×
12.08.2019
219.017.be36

Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для оценки сопротивления изоляционного покрытия подземных трубопроводов в процессе их электрометрического обследования. Для уменьшения продолжительности и трудоемкости трассовых работ при определении технического состояния изоляционного покрытия трубопровода предлагается в способе измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода, основанном на измерении поляризационного потенциала трубопровода, измерение сопротивления изоляционного покрытия осуществить, отключив станции катодной защиты, подключив к двум входам устройства измерения первое разрядное сопротивление (R), и через заданное время разряда трубопровода (t) фиксируют измеренный поляризационный потенциал (U). Затем отключают от входов устройства измерения первое разрядное сопротивление и включают станции катодной защиты; после восстановления исходного значения поляризационного потенциала (U) вновь отключают станции катодной защиты и подключают к входам устройства измерения второе разрядное сопротивление (R), затем через заданное время разряда трубопровода (t) фиксируют измеренный потенциал (U) и определяют сопротивление изоляционного покрытия трубопровода по формуле: где , - исходный поляризационный потенциал. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для оценки сопротивления изоляционного покрытия подземных трубопроводов в процессе их электрометрического обследования.

Со временем в хорошо изолированных подземных стальных трубопроводах появляются участки с дефектами в защитном покрытии. Необходимо их своевременно обнаруживать и проводить ремонт трубопровода.

Известен способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода, заключающийся в определении естественной разности потенциалов «труба - земля»: для этого выбирают расположенный между точками дренажа двух соседних станций катодной защиты (СКЗ) участок трубопровода, на котором необходимо оценить состояние изоляционного покрытия (патент РФ №2626609, МПК F16L 58/00 (2006.01), C23F 13/00 (2006.01), опубл. 31.07.2017). Определяют марку стали труб, из которой выполнен трубопровод, и типы грунта на глубине залегания трубопровода. В лабораторных условиях последовательно измеряют значения естественной разности потенциалов «металл - грунт» при помощи образцов стали, марка которой идентична марке стали труб на контролируемом участке, помещенных в грунт, идентичный по типу грунту в месте прокладки трубопровода. Определяют разность потенциалов «труба - земля», значение силы тока на выходе СКЗ и смещение защитного потенциала. Значение силы поляризующего тока принимают равным по сумме значений силы тока на выходе каждой СКЗ. На основании полученных данных определяют сопротивление изоляции, по значению которого судят о техническом состоянии контролируемого участка трубопровода.

Недостатком способа является значительная трудоемкость, продолжительность предварительных лабораторных измерений, а также ограниченные возможности при необходимости оперативной оценки изоляционного покрытия трубопровода.

Известен способ определения сопротивления изоляционного покрытия трубопроводов, заключающийся в катодной поляризации исследуемого участка и определении состояния изоляционного покрытия по смещению поляризационного потенциала с омической составляющей при определенной расчетной силе поляризующего тока, вызывающего это смещение (ГОСТ Р 51164-98 Приложение Д.1 Метод контроля состояния изоляционного покрытия на законченных строительством участках трубопровода).

Недостатком данного способа является трудоемкость его применения на действующих трубопроводах, поскольку контролируемый участок должен быть электрически изолирован от других участков трубопровода.

Наиболее близким аналогом, принятым в качестве прототипа, является способ, заключающийся в отключении не менее чем за сутки до проведения измерений всех действующих на контролируемом участке станций катодной защиты, измерении естественной разности потенциалов «труба - земля» на контролируемом участке, включении одной станции катодной защиты, и по истечении двух-трех часов измеряют силу тока на выходе станции катодной зашиты и смещение потенциала трубопровода, затем рассчитывают переходное сопротивление изоляционного покрытия трубопровода, по значению которого судят о техническом состоянии изоляционного покрытия трубопровода (ГОСТ Р 51164-98 Приложение Д.2 Метод контроля состояния изоляционного покрытия при эксплуатации).

Недостатком данного способа является значительная продолжительность трассовых работ: отключение не менее чем на сутки действующих на контролируемом участке трубопровода станций катодной защиты с последующим включением одной станции катодной защиты и измерении по истечении двух-трех часов силы тока на выходе станции катодной защиты и смещения потенциала трубопровода.

Техническим результатом заявляемого изобретения является уменьшение продолжительности и трудоемкости трассовых работ при определении технического состояния изоляционного покрытия трубопровода.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопроводов основан на измерении поляризационного потенциала трубопровода относительно потенциала электрода сравнения, расположенного на поверхности грунта над осью трубопровода на контролируемом участке и пунктом измерения, ограниченном точками дренажа двух соседних станций катодной защиты, работающих в режиме «включено - выключено». Для этого отключают станции катодной защиты, затем подключают к двум входам устройства измерения первое разрядное сопротивление (R1) и через заданное время разряда трубопровода (t) фиксируют измеренный поляризационный потенциал (U1), далее отключают от входов устройства измерения первое разрядное сопротивление (R1) и включают станции катодной защиты; после восстановления исходного значения поляризационного потенциала (U0) вновь отключают станции катодной защиты и подключают к входам устройства измерения второе разрядное сопротивление (R2), затем через заданное время разряда трубопровода (t) фиксируют измеренный потенциал (U2) и определяют сопротивление изоляционного покрытия трубопровода по формуле:

где U0 - исходный поляризационный потенциал.

Таким образом, предлагаемый способ при измерении сопротивления изоляционного покрытия трубопровода решает проблему исключения продолжительной по времени (не менее одних суток) деполяризации трубопровода до естественной разности потенциалов «труба - земля» и последующей в течение нескольких часов полной поляризации трубопровода.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для реализации способа измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода; на фиг. 2 - подключение устройства измерения к стальному трубопроводу.

Устройства измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода 1 содержит резистивную электрическую цепь, состоящую из первого разрядного сопротивления 2 (R1) и электронного ключа 3, и второго разрядного сопротивления 4 (R2) и электронного ключа 5, управляющие входы электронных ключей 3, 5 подключены к микроконтроллеру 6, выход которого подключен к регистрирующему устройству 7, а аналого-цифровой вход микроконтроллера 6 подключен к выходу дифференциального усилителя 8, инвертирующий вход которого подключен к разрядным сопротивлениям 2 и 4 и входу 9 устройства измерения 1, а к неинвертирующему входу дифференциального усилителя 8 подключены вход 10 устройства измерения 1 и электронные ключи 3 и 5.

Подключение устройства измерения 1 к трубопроводу 11 происходит следующим образом.

Трубопровод 11 гальванически соединен с пунктом измерения 12, который подключен к входу 10 устройства измерения 1, а электрод сравнения 13 подключен гальванически к входу 9 устройства измерения 1. Таким образом, между пунктом измерения 12 и электродом сравнения 13 гальванически включена резистивная электрическая цепь устройства измерения 1, состоящая из электронного ключа 3 и первого разрядного сопротивления 2 и электронного ключа 5 и второго разрядного сопротивления 4. Станция катодной защиты 14, отрицательным потенциалом соединенная через управляемый переключатель тока 15 с трубопроводом 11, а положительным потенциалом - с анодным заземлением 16, заглубленным в грунт 17. Станция катодной защиты 18 соединена отрицательным потенциалом через управляемый переключатель тока 19 с трубопроводом 11, а положительным потенциалом - с анодным заземлением 20, заглубленным в грунт 17.

Поскольку поверхность «труба - земля» из-за образования вдоль границы двойного слоя заряженных частиц можно представить как электролитический конденсатор, то осуществление управляемого разряда трубопровода через разрядное сопротивление при фиксированном времени разряда t и постоянной времени τ=RC, имеющие два значения, определяемых значениями двух подключаемых разрядных сопротивлений R1 и R2, с последующим решением двух уравнений разряда электролитического конденсатора, можно определить абсолютное значение сопротивления изоляционного покрытия трубопровода 11.

Измерение сопротивления изоляционного покрытия трубопровода 11 производится между пунктом измерения 12 и электродом сравнения 13, расположенных на поверхности грунта над осью трубопровода на контролируемом участке трубопровода, который должен быть оборудован в соответствии с ГОСТ Р 51164-98 станциями катодной защиты 14, 18 с соответствующими устройствами подключениями к трубопроводу 11 и грунту 17: управляемые переключатели тока 15, 19 и анодными заземлениями 16, 20.

Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода 11 устройством измерения 1 включает отключение станций катодной защиты 14 и 18, и через временную задержку, задаваемую микроконтроллером 6 в диапазоне 50÷10,0 мксек, измерение микроконтроллером 6 поляризационного потенциала U0 трубопровода 11 через дифференциальный усилитель 8, который фиксируют на регистрирующем устройстве 7.

