Изобретение относится к области защиты от коррозии, в частности к устройствам для электрохимической защиты трубопроводов. Известно устройство для электрохимической защиты от коррозии протяженных подземных сооружений, например трубопроводов, содержасуее источник постоянного тока,, отрицательный полюс которого подключен к защищаемому сооружению, анодное заземление, электрически соеди/ненное с положительным полюсом упомяну- того источника и дополнительное катодное (или экранное) заземление, размещенное между сооружением иупрмянутыманодным; заземлением и электрически соединенное с сооружением в точкеподключения к последнему отрицательного полюса (катода) упо; мянУТР1о за1ЦИщакУщего источника; постоянного тЬка. ; Данное устройство обеспечивает протя;: же«ную за.щитну(о з;ону за счет введений до пол н итея ьно го э кра н но гр заземлен ия, ,4To:crv6cp6cTBiyeT снижению излишней раз ности потенциалов мйждуУрубопроводом И: окружающей.средой в точке подключения катойа источника постоянного тЬка..; Недостатком .известного устройства яв /яя.ется то, что оно требуетДополнительных ;; затрат на сор ружен ие экра н н огр за землёHИЯ.,, :;.;; - ;,-: / ./ У ...i (,;Изв1естно устройство для электрохимической защиты от коррозии протяженного Г) од земного Сооруже н ия, соде ржа щее исс точник переменного тока, средняя и крайние точки которого через вентильны.ё элементы/подключены к электродам-защи щаемому сОрруженик и анодному заземлен ию соотвётст вен но, п ол я ри зируя их стабильно отрицательно и положительно в аналогичном соответствии; При этом аной-; нов заземление дискретно размещено в окружающей среде около сооружения так, что его можно электрически отождествить с линейным электродом, а на защищаемом соо ружении имеется лишь одна точка , токосъема от источника тока..; Это устройство обеспечивает создание электрического поля тока защИты, обеспечивающего циклически экспоненциально более равномерное распределение защитной разности потенциалов вдоль сооружения. Устройство является наиболее близким предложенному по технической сущности и достигаемому результату. Однако оптимизация рабочих параметроа защиты по известному устройству требует двойной регулировки тока защиты в каждом дискретном элементе анодного зазе.мления: в связи . с временным изменением электрических параметров участков защищаемого сооружения и в связи с изменением сопротивления растеканию дискретных элементов анодного заземления при их срабатывании. Это усложняет систему, что понижает ее надежность. Кроме того, наложенный потенциал сооружения в точке токосъема, прямо пропорциональный общему току защиты источника, имеет необоснованно большую величину, что снижает КПД защиты и сокращает протяженность защитной зоны. Целью-этзобретения является увеличение КПД изоны защиты при одновременном повышении надежности устройства путем выполнения анодного заземления в виде точечного Электрода. . v Цель достигается тем, что в устройстве для электрохимической защиты от коррозии протяженного подземного сооружения, 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 сооружения, и соединены каждая 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 упомянутымй крайними точками источника в ;прЬтивофазе, : С целью увеличения диапазона регули-. рования между каждыми двумя;соседними точками тОкосъема на защищаемом сооружении мржет быть включена по меньшей мере рдНа изолирующая вставка, шунтированная регулировочным сопротивлением. На фиг. 1,2 представлены два варианта схемного выполнения устройства и гр1афик распределения защитного потенциала. Устройство содержит источник переменного тока, например трансформатор 1. Средняя точка 2 трансформатора 1 электропроводннками 3 соединена с анодым заземлением 4. Крайние точки 5. и 6 трансформатора 1 с помощью электропроводников соединены каждая через регулировочное сопротивление 7- и вентильный элемент 8 с точками 9 токосъема, разнесенными вдоль защищаемого сооружения 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 токосъемя ня сооружении 10 включена изолирующая вставка 11 (например, фланец), шунтированная регулировочным сопротивлением 12. Аналогичные вставки могут быть включены между каждой парой соседних точек токосъема в случае наличия 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 является постоянным, поскольку замыкание цепи анодное заземление среда происходит от средней точки 2 трансформатора 1. При циклическом изменении направления тока сети попеременно функционируют параллельные цепи, соединяющие 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 открываются вентильг ные элементы 8, в результате чего на токосъема 9 налагается постоянное катодное поле. - . . . Электрический ток, вытекая из анодного заземления 4, растекается вдольтрубопровода 10, сдвигая потенциал среды вокруг него в положительную сторону. При этом равномерность распределения потен14иалов среды (грунта) повышается за счет влмяния дискретно распределенных на сооружении точек токосъема, в которых защитный ток собирается для возврата к и.