21.04.2019
219.017.3627

УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОДОВ СРАВНЕНИЯ В МОРСКИХ УСЛОВИЯХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области электрохимической защиты трубопроводного транспорта, в частности к испытательному оборудованию, предназначенному для проведения испытаний электродов сравнения длительного действия различных типов, обеспечивающих контроль защитных потенциалов металлических сооружений, эксплуатируемых в морской воде. Установка для испытаний электродов сравнения в морских условиях включает станцию катодной защиты, измерительную площадку с установленными на ней испытываемыми образцами электродов сравнения и контрольным электродом сравнения, площадку заземлителей с установленным на ней анодным заземлением, клеммный шкаф с клеммной панелью, измерительные разъемы которой с помощью измерительных кабельных линий соединены с испытываемыми образцами электродов сравнения, контрольным электродом и измерительной площадкой, при этом станция катодной защиты подключена к вводу от внешнего электроснабжения, отрицательный вывод станции катодной защиты с помощью первой силовой кабельной линии подключен к измерительной площадке, а положительный вывод станции катодной защиты с помощью второй силовой кабельной линии подключен к анодному заземлению. Установка позволяет выявить наиболее работоспособные образцы электродов сравнения. Техническим результатом при реализации заявленного решения является создание установки для испытаний электродов сравнения, обеспечивающей проведение натурных испытаний в морских условиях необходимого количества электродов сравнения всех известных типов любой геометрической формы, длительностью до нескольких лет, что влечет увеличение точности оценки эксплуатационных характеристик электродов сравнения и отбора наиболее работоспособных образцов. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электрохимической защиты трубопроводного транспорта, в частности к испытательному оборудованию, предназначенному для проведения испытаний электродов сравнения длительного действия различных типов, обеспечивающих контроль защитных потенциалов металлических сооружений, эксплуатируемых в морской воде.

В настоящее время подбор электродов сравнения производится в соответствии с проектной документацией без возможности опробования эффективности работы образцов электродов сравнения в натурных условиях эксплуатации.

Существующие установки для испытаний электродов сравнения для определения их работоспособности основаны на лабораторных методах и не позволяют получить достоверную оценку работоспособности электродов сравнения.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является установка для испытаний электродов сравнения, описанная в рекомендациях PCRA 005, май 2007 - версия 1 (https://www.cefracor.org/doc/PCRA-005-en.pdf).

Недостатками известной установки является следующее:

- испытания электродов сравнения проводятся в условиях электрохимической лаборатории;

- отсутствуют сведения по биметаллическим электродам сравнения;

- ограниченность по количеству одновременно испытываемых электродов сравнения.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание установки для испытаний электродов сравнения, обеспечивающей проведение натурных испытаний в морских условиях необходимого количества электродов сравнения всех известных типов любой геометрической формы, длительностью до нескольких лет.

Техническим результатом изобретения является увеличение точности оценки эксплуатационных характеристик электродов сравнения и отбора наиболее работоспособных образцов.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в создании реальных условий испытаний, идентичных эксплуатационным, с учетом температурных режимов, химического состава морской среды, механического воздействия водных масс, а также влияния морских микроорганизмов. Создание равных условий позволит оценить точность показателей каждого образца в отдельности, а агрессивность морской среды выявит наиболее адаптивные виды конструкций применяемых электродов сравнения.

Изобретение поясняется чертежами:

- фиг. 1 - принципиальная схема установки для испытаний электродов сравнения в морских условиях;

- фиг. 2 - номограмма критических значений потенциалов электродов сравнения в морской воде.

Позициями на фиг. 1 обозначены следующие составные части установки:

- станция катодной защиты 1;

- анодное заземление 2;

- измерительная площадка 3;

- электроды сравнения 4;

- первая силовая кабельная линия 5,

- вторая силовая кабельная линия 6;

- измерительные кабельные линии 7;

- клеммный шкаф 8;

- ввод от внешнего электроснабжения 9;

- контрольный электрод сравнения 10;

- клеммная панель 11;

- площадка заземлителей 12.

Станция катодной защиты 1 выполняет функцию источника питания стабилизированного тока, она размещена на подготовленной площадке причальных сооружений и подключена к вводу от внешнего электроснабжения 9 с соблюдением всех требований электробезопасности.

Посредством первой силовой кабельной линии 5 отрицательный вывод станции катодной защиты 1 подключен к измерительной площадке 3, а посредством второй силовой кабельной линии 6 положительный вывод - к анодному заземлению 2. Кабельные линии 5, 6 имеют изоляционное покрытие и обеспечивают неразрывность цепи, а также надежные контакты в точках подключения.

Анодное заземление 2 может представлять из себя как одиночные, так и групповые анодные заземлители, обеспечивающие стекание защитного тока катодной защиты в морскую среду. Анодное заземление 2, как правило, представляет собой электрод цилиндрической формы, выполненный из малорастворимых сплавов металлов.

Наиболее ответственным элементом установки является измерительная площадка 3, которая предназначена для размещения и защиты от внешних воздействий электродов сравнения 4. Измерительная площадка 3 установлена стационарно на дне акватории в непосредственной близости от береговой линии.

Измерительная площадка 3 представляет собой прямоугольную конструкцию с плоским основанием, выполненную из прокатного профиля (двутавр или швеллер). Используемый материал - углеродистая либо низколегированная сталь с защитным антикоррозионным покрытием (лакокрасочное, термореактивное, горячее цинкование). Размеры и металлоемкость измерительной площадки 3 выбирают из расчета обеспечения необходимой плотности защитного тока, а также устойчивого размещения на дне акватории. Так, например, для измерительной площадки 3 размерами 3×3 м необходимо создать электрический ток силой 0,03 А, при рекомендуемой плотности тока до 0,01 А/м2 для металлоконструкций с защитным покрытием в условиях морской среды.

Для размещения необходимого количества испытываемых образцов электродов сравнения 4 площадка имеет поперечные перегородки. Для крепления электродов сравнения 4 на площадке измерительной 3 по ее периметру или на поперечных перегородках с помощью сварки или болтовых соединений устанавливаются вертикальные стойки (на фиг. 1 не показаны), выполненные из стального уголка.

Экспериментально установлено, что высота вертикальных стоек должна быть в диапазоне от 0,5 Нобр до 1 Нобр, где Нобр - высота образца электрода сравнения 4.

Крепление электродов сравнения 4 к вертикальным стойкам осуществлено с помощью пластиковых хомутов (на фиг. 1 не показаны), толщиной не менее 3 мм, либо обжатием стальной полосой с болтовым соединением через диэлектрическую проставку. Такое крепление обеспечивает надежное размещение электродов сравнения 4, без возможности их перемещения относительно самих вертикальных стоек и без создания избыточных нагрузок на корпус электродов сравнения 4.

Электроды сравнения 4 размещены на измерительной площадке 3 в вертикальном верхнем положении, что дает возможность рабочим элементам - мембранам электродов сравнения 4 находиться в контакте с испытательной средой по всей площади поверхности, без ограничения доступа элементами конструкции измерительной площадки 3 и дном акватории.

Кроме электродов сравнения 4 на измерительной площадке размещен контрольный электрод сравнения 10, прошедший предварительные лабораторные испытания и имеющий стабильные показания.

От каждого испытываемого электрода сравнения 4 и контрольного электрода сравнения 10 проложены отдельные измерительные линии 7, которые введены в клеммный шкаф 8, расположенный на берегу. Клеммный шкаф 8 служит для выполнения измерений потенциалов от электродов, установленных на измерительной площадке 3. В клеммном шкафе 8 имеется возможность установки системы дистанционного контроля (на фиг. 1 не показана), позволяющей в автоматическом режиме получать, хранить и обрабатывать измеряемые показатели.

Все измерительные кабельные линии 7, а также первая 5 и вторая 6 силовые кабельные линии собраны в плети с помощью пластиковых хомутов и проложены по дну акватории без перегибов и натяжений.

Внутри клеммного шкафа 8 установлена клеммная панель 11, на которой имеются измерительные разъемы от электродов сравнения 4, контрольного электрода сравнения 10 и от защищаемого сооружения, роль которого выполняет измерительная площадка 3. Клеммный шкаф 8, так же как и станция катодной защиты 1, расположен на подготовленной площадке причальных сооружений.

