[go: up one dir, main page]

RU1040836C - Apparatus for electrochemical protection extended underground construction from corrosion - Google Patents

Apparatus for electrochemical protection extended underground construction from corrosion

Info

Publication number
RU1040836C
RU1040836C SU3374196A RU1040836C RU 1040836 C RU1040836 C RU 1040836C SU 3374196 A SU3374196 A SU 3374196A RU 1040836 C RU1040836 C RU 1040836C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protection
current
corrosion
anode
source
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Притула
И.Д. Ягмур
В.М. Мирошников
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов
Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "ЮжНИИГипрогаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов, Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт "ЮжНИИГипрогаз" filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов
Priority to SU3374196 priority Critical patent/RU1040836C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1040836C publication Critical patent/RU1040836C/en

Links

Landscapes

  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области защиты от коррозии, в частности к устройствам дл  электрохимической защиты трубопроводов . Известно устройство дл  электрохимической защиты от коррозии прот женных подземных сооружений, например трубопроводов , содержасуее источник посто нного тока,, отрицательный полюс которого подключен к защищаемому сооружению, анодное заземление, электрически соеди/ненное с положительным полюсом упом ну- того источника и дополнительное катодное (или экранное) заземление, размещенное между сооружением иупрм нутыманодным; заземлением и электрически соединенное с сооружением в точкеподключени  к последнему отрицательного полюса (катода) упо; м нУТР1о за1ЦИщакУщего источника; посто нного тЬка. ; Данное устройство обеспечивает прот ;: же«ную за.щитну(о з;ону за счет введений до пол н ите  ьно го э кра н но гр заземлен и , ,4To:crv6cp6cTBiyeT снижению излишней раз ности потенциалов мйждуУрубопроводом И: окружающей.средой в точке подключени  катойа источника посто нного тЬка..; Недостатком .известного устройства  в /  .етс  то, что оно требуетДополнительных ;; затрат на сор ружен ие экра н н огр за землёHИЯ .,, :;.;; - ;,-: / ./ У ...i ( ,;Изв1естно устройство дл  электрохимической защиты от коррозии прот женного Г) од земного Сооруже н и , соде ржа щее исс точник переменного тока, средн   и крайние точки которого через вентильны.ё элементы/подключены к электродам-защи щаемому сОрруженик и анодному заземлен ию соотвётст вен но, п ол   ри зиру  их стабильно отрицательно и положительно в аналогичном соответствии; При этом аной-; нов заземление дискретно размещено в окружающей среде около сооружени  так, что его можно электрически отождествить с линейным электродом, а на защищаемом соо ружении имеетс  лишь одна точка , токосъема от источника тока..; Это устройство обеспечивает создание электрического пол  тока защИты, обеспечивающего циклически экспоненциально более равномерное распределение защитной разности потенциалов вдоль сооружени . Устройство  вл етс  наиболее близким предложенному по технической сущности и достигаемому результату. Однако оптимизаци  рабочих параметроа защиты по известному устройству требует двойной регулировки тока защиты в каждом дискретном элементе анодного зазе.млени : в св зи . с временным изменением электрических параметров участков защищаемого сооружени  и в св зи с изменением сопротивлени  растеканию дискретных элементов анодного заземлени  при их срабатывании. Это усложн ет систему, что понижает ее надежность . Кроме того, наложенный потенциал сооружени  в точке токосъема, пр мо пропорциональный общему току защиты источника , имеет необоснованно большую величину , что снижает КПД защиты и сокращает прот женность защитной зоны. Целью-этзобретени   вл етс  увеличение КПД изоны защиты при одновременном повышении надежности устройства путем выполнени  анодного заземлени  в виде точечного Электрода. . v Цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  электрохимической защиты от коррозии прот женного подземного сооружени , содержащем источник переменного тока, сое .диненный .проводникам.и с защищаемым сооружением и: анодным заземлением, анодное заземление соединено СО средней точкой источника тока, а точки тркосъема распределены дискретно вдоль защищае;мого сооружени , и соединены кажда  с крайними точками источника тока посредством двух параллельных цепочек включающих по переменному резистору и вентильному элементу, причем вентильные -элементы, подключенные к одной и той же точке токосъема, соединены катодами с упом нутымй крайними точками источника в ;прЬтивофазе, : С целью увеличени  диапазона регули-. ровани  между каждыми двум ;соседними точками тОкосъема на защищаемом сооружении мржет быть включена по меньшей мере рдНа изолирующа  вставка, шунтированна  регулировочным сопротивлением. На фиг. 1,2 представлены два варианта схемного выполнени  устройства и гр1афик распределени  защитного потенциала. Устройство содержит источник переменного тока, например трансформатор 1. Средн   точка 2 трансформатора 1 электропроводннками 3 соединена с анодым заземлением 4. Крайние точки 5. и 6 трансформатора 1 с помощью электропроводников соединены кажда  через регулировочное сопротивление 7- и вентильный элемент 8 с точками 9 токосъема, разнесенными вдоль защищаемого сооружени  10. При этом вентильные элементы 8, соединенные с точкой 9 токосъема, подключены к крайним точкам 5 и 6 источника в противофазе . Аналогичным образом другие крайние точки трансформатора 1 подключены к соответствующей точке токосъема. Между соседними точками токосъем  н  сооружении 10 включена изолирующа  вставка 11 (например , фланец), шунтированна  регулировочным сопротивлением 12. Аналогичные вставки могут быть включены между каждой парой соседних точек токосъема в случае наличи  трех и более точек то косьема. Устройство работает следующим образом ... .. Источник переменного тока, например трансформатор 1, подключают к сети и по системе сооружение - среда-анодное заземление начинает циркулировать защит-: ныйток. При этом на анодном заземлении 4 возникает положительное электрополе, которое  вл етс  посто нным, поскольку замыкание цепи анодное заземление среда происходит от средней точки 2 трансформатора 1. При циклическом изменении направлени  тока сети попеременно функционируют параллельные цепи, соедин ющие крайние точки 5 и 6 трансформатора 1 скаждой из трчек 9 токосъема йа защищаемом сооружении, например -трубопроводе 10. При этом в каждой паре указанных параллельных цепей, соединенных с одной и той же точкой токосъема, попеременно в противофазе открываютс  вентильг ные элементы 8, в результате чего на токосъема 9 налагаетс  посто нное катодное поле. - . . . Электрический ток, вытека  из анодного заземлени  4, растекаетс  вдольтрубопровода 10, сдвига  потенциал среды вокруг него в положительную сторону. При этом равномерность распределени  потен14иалов среды (грунта) повышаетс  за счет влм ни  дискретно распределенных на сооружении точек токосъема, в которых защитный ток собираетс  дл  возврата к и.