RU2691917C1 - Device for cathodic protection of underground metal structures - Google Patents
Device for cathodic protection of underground metal structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691917C1 RU2691917C1 RU2018132939A RU2018132939A RU2691917C1 RU 2691917 C1 RU2691917 C1 RU 2691917C1 RU 2018132939 A RU2018132939 A RU 2018132939A RU 2018132939 A RU2018132939 A RU 2018132939A RU 2691917 C1 RU2691917 C1 RU 2691917C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathodic protection
- data transmission
- transmission channel
- reference electrode
- protected
- Prior art date
Links
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрохимической защиты и может быть использовано для катодной защиты протяженных подземных металлических сооружений, например, трубопроводов от коррозии.The invention relates to the field of electrochemical protection and can be used for cathodic protection of extended underground metal structures, for example, pipelines from corrosion.
Известна установка катодной защиты (патент РФ на изобретение №1429591, C23F13/02, 1994), содержащая станцию катодной защиты, связанную с анодным заземлением и защищаемым подземным сооружением, блоком измерения поляризационного потенциала. Блок измерения одним входом связан с электродом сравнения, а другим через задающий генератор и коммутатор датчиками тока и с соответствующими датчиками поляризационного потенциала. Кроме того, установка снабжена блоками сравнения и согласующим блоком.Known installation of cathodic protection (RF patent for the invention №1429591, C23F13 / 02, 1994), containing the cathodic protection station associated with the anode ground and protected underground structure, the unit measuring the polarization potential. The measurement unit with one input is connected with the reference electrode, and the other through the master oscillator and switch with current sensors and with the corresponding polarization potential sensors. In addition, the installation is equipped with comparison units and matching unit.
Недостатком известной установки является сложность, невозможность контроля защитного потенциала протяженных металлических сооружений.The disadvantage of the known installation is the complexity, the inability to control the protective potential of the extended metal structures.
Известно устройство для катодной защиты протяженного участка подземного сооружения (патент на полезную модель №120655, С23F13/02, 2006), выбранное в качестве ближайшего аналога. Устройство содержит катодную станцию, выполненную с возможностью подключения к защищаемому сооружению через датчик выходного тока, снабженную датчиком выходного напряжения, анодный заземлитель, связанные между собой каналом связи измерительные пункты, блок контроля. Каждый измерительный пункт, расположенный вблизи катодной станции, включает медно-сульфатный электрод сравнения (ЭНЕС) и измеритель потенциала, соединенный с датчиком потенциала, сооружением и блоком контроля.A device for cathodic protection of a lengthy section of an underground structure (utility model patent No. 120655, C23F13 / 02, 2006), selected as the closest analogue, is known. The device contains a cathode station, configured to be connected to the protected structure via an output current sensor, equipped with an output voltage sensor, an anode earthing switch, measuring points interconnected by a communication channel, and a control unit. Each measuring point located near the cathode station includes a copper-sulphate reference electrode (ENES) and a potential meter connected to a potential sensor, a building and a control unit.
Недостатком ближайшего аналога является недостаточная эффективность контроля защитных параметров катодной защиты за счет зависимости измерительных пунктов от автономных источников питания, низкая скорость передачи данных. Наличие приемо-передатчиков на базе GSM-модемов делает канал связи чувствительным к помехам.The disadvantage of the closest analogue is the lack of effective monitoring of the protective parameters of cathodic protection due to the dependence of the measuring points on independent power sources, low data transmission rate. The presence of transceivers based on GSM modems makes the communication channel sensitive to interference.
Техническим результатом является повышение эффективности контроля электрических параметров катодной защиты.The technical result is to increase the efficiency of monitoring the electrical parameters of cathodic protection.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для катодной защиты подземных сооружений, содержащем станцию катодной защиты, выполненную с возможностью подключения к защищаемому сооружению, соединенные с ней блок контроля, анодный заземлитель, измерительные блоки с электродом сравнения, канал передачи данных, отличающееся тем, что каждый измерительный блок снабжен оптическим датчиком напряжения, соединенным с электродом сравнения, защищаемым сооружением и каналом передачи данных, при этом канал передачи данных выполнен оптоволоконным.The technical result is achieved due to the fact that in the device for cathodic protection of underground structures containing a cathodic protection station, made with the ability to connect to the protected structure, connected to it is a control unit, an anode earthing switch, measuring units with a reference electrode, a data transmission channel, characterized by that each measuring unit is equipped with an optical voltage sensor connected to the reference electrode, protected by the building and the data transmission channel, while the data transmission channel is ying fiber.
Технический результат обеспечивается за счет установки в каждом измерительном блоке оптического датчика напряжения, связанного с электродом сравнения, защищаемым объектом и оптоволоконным каналом передачи данных, что повышает эффективность контроля защитных параметров подземного металлического сооружения за счет увеличения объема, повышения скорости и точности передачи данных, поскольку оптоволоконный канал связи обладает широким диапазоном частот, является высокоскоростным и помехоустойчивым. Большой диапазон частот оптоволоконных средств измерения и передачи данных позволяет передавать на блок контроля данные одновременно с множества измерительных блоков с привязкой к географическому положению или номеру измерительного блока в каждой контролируемой точке. Применение оптического датчика напряжения не требует электропитания, что позволяет эффективно контролировать защитные параметры подземного сооружения в любых удаленных точках, что особенно актуально для протяженных подземных сооружений. The technical result is ensured by the installation in each measuring unit of an optical voltage sensor connected with a reference electrode, a protected object and a fiber optic data transmission channel, which increases the efficiency of monitoring the protective parameters of an underground metal structure by increasing the volume, speed and accuracy of data transmission, because fiber optic The communication channel has a wide frequency range, is high-speed and noise-resistant. The large frequency range of the fiber-optic measurement and data transmission means allows data to be transmitted to the control unit simultaneously from multiple measurement units with reference to the geographical location or number of the measurement unit at each controlled point. The use of an optical voltage sensor does not require electrical power, which makes it possible to effectively monitor the protective parameters of the underground structure at any remote points, which is especially important for extended underground structures.
На фиг.1 изображена общая схема устройства для катодной защиты подземных металлических сооружений.Figure 1 shows the General scheme of the device for the cathode protection of underground metal structures.
Устройство для защиты подземных металлических сооружений содержит станцию катодной защиты (СКЗ) 1, связанную с анодным заземлителем 2 и защищаемым металлическим сооружением 3, блок контроля 4, содержащий компьютер, измерительные блоки 5, связанные между собой оптоволоконным каналом 6. Каждый измерительный блок 5 включает электрод сравнения 7, оптический датчик напряжения 8. The device for protection of underground metal structures contains a cathodic protection station (RMS) 1 connected with an
В качестве станции катодной защиты 1 и анодного заземлителя 2 могут быть использованы любые известные устройства. В качестве электрода сравнения 7 предпочтительно использование неполяризующегося медно-сульфатного электрода сравнения в связи с тем, что он имеет фиксированное значение напряжения независимо от вида грунта, в котором он установлен. В качестве оптического датчика напряжения 8 может быть использован оптический датчик напряжения на основе жидких кристаллов. Оптический датчик напряжения 8 принимает оптические сигналы от оптического генератора светового потока, например, источника лазерного излучения небольшой мощности, установленного на блоке контроля 4. Оптический датчик напряжения 8, находясь в электрическом поле, преобразует сигналы, принятые от генератора светового потока, в зависимости от величины защитного потенциала защищаемого сооружения 3, и передает преобразованный сигнал, соответствующий величине защитного потенциала металлической конструкции по оптическому каналу связи на блок контроля 4.As a station of cathodic protection 1 and
Устройство для катодной защиты подземных металлических конструкций работает следующим образом.Device for cathodic protection of underground metal structures works as follows.
Станцию катодной защиты 1 отрицательным выходом соединяют с защищаемым сооружением 3, например трубопроводом. Положительный выход станции 1 соединяют с анодным заземлителем 2. По цепи «анодный заземлитель – защищаемый трубопровод» начинает протекать защитный ток, благодаря чему на трубопроводе 3 создается защитный потенциал. Измерение поляризационного потенциала на трубопроводе 3 осуществляется с помощью измерительных блоков 5, установленных рядом с трубопроводом 3 по его длине. Каждый измерительный блок 5 включает оптический датчик напряжения 8, связанный с электродом сравнения 7, защищаемым сооружением 3 и оптоволоконным каналом связи 6. Электрод сравнения 7 и оптический датчик напряжения 8 устанавливают около защищаемого объекта 3. Электрод сравнения 7 устанавливают, как правило, под землей, а оптический датчик напряжения 8 размещают на поверхности в корпусе измерительного блока 5. Оптоволоконный канал связи 6 связывает все измерительные блоки 5 и подсоединен к блоку контроля 4. Оптический датчик напряжения 8 не требует подключения автономных источников питания, за счет чего измерительный блок 5 является энергонезависимым. Оптический датчик напряжения 8 измеряет и передает на блок контроля 4 информацию о поляризационном потенциале защищаемого металлического сооружения 3. Station cathodic protection 1 negative output connected to the protected
Использование оптического канала связи позволяет блоку контроля 4 осуществлять удаленный прием и обработку данных, поступающих одновременно со всех измерительных блоков 5, установленных вдоль защищаемой протяженной конструкции 3, производить сравнение полученных данных и регулирование защитных параметров устройства. Благодаря быстродействию, помехоустойчивости оптоволоконного канала связи 6, точности измерений и энергонезависимости измерительных блоков 5, содержащих оптические датчики напряжения 8, повышается эффективность контроля, измерения и корректировки защитного потенциала в любой удаленной точке подземного сооружения 3. Большой диапазон передаваемых по оптоволоконному каналу частот позволяет передавать на контрольный пункт 4 большие объемы информации. Поэтому, кроме значений защитного потенциала металлического сооружения 3, на контрольный блок 4 передается информация о номере или географическом положении каждого измерительного блока 5. Благодаря чему возможно автоматическое осуществление мониторинга защитного потенциала по всей длине любого протяженного металлического сооружения.The use of an optical communication channel allows the
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет повысить эффективность контроля и регулирования защитного потенциала металлического подземного сооружения.Thus, the claimed invention allows to increase the efficiency of control and regulation of the protective potential of a metal underground structure.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018132939A RU2691917C1 (en) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | Device for cathodic protection of underground metal structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018132939A RU2691917C1 (en) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | Device for cathodic protection of underground metal structures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2691917C1 true RU2691917C1 (en) | 2019-06-18 |
Family
ID=66947520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018132939A RU2691917C1 (en) | 2018-09-18 | 2018-09-18 | Device for cathodic protection of underground metal structures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2691917C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3135639A1 (en) * | 1980-09-12 | 1982-07-15 | Naamloze Vennootschap Nederlandse Gasunie, Groningen | Method for measuring the potential with respect to the ground of a cathodically protected metal structure |
RU120655U1 (en) * | 2012-03-26 | 2012-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-ЭС" | DEVICE FOR CATHODE PROTECTION OF AN EXTENDED PLOT OF UNDERGROUND STRUCTURE |
RU2506348C2 (en) * | 2012-03-26 | 2014-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-ЭС" | Device for cathode protection of extended section of underground structure |
RU2639927C1 (en) * | 2017-02-15 | 2017-12-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральский Инженерный Центр" | Method of acoustic detection and localization of knot holes in the trunk gas pipelines and control of state of insulators and disconnectors of overhead line of cathodic protection of pipelines and system for its implementation |
-
2018
- 2018-09-18 RU RU2018132939A patent/RU2691917C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3135639A1 (en) * | 1980-09-12 | 1982-07-15 | Naamloze Vennootschap Nederlandse Gasunie, Groningen | Method for measuring the potential with respect to the ground of a cathodically protected metal structure |
RU120655U1 (en) * | 2012-03-26 | 2012-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-ЭС" | DEVICE FOR CATHODE PROTECTION OF AN EXTENDED PLOT OF UNDERGROUND STRUCTURE |
RU2506348C2 (en) * | 2012-03-26 | 2014-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр Инновационных Технологий-ЭС" | Device for cathode protection of extended section of underground structure |
RU2639927C1 (en) * | 2017-02-15 | 2017-12-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральский Инженерный Центр" | Method of acoustic detection and localization of knot holes in the trunk gas pipelines and control of state of insulators and disconnectors of overhead line of cathodic protection of pipelines and system for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108776355B (en) | Tunnel focuses depth measurement type three-dimensional induced polarization forward probe instrument system | |
US10175273B2 (en) | Method of using power grid as large antenna for geophysical imaging | |
CN111910188A (en) | Full-intelligent testing device and testing pile for cathode protection of buried steel pipeline | |
CN205860993U (en) | Infrared type drainage pipeline networks sedimentation amount on-Line Monitor Device | |
CN103487836A (en) | Electrical prospecting multi-electrode multi-power supply unit system and prospecting method thereof | |
EP4212885A3 (en) | Optical voltage sensing for underground medium voltage wires | |
CN203465033U (en) | Brillouin distributed type optical-fiber temperature sensor based on wide-spectrum light source | |
RU2691917C1 (en) | Device for cathodic protection of underground metal structures | |
CN103308119B (en) | A kind of contactless remote water-level detection method based on chaotic laser light | |
CN202855052U (en) | Hydrometric cableway measurement signal wireless intelligent digital transmission system | |
RU2506348C2 (en) | Device for cathode protection of extended section of underground structure | |
CN101551280A (en) | Closed ring feedback control distribution type optical fiber temperature sensing system at non-constant temperature | |
CN104390144A (en) | Urban sewerage system trench terminal beneficial to installation | |
CN204255879U (en) | The filthy monitoring device of a kind of passive fiber charged insulating | |
US20200183043A1 (en) | System and methodology of cross casing resistivity tool | |
RU2694854C1 (en) | Device for control of protective potential of underground metal structure | |
CN210863882U (en) | Transmission tower grounding resistance on-line monitoring device based on double measurement modes | |
CN203587058U (en) | Internet of things and laser-based bridge displacement and expansion joint width telemetry system | |
RU63808U1 (en) | SYSTEM OF ELECTROCHEMICAL PROTECTION OF REMOTE CORROSION AND ENVIRONMENTAL MONITORING | |
CN210626507U (en) | Flow measuring device adopting electromagnetic current meter | |
CN105092469A (en) | Method and system for obtaining insulator salt density saturation coefficient based on on-line monitoring technology | |
KR20160041365A (en) | Smart monitoring device of a anticorrosion infrastructure | |
CN108203833A (en) | A kind of armored concrete monitoring device | |
RU120655U1 (en) | DEVICE FOR CATHODE PROTECTION OF AN EXTENDED PLOT OF UNDERGROUND STRUCTURE | |
CN105333389A (en) | Solar LED anchor light system of marine surveying buoy |