Анодное заземление 2 установлено на площадке заземлителей 12, при этом оно выполнено изолированным от открытых элементов металлических частей площадки.

Установка для испытаний электродов сравнения в морских условиях работает следующим образом.

При подаче напряжения через ввод от внешнего электроснабжения 9 и включении в работу станции катодной защиты 1 происходит протекание тока катодной защиты в цепи «анодное заземление 2 - площадка измерительная 3». При этом происходит катодная поляризация измерительной площадки 3 до момента, пока не будет достигнуто установившееся значение защитного потенциала измерительной площадки 3 относительно контрольного электрода сравнения 10. При использовании хлор-серебряного контрольного электрода сравнения защитный потенциал находится в диапазоне от минус 0,80 В до минус 1,10 В (минимальный и максимальный защитные потенциалы обозначены на фиг. 2 пунктирными линиями).

Параметры работы станции катодной защиты 1 (выходное напряжение и ток) контролируют, обеспечивая номинальный режим работы и стабильность его во времени.

После достижения стабильного режима установки, который характеризуется постоянством защитного потенциала измерительной площадки 3, выходного напряжения и тока станции катодной защиты 1, производят систематическое выполнение измерений следующих показателей:

- значение защитного потенциала измерительной площадки 3 относительно каждого отдельного электрода сравнения 4;

- значения электродного потенциала каждого отдельного электрода сравнения 4 относительно контрольного электрода сравнения 10.

Измерения производят с применением регистрирующих устройств системы дистанционного контроля либо вольтметра (на фиг. 1 не показаны).

Экспериментально установлено, что для получения достаточной информации необходимо проведение измерений с периодичностью, составляющей одно измерение в сутки.

Основными показателями, позволяющими оценить работоспособность электродов сравнения 4 являются:

- стабильность показаний потенциала измерительной площадки 3 относительно электрода сравнения 4 во времени;

- минимальное отклонение значений потенциала электрода сравнения 4 от значений потенциала контрольного электрода сравнения 10.

В качестве контрольного электрода сравнения 10 используется хлорсеребряный электрод сравнения. Потенциал испытываемых образцов электродов сравнения 4 относительно контрольного электрода сравнения 10 при одинаковых условиях в соответствии с номограммой критических значений потенциала электродов сравнения в морской воде (фиг. 2) должен составлять:

- для медно-сульфатного электрода плюс 50±10 мВ;

- для хлорсеребряного плюс 0±4 мВ;

- для цинкового электрода минус 1050±5 мВ;

- для биметаллического электрода минус 350±10 мВ.

Указанные выше соотношения значений потенциалов различных электродов сравнения 4 необходимы для приведения к единой системе измерений и оценки показаний защитных потенциалов измерительной площадки 3.

Номограмма критических значений потенциала электродов сравнения различных типов (медно-сульфатный, хлорсеребряный, цинковый, биметаллический) в морской воде составлена по данным нормативных документов (РД 31.35.07-83 Руководство по электрохимической защите от коррозии металлоконструкций морских гидротехнических сооружений в подводной зоне, ISO 15589-2-2012 Petroleum, petrochemical and natural gas industries - Cathodic protection of pipeline transportation systems - Part 2: Offshore pipelines - Second Edition, http://docs.cntd.ru/) и эксперимента:

Стабильность собственного потенциала испытываемого образца электрода сравнения 4 выражается в изменении во времени собственного потенциала электрода относительно начального значения. Указанный показатель не должен превышать 5 мВ от начального значения за сутки.

Предварительная обработка результатов испытаний производится по мере получения данных измерений, полученных с регистрирующих устройств. Окончательная обработка результатов измерений производится по завершении испытаний. В случае отказа какого-либо из испытываемых образцов в процессе испытаний, возможна окончательная обработка результатов по данному образцу до завершения эксперимента.

Вывод об отказе испытываемого образца делается на основании анализа результатов измерений.

