Пристрій для контролю протикорозійного захисту трубопроводів

Пристрій для контролю протикорозійного захисту трубопроводів, що містить блок живлення, запам'ятовуючий пристрій і блок індикації, відповідні входи з других входів якого сполучені з відповідними входами-виходами запам'ятовуючого пристрою, який відрізняється тим, що в нього введені блок вмикання, вхідний блок, блок керування, оперативний запам'ятовуючий пристрій, блок ручного керування, регістр, перша і друга полюсні шини, перша і друга нульові шини, вхідні шини з першої до дев'ятої і перша і друга вихідні шини, що сполучені відповідно з першим і другим виходами блока керування, відповідні входивиходи з третіх входів-виходів якого сполучені з відповідними входами-виходами оперативного запам'ятовуючого пристрою, з відповідними входами-виходами запам'ятовуючого пристрою, з відповідними виходами блока ручного керування та з відповідними інформаційними входами регістра, виходи якого з першого до п'ятого приєднані від C2 2 (19) 1 3 54338 4 дження ізоляції і ділянок з недостатнім захисним другого входів якого приєднані відповідно виходи потенціалом магістральних трубопроводів у прогенератора-задавача і переривача, випрямляч, цесі їх експлуатації. вхід якого сполучений з виходом узгоджувального Відомий пристрій для виявлення прогалин пристрою, компаратор, до входу якого приєднаний ізоляції труб [А. с. СРСР № 1564465, кл. F17D5/00, вихід випрямляча, вимикач, вхід якого сполучений БВ № 18, 1990], який містить джерело живлення, з виходом компаратора, а вихід - із третім входом трансформатор, до першого виводу первинної елемента І. обмотки якого приєднаний вихід джерела живленДаний пристрій виявлення місць ушкодження в ня, транзистор, колектор якого сполучений із друізоляції трубопроводів також, як і пристрій для конгим виводом первинної обмотки трансформатора, тролю протикорозійного захисту трубопроводів, регулятор тривалості імпульсів, одновібратор, до що заявляється, призначений для виявлення місць першого входу якого приєднаний вихід регулятора відсутності чи ушкодження ізоляції трубопроводів і тривалості імпульсів, перший генератор імпульсів, містить блок живлення (джерело живлення). Одвузол синхронізації і керування, вхід якого сполунак, відсутність вхідного блоку, блоку керування, чений з першим виходом першого генератора блоку вмикання й інших блоків різко обмежує імпульсів, другий генератор імпульсів, до входу функціональні можливості пристрою, тому що якого приєднаний вихід вузла синхронізації і керупристрій не може бути використаний для контролю вання, вихід другого генератора імпульсів сполупротикорозійного захисту трубопроводів, і, крім чений із другим входом одновібратора, вихід якого того, з його допомогою можна виявляти місця ушприєднаний до бази транзистора, діод, анод якого кодження ізоляції тільки в процесі будівництва і не приєднаний до першого виводу вторинної обмотки можна після укладання і засипання трубопроводу трансформатора, конденсатор, тиристор, катод землею - під час експлуатації трубопроводу. якого сполучений із другим виводом вторинної Найближчим за технічною суттю є пристрій обмотки трансформатора і з другим виводом кондля виявлення прогалин ізоляції труб [А. с. СРСР денсатора, до керуючого виводу тиристора № 1153173, кл. F17D3/00, БВ № 16, 1985], що приєднаний другий вихід першого генератора містить джерело живлення, перетворювач, генеімпульсів, високовольтний трансформатор, перратор-запускач імпульсів, вузол реєстрації, вузол ший вивід низьковольтної обмотки якого сполучезапам'ятовування, детектор іскрового пробою і ний з катодом діода і з першим виводом конденсанавантажувальний резистор, перший вивід якого тора, вузол сигналізації, детектор іскрового сполучений з виводами приєднання полюса живпробою, другий вивід якого приєднаний до вузла лення перетворювача, генератора-запускача сигналізації, випробний електрод - щуп, що сполуімпульсів, вузла реєстрації, вузла чений з першим виводом високовольтної обмотки запам'ятовування і детектора іскрового пробою і з високовольтного трансформатора, другий вивід полюсом джерела живлення, перший тиристор, до якої сполучений із другим виводом низьковольтної анода якого приєднаний вихід генератораобмотки високовольтного трансформатора, з запускача імпульсів, перший конденсатор, через емітером транзистора, з анодом тиристора, з перякий перетворювач приєднаний до керуючого вишим і третім виводами детектора іскрового проводу першого тиристора, трансформатор, перший бою, з випробовуваною трубою і з спільним вивовивід низьковольтної обмотки трансформатора дом джерела живлення. приєднаний до катода першого тиристора, виДаний пристрій для виявлення прогалин ізопробний кільцевий електрод, приєднаний до перляції труб також, як і пристрій для контролю протишого виводу високовольтної обмотки трансформакорозійного захисту трубопроводів, що заявляєтьтора і встановлюваний на трубу, яку випробують, ся, призначений для виявлення місць відсутності кнопку скидання, що приєднана до першого входу чи ушкодження ізоляції і містить блок живлення вузла запам'ятовування, другий вхід якого сполу(джерело живлення) і блок індикації (вузол світлочений с першим виходом детектора іскрового прової і звукової сигналізації). Однак, відсутність вхідбою, реле, другий тиристор, керуючий вивід якого ного блоку, блоку керування, блоку вмикання й приєднаний до другого виходу детектора іскрового інших блоків різко обмежує функціональні можлипробою і до входу реле, вихід якого сполучений із вості пристрою, тому що пристрій не може бути входом вузла реєстрації, вузол світлової і звукової використаний для контролю протикорозійного засигналізації, до входу якого приєднаний третій хисту трубопроводів, і, крім того, з його допомогою вихід вузла запам'ятовування, виконавчий можна виявляти місця ушкодження ізоляції тільки електромагніт, діод, резистор, перший вивід якого в процесі будівництва і не можна після укладання і сполучений з катодом діода і другого тиристора і з засипання трубопроводу землею - під час експлувходом виконавчого електромагніта, атації трубопроводу. дефектовідмітник, до входу якого приєднаний Відомий пристрій виявлення місць ушкодженвихід виконавчого електромагніта, другий кондення в ізоляції трубопроводів [А.