6.8.1. Техническое обслуживание и ремонт средств электрохимической защиты подземных газопроводов от коррозии, контроль за эффективностью ЭХЗ и разработка мероприятий по предотвращению коррозионных повреждений газопроводов осуществляются персоналом специализированных структурных подразделений эксплуатационных организаций или специализированными организациями.

6.8.2. Периодичность выполнения работ по техническому обслуживанию, ремонту и проверке эффективности ЭХЗ устанавливается ПБ 12-529. Разрешается совмещать измерения потенциалов при проверке эффективности ЭХЗ с плановыми измерениями электрических потенциалов на газопроводах в зоне действия средств ЭХЗ.

6.8.3. Техническое обслуживание и ремонт изолирующих фланцев и установок ЭХЗ производятся по графикам, утверждаемым в установленном порядке техническим руководством организаций - владельцев электрозащитных установок. При эксплуатации средств ЭХЗ ведется учет их отказов в работе и времени простоя.

6.8.4. Техническое обслуживание катодных установок ЭХЗ включает в себя:

Проверку состояния контура защитного заземления (повторного заземления нулевого провода) и питающих линий. Внешним осмотром проверяется надежность видимого контакта проводника заземления с корпусом электрозащитной установки, отсутствие обрыва питающих проводов на опоре воздушной линии и надежность контакта нулевого провода с корпусом электрозащитной установки;

Осмотр состояния всех элементов оборудования катодной защиты с целью установления исправности предохранителей, надежности контактов, отсутствия следов перегревов и подгаров;

Очистку оборудования и контактных устройств от пыли, грязи, снега, проверку наличия и соответствия привязочных знаков, состояния коверов и колодцев контактных устройств;

Измерение напряжения, величины тока на выходе преобразователя, потенциала на защищаемом газопроводе в точке подключения при включенной и отключенной установке электрохимической защиты. В случае несоответствия параметров электрозащитной установки данным пусконаладки следует произвести регулировку ее режима работы;

Внесение соответствующих записей в эксплуатационном журнале.

6.8.5. Техническое обслуживание протекторных установок включает в себя:

Измерение потенциала протектора относительно земли при отключенном протекторе;

Измерение потенциала "газопровод-земля" при включенном и отключенном протекторе;

Величину тока в цепи "протектор - защищаемое сооружение".

6.8.6. Техническое обслуживание изолирующих фланцевых соединений включает в себя работы по очистке фланцев от пыли и грязи, измерении разности потенциалов "газопровод-земля" до и после фланца, падение напряжения на фланце. В зоне влияния блуждающих токов измерение разности потенциалов "газопровод-земля" до и после фланца следует производить синхронно.

6.8.7. Состояние регулируемых и нерегулируемых перемычек проверяют измерением разности потенциалов "сооружение-земля" в местах подключения перемычки (или в ближайших измерительных пунктах на подземных сооружениях), а также измерением величины и направления тока (на регулируемых и разъемных перемычках).

6.8.8. При проверке эффективности работы установок электрохимической защиты, кроме работ, выполняемых при техническом осмотре, производится измерение потенциалов на защищаемом газопроводе в опорных точках (на границах зоны защиты) и в точках, расположенных по трассе газопровода, через каждые 200 м в населенных пунктах и через каждые 500 м на прямолинейных участках межпоселковых газопроводов.

6.8.9. Текущий ремонт ЭХЗ включает в себя:

Все виды работ по техническому осмотру с проверкой эффективности работы;

Измерение сопротивления изоляции токоведущих частей;

Ремонт выпрямителя и других элементов схемы;

Устранение обрывов дренажных линий.

6.8.10. Капитальный ремонт установок ЭХЗ включает в себя работы, связанные с заменой анодных заземлителей, дренажных и питающих линий.

После капитального ремонта основное оборудование электрохимической защиты проверяется в работе под нагрузкой в течение времени, указанного заводом-изготовителем, но не менее 24 ч.

размер шрифта

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ- ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ- ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ И ГАЗОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ... Актуально в 2018 году

6.8. Техническое обслуживание и ремонт средств электрохимической защиты подземных стальных газопроводов от коррозии

6.8.2. Периодичность выполнения работ по техническому обслуживанию, ремонту и проверке эффективности ЭХЗ устанавливается ПБ 12-529 . Разрешается совмещать измерения потенциалов при проверке эффективности ЭХЗ с плановыми измерениями электрических потенциалов на газопроводах в зоне действия средств ЭХЗ.

6.8.3. Техническое обслуживание и ремонт изолирующих фланцев и установок ЭХЗ производится по графикам, утверждаемым в установленном порядке техническим руководством организаций - владельцев электрозащитных установок. При эксплуатации средств ЭХЗ ведется учет их отказов в работе и времени простоя.

6.8.4. Техническое обслуживание катодных установок ЭХЗ включает в себя:

Измерение напряжения, величины тока на выходе преобразователя, потенциала на защищаемом газопроводе в точке подключения при включенной и отключенной установки электрохимической защиты. В случае несоответствия параметров электрозащитной установки данным пусконаладки следует произвести регулировку ее режима работы;

Внесение соответствующих записей в эксплуатационном журнале.

6.8.5. Техническое обслуживание протекторных установок включает в себя:

Измерение потенциала протектора относительно земли при отключенном протекторе;

Измерение потенциала "газопровод-земля" при включенном и отключенном протекторе;

Величину тока в цепи "протектор - защищаемое сооружение".