Испытываемый образец электрода сравнения 4 считается работоспособным при условиях:

- разность потенциалов испытываемого электрода сравнения 4 и контрольного электрода сравнения 10 не превышает 100 мВ;

- суммарное электрическое сопротивление испытываемого электрода сравнения 4 и измерительной площадки 3 не должно превышать 20 кОм.

Для получения достоверных данных получаемых при реализации изобретения длительность натурных испытаний должна составлять не менее 1 года.

Проведение испытаний позволит оценить эксплуатационные характеристики электродов сравнения и выявить наиболее работоспособные образцы.


УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОДОВ СРАВНЕНИЯ В МОРСКИХ УСЛОВИЯХ
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОДОВ СРАВНЕНИЯ В МОРСКИХ УСЛОВИЯХ
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОДОВ СРАВНЕНИЯ В МОРСКИХ УСЛОВИЯХ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 127.
25.08.2017
№217.015.99a7

Способ подготовки магистрального нефтепровода для транспортировки светлых нефтепродуктов

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к способам очистки внутренней поверхности магистральных нефтепроводов. Осуществляют химическую очистку внутренней поверхности нефтепровода, предварительного разделенного на очищаемые участки, путем пропуска по всей длине...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609786
Дата охранного документа: 03.02.2017
25.08.2017
№217.015.a33e

Способ внутритрубного ультразвукового контроля

Использование: для обнаружения дефектов в стенке трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что с помощью ультразвуковых преобразователей возбуждают импульсы упругой волны в перекачиваемой по трубопроводу жидкости под заданным углом к внутренней поверхности трубопровода по ходу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607258
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a3e7

Способ определения точного объема вынесенного металла коррозионных дефектов по ультразвуковым данным втд

Использование: для определения точного объема вынесенного металла коррозионных дефектов. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения точного объема вынесенного металла коррозионных дефектов состоит из следующих этапов: предварительная загрузка данных о потерях металла;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607359
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a57c

Способ оценки геометрических размеров дефектов стенки трубной секции и сварных швов по данным ультразвукового внутритрубного дефектоскопа с помощью поиска связанных индикаций

Использование: для оценки геометрических размеров дефектов стенки трубной секции и сварных швов. Сущность изобретения заключается в том, что по данным ультразвукового внутритрубного дефектоскопа с помощью поиска связанных индикаций оценивают длину, ширину и глубину дефекта. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607766
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.b00d

Способ контроля технологических режимов работы трубопровода

Изобретение относится к области магистрального транспорта нефти и нефтепродуктов, а именно к способу контроля технологических режимов в процессе эксплуатации трубопровода на основе обработки данных системы диспетчерского контроля управления по фактической цикличности рабочего давления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611132
Дата охранного документа: 21.02.2017
25.08.2017
№217.015.b2d2

Способ оценки параметров движения средств очистки и диагностики (сод) по трубопроводу

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к способу автоматизации процесса оценки параметров движения средств очистки и диагностики (далее СОД) по трубопроводу в зависимости от режима работы трубопровода и свойств перекачиваемого продукта для совершенствования процесса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613754
Дата охранного документа: 21.03.2017
25.08.2017
№217.015.b7e8

Резервуар для перевозки жидкостей с изменяющейся геометрией корпуса

Резервуар для перевозки жидкостей с изменяющейся геометрией корпуса содержит крышу, днище, попарно подвижно соединенные боковые и торцовые складные модули, съемную горловину, два силовых цилиндра, сливо-наливной и технологический патрубки и нагнетательные шланги. Резервуар снабжен эластичной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614935
Дата охранного документа: 30.03.2017
25.08.2017
№217.015.b904

Способ маркировки трубных изделий, трубное изделие с маркировкой и система идентификации трубных изделий

Изобретение относится к области маркировки и последующей идентификации трубных изделий. Технический результат - обеспечение возможности идентификации завода-изготовителя трубных секций как во время строительства и реконструкции трубопровода, так и в процессе эксплуатации трубопровода подземной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615329
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.bc3b

Способ термостабилизации грунтов оснований свайных фундаментов опор трубопровода

Изобретение относится к теплотехнике в области строительства, а именно к термостабилизации грунтовых оснований свайных фундаментов опор трубопровода и трубопроводов подземной прокладки, расположенных на многолетнемерзлых грунтах. Способ термостабилизации грунтов оснований свайных фундаментов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616029
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.be09

