SU752438A1 - Устройство дл телеконтрол катодной защиты трубопроводов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике дистанционного контрол  и измерени  параметров установок катодной защиты трубопроводов и может использоватьс  в нефт ной и газовой промышленности. Известны устройства телеконтрол  катодной защиты трубопроводов, в которых дл  передачи информации используетс  трубопроводный канал, высоковольтные линии, проложенные вдоль трассы трубопроводов и служащие дл  питани  установок катодной защиты, а также специальные кабельные или воздуиптые линии св зи 1. Необходимость сооружени  специальных линий св зи, а также применени  систем с рет рансл цией сигналов (в случае трубопроводног канала) значительно снижает экономические показатели системы. Наиболее близким техническим рещением  вл етс  устройство гелеконтрол , содержащее На пункте управлени  формирователь команд, блок управлени  и измерительный блок, под:ключенные через узел присоединени  к высоко вольтной линии электропередачи, соединенней/ на каждом контролируемом пункте через узел присоединени  с дешифратором адреса и блоком управ.чени , каждый контролируемый пункт содержит станцию катодной защиты, выход отрицательноге потенциала которой через измерительнБш щунт и электрод сравнени  непосредственно подключены к трубопроводу 2. Недостатком этого устройства  вл етс  невозможность передачи телеизмерительной информации о состо нии катодной зашиты трубопроводов в аналоговой форме. Цель изобретени  - повышение надежности катодной защиты трубощюводов путем ув«л«чешш объема телекоитрол . Поставленна  цель достигаетс  тем, тто в пункт управлени  устройства введен шаговый искате ь, контактное поле которото подключено между измерительным блоком и блоком управлени , в каждый контррлируемый пункт вве ен шаговый искатель, через контактное поле которого блок управлени  соединен с выходом электрода с| авнени  и с выходами положительного и отрицательного потенщ{ала станции катодной защиты. 3 На фиг, 1, 2 и 3 представлены схемы измерени  напр жени  тока катодной станции и защитного потенциала трубопровода; на фиг.4 схема пункта управлени ; на фиг. 5 - схема контролируемых пунктов; на фиг. 6 - прин . щшиальнал схема контролируемого пункта устройства телеконтрол  дл  многониточной системы трубопроводов. Устройство содержит высоковольтную ли нию электропередачи 6-10 кВ 1,, про.11оженную вдоль трассы трубопровода 2, станцию 3 като ной защиты, дроссель 4, конденсатор 5, измерительный блок 6, измерительный шунт 7, злектрод 8 сравнени , .подключенный к трубопроводу 2 и дросселю 4, узел 9 присоединени  состо щий из конденсатора 5 и дроссел  4 (фиг, I, 2 и 3). Пункт управлени  (фнг. 4) содержит формирователь 10 команд, подключенный к шине плюс и через диод П к дросселю 4. Блок 12 управлени , приемное реле, обмотка 13 ; оторого через Диод 14 подключена к дросселю 4 и к трубопроводу 2, шаговый искатель, обмотка 15 которого подключена к шине минус и через замыкающий контакт 16 приемного реле подключена к шине плюс, реле возврата, обмотка 17 которого через свой замыкающий контакт 18 и контакт 19 положени  шагового искател  подключена к шине плюс контактного шагового искател . Первое контактное поле шагового искател  20 шунтирует замыкающийс  контакт 18 реле возврата, а второе контактное поле его-подключено к шине минус И через измерительный блок 6 диод 21 - к дроссе . лю 4 присоединени . Замыкающийс  контакт 16 приемного реле шунтирован цепочкой из последовательно включенных замыкающего контакта 22 реле возврата,  корного контакта 23 шагового искател  и контакта 19 поло жени  шагового искател . Передаюпдий блок (фиг. 5), кроме элементов 4, 5 узла 9 присоединени , содержит в дешифраторе 24 кома приемное реле, обмотка 25 которого через размыкающий контакт 26 реле передачи подключена к трубопроводу 2 и шине плюс, а через диод к дросселю 4 присоединени . Обмотка 27 приемного шагового искател  подключена к шине плюс, а через за.мыкаю щийс  контакт 28 приемного реле - к тине минус. Контактное поле 29 приемного шагового искател  подключено к шине плюс, а через обмотку 30 реле времени, размыкающий контакт 31 реле возврата, размыкающий контакт 32 реле фиксации цикла - к шине минус. Обмотка 33 передающего шагового искател  подключена к шине плюс, а через :замыкающий контакт 34 реле синхрониза|Ци  - к шине минус. Контакт 34 шунтиг 8 рован цепочкой из последовательно соединенных замыкающего контакта 35 реле возврата ,  корного контакта 36 передающего щагового искател , контакта 37 положени  передающего шагового искател . Контакт 28 приемного реле шунтирован цепочкой из последовательно включенных замыкающего контакта 38 реле возврата  корного контакта 39 приемного шагового искател  и контакта 40 положени  приемного шагового искател . В блоке 41 управлени  обмотка 42 реле передачи подключена к цпше плюс, а через параллельно включенные замы-; кающие контакты 43 реле синхронизации, контакты 44 реле передачи и контакты 33 К шине минус. Обмотка 45 реле синхронизации заигунтирована конденсатором 46 и через резистор 47, размыкающий контакт 48 реле возврата , проскальзывающий контакт 49 реле времени - к шине минус. Контакт 49 подключен к дросселю 5 присоединени  через размыкающий контакт 50 реле синхронизации и размыкающий контакт 51 реле передачи. Обмотка 52 реле возврата через диод и размыкающий контакт 53 реле времени подключена к дросселю 4 присоединени , а через первое контактное поле шагового искател  54 и диоды - к контактам 37, 40 положени  обоих шаговых искателей. Первое контактное поле шагового искател  54 щунтировано замыкающим контактом 55 реле возврата. Обмотка 56 реле фиксации цикла подключена к шине плюс, а через замыкающий контакт 57 реле времени - к шине минус. Второе контактное поле шагового искател  56 через замыкающий контакт 58 реле передачи подключено к дросселю 4 присоединени  и к анодному заземлению , клемме минус станции 3 катодной защиты , медно-сульфатному электроду 8 сравнени . При многониточной системе трубопроводов (фиг. 6) трубопровод 3 снабжен конденсатором 5 присоединени , подключено к общему дл  всех трубопроводов дросселю 4 присоединени . Передаютдий шаговый искатель снабжен третьим контактным полем 59, подключенным к шине плюс и трубопроводам 2. Устройство работает следующим образом. Высоковольтна  лини  1 (фиг. 1), проложенна  вдоль трассы трубопровода 2 используетс  дл  питани  станций 3 катодной защиты. Дл  осуществлени  контрол  за выходным напр жением станций 3 катодной защиты ее выходные зажимы подключены к .дросселю 4 присоединени . В качестве дроссел  прнсоединеки  исполь зуют первичную обмотку высоковольтного однофазного трансформатора. Дроссель 4 совместно с конденсатором 5 образует контур дл  тока промышленной частоты, причем

напр жение 50 Гц на конденсаторе 5 поддерживают на уровне 5-10 В. Поскольку дроссель 4 имеет малое сопротивление посто нному току и большое дл  тока 50 Гц, то измерительный блок 6 на приемной стороне подключен к выходным зажимам катодной станции 3 . и измер ет напр жение трубопровод 2 - анодное заземление.

Дл  измерени  тока станции катодной защиты измерительный шунт (фиг. 2) подключаетс  через дроссель 4 к измерительному блоку 6 установленному на приемной стороне. Дл  измерени  защитного потенциала трубопровода (фиг. 3) используют непол ризующийс  медно-сульфатный электрод 8 сравнени , который подключен к измерительному блоку 6 через дроссель 4 присоединени . Измерительный блок 6 имеет соответствующие пределы измерени .

Во всех рассматриваемых случа х (фиг. 1, 2 и 3) в качестве линии св зи используют один провод высоковольтной Л1ШИИ 1 и металлический трубопровод 2. В предложенном устройстве подключение станции 3 катодной защиты измерительного шунта 7 и медно-сульфатного электрода 8 в каждом передающем блоке осуществл етс  по команде, передаваемо приемным блоком. Вызов соответствующего контролируемого пункта (КГ1) осуществл етс  передачей импульсной серии командных импульсов посто нного тока положительной пол рности относительно трубопровода, причем выбор номера КП производитс  по числу импульсов в импульсной серии. Командные импульсы вырабатывает формирователь команд 10 (в качестве последнего используетс  телефонный номеронабиратель) и через диод и дроссель 4 поступают в линию (фиг. 4).

На КП (фиг. 5) командные импульсы положительной пол рности поступают на обмотку 25 приемного реле через диод и размыкающийс  Контакт 26 реле передачи. Приемное реле срабатывает и контактом 28 запитывает обмотку 27 приемного щагового искател , который запускаетс . После отсчета необходимого числа командных импульсов ротор приемного щагового искател  в контактном поле 29 останавливаетс  на соответствующей ламеле и запитывает обмотку 30 реле времени

По истечении защитного промежутка времени в 1-2 с. замыкаетс  проскальзывающий контакт 49 реле времени и через контакты 50 реле синхронизации и контакты 51 реле передачи в линию посылаетс  синхронизирующий импульс посто нного тока отрицательной пол рности относительно трубопровода. Нали|Чие пр ккальзываюшего контакта 49 реле эремени обеспечивает защиту цепей передачи от

ложных запусков при движении приемного шагового нскатеп , поскольку приемные шаговые искатели всех КП двигаютс  синхронно от командных импульсов приемного блока (фиг. 4). Синхронизирующий импульс формируетс  за счет кратковременного подключени  шины минус через контакты 50 и 51 к дросселю 4 присоединени . Необходима  длительность синхронизирующего импульса обсспечиваетс  выдержкой времени на срабатывание реле синхронизации с помощью конденсатора 46 и резистора 47. Контакты 43 реле синхронизации запитывают обмотку 42 реле передачи, которое с помощью своего контакта 44 переходнт на самоудержание, а контактом 58 подключаетс  контактное поле шагового искател  54 к дросселю присоединени  4. Контакт 34 реле синхронизации запитывает обмотку 39 передающего шагового искател , а его контактное поле, выходные зажимы станции 3 катодной зашиты к дросселю 4 присоединени  осуществл  , таким образом, передачу информации о величине напр жени  трубопровод - анодное заземление. Синхронизирующий импульс

в приемном блоке (фиг. 4) через диод поступает на обмотку 13 приемного реле вызыва  его срабатывание. Контакт 16 приемного реле, запитыва  обмотку 15 приемного щагового искател  и контактное поле, подключает измерительный блок 6 к дросселю присоединени . Измерительный блок 6 показывает величину напр жени  трубопровод - анодное заземление. После истечени  времени передачи замыкаетс  контакт 57 реле времени (фиг. 5) н срабатывает реле фиксации цикла. С помощью контакта 32 р.еле фиксации цикла осуществл ет возврат реле временп в исходное состо ние, а также при размыкаг и контакта 57 обеспечиваетс  обмотка 56 реле фиксации цнкла. Поскольку контакт 32 замыкаетс , то цикл отсчета времени повтор етс  и в линию Посылаетс  второй синхронизирующий импульс. При этом на КП подключаетс  юмерительный шунт к линии, а на прием1 ый блок - измерительный блок 6. Аналогичным образом протекает третий цикл, в результате чего к контактному полю (фиг. 5) подключаетс  медносульфатный электрод 8, а на приемный блок (фиг. 4) к контактному полю подключаетс  измерительный блок 6. В режиме передачи информации дл  исюпочени  срабатывани  приемного реле его обцотка подключена к трубопроводу через размыкающий контакт 2б реле передачи.

Claims (2)

1. Кроме того, чтобы исключить формирование ложиого синхронизирующего импульса при возврате реле времени, последовательно с контактом 50 репе синхронизации включен размы7 кающий контакт 51 реле передачи. После окон чани  последнего цикла замера ротор в контактном поле шагового искател  54 становитс  в положении при котором получает питание обмотка 52 роле возврата. Своим контактом .55 реле возврата переходит на самоудержание, а контактами 38 и 35 устанавливает приемны шаговый искатель и передающий шаговый искатель в исходное положение. Исходное положение обоих шаговых искателей контролируетс  их контактами 40 и 37 положени . Когда контакты 40 и 37 размыкаютс , то воз враидаетс  в исходное положение реле возврата и передающий блок готов дл  приема сигналов повторного вызова. Синхронизирующие импульсы поступают на обмотку 52 реле возврата через размыкающий контакт 53 реле врсме1Ш и диод. Поскольку реле синхронизации имеет вьщержку времени на срабатывание и отпускание, то при поступлении синхроимпульсов реле синхронизации не срабатывает. В пункте управлени  (фиг. 4) при окончании цикла замера последний синхронизирующий импульс переводит приемный Шаговый искател в положение, при котором обмогка 17 реле возврата получает питание. Своим контактом 18 реле возврата переходит на самоудержание, а контактом 22 возвращает приемный шаговый искатель в исходное положение. Исходное положение шагового искател  фиксируетс  его контактом положени  19. При многониточной системе трубопроводов (фиг. 6) щине плюс подключают к трубопроводам через дополнительное контактное поле 59 приемного распределени  КП. Ламели контактного пол  59 объединены в группы в зависимости от числа ниток трубопроводов и количества контролируемых параметров. На пункте управлени  используют аналогичную схему включени  ламелей дополнительного контактного пол  приемного шагового искател , но при этом к трубопроводам подключают шину минус (на фиг. подключение контактного пол  пункта управлени  не показано ) . При необходимости количество конгро8 лируемых параметров катодной защиты трубогфоводов может быть увеличено. Уст|хжство, кроме контрол  параметров катодной зашиты трубопроводов, осуществл ет телеконтроль положени  секционирующих выключателей, установленных на высоковольтной линии, а также позвол ет контролировать повреждени  проводов высоковольтной линии. Экономическа  зффективность применени  данного устройства обеспечиваетс  за счет сокращени  затрат на измерени  параметров катодной защиты трубопроводов. Формула изобретени  Устройство дл  телеконтрол  катодной защиты трубопроводов, содержащее на пункте управлени  формирователь команд, блок управлени  и измерительный блок, подключенные через узел присоединени  к высоковольтной линии электропередачи, соединенной на контролируемом пункте через узел присоединени  с дешифратором адреса и блоком управлени , кажЛый контролируемый пункт содержит станцию катодной защиты, выход отрицательного потенциала которой через измерительный шунт и электрод сравнени  непосредственно подключены к трубопроводу, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности катодной защиты, в пункт управлени  введен шаговый искатель, контактное поле которого подключено между измерительным блоком и блоком управлени , в каждый контролируемый пункт введен шаговый искатель , через контактное поле которого блок управлени  соединен с выходом электрода сравнени  и с выходами положительного и отрицательного потенциал  станции катодной защиты. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 553646, кл. G 08 С 19/21, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке №2484949/18-24, кл. G 08 С 19/12, 1977.

   Vu2.

   л

   i

   ,-,1

   t

   J n

   --CH

   /

   D

   /г

   J/

   I

   /9

   Я

   if

   VL

   J1

   tw

   tw,

   ifujfi

   1

   ОТ

   ц

   ФИР5