Способ раздельной катодной защиты параллельных подземных трубопроводов

 

Изобретение относится к технике защиты от коррозии подземных металлических сооружений и может быть использовано в средствах катодной защиты многониточных систем параллельных трубопроводов. Цель изобретения - повышение эффективности защиты за счет исключения разрушения трубопровода при прекращении эксплуатации его индивидуального выпрямителя . При -катодной поляризации каждого трубопровода с помощью индивидуального выпрямителя при прекращении

СОаЗ СОЕЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (В

А1 щ) С 23 F 13/00

ВСЕСОЮЗНАЯ

ПАТЕнтцд- (еб1ц Я,А%:

ИБ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОУСЙСМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ1ТИЯМ

flPH ГННТ СССР

1 (21) 4750438/02 (22) 16.10.89 (46) 15.01.92.Бюл N 2 (71) Коми филиал. Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов (72) Л.А.Корбачков (53) 620.197.5(088,8) (56) Авторское свидетельство VCCP

11 259432, кл..С 23 F 13/00, 1988.

Волков Б.Т. Защита от коррозии многониточных магистральных газопроводов.- Проектирование q строительство систем защиты подземных сооружений от коррозии. Л.: АДИТП, 1986, с.15-16.

2 (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОЙ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПОДЗЕИНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к технике защиты от коррозии подземных металлических сооружений и может быть использовано в средствах катодной защиты многониточных систем параллельных трубопроводов. Цель изобретения — повышение эффективности защиты эа счет исключения разрушения тру" бопровода при прекращении эксплуатации его индивидуального выпрямителя. При катодной поляризации каждого трубопровода с помощью индивидуального выпрямителя при прекращении

1705410

l0 !

5 эксплуатации последнего электрически размыкают цепь его катодной защиты. При работоспособном преобразователе 4 самоблокируемым автоматом 3 включа т электропитание силового трансформатора 1. При этом возбуждается размыкатель 5 и контактами 6 замыкает дренажную цепь 7, по которой начинает течь ток защиты, выпрямленный преобразователем 4. При выходе из строя преобразователя 4, например при пробое вентильных элементов выпрямительного моста грозовым разрядом, во вторичной цепи силового трансформатора

1 резко уменьшается сопротивление, Изобретение относится к технике защиты от коррозии подземных метал— лических сооружений и может быть использовано в средствах катодной защиты многониточных систем параллельных трубопроводов.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты за счет исключения 30 разрушения трубопровода при прекра— щении эксплуатации его индивидуального ьыпрямителя.

Способ защиты заключается в том, что каждый из параллельных падзенных трубопроводов катодно поляризуют путем генерирования постоянного тока между ним и соответствующим аноднын заземлением с помощью индивидуальных выпрямителей, при этом при прекращении эксплуатации его индивидуального выпрямителя цепь соответствурщей катодной защиты электрически размыкают.

На чертеже изображена схема катод 15 ной защиты трубопровода и подключенное к ней предлагаемое устройство.

На чертеже изображены силовой трансформатор 1, в первичной цепи 2 которого установлен автомат 3 защиты от перегрузки, например, магнитный пускатель с датчиком обратной связи по току, преобразователь 4, например диодный или тиристорный выпрямитель, размыкатель 5, например нагнитный пускатель второй величины типа

ПМЕ 222, контакты 6 которого имеют нормально разомкнутое положение, дренажная цепь 7, соединяющая защищаемый что способствует возрастанию тока как во вторичной, так и а первичной цепи трансформатора 1. При этом автомат 3 защиты от перегрузки отклюI чает электропитание размыкателя 5. контакты 6 которого принимают нормально разомкнутое положение и тем самым разрывают дренажную цепь 7, препятствуя части 10 тока 11 негативного влияния (или току остаточной поляризации) .раздельной катодной защиты 12 параллельного трубопровода

13 натекать через межанодное пространство 9-14 по дренажной цепи 7 на защищаемый трубопровод 8 и с послед него стекать в грунт, 1 ил. трубопровод 8 и анодное заземление 9 с преобразователем 4, устройство работает следующим образом, При работоспособном преобразователе 4 самоблокируенын автоматом 3 включают электропитание силового трансформатора 1. При этом возбуждается размыкатель 5 и контактами 6 замыкает дренажную цепь 7, по которой начинает течь ток защиты, вып" рямленный преобразователем 4.

При выходе из строя преобразователя 4, например при пробое вентильных элементов выпрямительного моста грозовын разрядом, во вторичной цепи силового трансформатора 1 резко уменьшается сопротивление, что способствует возрастанию тока как во вторичной, так и в первичной цепи трансформатора 1.

При этом автомат 3 защиты от перегрузки отключает электропитание трансформатора 1 и, следовательно, отключает электропитание раэмыкателя

5, контакты 6 которого принимают нормально разомкнутое положение и, тем самым, разрывают дренажную цепь

7, препятствуя части 10 тока 11 негативного влияния (или току остаточной поляризации) раздельной катодной защиты 12 параллельного трубопровода 13 натекать через мвжанодное пространство. 9-14 дренажной цепи 7 на защищаемый трубопровод 8 и с последнего стекать в грунт.

1705410

10 дн.

Пример. На 482 км трассы пятиниточной системы трубопроводов

Ухта-Ярославль среднегодовая сила тока остаточной поляризации в дренажной .цепи первого трубопровода составляет 0,2 А. В 300 м от места установки станций катодной защиты проходит русло, заполняемое паводковыми водами, пересекающее первый и второй трубопроводы и. далее пролегающее между вторым и третьим трубопроводами. В период таяния снегов паводковые воды с удобренных полей электрически перемыкают первый и второй трубопроводы по руслу. Обследование первого трубопровода в районе русла выявило большое количество коррозионных повреждений трубопровода в дефектах изоляционного покрытия. Общая площадь коррозионных повреждений составляет

262 смз, средняя их глубина 2,5 мм, максимальная глубина 7,1 мм.

Измерение, проведенное в период хода паводковых вод, показало, что в этот период на первый трубопровод наводится ток негативного влияния катодной защиты второго трубопровода силой 2,0 А из-за того, что в период хода паводковых вод электрическое сопротивление цепи защиты (сопротивление цепи труба - анодное заземление) второго трубопровода равно

0,23 Ом и соизмеримо с электрическим сопротивлением мемду анодными заземлениями первого и второго трубопроводов, равного 0,38 Ом. Поэтому при выходе из строя преобразователя ка", тодной защиты первого трубопровода в силу закона параллельных проводников часть тока защиты второго трубопровода проникает через межанодное пространство по дренамной цепи в первый трубопровод и, стекая с первого трубопровода.в дефектах изоляционного покрытия, расположенных в канале проводимости, создаваемом .паводковыми водами, разрушает трубопровод.

С помощью закона Фарадея легко показать, что обнаруженные коррозионные повреждения первого трубопровода током негативного влияния силой 2,0 А образовались всего за 10 дней: ь 2 5 мм 0 0262 мз — 365

1,163 ° 2,0 А

6

Рассматриваемая трубопроводная система эксплуатируется 15-й год, поэтому, учитывая низкую надежность элементов преобразователей, допустим,что за l4 лет эксплуатации преоб.

Разователь катодной защиты первого трубопровода мог быть неработоспособным в общей сложности 1О дней (в сумме). Этого времени оказалось вполне достаточно, чтобы произвести столь большие повреждения трубопровода.

В данном случае расстояние между анодными заземлениями катодной защи— ты первого и второго трубопровопов. составляет 300 м, что в 1,5 раза больше нормируемого расстояния, равного 200 м. Поэтому согласно рекомендациям эксплуатируемая схема должна обеспечивать безопасную и эффективную катодную защиту трубопроводов, т.е. с точки зрения нормативных документов обнаруженное коррозионное повреждение трубопроводов не долмно иметь место, тем более практически в районе подключения дренажной цепи к трубопроводам.

Использование предлагаемого изобретения не допустило бы проникновения тока негативного влияния в трубопровод и предотвратило бы его разрушение.

14 лет составляет лишь половину нор- мального срока службы магистральных трубопроводов, и разрушение трубопровода за столь короткий срок служит убедительным доводом опасности тока негативного влияния катодной защиты, особенно в низкоомных грунтах.

Учитывая сложность контролирова —— ния постоянно меняющихся условий эксплуатации трубопроводов иэ-за большой пространственной их протяженности, можно полагать, что применение предлагаемого устройства для катодной защиты трубопровода с помощью предотвращения коррозионного разрушения трубопровода током негативного влияния катодной защиты позволит повы— сить срок безаварийной службы подземных сооружений.

Эффективность предлагаемого способа определяется надемностьа элементов преобразователя катодной защиты конструктивным решением эксплуатацион:ной схемы катодной защиты параллельных сооружений многониточной системы и рядом других параметров, т.е.

1705410

Составитель Л. Груднева

Редактор Т.Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Заказ 368 Тиран Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, -35, Рауисквя наб., д. 4/5

Провзводственно-издательский комбинат "Патент", г.унгород, ул. Гагарииа, 101 определяется совокупностью параметров, характерных для каждого конкретного случая. формула изобретения

Способ раздельной катодной защиты параллельных подземных трубопроводов, включающий катодную поЛяризвциа их посредством генерирования постоян1 ного тока между камдым трубопроводом и его анодным заземлением с помощью индивидуальных выпрямителей, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты за счет исключения разрушения трубопровода при прекращении эксплуатации его индивидуального выпрямителя, электрически размыкают цепь катодной защиты этого выпрямителя.