Способ дистанционного наблюдения за состоянием линейной части магистральных трубопроводов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к диагностике состояния линейной части магистральных трубопроводов (ЛЧ МТ), в частности к обнаружению и наблюдению за изменением технического состояния объектов магистральных трубопроводов. Заявленное устройство включает, размещенные в корпусе блок приема-передачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616736
Дата охранного документа: 18.04.2017
Показаны записи 1-9 из 9.
19.01.2018
№218.015.ff17

Способ определения общей зоны защиты от молнии тросового и стержневого молниеотвода для резервуаров нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к способам определения защиты от молнии резервуаров нефти и нефтепродуктов при использовании стержневых и тросовых молниеотводов. Способ состоит в том, что определяют высоту стержневого молниеотвода, высоту провиса тросового молниеотвода и наименьшее расстояние между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629370
Дата охранного документа: 29.08.2017
08.07.2018
№218.016.6d67

Горелочная голова горелочного устройства

Изобретение относится к области энергетики, а именно к горелкам для сжигания жидкого и газообразного топлива, и может быть использовано в горелочных устройствах, применяемых в жаротрубных водогрейных котлах малой мощности. Горелочная голова горелочного устройства включает в себя корпус, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660592
Дата охранного документа: 06.07.2018
28.07.2018
№218.016.764e

Способ оценки коррозионного состояния участка подземного трубопровода по данным коррозионных обследований и внутритрубной диагностики

Использование: для оценки коррозионного состояния участка подземного трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют оценку коррозионного состояния участка подземного трубопровода, выполняя следующие этапы: проводят внутритрубную диагностику посредством внутритрубного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662466
Дата охранного документа: 26.07.2018
14.11.2018
№218.016.9d54

Способ оценки опасности биокоррозионных процессов подземных стальных сооружений

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к исследованиям биокоррозии в лабораторных и промысловых условиях на наружной поверхности трубопроводов и оценки биокоррозионной агрессивности почвогрунтов в зонах прокладки магистральных нефтепроводов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672193
Дата охранного документа: 12.11.2018
13.12.2018
№218.016.a68d

Система регулирования параметров теплоносителя на источнике теплоснабжения в зависимости от внутренней температуры воздуха у потребителей

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для теплоснабжения жилых и производственных зданий. Система регулирования параметров теплоносителя на источнике теплоснабжения характеризуется тем, что включает в себя потребителя тепловой энергии, источник тепловой энергии и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674713
Дата охранного документа: 12.12.2018
07.02.2019
№219.016.b7d1

Установка для испытаний анодных заземлителей в морских условиях

Изобретение относится к области электрохимической защиты трубопроводного транспорта, в частности к испытательному оборудованию, предназначенному для проведения испытаний анодных заземлителей. Техническим результатом изобретения является выявление оптимальных систем анодных заземлителей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678942
Дата охранного документа: 04.02.2019
20.04.2019
№219.017.35d1

Способ защиты резервуаров нефти и нефтепродуктов от незавершенных искровых разрядов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способам защиты резервуаров нефти и нефтепродуктов от незавершенных искровых разрядов, возникающих в электрических полях грозовых облаков и молниевых разрядов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности защиты резервуаров для нефти и нефтепродуктов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685339
Дата охранного документа: 17.04.2019
10.10.2019
№219.017.d436

Устройство контроля качества изготовления фототиристора

Изобретение относится к области силовой электроники и предназначено для неразрушающего контроля качества изготовления фототиристоров на соответствие группе по скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии и может быть использовано при производстве фототиристоров и эксплуатации. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702409
Дата охранного документа: 08.10.2019
04.05.2020
№220.018.1b15

Централизованное интеллектуальное электронное устройство системы автоматизированной электрической подстанции

Изобретение относится к области электроники, в частности к автоматизации распределительных устройств высокого напряжения объектов электроэнергетики. Технический результат заключается в повышении производительности централизованного ИЭУ системы автоматизации электрической подстанции при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720318
Дата охранного документа: 28.04.2020

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД