Проведение обследований газопроводов

Эффективность применения электродов СЭС, микроконтроллера МК-СЭС и прибора ПКО «Магистраль-1» для проведения обследований газопроводов обусловлена возможностью быстрого экспресс анализа в автономном и мобильном режимах. Достаточно полного, в информационном отношении, набора данных. Необходимых для оценки эффективности ЭХЗ на глубине укладки трубопровода. Эффективность технических средств обусловлена тем, что все они имеют общую электрохимическую основу (однотипны) не только между собой, но и c процессами коррозии и катодной защиты стенки трубы газопровода. На основе ПКО «Магистраль-1» создана специализированная мобильная приборная база для комплексного обследования газопроводов и решения задач оптимизации ЭХЗ газопроводов на стадиях проектирования и эксплуатации.

 

Измерение рН

Кислотность является одним из основных параметров грунта, которая не только характеризует коррозионную активность грунта, но и имеет большое значение для аграрного комплекса. Применение для этих целей стеклянных электродов не представляется возможным из-за их хрупкости. Электрод СЭС с помощью предлагаемого способа измерения рН на приборе «Магистраль-1» позволяет с достаточной точностью определять рН почвы на практике. На рис. 4.14 приведены результаты измерений увлажнённого грунта с заданными величинами кислотности в единицах рН равными 3.6, 6.7 и 9.5 с помощью предлагаемого способа на приборе «Магистраль-1» с твердыми электродами СЭС, рН-метра «Эксперт» (Эконикс) со стеклянными электродами и индикатора измерения рН «ZD Instruments» (Китай) на металлических электродах.

 

Рисунок 4.14. Результаты измерений рН грунта стеклянным электродом (ряд1),

металлическим (ряд 3) и прибором «Магистраль» (ряд 2).

 

Из экспериментальных результатов видно, что измерения кислотности грунта с помощью стеклянного электрода практически совпадают с заданной кислотностью, с помощью предлагаемого способа отличаются на 36% или на 0,5 единиц рН в кислой области, В щелочной области эта ошибка ещё меньше. Кислотность, измеренная с помощью индикатора рН «ZD Instruments» (Китай) в кислой области занижена в 100 раз или на две единицы рН, а в щелочной области завышена более чем в 300 раз или 2,5 единицы рН. Индикатор «ZD Instruments» (Китай) является единственным известным нам прибором, предназначенным для определения рН почвы, который практически, даже как индикатор, не может быть использован по назначению из-за значительной погрешности измерений.

 

 

Микроконтроллер МК-СЭС

Микроконтроллер МК-СЭС предназначен. для автономных измерений и регистрации в памяти динамики изменения контролируемых параметров ЭХЗ от погодно-сезонных условий. Применение такого контроллера особенно необходимо на коррозионно-опасных участках газопровода.

В частности, микроконтроллер использовался при проведении заводских испытаний электродов СЭС на газопроводе.

Внешний вид микроконтроллеров МК-СЭС представлен на рисунке 5.1.

 

 

Рисунок 5.1. Внешний вид микроконтроллеров МК-СЭС

 

Микроконтроллер выполнен на специализированном процессоре с очень малым потреблением энергии и изготовлен в виде узкой платы 20х280 мм с целью обеспечения возможности его установки в удлиненный корпус электрода СЭС имеющего диаметр внутренней полости 20 мм.

Микроконтроллер МК-СЭС (рис. 5.2) содержит входные измерительные усилителиV1-V4, центральный процессор ЦП с аналого-цифровыми преобразователями АЦП, таймером и схемой измерения температуры ТºС, память, элементы питания ±3,5 В с контролем V5, V6 и разъем RS-232.

Микроконтроллер герметично размещается в корпусе СЭС при его установке в грунт на КИП газопровода. При этом входы его измерительных усилителей, выведенные, как и разъем RS-232 в КИП, подключаются к соответствующим клеммам электродов СЭС, ЭНЕС и к клемме трубопровода, которая также выведена в КИП.

По команде с таймера (имеет свой элемент питания длительного действия), через каждый заданный промежуток времени (1-24часа) включается питание микроконтроллера, фиксируется время опроса и производится серия измерений.

Аналоговые сигналы пропорциональные контролируемым параметрам СЭС и ЭХЗ с выходов измерительных усилителей V1-V4 поочередно преобразуются преобразователем АЦП в цифровой код и запоминаются в памяти микропроцессора. С помощью разъема RS-232 данные из памяти микропроцессора перекачиваются в память мобильного компьютера.

 

Рисунок 5.2. Схема микроконтроллера МК-СЭС

 

Микроконтроллер может также устанавливаться на контрольно измерительном пункте трубопровода в собственном герметичном корпусе для работы с широко используемыми в настоящее время медно-сульфатными электродами типа ЭНЕС.

Питание от двух литиевых элементов питания типоразмера АА (± 3,5В). Непрерывный срок работы не менее 1 года.

Известный аналог РАД-256 обеспечивает хранение результатов измерения в течение 30 суток.