с концом соответствующего радиального единичного индикатора, расположенного на окружности круговой внешней рамки и соответствующим информационным проводником, начала продольных единичных индикаторов расположены на круговой рамке продольных индикаторов и соединены между собой и с общим проводником продольных индикаторов.The technical problem is solved by the fact that in a known device containing radial single indicators made of the same material as underground pipelines, a circular outer frame of radial single indicators, radial single indicators have the same cross-sectional area and are evenly spaced at a certain angle, the beginning of the radial single indicators are located in the center of the circular outer frame and are connected to each other and to a common conductor, the ends of the radial single indicators are located on the circumference of the circular outer frame and the end of each is connected to the corresponding information conductor, a circular frame of longitudinal indicators, a common conductor of the longitudinal indicators and longitudinal single indicators are additionally introduced. indicators made of the same material as underground pipelines, longitudinal single indicators have a different cross-sectional area and are located longitudinally relative to the circular outer frame and radial single indicators, and the end of each longitudinal single indicator is connected to the end of the corresponding radial single indicator located on the circumference of the circular outer frame and the corresponding information conductor, the beginnings of the longitudinal single indicators are located on the circular frame of the longitudinal indicators and are connected to each other and to a common conductor of the longitudinal indicators.

На фигуре представлена конструкция устройства контроля блуждающих токов в зоне пролегания подземных трубопроводов.The figure shows the design of the device for monitoring stray currents in the area of underground pipelines.

Устройство содержит радиальные единичные индикаторы 1, выполненные из того же материала, что и подземные трубопроводы, круговую внешнюю рамку 2 радиальных единичных индикаторов 1. Радиальные единичные индикаторы 1 имеют одинаковую площадь поперечного сечения и расположены равномерно через определенный угол. Начала радиальных единичных индикаторов 1 расположены в центре круговой внешней рамки 2 и соединены между собой и с общим проводником 3, концы радиальных единичных индикаторов 1 расположены на окружности круговой внешней рамки 2 и конец каждого соединен с соответствующим информационным проводником 4.The device contains radial single indicators 1 made of the same material as underground pipelines, a circular outer frame 2 of radial single indicators 1. Radial single indicators 1 have the same cross-sectional area and are evenly spaced at a certain angle. The beginnings of the radial single indicators 1 are located in the center of the circular outer frame 2 and are connected to each other and to a common conductor 3, the ends of the radial single indicators 1 are located on the circumference of the circular outer frame 2 and the end of each is connected to the corresponding information conductor 4.

Продольные единичные индикаторы 7, выполненные из того же материала, что и подземные трубопроводы, имеют различную площадь поперечного сечения и расположены продольно относительно круговой внешней 2 рамки и радиальных единичных индикаторов 1.Longitudinal single indicators 7, made of the same material as underground pipelines, have a different cross-sectional area and are located longitudinally relative to the circular outer frame 2 and radial single indicators 1.

Конец каждого продольного единичного индикатора 7 соединен с концом соответствующего радиального единичного индикатора 1, расположенного на окружности круговой внешней 2 рамки и соответствующим информационным проводником 4. Начала продольных единичных индикаторов 7 расположены на круговой рамке 8 продольных индикаторов 7 и соединены между собой и с общим проводником продольных индикаторов 9.The end of each longitudinal single indicator 7 is connected to the end of the corresponding radial single indicator 1 located on the circumference of the circular outer frame 2 and the corresponding information conductor 4. The beginnings of the longitudinal single indicators 7 are located on the circular frame 8 of the longitudinal indicators 7 and are connected to each other and to a common conductor indicators 9.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Устройство размещается в районе пролегания подземного трубопровода, причем выдерживается ориентация устройства по направлению вертикально вверх относительно поверхности земли. Продольные единичные индикаторы 7 должны быть расположены вдоль пролегания подземного трубопровода. Такое размещение обеспечивает определение угла направления каждого единичного радиального индикатора 1 устройства относительно горизонтальной плоскости, перпендикулярной к направлению пролегания трубопровода и направление продольных единичных индикаторов 7 вдоль пролегания трубопровода.The device is placed in the area of the underground pipeline, and the orientation of the device is maintained in the direction vertically upward relative to the earth's surface. Longitudinal single indicators 7 should be located along the underground pipeline. Such placement provides determination of the angle of direction of each single radial indicator 1 of the device relative to the horizontal plane perpendicular to the direction of the pipeline and the direction of the longitudinal single indicators 7 along the pipeline.

Устройство размещается на тех участках подземного трубопровода, где возможно проявление сильных блуждающих токов от внешних источников, таких как рельсовый электротранспорт, подстанции, линии электропередач и т.д.The device is placed in those sections of the underground pipeline where strong stray currents from external sources, such as rail electric transport, substations, power lines, etc., are possible.