Далее с помощью электронного ключа 3 подключают разрядное сопротивление 2 (R1) к входам 10, 9 устройства измерения 1 и через время разряда t, задаваемое микроконтроллером 6, измеряют микроконтроллером 6 поляризационный потенциал U1 трубопровода 11 через дифференциальный усилитель 8 и фиксируют на регистрирующем устройстве 7:

где

Далее отключают первое разрядное сопротивление 2 от входов 10 и 9 устройства измерения 1 и подключают станции катодной защиты 14 и 18, после восстановления исходного значения поляризационного потенциала U0, вновь отключают станции катодной защиты 14 и 18 и подключают к входам 10, 9 устройства измерения 1 с помощью электронного ключа 5 разрядное сопротивление 4 (R2). Через время разряда t, задаваемое микроконтроллером 6, измеряют микроконтроллером 6 поляризационный потенциал U2 трубопровода 11 через дифференциальный усилитель 8 и фиксируют на регистрирующем устройстве 7:

где

Решая уравнения (1) и (2) относительно t получаем

Приравнивая выражения (3) и (4), определяем сопротивления изоляционного покрытия трубопровода Rизм

где

Последовательно повторяя подключение и отключение первого и второго разрядных сопротивлений 2 и 4 соответственно, проводят несколько измерений сопротивления изоляционного покрытия трубопровода 11, что позволяет применить процедуру усреднения по формуле (6) и тем самым повысить точность измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода 11.

Использование предлагаемого способа в системах электрометрического контроля трубопроводов позволяет проводить экспресс-контроль изоляционного покрытия трубопровода 11 без вмешательства в технологический процесс его функционирования с возможностью измерения сопротивления изоляционного покрытия в произвольно выбранной точке трассы трубопровода 11.

Таким образом, в предлагаемом изобретении, в отличие от прототипа, отсутствует процедура полной деполяризации трубопровода 11 до естественной разности потенциалов «труба - земля». Она заменена на процедуру двухтактного управляемого разряда поляризационного потенциала трубопровода. По продолжительности эта процедура протекает в течение нескольких десятков секунд, что является измерением в реальном времени. Вот почему, в отличие от прототипа, предлагаемый способ позволяет значительно сократить продолжительность измерительного процесса при сохранении необходимой точности измерения сопротивления изоляционного покрытия в выбранной точке трассы трубопровода 11.

Следовательно, предлагаемое техническое решение является новым, обладает изобретательским уровнем и промышленно применимо, т.е. удовлетворяет критериям, предъявляемым к изобретениям.


Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода
Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода
Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода
Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода
Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода
Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода
Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода
Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 57.
25.08.2017
№217.015.c64d

Способ получения координационного соединения цинка с никотиновой кислотой

Изобретение относится к способу получения никотината цинка гидрата путем электролиза водно-органического раствора никотиновой кислоты с цинковыми электродами при постоянном токе, включающему отделение полученного осадка, промывку осадка и его сушку. При этом массовое соотношение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618533
Дата охранного документа: 04.05.2017
25.08.2017
№217.015.d322

Способ изготовления гибридной протон-проводящей мембраны

Изобретение относится к способу изготовления гибридной протон-проводящей мембраны, включающему синтез полианилина в протонообменной мембране во внешнем электрическом поле, при плотности тока 40-100 А/м проводят насыщение мембраны ионами анилиниума из 0,01-0,001 М раствора анилина на фоне 0,005...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621897
Дата охранного документа: 08.06.2017
26.08.2017
№217.015.dbb0

Способ изготовления водородного электрода для кислородно-водородных топливных элементов

Изобретение относится к области электрохимии, а именно к способу изготовления водородного электрода для кислородно-водородного топливного элемента, и может найти применение в низкотемпературных топливных элементах, работающих с рабочей температурой окружающей среды. Водородный электрод для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624012
Дата охранного документа: 30.06.2017
29.12.2017
№217.015.f129

Способ получения ароматических ацетиленовых кетонов

Настоящее изобретение относится к способу получения ароматических ацетиленовых кетонов общей формулы где Ar, Ar' - ароматические радикалы, которые находят разнообразное применение в синтезе различных гетероциклических соединений. Способ включает взаимодействие ацетиленового компонента с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638839
Дата охранного документа: 18.12.2017
29.12.2017
№217.015.f80b

Способ определения мельдония в моче человека

Изобретение относится к способу определения мельдония в биологической жидкости (моче), который может найти применение в клинической диагностике и допинговом контроле. В способе определения мельдония в моче методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639475
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.fac2

Способ очистки внутренней поверхности котла

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при эксплуатационной очистке внутренних поверхностей водогрейных и паровых котлов малого и среднего давления не более 15 атм от отложений, в том числе высокотемпературных силикатов, фосфатов кальция и магния и нерастворимых, либо...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640134
Дата охранного документа: 26.12.2017
13.02.2018
№218.016.215e

Способ получения ацетиленовых кетонов

Настоящее изобретение относится к способу получения ароматических ацетиленовых кетонов общей формулы где Ar - ароматический радикал, R - СН, i-СН, CH, которые находят разнообразное применение в синтезе различных гетероциклических соединений. Способ включает взаимодействие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641697
Дата охранного документа: 22.01.2018
13.02.2018
№218.016.265a

Способ получения ацетилсалицилата тербия(iii)

Изобретение относится к получению ацетилсалицилата тербия(III), который находит применение в качестве излучающего вещества в электролюминесцентных устройствах. Описывается электрохимический синтез ацетилсалицилата тербия(III) в безводном ацетонитрильном растворе фонового электролита - хлорида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643966
Дата охранного документа: 06.02.2018
17.02.2018
№218.016.2cb6

Способ изготовления интегральных микролинз

Изобретение относится к интегральной оптике, а именно к способам обработки стекла, что позволит при применении таких стёкол улучшить качество датчиков волнового фронта и получить объемное изображение в трехмерных стереоскопических системах. Технический результат изобретения - создание микролинз...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643824
Дата охранного документа: 06.02.2018
04.04.2018
№218.016.324a

Способ измерения поляризационного потенциала стальных трубопроводов

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для оценки поляризационного потенциала подземных трубопроводов в процессе их электрометрического обследования. Сущность заявленного технического решения заключается в том, что предлагается в способе измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645424
Дата охранного документа: 21.02.2018
Показаны записи 1-7 из 7.
20.05.2013
№216.012.4233

Трассопоисковый приемник

Изобретение относится к электроизмерительной технике, и может быть использовано для генерирования гармонических сигналов в составе измерительного комплекса для реализации индукционного метода поиска и диагностики подземных коммуникаций. Трассопоисковый приемник состоит из последовательно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482517
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.08.2013
№216.012.61c4

Измеритель фазовых погрешностей масштабного преобразователя

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения фазовых погрешностей масштабных преобразователей, предназначенных для работы в широком частотном и динамическом диапазонах входных сигналов. Предлагаемый измеритель фазовых погрешностей состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490660
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.12.2013
№216.012.91d1

Измеритель фазоамплитудных характеристик преобразователя частоты

Измеритель фазоамплитудных характеристик преобразователя частоты предназначен для определения фазовой погрешности преобразователей частоты, предназначенных для работы в широком динамическом диапазоне входных сигналов. Измеритель состоит из последовательно соединенных управляемого источника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503022
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.03.2016
№216.014.c823

Способ лечения послеоперационных переломов костей и посттравматических повреждений мягких тканей

Изобретение относится к медицине, а именно к способам лечения послеоперационных переломов костей и посттравматических повреждений мягких тканей. Воздействуют на пораженную зону токами высокой частоты и магнитным полем. При этом к обкладке конденсатора терапевтического контура токов высокой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578357
Дата охранного документа: 27.03.2016
04.04.2018
№218.016.324a

Способ измерения поляризационного потенциала стальных трубопроводов

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для оценки поляризационного потенциала подземных трубопроводов в процессе их электрометрического обследования. Сущность заявленного технического решения заключается в том, что предлагается в способе измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645424
Дата охранного документа: 21.02.2018
10.05.2019
№219.017.5176

Измерительный комплекс для поиска и диагностики подземных коммуникаций

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для оценки фактического положения и состояния подземных коммуникаций. Технический результат: повышение надежности и достоверности диагностики подземных коммуникаций. Сущность: измерительный комплекс состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687236
Дата охранного документа: 08.05.2019
15.04.2020
№220.018.14b7

Способ диагностики дефектов изоляционного покрытия трубопроводов

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для оценки фактического положения и состояния подземных коммуникаций. Для повышения точности идентификации мест повреждения в изоляционном покрытии трубопровода предлагается контактный способ измерения градиентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718711
Дата охранного документа: 14.04.2020
+ добавить свой РИД