Устройство для катодной защиты от коррозии подземного металлического сооружения Советский патент 1980 года по МПК C23F13/00 

1

Изобретение относится к области защиты от коррозии и мс5жет быть использовано при защите от коррозии подземного нефтегаэопромыслового оборудования,

Известно устройство катодной защиты подземного металлического сооружения от коррозии, содержащее п станций катодной защиты, управляющие .входы которых соединены с электродом сравнения, а катодные выходы соединены с подземным металлическим сооружением.

Однако при включении станций катодной защиты на параллельную работу устройство катодной защиты подземного металлического сооружения неравномерно нагружается током изза различия внешних характеристик управляемых источников тока. Это приводит к перенагрузке одних станций катодной защиты и недогрузке других в рабочем режиме, что в конечном счете вызывает выход их ид строя.

Цепь изобретения - повышение надежности катодных станций путем равномерного распределения нагрузки между станциями при параллельной их работе.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено п - блоками выравнивания защитного тока и п- датчиками тока, при этом анодные выходы станций катодной защиты соединены с анодными заземлениями через соответствующие датчики тока, входы блока выравнивания защитного тока соединены с выходами п - датчиков то10ка, а выход соединен со вторым управляющим входом соответствующей станции катодной защиты.

На чертеже приведена блок-схема устройства катодной защиты подзем 5 ного металлического сооружения.

Устройство содержит станции катодной защиты 1-3, каждая из которых выполнена из управляемого исто,ч,ника 4 тока, управляющий вход кото-.

20 рого через блок 5 управления соединен с выходом блока 6 уставки, при этом анодные выходы станций катодной защиты 1-3 через соответствующие датчики 7-9 тока соединены с анодным заземлением 10, их катодные выходы подключены к подземному сооружению 11, а управляющие входы соединены с электродом сравнения 12, при этом выходы датчиков 7-9 тока

30 соединены с входами блоков 13-15 выравнивания защитных токов, каждое из которых выполнено из диодов 1618 и операционного у/илителя 19, выход которого соединен с управляющим входом соответствующей станции катодной защиты 1-3.

Устройство работает следующим образом.

При включении станций катодной-, защиты 1-3 на параллельную работу от каждой из них через соответствующий датчик 7-9 тока, анодное заземление 10, подземное сооружение 11 - течет защитный т-ок, Напряжения, пропорциональные токам протекающим от каждой станции катодной защиты 1-3 через анодное заземление 10 и подземное сооружение 11, с выходов датчиков 7-9 тока подаются на соответствующие входы блоков 1/.-15 выравнивания защитных токов.. Каждый блок выравнивания защитных токов может быть выполнен из диодов } п-18 и операционного усилителя 19 (в качестве которого может быть использован интегратор при этом выход операционного усилителя 19 подключен к одному из управляющих входов соответству1 ;дей станции катодной защиты 1-3, выход датчика 7-9 тока, которы : чер i диод 16 соединен с прямым входом данного операционного усилителя 19..

Таким образом на прямой вход операционного усилителя 19 поступает напряжение, пропорциональное защитному току, протекающему через анодное заземление 10 и пг.дземное сооружение 11, от той станции катодной защиты 1-3, один из управляющих входов которой соединен с выходом данного операционного усилителя 19. На инверсный вход операционного усилителя 19 через диоды 17 и 18 поступает напряжение,пропорциональное величинам защитных токов.,протекающим о других станций катодной защиты 1-3.

Так как катоды диодов 17 и 18 соединены вместе через инверсный вход операционного усилителя 19, то на инверсный вход операционного усилителя 19 поступает напряжение, пропорциональное защитному току от-той станции катодной защиты 2 и 3, величина защитного тока от которой, протекающего Через анодное заземление 10 и подземное сооружение 11, в данный момент больше.. .

Операционный усилитель 19 сравнивает напряжения (пропорциональные величинам защитных токов), поступившие на его прямой и инверсный входы, и в результате сравненил формирует сигнал на своем выходе той или иной полярности. Полярность выходного сигнала зависит от соотношений величин напряжений,- поступивших на прямой и инверсный входы операционного усилителя,Полярность определяет больший по величине наприжения входной сигнал.Выходной сигнал с выхода операционного усилителя 19 поступает на управляющий вход соответствующей станции катодной защиты 1-3.

Каждая станция катодной защиты может быть выполнена из блока б уставки, выход которого через блок 5 управления соединен с управляемым источником 4 тока.

Выходной сигнал с выхода операционного усилителя 19 поступает на управляющий вход блока б уставки соответствуюдей станции катодной защиты 1-3.

Под действием данного сигнала блок б уставки начинает изменять величину напряжения уставки, поступающего с его выхода на вход блока 5 управления,. на другой вход которого поступает напряжение от электрода 12 сравнения .

В результате этого на выходе блока 5 управления появляется сигнал, под действием которого управляемый источник 4 тока меняет углы отпирания, т.е меняет величину своего выходного напряжения, а изменение величины выходного напряжения приводит к изменению величины защитного тока, протекающего от данной станции катодной защиты 13 через анодное заземление 10 и подземное сооружение 11,

Изменение величины защитного тока от данной станции катодной защиты 1-3 длится до тех пор, пока сигналы, поступающие на прямой и инверсный входы операционного усилителя 19, не станут равными.

Равенство сигналов на входах операционных усилителей 19 наступает тогда, когда токи, протекающие от каждой станции катодной защиты 1-3 через анодное заземление 10 и подземное сооружение 11, не становятся равными, а величина суммарного защитного тока не становится равной величине, обеспечивающей необходимый защитный потенциал. В случае выхода из строя одной из параллельно работающих станций катодной защиты 1-3, другие работающие станции разделяют между собой защитный ток поровну.

Принцип действия устройства не изменяется в случае включения на параллельную работу станций катодной защиты 1-3 разной мощности. В этом случае, чтобы нагрузка между станциями катодной защиты 1-3 распределялась пропорционально их мощности, обратно пропорционально их мощностям устанавливается коэффициент передачи их датчиков 7-9 тока.

. Датчики 7-9 тока могут быть установлены как в анодных, так и в катодных цепях станции катодной защиты 13.

Экономический эффект при внедрении устройства достигается за счет

увеличения надежности устройства, равномерного распределения нагрузки между станциями катодной защиты.

Формула изобретения

Устройство для катодной aalriHTH от коррозии подземного металлического сооружения, содержащее п - станций катодной защиты, управляющие входы которых соединены с электродом сравнения, а катодные выходы .соединены с подземным металлическим сооружением, отличают ее с я тем, что, с целью повьлиения надежности катодных станций путем равномерного распределения нагрузки между станциями при параллельной работе, оно снабжено п- блоками выравнивания защитного тока и п- датчиками тока, при этом анодные выходы станций катодной защиты соецинены с анодными заземлениями через соответствующие датчики тока, входы каждого блока выравнивания защитного тока

0 соединены с выходами i - датчиков тока, а выход соединен со вторым управляющим входом соответствующей станции катодной защиты.