С. СРСР № сатор і польовий транзистор, затвор якого сполу1622713, кл. F17D5/00, БВ № 3, 1991], який містить чений з першим виводом другого конденсатора, із джерело живлення, генератор-задавач, переридругим виводом резистора і з анодом діода, стік вач, елемент І, підсилювач, перший вхід якого польового транзистора сполучений з анодом друсполучений з першими входами елемента І, перегого тиристора і з другим виводом навантажувальривача, генератора-задавача, і з виходом джерела ного резистора, другі виводи низьковольтної і живлення, узгоджувальний пристрій, до входу яковисоковольтної обмоток трансформатора, го приєднаний вихід підсилювача, другий вхід якоспільний вивід живлення детектора іскрового прого сполучений з виходом елемента І, до першого і бою, труба, яка випробується, витік польового 5 54338 6 транзистора, другий вивід другого конденсатора і шого входу блоку керування, другий, третій, четспільний вивід живлення виконавчого вертий і п'ятий входи якого сполучені відповідно з електромагніта сполучені з спільним полюсом першим, другим, третім і четвертим виходами джерела живлення. вхідного блоку, до входів із другого до сьомого Даний пристрій для виявлення прогалин якого приєднані вхідні шини відповідно з четвертої ізоляції труб також, як і пристрій для контролю до дев'ятої, восьмий вхід вхідного блоку сполучепротикорозійного захисту трубопроводів, що ний із шостим виходом блоку керування, відповідні заявляється, призначений для виявлення місць виходи з четвертих виходів якого приєднані до відсутності чи ушкодження ізоляції і містить блок відповідних адресних входів оперативного живлення (джерело живлення), запам'ятовуючий запам'ятовуючого пристрою і відповідних адресних пристрій (вузол запам'ятовування) і блок індикації входів запам'ятовуючого пристрою, перший, дру(вузол світлової і звукової сигналізації). Однак, гий, третій, четвертий, сьомий, восьмий і дев'ятий відсутність вхідного блоку, блоку керування, блоку виходи з п'ятих виходів блоку керування сполучені вмикання й інших блоків різко обмежує відповідно з входом "вибір пристрою" оперативнофункціональні можливості пристрою, тому що го запам'ятовуючого пристрою, із входом "вибір пристрій не може бути використаний для контролю пристрою" запам'ятовуючого пристрою, з тактовим протикорозійного захисту трубопроводів, і, крім входом регістра, із входом блоку ручного керувантого, з його допомогою можна виявляти місця ушня, з десятим входом блоку індикації, з першим кодження ізоляції тільки в процесі будівництва і не входом вхідного блоку і з першим входом блоку можна після укладання і засипання трубопроводу вмикання, п'ятий вихід з п'ятих виходів блоку керуземлею - під час експлуатації трубопроводу. вання сполучений із входами "дозвіл виходу" опеВ основу передбачуваного винаходу поставративного запам'ятовуючого пристрою і лена задача удосконалення пристрою для контрозапам'ятовуючого пристрою, шостий вихід з п'ятих лю протикорозійного захисту трубопроводів шлявиходів блоку керування сполучений із входами хом розширення його функціональних "дозвіл запису" оперативного запам'ятовуючого можливостей за рахунок одержання і контролю пристрою і запам'ятовуючого пристрою, перша розподілу захисного потенціалу уздовж трубопрополюсна шина приєднана до восьмого входу блоку воду, що дозволяє, зокрема, визначати стан індикації, дев'ятий вхід якого сполучений із входом ізоляційного покриття трубопроводу, виявляти "дозвіл виходу" регістра і з першою нульовою шимісця ушкодження ізоляції трубопроводу і ділянки ною. з недостатнім захисним потенціалом і визначати Уведення блоку вмикання, вхідного блоку, стан захисту від "блукавих струмів" у місцях їхньої блоку керування, оперативного запам'ятовуючого можливої появи під час експлуатації трубопровопристрою, блоку ручного керування, регістра, ду. першої і другої полюсних шин, першої і другої Задача, яка поставлена, вирішується тим, що нульових шин, вхідних шин з першої до дев'ятої, і у відомий пристрій для контролю протикорозійного першої і другої вихідних шин і їхніх зв'язків захисту трубопроводів, що містить блок живлення, дозволяє різко розширити функціональні запам'ятовуючий пристрій і блок індикації, можливості пристрою за рахунок одержання відповідні входи з других входів якого сполучені з інформації про розподіл захисного потенціалу узвідповідними входами-виходами запам'ятовуючого довж трубопроводу та його контролю, що пристрою, відповідно до винаходу введені блок дозволяє, зокрема, визначати стан ізоляційного вмикання, вхідний блок, блок керування, операпокриття трубопроводу, виявляти місця ушкодтивний запам'ятовуючий пристрій, блок ручного ження ізоляції підземного трубопроводу і ділянки з керування, регістр, перша і друга полюсні шини, недостатнім захисним потенціалом і визначати перша і друга нульові шини, вхідні шини з першої стан захисту від "блукавих струмів" у місцях їхньої до дев'ятої, і перша і друга вихідні шини, що можливої появи під час експлуатації трубопровосполучені відповідно з першим і другим виходами ду, а, саме, одночасне вимірювання і блоку керування, відповідні входи-виходи з третіх запам'ятовування величин потенціалів "трубавходів-виходів якого сполучені з відповідними вхоземля" у точці безпосередньо над трубою, що подами-виходами оперативного запам'ятовуючого передньо визначається трасошукачем, і в точках пристрою, з відповідними входами-виходами на відстані 5-10 метрів праворуч і ліворуч від осі запам'ятовуючого пристрою, з відповідними вихотрубопроводу уздовж трубопроводу і виконання дами блоку ручного керування та з відповідними таких вимірювань від одного до іншого контрольінформаційними входами регістра, виходи якого з но-вимірювального пункту з кроком 5-20 метрів першого до п'ятого приєднані відповідно до входів дає можливість одержати картину розподілу заіз третього до сьомого блоку індикації, перший вхід хисного потенціалу катодної станції уздовж трубоякого сполучений