с точнику... Потенциал катодного поля сооружения, возрастает по мере приближения к точке токосъема, достигая максимального значения в этой точке.. : Указанное распределение потенциалов трубопровода и грунта обеспечивает повьгшение КПД защиты за сЧет увеличения равномерности распределения разности потенциалов трубопровод-грунт. При этом равномерность распределения разности потенциалов повышается при разнесении анодного заземления и точек токосъема, так как на участках системы сооружение-среда, где происходит снижение абсолютной величины отрицательных потенциалов трубопровода. повы1иается величина положительных потенциалов грунта, и наоборот. Для этого анодное заземление 4 размещают на таком расстоянии от трубопровода 10. что его анодное электрическое поле смещает потенциал грунта вокруг трубопровода в положительную сторону. Расстояние между соседними точками токосъема должно быть таким, чтобы градиент потенциала сооружения был компенсирован градиентом потенциала среды (грунта). Электрические характеристики (продольНое и переходное сопротивления) отдельных участков трубопровода изменяются по его длине что обычно г риводит к снижению равномерности распределения защитной разнрсти потенциалов. В предЯ&гаемой системе выравнивание защитной разности потенциалов осуществляют путем секционирования трубопровода на указанных участках последовательным включением изолирующих вставок 11, например фланцев, шунтированных каждая регулировочным сопротивлением 12. Шунтированные вставки 11 компенсируют дифференциацию входного сопротивления трубопровода. Дополнительное выравниваниезащитнойразностИ потенциалов осуществляют также через регулировочные сопротивления 7, соединяющие крайние точки источника тока с точками токосъема на сооружении. Дополнительное выравнивание потенциалрв способствует дополнительному увелиЧенийэ КПД защиты. Устройство можно применять также для защитьг кабелей. Поскольку в предлагаемом устройстве имеетсЯцОдно мощное металлоемкое заземление; изменение его параметров при ера- батываниизл(эктррдов не сказывается существенно на т6корасг1 еделении вдоль защищаемого сооружения и регулировка надежнрйработысистемы происходит только для компенсации изменения электрических характеристик отдельных участков трубопроврда Или кабеля, В случае наличия на выходе трансформатора 1 высокрго напряжения, опасного для жизни человека, в цепь электропитания включают стандартную систему автоматической защиты (не показана), которая отключает электропитание при снижении величины защитного тока менее минималь- . но допустимого значения. Предлагаемое устройство позволяет сократить количество установок катодной защиты в 3-4 раза по сравнению с системой катодной защиты, применяемой на газопроводе СРТО-Центр, являю щейся базовым объектом. При этом обеспечивается повышение КПД катодной защиты на 20-30%, а протяженность защитной зоны увеличиватся в 3-4 раза.
Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства составляет приблизительно 2140 руб/км в год,
..
tp о р м у л а и 3 о б р е т е н и я
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕ1 ТРОХИМИЧЕСКбЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПРОТЯЖЕННОГО ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ, содержащее источник переменного тока, соединенный проводниками с защищаемым сооружением и анодным заземлением, otличaющeecя тем, что, с целью увеличения КПД и зоны защиты при одновременном повышении надёжности :устройства путем выполнения заземления а виде точечного электродная 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.
Авторское свидетельство СССР N 790847, кл. С 23 F 13/00. 1979.
мого сооружения и соединены каждая с крайними точками упомянутого 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 упомянутыми крайними точками источника в противофазе, . 2.;-Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования, между каждыми двумя соседними точками токосъема на защищаемом сооружении включена по меньшей мере одна изолирующая вставка, шунтиро.ванная регулировочным сопротивлением.
:-iz
m
I
1 I I I
45
4
I
1 I
Oo/
Шйш
Nj
n
TV
-Kb-cS
((
-kK-f5
Ы
.:
