эхз. Протекторная защита магистральных трубопроводов от коррозии

• Название: Протекторная защита магистральных трубопроводов от коррозии
• Дата: 12.02.2018
• Размер: 198.76 Kb.
• Имя файла: эхз.docx
• Тип: Курсовая; #36325
• страница: 5 из 5

4. Эксплуатация протекторных установок. Пусконаладочные работы на средствах и установках протекторной защиты

Пуск, опробование и наладку средств и установок электрохимической защиты проводят с целью проверки работоспособности как отдельных средств и установок ЭХЗ, так и системы электрохимической защиты, ввода ее в действие и установления режима, предусмотренного проектом для обеспечения электрохимической защиты участка подземного трубопровода от внешней коррозии, в соответствии с действующей нормативно-технической документацией.

Пуск и опробование упакованных протекторных установок локального действия (одиночных и групповых) следует выполнять в приведенной последовательности:

- проверить по актам на скрытые работы соответствие выполненных работ проектным решениям;

- проверить правильность маркировки проводов в контрольно-измерительном пункте. С этой целью провода от трубопровода и протекторной установки разъединяют и высокоомном вольтметром измеряют потенциалы проводов относительно неполяризующегося медно-сульфатного электрода сравнения, установленного на грунт над трубопроводом возле контрольно-измерительного пункта. Потенциал провода от протекторной установки должен иметь более отрицательное значение, чем потенциал провода от трубопровода;

- измерить естественную разность потенциалов “труба-земля" при отключенных протекторной установке и соседних установках катодной защиты.

- подключить протекторную установку к трубопроводу и измерить разность потенциалов “труба-земля" в точке дренажа. При подключении протекторной установки должно наблюдаться смещение разности потенциалов "труба-земля" в отрицательную сторону;

- измерить разность потенциалов "труба-земля" в точке дренажа спустя не менее 24 ч после подключения протекторной установки;

- выключить протекторную установку локального действия для проведения пуска и опробования системы электрохимической защиты участка трубопровода.

5. Расчет протекторной защиты

Исходные данные

Диаметр трубопровода – 1020 мм;

тип протектора – ПМ-5У;

высота протектора – 580 мм;

диаметр протектора – 165 мм;

переходное сопротивление изоляционного покрытия – 1000 Ом∙м²;

удельное сопротивление грунта, окружающего протектор – 20 Ом∙м;

глубина установки протектора – 2,0 м;

число протекторов в группе – 5 штук;

удельное сопротивление активатора – 0,2 Ом∙м;

коэффициент, учитывающий взаимодействие экранирования протекторов – 0,525;

коэффициент использования протекторов – 0,95;

теоретический электрохимический эквивалент материала протектора – 3,95 кг/А∙год;

потенциал протектора до подключения его к трубопроводу Е_п= -1,6 В;

минимальный защитный потенциал Е_защ.min= -0,85 В;

естественный потенциал трубопровода до включения защиты

Е_ест = -0,55 В.

Рис.5. Принципиальная схема протекторной защиты:

1 - трубопровод; 2 - контрольно-измерительная колонна;3 - соединительные провода;

4 - протектор; 5 - активатор
Расчет

1) Сопротивление растеканию тока с протекторной установки
,

где - удельное сопротивление грунта, окружающего протектор;

- удельное сопротивление активатора;

- высота столба активатора, окружающего протектор;

N – число протекторов в группе;

h – глубина установки протектора (от поверхности земли до середины протектора);

- коэффициент, учитывающий взаимное экранирование вертикальных протекторов в группе;

- диаметр столба активатора, окружающего протектор:

- диаметр протектора.

Тогда

.
2) Протяженность защитной зоны протекторной установки:

,

Где (Ом/м ) –сопротивление изоляции трубопровода на единицу длины.

Тогда

.
3) Сила протекторной установки:

.
4) Анодная плотность тока:

.
5) Срок службы протекторной установки:

,

где - вес протекторной установки;

- теоретический электрохимический эквивалент материала протектора;

- коэффициент использования протектора;

- КПД протектора, зависящий от анодной плотности тока (таблица 6).

Таблица 6

Ja, (мА/дм2)	6	12	18	24	30	36	42	48
	0,51	0,54	0,55	0,56	0,57	0,582	0,592	0,600

Тогда

.

6. Контроль качества работ

Сдача системы протекторной защиты заказчику допускается только после окончания опробования всех средств защиты. К работам по сдаче системы протекторной защиты комиссия приступает не позднее чем через 3 рабочих дня после окончания опробования системы на данном участке.

Эксплуатация оборудования на объекте, не принятом приемочной комиссией, не допускается.

После включения объекта под напряжение и бесперебойной работы его в течение 24 часов председатель приемочной комиссии обязан оформить акт сдачи-приемки объекта заказчику.

Система протекторной защиты данного участка может быть принята заказчиком при соблюдении следующих условий:

1) минимальная разность потенциалов трубопровод – земля на протяжении всего участка должна быть не ниже проектной величиы.

2) исключено вредное влияние на другие сооружения.

Сдачу системы ЭХЗ оформляют актом о приемке системы ЭХЗ участка трубопровода.

Инструментальный контроль при сооружении ЭХЗ

Значения контролируемых параметров ЭХЗ зависят от фактического состояния изоляционного покрытия трубопровода и окружающих условий (гидрогеологических, климатических и др.). Допустимые погрешности измерений контролируемых параметров ЭХЗ не должны превышать суммарных погрешностей измерений пассивной защиты.

Характеристика контролируемых параметров ЭХЗ магистральных трубопроводов приведена в таблице 7.

Таблица 7

Контролируемые параметры ЭХЗ трубопроводов

Контролируемый параметр	Пределы измерения
	минимальный	максимальный
Сила тока в цепи труба-земля для изолированного трубопровода, А	0,5∙10-3	20
Разность потенциалов труба-земля, В	0,5	10
Удельное электросопротивление грунта, Ом∙мм2/м	0,1	100∙103

Техническая оснащенность контроля.

Рассмотрим кратко технические характеристики основных средств измерений и контроля параметров, используемых для контроля качества ЭХЗ.

Прибор КАГ-2 предназначен для определения коррозионной активности грунтов по отношению к углеродистой стали в зависимости от плотности поляризующего тока. Все операции (определение времени пропускания поляризующего тока через образец, извещение оператора звуковой и световой сигнализацией о насыщении грунта током, фиксация результатов разности потенциалов в момент разрыва поляризующей цепи ”электронной памятью”) осуществляются автоматически.

Комплекс “Луч-1” предназначен для бесконтактного измерения и регистрации относительных изменений удельного сопротивления грунтов. Этот прибор применяют при комплексном обследовании подземных магистральных газопроводов для обнаружения участков грунтов с резким изменением удельного сопротивления, что весьма важно при оценке вероятности возникновения коррозионных макропар на подземных участках газопровода.

Прибор ИПВК-1 – высокоомный измеритель защитных потенциалов предназначен для измерения разности потенциалов “труба - земля” на подземных магистральных трубопроводах. Прибор позволяет проводить и другие электрометрические работы на магистральных трубопроводах, расположенных в различных климатических и почвенных условиях, включая грунты с высоким удельным электрическим сопротивлением. Рассчитан на работу в лабораторных и полевых условиях.

Интегратор блуждающих токов ИТБ-1 – разработан на основе последних достижений молекулярной электроники, предназначен для определения средних значений потенциалов при электрохимических коррозионных измерениях, позволяющих прогнозировать и оценивать состояние магистральных трубопроводов в зависимости от коррозионных повреждений, а также для контроля работы средств ЭХЗ. Принцип действия интеграторов блуждающих токов основан на раздельном интегрировании положительных и отрицательных составляющих тока. Интегратор состоит из корпуса, на котором смонтирована электрическая схема, и двух ртутно-капиллярных кулометров. Интегратор блуждающих токов отличается от приборов электромеханического типа многофункциональностью, малыми габаритами и массой, долговременной памятью, надежностью, простотой конструкции и малой стоимостью.

7. Мероприятия по охране окружающей среды

Сооружение установок протекторной защиты трубопроводов от коррозии следует осуществлять в соответствии с ВСН 015-88 “Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Охрана окружающей среды".

Под окружающей средой понимается вся совокупность природных элементов в полосе строительства и прилегающих к ней территорий.

Природоохранные мероприятия должны проводиться в соответствии со специфическими особенностями окружающей среды, характерными для природоохранительной зоны, в пределах которой осуществляется сооружение объектов протекторной защиты.

Природоохранительные мероприятия и рекультивация земель после завершения сооружения протекторной защиты должны носить комплексный характер, или должно обеспечиваться не только сохранение отдельных природных элементов (рельефа, почв, воды, воздуха, растительного и животного мира), но и ландшафтов в целом.

Объем необходимых природоохранительных мероприятий снижается путем сооружения протекторной защиты как единого целостного процесса со строительством трубопровода. Поточность работ позволяет избежать проведения консервационных природоохранительных мероприятий во время перерывов между различными видами работ и в значительной мере ограничить их рекультивационными мероприятиями.

Для уменьшения неблагоприятных воздействий на окружающую среду при сооружении протекторной защиты во всех природоохранительных зонах необходимо всемерно сокращать площади участков строительства, ограничивая их минимальными технологически необходимыми размерами.

При проведении работ по сооружению протекторной защиты следует избегать загрязнений окружающей среды горюче-смазочными, изоляционными материалами, строительными отходами, для чего необходимо на стадии проектирования протекторной защиты предусмотреть способы переработки или захоронения отходов.

На всех этапах сооружения протекторной защиты следует предусмотреть мероприятия, нейтрализующие или предотвращающие неблагоприятные рельефообразующие процессы, возникающие или активизирующиеся вследствие строительства объектов протекторной защиты.

На всех этапах строительства протекторной защиты следует избегать нарушения естественной дренажной сети, восстанавливать ее в близком к существовавшему до начала строительства виде в ходе рекультивационных работ.

При сооружении объектов протекторной защиты необходимо обеспечить соблюдение правил противопожарной безопасности, особенно при работах в пределах лесной зоны и зоны многолетнемерзлых пород в месяцы с положительными среднесуточными температурами воздуха.

Список литературы

1.Дизенко Е.И., Новоселов В.Ф., Тугунов П.И., Юфин В.А. Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров. М., изд. «НЕДРА», 1978г.
2. Ментюков И.В. Электрохимическая защита магистральных трубопроводов от коррозии. М., ГАНГ, 1996г.
3. Васильев Г.Г., Орехов В.В., Ментюков И.В. Противокоррозионная защита трубопроводов. Учебное пособие. М., РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2001г.
4. Котик В.Г. Катодная защита магистральных трубопроводов. М., изд. «НЕДРА», 1964г.
5. Васильев Г.Г., Орехов В.В., Лежнев М.А. Сооружение и ремонт магистральных трубопроводов. Учебное пособие для проведения практических занятий. М., РГУ нефти и газа им И.М. Губкина, 2004 г.
6. ВСН 009-98 «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Средства и установки электрохимзащиты».