з першим виходом блоку вмипроводу як над трубою, так і біля її, і за цією каркання, другий і третій виходи якого приєднані до тиною виявити всі місця ушкодження ізоляції першого і другого входів блоку живлення, перший і трубопроводу і ділянки з недостатнім захисним другий виходи якого сполучені відповідно з перпотенціалом на даній ділянці трубопроводу, а шою і другою полюсними шинами, а третій і четвимірювання і запам'ятовування величин вертий виходи блоку живлення приєднані потенціалів "труба-земля" у точках безпосередньо відповідно до першої і другої нульових шин, пернад трубою на осі трубопроводу уздовж трубопроша, друга і третя вхідні шини сполучені відповідно воду протягом встановленого інтервалу часу з другим, третім і четвертим входами блоку вмидозволяє визначити стан захисту від "блукавих кання, четвертий вихід якого приєднаний до перструмів" (наприклад, від електрифікованих 7 54338 8 залізниць постійного і перемінного току або від якого з першого до п'ятого приєднані відповідно до високовольтних ліній електропередач) і виявити входів із третього до сьомого блоку індикації 9, центри максимального впливу "блукавих струмів" десятий вхід якого сполучений із сьомим виходом на трубопровід, крім того, можливість вимірювання з п'ятих виходів блоку керування 4, першу полюсну струму станцій катодного і дренажного захистів шину 10, другу полюсну шину 11, першу нульову дає можливість визначити стан самих станцій кашину 12, другу нульову шину 13, до яких приєднані тодного і дренажного захисту Пропонований відповідно перший, другий, третій і четвертий випристрій дозволяє також виконати вимірювання ходи блоку живлення 2, першу 14, другу 15 і третю захисного потенціалу без омічної складовий шля16 вхідні шини, що приєднані відповідно до другохом вимірювання потенціалу відразу після го, третього і четвертого входів блоку вмикання 1, відключення станції катодного захисту. четверту 17, п'яту 18, шосту 19, сьому 20, восьму На кресленнях наведені: 21 і дев'яту 22 вхідні шини, що приєднані фіг. 1 - структурна схема пристрою для конвідповідно до другого, третього, четвертого, тролю протикорозійного захисту трубопроводів, п'ятого, шостого і сьомого входів вхідного блоку 3, що пропонується, першу 23 і другу 24 вихідні шини, до яких фіг. 2 - схема блоку живлення; приєднані відповідно перший і другий виходи блофіг. 3 - схема блоку вмикання; ку керування 4, восьмий і дев'ятий входи блоку фіг. 4 - схема вхідного блоку, індикації 9 сполучені відповідно із шиною 10 і шифіг. 5 - схема блоку керування, ною 12, а до першого входу блоку індикації 9 фіг. 6 - схема блоку ручного керування; приєднаний перший вихід блоку вмикання 1. До фіг. 7 - схема приєднання пристрою, що першої полюсної шини 10 приєднують додатній пропонується, у разі проведення вимірювання полюс (+5В) напруги для живлення цифрових потенціалів. схем, до другої полюсної шини 11 приєднують Пристрій для контролю стану ізоляції додатній полюс (+5В) напруги для живлення анатрубопроводів (фіг. 1) містить блок вмикання 1, логових схем, до першої нульової шини 12 блок живлення 2, до першого і другого входів якого приєднують нульовий полюс (0В) напруги для приєднані відповідно другий і третій виходи блоку живлення цифрових схем, до другої нульової шини вмикання 1, вхідний блок 3, блок керування 4, 13 приєднують нульовий полюс (0В) напруги для перший вхід якого сполучений з четвертим вихоживлення аналогових схем. дом блоку вмикання 1, оперативний До вхідної шини 14 приєднують додатній позапам'ятовуючий пристрій 5, вхід "вибір пристрою" люс джерела постійної напруги (величиною 7,5якого приєднаний до першого з п'ятих виходів бло15В) для живлення пристрою, до вхідної шини 15 ку керування 4, запам'ятовуючий пристрій 6, приєднують додатній полюс акумуляторної відповідні адресні входи якого сполучені з батареї, до вхідної шини 16 приєднують нульові відповідними адресними входами оперативного полюси джерела постійної напруги й запам'ятовуючого пристрою 5 і з відповідними четакумуляторної батареї. вертими виходами блоку керування 4, другий вихід До вхідних шин 17, 18 і 19 приєднують полюс з п'ятих виходів якого приєднаний до входу "вибір вимірюваного потенціалу відповідно в першій, пристрою" запам'ятовуючого пристрою 6, вхід другій і третій точках, до вхідної шини 20 "дозвіл виходу" якого сполучений із входом "дозвіл приєднують спільну точку, щодо якої вимірюють виходу" оперативного запам'ятовуючого пристрою потенціали в першій, другій і третій точках До 5 і з п'ятим виходом з п'ятих виходів блоку керувхідних шин 21 і 22 приєднують відповідно вання 4, шостий вихід з п'ятих виходів якого додатній і від'ємний полюси вимірювального шунприєднаний до входів "дозвіл запису" оперативнота. го запам'ятовуючого пристрою 5 і До вихідних шин 23 і шині 24 приєднують лінію запам'ятовуючого пристрою 6, блок ручного керузв'язку з електронною обчислювальною машиною вання 7, вхід якого сполучений з четвертим виходля передачі до неї інформації, яку накопичив дом з п'ятих виходів блоку керування 4, шостий пристрій. вихід якого приєднаний до восьмого входу Треті входи-виходи блоку керування 4, входивхідного блоку 3, перший, другий, третій і четвервиходи оперативного запам'ятовуючого пристрою тий виходи якого сполучені відповідно з другим, 5 і входи-виходи запам'ятовуючого пристрою 6 є третім, четвертим і п'ятим входами блоку керувандвонаправленими. ня 4, восьмий і дев'ятий виходи з п'ятих виходів Блок живлення 2 (фіг. 2) призначений для виякого приєднані до перших входів відповідно роблення стабільної напруги величиною +5В для вхідного блоку 3 і блоку вмикання 1, регістр 8, вхід живлення цифрових схем і стабільної напруги ве"дозвіл виходу" якого приєднаний до першої личиною +5В для живлення аналогових схем принульової шини 12, блок індикації 9, кожний із друстрою і містить стабілізатор 25, до першого входу гих входів якого сполучений з відповідним входомякого приєднаний перший вхід блоку живлення 2, виходом оперативного запам'ятовуючого принакопичувальний конденсатор 26, діод 27, діод 28, строю 5, з відповідним входом-виходом резистор 29, перший вивід якого сполучений з запам'ятовуючого пристрою 6, з відповідним вихоанодом діода 27, з катодом діода 28, з першим дом блоку ручного керування 7, з відповідним виводом конденсатора 26, з виходом стабілізатора інформаційним входом регістра 8 і з відповідним 25 і с першим виходом блоку живлення 2, конденвходом-виходом з третіх входів-виходів блоку кесатор 30, перший вивід якого приєднаний до друрування 4, третій вихід з п'ятих виходів якого гого виводу резистора 29, до анода діода 28, до приєднаний до тактового входу регістра 8, виходи катода діода 27 і до другого виходу блоку живлен 9 54338 10 ня 2, третій і четвертий виходи якого сполучені між перший і другий входи якого сполучені відповідно з собою, із другими виводами конденсаторів 26 і 30, другим і з четвертими входами каналу 42-1, третій із другим входом стабілізатора 25 і з другим вховхід якого приєднаний до другого входу каналу 42дом блоку живлення 2. 2, вихід якого приєднаний до другого виходу Блок вмикання 1 (фіг. 3) призначений для вхідного блоку 1, третій вхід якого сполучений з приєднання шляхом натискання кнопки напруги четвертим входом каналу 42-2, третій вхід якого величиною 7,5 - 15В к блоку живлення 2 і містить приєднаний до другого входу каналу 42-3, вихід діод 31, анод якого приєднаний до другого входу якого приєднаний до третього виходу вхідного блоку вмикання 1, діод 32, резистор 33, перший блоку 1, четвертий вхід якого сполучений з четвивід якого сполучений з анодом діода 32 і з вертим входом каналу 42-3, до третього входу третім входом блоку вмикання 1, резистор 34, до якого приєднана перша полюсна шина 10, резипершого виводу якого приєднана шина 10, конденстор 51, до першого виводу якого приєднано сьосатор 35, твердотільне реле 36, перший вхід якого мий вхід вхідного блоку 1, операційний підсилювач сполучений з другим виводом резистора 34 і з 52, резистор 53, перший вивід якого сполучений із першим входом блоку вмикання 1, резистор 37, другим виводом резистора 51 і з інверсним входом резистор 38, перший вивід якого приєднаний до операційного підсилювача 52, вихід якого другого виводу резистора 37 і до четвертого вихоприєднаний до другого, виводу резистора 53 і до ду блоку вмикання 1, кнопку 39, перший вивід якої четвертого виходу вхідного блоку 1, конденсатор сполучений з першим виходом твердотільного 54, операційний підсилювач 55, прямий вхід якого реле 36, з катодами діодів 31 і 32, з першим вивосполучений з першим виводом конденсатора 54 і з дом конденсатора 35 і з другим виводом резистовосьмим входом вхідного блоку 1, діоди 56 і 57, ра 33, діод 40, катод якого приєднаний до другого конденсатор 58, перший вивід якого приєднаний виходу твердотільноро реле 36, до першого виводо катода діода 56 і до другої полюсної шини 11, ду резистора 37 і до другого виходу блоку вмикандруга нульова шина 13 приєднана до других ня 1, резистор 41, перший вивід якого сполучений виводів конденсаторів 54 і 58 і до анода діода 57, із другими виводом кнопки 39 і з анодом діода 40, катод якого сполучений з анодом діода 56, з другий вивід резистора 41 приєднаний до першого інверсним входом і з виходом операційного виходу блоку вмикання 1, третій вихід якого спопідсилювача 55, з п'ятим і із шостим входами лучений із другими виводам резистора 38 і конвхідного блоку 1, із прямим входом операційного денсатора 35, із другим входом твердотільного підсилювача 52 і з першими входами каналів 42-1, реле 36 і з четвертим входом блоку вмикання 1. 42-2 і 42-3. Твердотільне реле являє собою мікросхему, Блок керування 4 (фіг. 5) призначений для кедва входи якої і схема між ними еквівалентні рування роботою інших блоків пристрою за запиобмотці реле з виводами, а два виходи і схема між саною у його внутрішню пам'ять програмою і переними еквівалентні контакту з виводами, під час творення аналогових сигналів у 12-ти розрядний подачі напруги на входи твердотільного реле його код і містить кнопку 59, програмний елемент керувиходи з'єднуються між собою. вання 60, до першого і другого входів якого Вхідний блок 1 (фіг. 4) призначений для узгодприєднані перший і другий виводи кнопки 59, а до ження вихідного опору датчиків, що вимірюють входів програмного елементу керування 60 з потенціали в точках навколо трубопроводу, і третього до сьомого приєднані входи блоку керувхідного опору вимірювальної схеми і перетворенвання 4 з першого до п'ятого, регістр 61, ня сигналів датчиків у напруги, що знаходяться в інформаційні входи якого сполучені з третіми вхомежах діапазону роботи вимірювальної схеми, і дами-виходами програмного елемента керування містить канали вимірювання потенціалів, наприк60 і з третіми входами-виходами блоку керування лад три, 42-1, 42-2 і 42-3, кожний з яких 4, до першого і другого виходів якого приєднані складається з твердотільного реле 43, перший перший і другий виходи програмного елемента вхід якого приєднаний до другого входу, а другий керування 60, регістр 62, інформаційні входи якого вхід ди третього входу свого каналу, наприклад сполучені з п'ятими виходами програмного еле42-1, резистор 44, перший вивід якого сполучений мента керування 60 і з виходами з дев'ятого до з першим виходом твердотільного реле 43 і з першістнадцятого четвертих виходів блоку керування шим входом свого каналу, наприклад 42-1, рези4, до виходів з першого до восьмого яких стор 45, перший вивід якого приєднаний до другоприєднані виходи регістра 61, а до сімнадцятого, го виходу твердотільного реле 43, резистор 46, вісімнадцятого і дев'ятнадцятого виходів четверперший вивід якого сполучений з четвертим вхотих виходів блоку керування 4 приєднані перший, дом свого каналу, наприклад 42-1, операційний другий і третій виходи регістра 62, вхід "запис" підсилювач 47, до прямого входу якого приєднані якого сполучений із входом "запис" регістра 61 і з другі виводи резисторів 44, 45 і 46, резистор 48, четвертим виходом програмного елемента керуперший вивід якого сполучений з виходом і з вання 60, до входів "дозвіл виходу" регістрів 61 і інверсним входом операційного підсилювача 47, 62 приєднана перша нульова шина 12, елемент Ірезистор 49, до другого виводу якого приєднана НІ 63, перший вхід якого сполучений із шостим нульова шина 13, операційний підсилювач 50, виходом регістра 62, елемент І-НІ 64, до першого прямий вхід якого сполучений із другим виводом входу якого приєднаний восьмий вихід регістра 62, резистора 48 і з першим виводом резистора 49, четвертий і п'ятий виходи якого приєднані до первихід операційного підсилювача 50 приєднаний до шого і другого виходів п'ятих виходів блоку керусвого інверсного входу і до виходу каналу, наприквання 4, третій і четвертий виходи яких сполучені з лад 42-1, і до першого виходу вхідного блоку 1, виходами відповідно елемента І-НІ 63 і елемента І 11 54338 12 НІ 64, другий інверсний вхід якого сполучений із пристрою, при цьому третій вихід блоку живлення шостим виходом програмного елемента керування служить як "нуль" для цифрових схем, а четвертий 60 і з п'ятим з п'ятих виходів блоку керування 4, до - як "нуль" для аналогових схем пристрою. Діоди шостого виходу з яких приєднані другий інверсний 27 і 28, резистор 29 і конденсатор 30 служать для вхід елемента І-НІ 63 і сьомий вихід програмного придушення завад у колах живлення. елемента керування 60, восьмий, дев'ятий і десяБлок вмикання 1 (фіг. 3). тий виходи якого сполучені відповідно із сьомим, При проведенні вимірювань основним є режим восьмим і дев'ятим виходами з п'ятих виходів бложивлення від акумуляторної батареї, додатній поку керування 4, до шостого виходу якого люс якої приєднують до вхідної шини 15, що споприєднаний одинадцятий вихід програмного елелучена з третім входом блоку вмикання 1, а мента керування 60. від'ємний полюс - до шини 16, що сполучена з четПрограмний елемент керування 60 виконаний вертим входом блоку вмикання 1 При проведенні на базі стандартного мікропроцесорного комплеквимірювань у місці, де є джерело напруги ту, що функціонує за записаною у його внутрішню постійного струму, наприклад, на станції катодного пам'ять програмою. Мікропроцесорний елемент, захисту, можна приєднати це джерело до призастосований у використаному комплекті, має убустрою, якщо його напруга вище напруги дований аналого-цифровий перетворювач і тому, акумуляторної батареї. У цьому випадку додатній крім функцій керування роботою інших блоків приполюс цієї напруги приєднують до вхідної шини 14, строю, програмний елемент керування що сполучена з другим входом блоку вмикання 1, перетворює аналоговий сигнал у цифровий код. а від'ємний полюс також до шини 16, пристрій буБлок ручного керування 7 (фіг. 6). призначений де працювати від джерела постійного струму, а для установки режимів роботи пристрою і містить акумуляторна батарея буде підзаряджатись через кнопки 65, 66, 67, 68 і 69, перші виводи яких резистор 33. сполучені між собою і з входом блоку ручного кеПеред початком вимірювань твердотільне рерування 7, діоди 70, 71, 72, 73 і 74, катод кожного з ле 36 відключене від живлення, його виходи яких приєднаний до другого виводу відповідно розімкнуті і пристрій відключений від живлення. кнопки 65, 66, 67, 68 і 69, а анод кожного з діодів Вмикання пристрою виконується натисканням 70, 71, 72, 73 і 74 сполучені з відповідним виходом кнопки 39, при цьому на другому виході блоку вмиз першого до п'ятого блоку ручного керування 7. кання 1 з'являється напруга, що надходить на вхід На фіг. 7 наведена схема підключення пристабілізатора 25 блоку живлення 2, на виходах строю, що пропонується, при проведенні якого з'являється стабілізована напруга, що надвимірювань потенціалів (приклад виконання при ходить, зокрема, на перший вхід реле 36. Реле 36 обстеженні багатониткових трубопроводів), що спрацьовує, при цьому замикаються його виходи і включає трубопровід 75, який знаходиться на далі при відпусканні кнопки 39 реле 36 зберігає встановленій глибині під землею 76 (на схемі позамкнутими свої виходи, через які напруга з одноказаний умовно), контрольно-вимірювальний пункт го з входів надходить на другий вихід блоку вми77 (являє собою металевий штир чи відрізок дрокання 1. Крім того, починає протікати струм із ту, один кінець якого приварений до труби труботретього або з другого входу блоку вмикання 1 проводу 75, а інший виведений на поверхню землі через замкнутий контакт кнопки 39, діод 40 і рези76), пристрій для контролю протикорозійного застори 37 і 38 на від'ємний полюс, на четвертому хисту трубопроводів 78, мідно-сульфатний елеквиході блоку вмикання 1 з'являється напруга, яка трод - вимірювальний щуп 79, приєднаний до використовується для контролю вхідної напруги. вхідної шини 17 пристрою 78, провід 80, намотаУ разі одночасного приєднання джерела ний на котушку, один кінець якого сполучений із постійної напруги й акумуляторної батареї живвхідною шиною 18 пристрою 78, а інший лення пристрою здійснюється від того джерела, приєднаний до контрольно-вимірювального пункту напруга якого вище. Якщо вище напруга джерела 77, вимірювальний щуп 81, сполучений із вхідною постійної напруги, то через резистор 33 шиною 19 пристрою 78 і вимірювальний щуп 82, здійснюється підзаряд акумуляторної батареї. приєднаний до вхідної шини 20 пристрою 78. (При При необхідності вимкнути пристрій після обстеженні одно ниткового трубопроводу досить закінчення вимірювань натисканням відповідної скористатися одним щупом, який установлюється кнопки в блоці ручного керування 7 подається сигна відстані 5-10 м від осі трубопроводу). нал у блок керування 4, що видає сигнал нульовоПопередньо розглянемо роботу окремих го рівня, який надходить на перший вхід блоку блоків пристрою для контролю протикорозійного вмикання 1, і закорочує входи реле 36, що захисту трубопроводів. розмикає свої виходи. Пристрій вимкнений від Блок живлення 2 (фіг. 2). живлення. Вхідний блок 3 (фіг. 4). При подачі напруги величиною 7,5 - 15В на Вхідний блок 3, як указувалося вище, містить входи (на перший вхід подається додатній, а на три канали виміру потенціалу й один канал виміру другий вхід - від'ємний полюс напруги) блоку живструму, при цьому кожен канал для виміру лення 2 стабілізатор 25 видає на свій вихід напрупотенціалу може вимірювати сигнали, що мають гу, що заряджає конденсатор 26 до величини +5В, величину до ±10В, і сигнали, що мають величину яка надходить безпосередньо на перший вихід до ±100В. блоку живлення 2, який використовується для Перемикання з однієї величини вимірюваного живлення цифрових схем пристрою, і через діод сигналу на іншу здійснюється за допомогою 27 на другий вихід блоку живлення 2, який твердотільного реле 36 в кожному каналі, при використовується для живлення аналогових схем вимкненому реле виміряються сигнали величиною 13 54338 14 до ±10В, при увімкненому реле - до ±100В. вому вигляді, так і у вигляді графіків - осцилограм. Оскільки вимірювані потенціали можуть мати як Керування роботою блоку індикації 9 здійснює додатні, так і від'ємні значення відносно спільної блок керування 4 за заздалегідь введеною у нього точки, а аналого-цифровий перетворювач працює програмою. тільки з позитивними напругами, то в блок 3 вклюПристрій для контролю протикорозійного зачена схема утворення "віртуальної землі". хисту трубопроводів працює таким чином. Схема утворення "віртуальної землі" виконана Основними робочими режимами пристрою є: на операційному підсилювачі 55, конденсаторах 54 - вимірювання і реєстрація потенціалів "земляі 58 і діодах 56 і 57 і являє собою повторювач наземля" і захисного потенціалу "труба-земля" для пруги, що погоджує високий вихідний опір джерела побудови осцилограми; опорної напруги (виходу мікропроцесора) з більш - вимірювання і реєстрація захисного низьким вхідним опором операційних підсилювачів потенціалу "труба-земля" із установленим 47 каналів виміру потенціалів 42 і операційного періодом; підсилювача 52 каналу виміру струму. На вхід - вимірювання і реєстрація струму станції касхеми подається з восьмого входу вхідного блоку тодного захисту чи станції дренажного захисту з 3 опорна напруга 2,5В, на виході операційного установленим періодом. підсилювача 55 напруга також має величину 2,5В. Контроль стану ізоляції трубопроводів і конВихід схеми утворення "віртуальної землі" сполутроль захисного потенціалу здійснюються шляхом чений із спільною точкою відносно якої вимірюють вимірювання і реєстрації потенціалу "земляпотенціали, з одним з виходів шунта, за допомоземля" захисного потенціалу "труба-земля" і нагою якого вимірюють струм, і з першим виводом ступного аналізу отриманих даних, при цьому резисторів 44 каналів вимірювання потенціалу 42. тільки в даному режимі передбачений перегляд Конденсатор 58 і діоди 56 і 57 захищають вихід результатів вимірювань у вигляді осцилограм. операційного підсилювача 55 від можливих завад Вимірювання і реєстрація потенціалів "земляу колах живлення. земля" і захисного потенціалу "труба-земля" для При вимірі потенціалів вхідний сигнал від точпобудови осцилограм виконується протягом одноки, у якій вимірюється потенціал, надходить на го з заданих інтервалів часу, що можуть мати знадругий (третій чи четвертий) вхід вхідного блоку 3, чення - 0,1 с, 1 с, 5 с і 20 с. За заданий інтервал на вході операційного підсилювача 47 величина часу формується 100 обмірюваних значень напруги буде пропорційною величині вхідної напотенціалу для кожного з каналів виміру пруги з урахуванням його полярності в межах потенціалу, при цьому для інтервалу 0,1 с це ±2,5В відносно "віртуальної землі" (або 0-5В миттєві значення потенціалу, а для інших відносно до шини 13), на виході операційного інтервалів часу кожне сформоване значення являє підсилювача 47 напруга буде в межах від 0В до собою усереднення миттєвих значень відповідно 5В, а на виході операційного підсилювача 50 і на за 10 мс, 50 мс і 200 мс. першому (другому чи третьому) виході вхідного Вимірювання потенціалів "земля-земля" і заблоку 3 величина напруги буде пропорційною хисного потенціалу "труба-земля" для побудови величині вхідної напруги з урахуванням його осцилограм виконується за схемою, приведеною полярності в межах від 0В до 2,5В відносно до на фіг. 7, тобто вимірювальний щуп 79 приєднують шини 13 (тобто в межах напруги, яка вимірюється до шини 17 пристрою, що заявляється (78), один аналого-цифровим перетворювачем). кінець проводу 80, намотаного на котушку, При вимірі струму на шостий і сьомий входи з'єднують із вхідною шиною 18 пристрою, що надходить із шунта напруга, величина якої знахозаявляється, а другий приєднують до виводу кондиться в межах від 0В до 75мВ, на виході трольно-вимірювального пункту 77, операційного підсилювача 52 і на четвертому вимірювальний щуп 81 приєднують до шини 19 виході вхідного блоку 3 напруга буде мати величипристрою, що заявляється, вимірювальний щуп 82 ну, пропорційну величині вхідної напруги, у межах приєднують до шини 20 пристрою, що заявляється від 0В до 2,5В. (78). Вимірювальні щупи 79, 81 і 82 розташовують Блок ручного керування 7 (фіг. 6) на одній лінії перпендикулярно осі трубопроводу, Кнопки 65 і 66 призначені для вибору режиму при цьому вимірювальний щуп 79 встановлюють у роботи пристрою, а при режимі перегляду осцилоземлю 76 на відстані 5-10 метрів від осі трубопрограм - для зміни масштабу осцилограми. воду, вимірювальний щуп 81 встановлюють у земКнопки 67 і 68 призначені для зміни настроюлю 76 на відстані 5-10 м від осі трубопроводу вань в обраному режимі, а в режимі перегляду тільки з іншої його сторони, вимірювальний щуп 82 осцилограм - для переміщення маркера уздовж встановлюють у землю 76 над віссю трубопроводу осцилограми. 75, місцезнаходження якої визначають попередньо Кнопка 69 призначена для подачі команди за допомогою трасошукача. Таким чином, пристрій "Виконати". настроюється на вимірювання потенціалу "земляПри натисканні кожної з цих кнопок на вихід земля" між точкою над віссю трубопроводу 75 блоку ручного керування 7 проходить імпульс, (вимірювальний щуп 82, наприклад) і точкою з одякий подається з виходу програмного елемента ного боку трубопроводу на відстані 5-10 м від його керування 60 блоку керування 4. осі (вимірювальний щуп 79, наприклад) і між точБлок індикації 9 виконаний на основі станкою над віссю трубопроводу 75 (вимірювальний дартного графічного рідкокристалічного щуп 82, наприклад) і точкою з іншого боку трубоіндикатора, що має 128х64 точок, і дозволяє проводу на відстані 5-10 м від його осі індицирувати інформацію як у буквеному і цифро(вимірювальний щуп 81, наприклад) і на 15 54338 16 вимірювання захисного потенціалу трубопроводу боків труби), що особливо важливо під час обсте"труба-земля" між точкою на трубі - виводом конження багатониткових трубопроводів тому. що на трольно-вимірювального пункту 77 і точкою над процес виміру впливають захисні поля від інших віссю трубопроводу 75 (вимірювальний щуп 82). ниток. Крім того, після закінчення вимірювання Після установлення вимірювальних щупів прилад приєднують до електронновмикають живлення пристрою натисканням кнопки обчислювальної машини (ЕОМ) і, установивши 39 блоку вмикання 1, далі за допомогою блоку відповідний режим, переписують у неї накопичену ручного керування 7 установлюють режим інформацію, подальший аналіз отриманої вимірювання і реєстрації захисних потенціалів для інформації проводять за допомогою ЕОМ. Вимипобудови осцилограми і через 5-10 с, після кають пристрій за допомогою блоку ручного керузакінчення перехідних процесів, натискають кнопку вання 4, установивши і виконавши відповідну ко69 "Виконати". Сигнал від кнопки 69 зчитується манду, при цьому, як указувалося вище стирається блоком керування 4, який за програмою, що інформація, записана в оперативному відповідає встановленому режиму, робить опитузапам'ятовуючому пристрої 5, стирання ж вання каналів вимірювання потенціалів 42, переінформації, записаної в запам'ятовуючому творення отриманих значень у код, усереднення пристрої 6 виконується ЕОМ після зчитування обмірюваних значень, якщо воно повинно бути, інформації. Під час аналізу на ЕОМ будують попереднє запам'ятовування даних і видає графіки розподілу потенціалів, за якими уточнюотримані значення у виді осцилограми на екран ють місця ушкодження ізоляції трубопроводу, а блоку індикації 9. Після перегляду осцилограми і також загальні тенденції зміни захисного числових значень результатів вимірювань операпотенціалу по довжині трубопроводу, що дозволяє тор, який робить вимірювання, якщо ці результати зробити висновок про загальний стан ізоляції задовольняють його, натискає кнопку 69 у блоці ділянки трубопроводу, на якому було проведено ручного керування 7 і блок керування 4 видає ковимірювання. манди, які записують обмірювані дані в Вимірювання і реєстрацію захисних запам'ятовуючий пристрій 6. Якщо оператору потенціалів "труба-земля" без омічної складової отримані дані покажуться недостовірними, то він роблять у режимі виміру і реєстрації потенціалів натисканням кнопки 59 робить скидання для побудови осцилограм, тільки після кожної усрезультатів, перевіряє установку і приєднання тановки вимірювальних щупів одночасно вимикавимірювальних щупів і сполучення проводу 80 з ють всі станції катодного захисту, виконують контрольно-вимірювальним пунктом 77 і повторює вимірювання і знову вмикають станції катодного завдання режиму і знову виконує вимірювання. захисту. Аналіз отриманих у цьому випадку даних Після занесення в пам'ять даних, отриманих у роблять також, як і у випадку виміру і реєстрації даній точці, оператор виймає вимірювальні щупи захисних потенціалів "труба-земля" для побудови 79, 81 і 82, переносить їх на відстань 10-20 метрів осцилограми. на осі трубопроводу і, установивши їх у новій точці Крім того, змінивши кількість щупів, що описаним вище порядком, робить вимірювання і підключаються, і їхнє розташування, у режимі запис у пам'ять даних для нової точки. Далі вимірювання і реєстрації потенціалів для побудови аналогічним образом оператор робить осцилограм, для інтервалу часу вимірювання, який вимірювання потенціалів по довжині трубопроводорівнює 0,1 с (тобто при реєстрації миттєвих знаду. Усього передбачене виконання вимірювання чень потенціалів), можна одержати інформацію потенціалів і запам'ятовування отриманих значень для визначення ще низки параметрів, що характепотенціалів у 1300 точках по довжині трубопроворизують стан протикорозійного захисту, зокрема, ду, при цьому перша половина даних записується для визначення змінної складової потенціалів, що в запам'ятовуючий пристрій 6 і не стирається при дає можливість оцінити амплітуду пульсацій навимиканні живлення, результати наступних пруги станції катодного захисту, амплітуду вимірювань записуються в оперативний пульсацій напруги "блукавих струмів" запам'ятовуючий пристрій 5 і у разі вимикання електрифікованих залізниць змінного струму й живлення пропадають. Під часвиконання амплітуду електромагнітного впливу високовольтвимірювань можна переглядати осцилограми і них ліній електропередачі. При оцінці амплітуди аналізувати інформацію, отриману в даній точці, пульсацій напруги станції катодного захисту, або послідовно в точках, починаючи з першої. Пеамплітуди пульсацій напруги "блукавих струмів" регляд осцилограм дозволяє виявити незахищені електрифікованих залізниць змінного струму й місця, тобто місця, у яких захисний потенціал амплітуди електромагнітного впливу високовольт"труба-земля" нижче встановленого рівня, що моних ліній електропередачі вимірювання же бути обумовлено незадовільною якістю виконується тільки одним щупом, при цьому для ізоляційного покриття чи неефективною роботою вимірювання пульсацій напруги станцій катодного станції катодного захисту. У разі гарного стану захисту провід 80 приєднується до точки сполуізоляційного покриття струми витоку незначні, точення станції катодного захисту з трубою, а му потенціали "земля-земля" практично рівні 0. У вимірювальний щуп, наприклад 82, випадку ушкодження ізоляційного покриття в встановлюється в землю 76 над віссю трубопронайближчих до нього точках зазначені потенціали воду, а в інших випадках провід 80 приєднується "земля-земля" різко зростають, що дозволяє виявдо контрольно-вимірювального пункту 77, а ляти місце ушкодження ізоляції. Для підвищення вимірювальний щуп, наприклад 82, надійності на практиці використовуються два встановлюється в землю 76 над віссю трубопробічних електроди (вимірюються потенціали з обох воду. Після приєднання виконується від одного до 17 54338 18 десяти вимірювань потенціалу, для оцінки обмірювані потенціали у всіх необхідних, на думку амплітуди пульсацій напруги станції катодного оператора, точках. Після закінчення вимірювань захисту й амплітуди електромагнітного впливу пристрій приєднують до електронновисоковольтних ліній електропередачі і протягом обчислювальної машини (ЕОМ) і, установивши часу проходження поїзда для оцінки амплітуди відповідний режим, переписують у неї накопичену пульсацій напруги "блукавих струмів" інформацію, подальший аналіз отриманої електрифікованих залізниць змінного струму. Реінформації проводять за допомогою ЕОМ. Вимизультати кожного вимірювання - 100 значень кають пристрій за допомогою блоку ручного керупотенціалу, виконаного послідовно в часі, проглявання 4, установивши і виконавши відповідну кодаються у формі осцилограми і реєструються в манду, при цьому, як указувалося вище стирається пам'яті. Після закінчення вимірювань за отримаінформація, записана в оперативному ними результатами визначається максимальне і запам'ятовуючому пристрої 5, стирання ж мінімальне значення потенціалу, обчислюється інформації, записаної в запам'ятовуючому їхня різниця, половина якої приймається за пристрої 6 виконується ЕОМ після зчитування амплітуду пульсацій напруги катодної станції, за інформації. Під час інтервалу вимірювання амплітуду електромагнітного впливу високовольтфіксуються моменти часу, у які виконується них ліній електропередачі або за амплітуду вимірювання для визначення причин появи "блупульсацій напруги "блукавих струмів". кавих струмів" (наприклад, моменти проходження Контроль стану захисту від "блукавих струмів" поїзда поблизу трубопроводу). Під час аналізу на у місцях їхньої можливої появи (наприклад, у ЕОМ будують графік зміни захисного потенціалу в районі електрифікованих залізниць постійного і кожній точці протягом заданого інтервалу часу, за перемінного току або в районі високовольтних яким визначають стан захисту від "блукавих ліній електропередач) і виявлення центрів максиструмів" і виявляють центри максимального вплимального впливу "блукавих струмів" на ву "блукавих струмів" на трубопровід. трубопровід здійснюється шляхом виміру і Визначення і контроль стану станцій катодного реєстрації захисних потенціалів "труба-земля" у і дренажного захисту виконується шляхом цих місцях із установленим періодом протягом вимірювання і реєстрації струму станції катодного заданого інтервалу часу і наступного аналізу отзахисту або станції дренажного захисту з установриманих даних. леним періодом і наступного аналізу отриманих Вимірювання захисних потенціалів "трубаданих. земля" із установленим періодом виконується проВимірювання струму станцій катодного і дретягом заданого інтервалу часу, який може мати нажного захисту з установленим періодом значення від 1 години до 2-3 діб, при цьому період виконується протягом заданого інтервалу часу, виміру і реєстрації даних може мати значення який може мати значення від 1 години до 2-3 діб, 0,25 с, 1 с, 5 с, 10 с, 1 хвилина, 5 хвилин, 10 хвипри цьому період виміру і реєстрації даних може лин, 1 година. При цьому після закінчення встамати значення -0,25 с, 1 с, 5 с, 10 с, 1 хвилина, 5 новленого періоду видається усереднене за хвилин. 10 хвилин, 1 година. При цьому після період значення потенціалу, тому що одне закінчення встановленого періоду видається усевимірювання на трьох каналах виміру потенціалу реднене за період значення струму, оскільки одне виконується за час близький 1 мс. вимірювання виконується за час близько 1 мс. У разі вимірювання захисних потенціалів "труУ разі вимірювання струму станцій катодного і ба-земля" із установленим періодом до пристрою дренажного захисту з установленим періодом дро78, що заявляється, приєднуються таким же чити від шунта, установленого на станції катодного ном, як на фіг. 7, тільки провід 80 і вимірювальний чи дренажного захисту, приєднуються до шин 21 і щуп 82, який розташовується в точці безпосеред22 пристрою 78, що заявляється. Після ньо над трубопроводом на його осі, при цьому приєднання дротів від шунта вмикають живлення інший кінець проводу 80 приєднується до конпристрою натисканням кнопки 39 блоку вмикання трольно-вимірювального пункту 77. Після установ1, далі за допомогою блоку ручного керування 7 ки вимірювального щупа вмикають живлення приустановлюють режим вимірювання і реєстрації строю натисканням кнопки 39 блоку вмикання 1, струму катодної чи дренажної станції з установледалі за допомогою блоку ручного керування 7 усним періодом і натискають кнопку 69 "Виконати". тановлюють режим виміру і реєстрації захисних Сигнал від кнопки 69 зчитується блоком керування потенціалів із установленим періодом і натискають 4, який за програмою, що відповідає встановленокнопку 69 "Виконати". Сигнал від кнопки 69 му режиму, робить опитування каналу виміру зчитується блоком керування 4, який за програструму, перетворення отриманих значень у код, мою, що відповідає встановленому режиму, роусереднення обмірюваних значень і бить опитування канала вимірювання потенціалів запам'ятовування даних. Після закінчення 42-2, перетворення отриманих значень у код, усевимірювань пристрій приєднують до електроннореднення обмірюваних значень і запам'ятовування обчислювальної машини (ЕОМ) і, установивши даних. Після закінчення вимірювань пристрій певідповідний режим, переписують до неї накопичереносять уздовж трубопроводу на відстань 5-20 ну інформацію, подальший аналіз отриманої метрів, встановлюють вимірювальний щуп таким інформації проводять за допомогою ЕОМ. Вимичином, як описано вище, і проводять вимірювання кають пристрій також, як описано вище в інших потенціалів у новій точці. Вимірювання проводять режимах роботи пристрою. При аналізі на ЕОМ в точках, які знаходяться в районі місця можливої будують графік зміни струму станції катодного чи появи "блукавих струмів" поки не будуть дренажного захисту, за яким судять про технічний 19 54338 стан станції. Фіг.1 20 21 54338 Фіг.2 Фіг.3 22 23 54338 Фіг.4 24 25 54338 Фіг.5 26 27 54338 28 Фіг.6 Фіг.7 Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601