Угол относительного направления каждого радиального единичного индикатора 1 устройства определяется количеством радиальных единичных индикаторов 1. Так при 24 радиальных единичных индикаторах угол относительного направления каждого радиального единичного индикатора 1 составляет 15 градусов относительно соседнего радиального единичного индикатора 1. Увеличением количества радиальных единичных индикаторов 1 и их направлением достигается повышение точности определения направления протекания блуждающих токов в перпендикулярной плоскости относительно защищаемого подземного трубопровода.The angle of relative direction of each radial single indicator 1 of the device is determined by the number of radial single indicators 1. Thus, with 24 radial single indicators, the relative direction angle of each radial single indicator 1 is 15 degrees relative to the adjacent radial single indicator 1. By increasing the number of radial single indicators 1 and their direction, increasing the accuracy of determining the direction of the flow of stray currents in a perpendicular plane relative to the protected underground pipeline.

На радиальные единичные индикаторы 1 действуют различные факторы, приводящие к коррозии, включая воздействие блуждающих токов от различного электрооборудования и электрического транспорта, находящегося в зоне залегания подземных трубопроводов.Radial single indicators 1 are affected 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.

Эти внешние воздействия приводят к появлению переменных, импульсных или постоянных электромагнитных полей, воздействующих на подземный трубопровод и, соответственно, на радиальные единичные индикаторы 1, расположенные во всех направлениях относительно защищаемого подземного трубопровода.These external influences lead to the appearance of variable, pulsed or constant electromagnetic fields affecting the underground pipeline and, accordingly, radial single indicators 1 located in all directions relative to the protected underground pipeline.

Учитывая, что эти поля, как правило, оказывают неравномерные воздействия в различных направлениях относительно поперечного сечения трубопровода, часто носят местный характер, что приводит к неравномерности корродирования подземного трубопровода и к значительным местным коррозионным повреждениям.Given that these fields, as a rule, have uneven effects in different directions relative to the cross section of the pipeline, they are often local in nature, which leads to uneven corrosion of the underground pipeline and significant local corrosion damage.

При этом радиальные единичные индикаторы 1, располагаемые под различными углами относительно защищаемого подземного трубопровода, обеспечивают мониторинг воздействия блуждающих токов и коррозии по направлениям радиальных единичных индикаторов 1 в перпендикулярной плоскости относительно направления пролегания подземного трубопровода.At the same time, radial single indicators 1, located at different angles relative to the protected underground pipeline, provide monitoring of the impact of stray currents and corrosion in the directions of the radial single indicators 1 in a perpendicular plane relative to the direction of the underground pipeline.

Радиальные единичные индикаторы 1 выполнены в виде проволок одинакового сечения из того же материала, что и подземный трубопровод.Radial single indicators 1 are made in the form of wires of the same section of the same material as the underground pipeline.

В зависимости от направления протекания наиболее значительных блуждающих токов и под действием коррозии в первую очередь разрушаются именно те радиальные единичные индикаторы 1, направление которых совпадает с направлением протекания наиболее значительных блуждающих токов в перпендикулярной плоскости относительно направления пролегания трубопровода.Depending on the direction of flow of the most significant stray currents and under the action of corrosion, it is precisely those single radial indicators 1 that are destroyed in the first place, the direction of which coincides with the direction of the flow of the most significant stray currents in a perpendicular plane relative to the direction of the pipeline.

Для контроля блуждающих токов в продольном направлении относительно направления пролегания подземного трубопровода применяются продольные единичные индикаторы 7, расположенные продольно относительно круговой внешней рамки и радиальных единичных индикаторов 1. В результате продольные единичные индикаторы 7 обеспечивают контроль блуждающих токов вдоль направления пролегания трубопровода.To control stray currents in the longitudinal direction relative to the direction of the underground pipeline, longitudinal single indicators 7 are used, located longitudinally relative to the circular outer frame and radial single indicators 1. As a result, longitudinal single indicators 7 provide control of stray currents along the direction of the pipeline.

На продольные единичные индикаторы 7 также действуют блуждающие токи от различного электрооборудования и электрического транспорта, находящегося в зоне залегания подземных трубопроводов. При этом продольные единичные индикаторы 7 контролируют блуждающие токи вдоль пролегания подземного трубопровода.The longitudinal single indicators 7 are also affected by stray currents from various electrical equipment and electric vehicles located in the zone of underground pipelines. While the longitudinal single indicators 7 control the stray currents along the underground pipeline.

Продольные единичные индикаторы 7 выполнены в виде последовательно чередующихся по площади сечения проволок из того же материала, что и подземный трубопровод.Longitudinal single indicators 7 are made in the form of wires sequentially alternating over the cross-sectional area from the same material as the underground pipeline.

При протекании блуждающих токов продольно относительно трубопровода сначала под действием коррозии разрушаются продольные единичные индикаторы 7 меньшего сечения, что информирует о начальном коррозионном разрушении, затем разрушаются продольные единичные индикаторы 7 большого сечения, что информирует о существенном коррозионном разрушении. В результате устройство контролирует блуждающие токи в зоне пролегания подземных трубопроводов.When stray currents flow longitudinally relative to the pipeline, first, under the action of corrosion, longitudinal single indicators 7 of a smaller cross section are destroyed, which informs about the initial corrosion damage, then longitudinal single indicators 7 of a large cross section are destroyed, which informs about significant corrosion damage. As a result, the device controls stray currents in the area of underground pipelines.

Для определения разрушенных радиальных единичных индикаторов 1 и продольных единичных индикаторов 7 на общий проводник 3, соединенный с началами радиальных единичных индикаторов 1, подается напряжение положительной полярности, а на общий проводник продольных индикаторов 9, соединенный с началами продольных единичных индикаторов 7, подается напряжение отрицательной полярности. Напряжения подаются периодически с ограничением тока для предотвращения воздействия на индикаторы.To determine the destroyed radial single indicators 1 and longitudinal single indicators 7, a voltage of positive polarity is applied to the common conductor 3, connected to the beginnings of the radial single indicators 1, and a voltage of negative polarity is applied to the common conductor of the longitudinal indicators 9, connected to the beginnings of the longitudinal single indicators 7 . Voltages are applied intermittently with current limitation to prevent impact on the indicators.

При разрушении радиального единичного индикатора 1 нарушается электрический контакт между общим проводником 3 и соответствующим информационным 4 проводником устройства.When the radial single indicator 1 is destroyed, the electrical contact between the common conductor 3 and the corresponding information conductor 4 of the device is broken.

При разрушении продольного единичного индикатора 7 нарушается электрический контакт между общим проводником продольных индикаторов 9 и соответствующим информационным 4 проводником устройства.When the longitudinal single indicator 7 is destroyed, the electrical contact between the common conductor of the longitudinal indicators 9 and the corresponding information 4 conductor of the device is broken.

В результате при разрушении радиального единичного индикатора 1 на информационном 4 проводнике формируется электрический сигнал отрицательной полярности, а при разрушении продольного единичного индикатора 7 на информационном 4 проводнике формируется электрический сигнал положительной полярности.As a result, when the radial single indicator 1 is destroyed, an electrical signal of negative polarity is generated on the information 4 conductor, and when the longitudinal single indicator 7 is destroyed, an electrical signal of positive polarity is formed on the information 4 conductor.

При разрушении соответствующего радиального единичного индикатора 1 и продольного единичного индикатора 7 на информационном 4 проводнике электрический сигнал отсутствует.When the corresponding radial single indicator 1 and the longitudinal single indicator 7 are destroyed, there is no electrical signal on the information 4 conductor.

В результате устройство контролирует блуждающие токи в зоне пролегания подземных трубопроводов и вырабатывает сигнал предупреждения оперативно-диспетчерских служб для принятия предупредительных мер по недопущению возникновения аварийных ситуаций, связанных с коррозионным повреждением трубопровода.As a result, the device controls stray currents in the zone of underground pipelines and generates a warning signal for operational dispatch services to take preventive measures to prevent emergencies associated with corrosion damage to the pipeline.

Таким образом, устройство обеспечивает повышение точности контроля протекания блуждающих токов относительно защищаемого подземного трубопровода для своевременного обнаружения и предупреждения значительных локальных повреждений, приводящих к возникновению аварийных ситуаций на трубопроводе.Thus, the device provides an increase in the accuracy of monitoring the flow of stray currents relative to the protected underground pipeline for the timely detection and prevention of significant local damage, leading to emergencies on the pipeline.

Claims

A device for monitoring stray currents in the zone of underground pipelines, containing radial single indicators made of the same material as underground pipelines, a circular outer frame of radial single indicators, radial single indicators have the same cross-sectional area and are evenly spaced at a certain angle, the beginning of the radial single indicators are located in the center of the circular outer frame and are connected to each other and to a common conductor, the ends of the radial single indicators are located on the circumference of the circular outer frame and the end of each is connected to the corresponding information conductor, characterized in that a circular frame of longitudinal indicators is additionally introduced into the device, a common conductor of longitudinal indicators and longitudinal single indicators made of the same material as underground pipelines, longitudinal single indicators have a different cross-sectional area and are located longitudinally relative to relatively circular outer frame and radial single indicators, and the end of each longitudinal single indicator is connected to the end of the corresponding radial single indicator located on the circumference of the circular outer frame and the corresponding information conductor, the beginnings of the longitudinal single indicators are located on the circular frame of the longitudinal indicators and are connected to each other and to common conductor of longitudinal indicators.