с точнику... Потенциал катодного пол  сооружени , возрастает по мере приближени  к точке токосъема, достига  максимального значени  в этой точке.. : Указанное распределение потенциалов трубопровода и грунта обеспечивает повьгшение КПД защиты за сЧет увеличени  равномерности распределени  разности потенциалов трубопровод-грунт. При этом равномерность распределени  разности потенциалов повышаетс  при разнесении анодного заземлени  и точек токосъема, так как на участках системы сооружение-среда , где происходит снижение абсолютной величины отрицательных потенциалов трубопровода. повы1иаетс  величина положительных потенциалов грунта, и наоборот. Дл  этого анодное заземление 4 размещают на таком рассто нии от трубопровода 10. что его анодное электрическое поле смещает потенциал грунта вокруг трубопровода в положительную сторону. Рассто ние между соседними точками токосъема должно быть таким, чтобы градиент потенциала сооружени  был компенсирован градиентом потенциала среды (грунта). Электрические характеристики (продольНое и переходное сопротивлени ) отдельных участков трубопровода измен ютс  по его длине что обычно г риводит к снижению равномерности распределени  защитной разнрсти потенциалов. В предЯ&гаемой системе выравнивание защитной разности потенциалов осуществл ют путем секционировани  трубопровода на указанных участках последовательным включением изолирующих вставок 11, например фланцев, шунтированных кажда  регулировочным сопротивлением 12. Шунтированные вставки 11 компенсируют дифференциацию входного сопротивлени  трубопровода. Дополнительное выравниваниезащитнойразностИ потенциалов осуществл ют также через регулировочные сопротивлени  7, соедин ющие крайние точки источника тока с точками токосъема на сооружении. Дополнительное выравнивание потенциалрв способствует дополнительному увелиЧенийэ КПД защиты. Устройство можно примен ть также дл  защитьг кабелей. Поскольку в предлагаемом устройстве имеетсЯцОдно мощное металлоемкое заземление; изменение его параметров при ера- батываниизл(эктррдов не сказываетс  существенно на т6корасг1 еделении вдоль защищаемого сооружени  и регулировка надежнрйработысистемы происходит только дл  компенсации изменени  электрических характеристик отдельных участков трубопроврда Или кабел , В случае наличи  на выходе трансформатора 1 высокрго напр жени , опасного дл  жизни человека, в цепь электропитани  включают стандартную систему автоматической защиты (не показана), котора  отключает электропитание при снижении величины защитного тока менее минималь- . но допустимого значени . Предлагаемое устройство позвол ет сократить количество установок катодной защиты в 3-4 раза по сравнению с системой катодной защиты, примен емой на газопроводе СРТО-Центр,  вл ю щейс  базовым объектом. При этом обеспечиваетс  повышение КПД катодной защиты на 20-30%, а прот женность защитной зоны увеличиватс  в 3-4 раза.The invention relates to the field of corrosion protection, in particular to devices for electrochemical protection of pipelines. A device is known for electrochemical corrosion protection of long underground structures, for example pipelines, containing a direct current source, the negative pole of which is connected to the protected structure, anode grounding, electrically connected to the positive pole of the mentioned source and an additional cathode (or screen) grounding, located between the building and the inland anode; grounding and electrically connected to the structure at the point of connection to the last of the negative pole (cathode) UPO; m NUTR1O for one source; all the time. ; This device provides protection for: however, protection (due to the introduction of up to a complete e-fuse) is earthed and, 4To: crv6cp6cTBiyeT reduce unnecessary potential difference between the pipeline And: the environment in the point of connection of a constant source of source ..; The disadvantage of the known device in /. is that it requires additional ;; the cost of the shielding of the earth screen. ,,:;. ;; -;, -: / ./ Y ... i (,; A well-known device for electrochemical corrosion protection of extended D) earth containing AC source, the middle and extreme points of which are connected through the valve elements / are connected to the electrodes to be protected. The conductor and the anode are grounded, respectively, when they are polarized, they are stably negative and positive in the same way; discretely placed in the environment near the structure so that it can be electrically identified with a linear electrode, and on the protected structure there is only one point, current collector from the current source ..; This device provides the creation of an electric field of protection current, providing a cyclically exponentially more uniform distribution of the protective potential difference along the structure. The device is the closest to the proposed technical essence and the achieved result. However, optimization of the operating protection parameters according to the known device requires a double adjustment of the protection current in each discrete element of the anode gap: in communication. with a temporary change in the electrical parameters of the sections of the protected structure and in connection with a change in the spreading resistance of the discrete anode ground elements when they are triggered. This complicates the system, which reduces its reliability. In addition, the superimposed potential of the structure at the current collection point, which is directly proportional to the total current of the source protection, is unreasonably large, which reduces the protection efficiency and reduces the length of the protection zone. The purpose of this invention is to increase the efficiency of the ison of protection while increasing the reliability of the device by making anode grounding in the form of a point electrode. . v The goal is achieved by the fact that in the device for electrochemical corrosion protection of an extended underground structure containing an alternating current source connected to conductors and with a protected structure and: anode ground, the anode ground is connected by the midpoint of the current source, and the points of the pickup are distributed discretely along the protective structure of each structure, and each is connected to the extreme points of the current source by means of two parallel chains including a variable resistor and a valve element, and valve are elements that are connected to the same point of the current collector, cathode connected to said source of extreme points in; prtivofaze,: In order to increase the regulated range. At least two separate insulating inserts shunted by the regulation resistance may be connected between every two adjacent points of current survey at the protected structure. In FIG. 1.2 shows two variants of the circuit design of the device and the distribution diagram of the protective potential distribution. The device contains an alternating current source, for example, a transformer 1. The midpoint 2 of the transformer 1 is connected by electrical conductors 3 to the anode ground 4. The extreme points 5. and 6 of the transformer 1 are connected by electrical conductors each through the control resistance 7 and valve element 8 to the points 9 current collector, spaced along the protected structure 10. In this case, the valve elements 8 connected to the point 9 of the current collector are connected to the extreme points 5 and 6 of the source in antiphase. Similarly, the other extreme points of the transformer 1 are connected to the corresponding current collection point. An insulating insert 11 (for example, a flange) is connected between adjacent points of the current collection point in the structure 10, which is shunted by the regulating resistance 12. Similar inserts can be connected between each pair of adjacent current collection points in the event of the presence of three or more torques. The device operates as follows ... .. An alternating current source, for example, transformer 1, is connected to the mains and the building - medium-anode grounding system begins to circulate a protective-: outlet. In this case, a positive electric field appears on the anode ground 4, which is constant, since the circuit closure of the anodic ground medium occurs from the midpoint 2 of the transformer 1. When the current direction of the network is cycled, parallel circuits alternately operate connecting the extreme points 5 and 6 of the transformer 1 Each of the current collector jars 9 and the protected structure, for example, pipeline 10. Moreover, in each pair of the indicated parallel circuits connected to the same current collector point, alternately opposite ofaze are opened ventilg nye elements 8, resulting in a current collector 9 is imposed a constant cathode field. -. . . An electric current flowing from the anode ground 4 flows along the pipeline 10, shifting the potential of the medium around it in a positive direction. In this case, the uniform distribution of the potentials of the medium (soil) increases due to the power of the collector points discretely distributed at the structure, in which the protective current is collected to return to the current source ... The potential of the cathodic field of the structure increases as it approaches the collector point, reaching maximum value at this point ..: The indicated potential distribution of the pipeline and soil provides increased protection efficiency by increasing the uniformity of the distribution of the potential difference of the pipeline-soil. In this case, the uniformity of the distribution of the potential difference increases with the separation of the anode grounding and current collection points, since in areas of the construction-environment system where the absolute value of the negative potentials of the pipeline decreases. The value of the positive potentials of the soil increases, and vice versa. For this, the anode ground 4 is placed at such a distance from the pipeline 10. that its anode electric field biases the ground potential around the pipeline in a positive direction. The distance between adjacent current collection points should be such that the gradient of the potential of the structure is compensated by the gradient of the potential of the medium (soil). Electrical characteristics (longitudinal and transitional resistance) of individual sections of the pipeline vary along its length, which usually leads to a decrease in the uniformity of the distribution of the protective potential difference. In the proposed system, equalization of the protective potential difference is carried out by sectioning the pipeline in the indicated sections by sequentially connecting insulating inserts 11, for example flanges, shunted by each regulating resistance 12. The shunted inserts 11 compensate for the differentiation of the input resistance of the pipeline. Additional equalization of the protective potential difference is also carried out through adjusting resistances 7, connecting the extreme points of the current source with the points of current collection at the building. Additional equalization of potentials contributes to an additional increase in protection efficiency. The device can also be used to protect cables. Since the proposed device has one powerful metal-intensive grounding; a change in its parameters during operation (ectrds does not affect significantly the distance along the protected structure and the reliable operation of the system is adjusted only to compensate for changes in the electrical characteristics of individual sections of the pipeline or cable, if there is high voltage at the output of transformer 1 that is dangerous to human life, a standard automatic protection system (not shown) is included in the power circuit, which turns off the power when the protective current is reduced The proposed device allows to reduce the number of cathodic protection installations by 3-4 times in comparison with the cathodic protection system used on the CPTO-Center gas pipeline, which is the basic object. protection by 20-30%, and the length of the protective zone is increased by 3-4 times.

Экономический эффект от внедрени  предлагаемого устройства составл ет приблизительно 2140 руб/км в год,The economic effect of the implementation of the proposed device is approximately 2140 rubles / km per year,

..  ..

tp о р м у л а и 3 о б р е т е н и  tp o rmula and 3

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕ1 ТРОХИМИЧЕСКбЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПРОТЯЖЕННОГО ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ, содержащее источник переменного тока, соединенный проводниками с защищаемым сооружением и анодным заземлением , otличaющeec  тем, что, с целью увеличени  КПД и зоны защиты при одновременном повышении надёжности :устройства путем выполнени  заземлени  а виде точечного электродна  анодное заземление соединено со средней точкой источника тока а точки токосъема; распределены дискретно ЁДОЛЬ защищае (56) Авторское свидетельство СССР Ne 250978, кл. С 23 F 13/00. 1965.1. DEVICE FOR ELECTRONIC TROCHEMICAL PROTECTION AGAINST CORROSION OF AN EXTENDED UNDERGROUND STRUCTURE, containing an alternating current source connected by conductors to the protected structure and anode grounding, distinguished by the fact that, in order to increase the efficiency and protection zone while improving the reliability: a point electrode electrode anode ground is connected to the midpoint of the current source and the current collection point; distributed discreetly YODOL shielding (56) Copyright certificate of the USSR Ne 250978, cl. C 23 F 13/00. 1965.

Авторское свидетельство СССР N 790847, кл. С 23 F 13/00. 1979.USSR author's certificate N 790847, cl. C 23 F 13/00. 1979.

мого сооружени  и соединены кажда  с крайними точками упом нутого источника тока посредством двух параллельных цепочек , включающих п6 переменном резистору и вентильному элементу, причем вентильные элементы, подключенные к одной и той же точке токосъема, соединены катодами с упом нутыми крайними точками источника в противофазе, . 2.;-Устройство по п.1, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  диапазона регулировани , между каждыми двум  соседними точками токосъема на защищаемом сооружении включена по меньшей мере одна изолирующа  вставка, шунтиро .ванна  регулировочным сопротивлением.At the same time, each structure is connected to the extreme points of the current source by means of two parallel circuits, including n6 variable resistor and the valve element, the valve elements connected to the same current collector point being connected by cathodes to the said extreme points of the source in antiphase. 2.; - The device according to claim 1, characterized in that at least one insulating insert shunted by the regulation resistance is connected between each two adjacent current collection points on the protected structure.

:-iz: -iz

mm

I I

1 I I I1 I I I

4545

44

I I

1 I 1 I

Oo/Oo /

ШйшShish

NjNj

n n

TV Tv

-Kb-cS-Kb-cS

((((

-kK-f5-kK-f5

ЫS

.:.:

SU3374196 1981-12-30 1981-12-30 Apparatus for electrochemical protection extended underground construction from corrosion RU1040836C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3374196 RU1040836C (en) 1981-12-30 1981-12-30 Apparatus for electrochemical protection extended underground construction from corrosion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3374196 RU1040836C (en) 1981-12-30 1981-12-30 Apparatus for electrochemical protection extended underground construction from corrosion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1040836C true RU1040836C (en) 1993-12-15

Family

ID=20989628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU3374196 RU1040836C (en) 1981-12-30 1981-12-30 Apparatus for electrochemical protection extended underground construction from corrosion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1040836C (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE469987B (en) Device for compensating an AC voltage occurring between a medium and a metallic pipeline located in the medium
Pirjola et al. Space weather risk in power systems and pipelines
EP0122071A1 (en) Electric heating tape or the like with diagonal electricity feed
RU1040836C (en) Apparatus for electrochemical protection extended underground construction from corrosion
US2610699A (en) Electrostatic air-cleaning system
MX2011002421A (en) Method and apparatus for protecting power systems from extraordinary electromagnetic pulses.
RU2312441C2 (en) Power transmission line
Chakravorti et al. Capacitive-resistive field calculation on HV bushings using the boundary-element method
GB2222260A (en) Liquid leakage detection apparatus
KR20240109424A (en) Active shielding system with DC transmission line ion flow real-time measurement function
EP0714457B1 (en) Device for compensation of an alternating voltage which occurs between a medium and a metallic pipeline disposed in the medium
RU171479U1 (en) Resistive grounding device
DE1615615B2 (en) DEVICE FOR MEASURING THE TEMPERATURE OF A CABLE
RU2155679C2 (en) Device for reducing electromagnetic influence of ac electrified railways on insulated-neutral three-wire lines
DE2803951A1 (en) Electrical flowing water heater - has resistance element exposed uninsulated to water and monitors conductivity of water for safety
SE9003258L (en) DEVICE FOR COMPENSATION OF VARIABLE ELECTRICAL POTENTIAL IN A MEDIUM SURROUNDING A METALLIC PIPE CONDUCT IN THE MEDIUM
US6700223B1 (en) Active booster transformer system
RU1438272C (en) Device for electrotechnical protecting against corrosion of parallel pipe lines
RU2642141C1 (en) Method of route section protection against geomagnetically-induced ground current and device for its implementation
DE3819880C2 (en) Method for determining the course of live power lines as well as the device and the two-pole periodically changing impedance for carrying out the method
RU1809841C (en) Set for cathodic corrosion protection of underground objects of extensive length
RU1499988C (en) Device for electrochemical protection against corrosion
Podporkin Improvement of Overhead Transmission Lines Lightning Protection by Line Arresters with Separate Groundings and Shielding Wires Fixed at Insulation Racks
Dawood et al. Modeling of Corona effect in AC transmission systems
US2454536A (en) Control apparatus for forced drainage