6.8.9. Текущий ремонт ЭХЗ включает в себя:

Все виды работ по техническому осмотру с проверкой эффективности работы;

Измерение сопротивления изоляции токоведущих частей;

Ремонт выпрямителя и других элементов схемы;

Устранение обрывов дренажных линий. При текущем ремонте оборудования ЭХЗ рекомендуется проводить его полную ревизию в условиях мастерских. На время ревизии оборудования ЭХЗ необходимо обеспечить защиту газопровода установкой оборудования из подменного фонда.

Больше 15 лет я разрабатываю станции катодной защиты. Требования к станциям четко формализованы. Есть определенные параметры, которые должны быть обеспечены. А знание теории защиты от коррозии совсем не обязательно. Гораздо важнее знание электроники, программирования, принципов конструирования электронной аппаратуры.

Создав этот сайт, я не сомневался, что когда-нибудь там появится раздел катодная защита. В нем я собираюсь писать о том, что я хорошо знаю, о станциях катодной защиты. Но как-то не поднимается рука писать о станциях, не рассказав, хотя бы коротко, о теории электрохимической защиты. Постараюсь рассказать о таком сложном понятии как можно проще, для не профессионалов.

По сути это источник вторичного электропитания, специализированный блок питания. Т.е. станция подключается к питающей сети (как правило ~ 220 В) и вырабатывает электрический ток с заданными параметрами.

Вот пример схемы системы электрохимической защиты подземного газопровода с помощью станции катодной защиты ИСТ-1000.

Станция катодной защиты установлена на поверхности земли, вблизи от газопровода. Т.к. станция эксплуатируется на открытом воздухе, то она должна иметь исполнение IP34 и выше. В этом примере используется современная станция, с контроллером GSM телеметрии и функцией стабилизации потенциала.

В принципе, бывают очень разными. Они могут быть трансформаторными или инверторными. Могут быть источниками тока, напряжения, иметь различные режимы стабилизации, различные функциональные возможности.

Станции прошлых лет это громадные трансформаторы с тиристорными регуляторами. Современные станции это инверторные преобразователи с микропроцессорным управлением и GSM телемеханикой.

Выходная мощность устройств катодной защиты, как правило, находится в диапазоне 1 – 3 кВт, но может доходить и до 10 кВт. Станциям катодной защиты и их параметрам посвящена отдельная статья.

Нагрузкой для устройства катодной защиты является электрическая цепь: анодное заземление – почва – изоляция металлического объекта. Поэтому требования к выходным энергетическим параметрам станций, прежде всего, определяют:

состояние анодного заземления (сопротивление анод-почва);
почва (сопротивление грунта);
состояние изоляции объекта защиты от коррозии (сопротивление изоляции объекта).

Все параметры станции определяются при создании проекта катодной защиты:

рассчитываются параметры трубопровода;
определяется величина защитного потенциала;
рассчитывается сила защитного тока;
определяется длина защитной зоны;

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА ИМ. И.М.ГУБКИНА

УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ОБРАЗОВАНИЯ РАБОТНИКОВ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА (УИЦ)

МУНЦ «АНТИКОР»

Итоговая работа

по программе краткосрочного повышения квалификации:

«ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ ГАЗОНЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ТРУБОПРОВОДОВ И РЕЗЕРВУАРОВ ГАЗОВОГО И НЕФТЯНОГО ХОЗЯЙСТВА»

Тема: Системы электрохимической защиты, их эксплуатация

Москва, 2012г.

Введение

электрохимический коррозия защита заземление

Электрохимическая защита подземных сооружений - метод защиты от электрохимической коррозии, сущность которого заключается в замедлении коррозии сооружения под действием катодной поляризации при смещении потенциала в отрицательную область под действием постоянного тока, проходящего через границу раздела «сооружение - окружающая среда». Электрохимическая защита подземных сооружений может осуществляться с помощью установок катодной защиты (далее УКЗ), дренажных установок или протекторных установок.

При защите с помощью УКЗ, металлическое сооружение (газопровод, оболочка кабеля, резервуар, обсадная колонна скважины и т.д.) подключается к отрицательному полюсу источника постоянного тока. При этом к положительному полюсу источника подключают анодное заземление, обеспечивающее ввод тока в грунт.

При протекторной защите защищаемое сооружение электрически соединяется с металлом, находящимся в той же среде, но имеющим более отрицательный потенциал, чем потенциал сооружения.

При дренажной защите защищаемое сооружение, находящееся в зоне действия блуждающих постоянных токов, подключается к источнику блуждающих токов; это предотвращает стекание этих токов с сооружения в грунт. Блуждающими токами называются токи утечки с рельсовых путей электрифицированных на постоянном токе железных дорог, трамвайных путей и других источников.

1. Установки катодной защиты

Для защиты подземных трубопроводов от коррозии сооружаются установки катодной защиты (УКЗ). В состав УКЗ входят источники электроснабжения сети переменного тока 0,4; 6 или 10 кВ, катодные станции (преобразователи), анодное заземление, контрольно-измерительные пункты (КИП), соединительные провода и кабели. При необходимости в состав УКЗ включаются регулирующие резисторы, шунты, поляризованные элементы, контрольно-диагностические пункты (КДП), с датчиками коррозионного мониторинга, блоки дистанционного контроля и регулирования параметров защиты.

Защищаемая конструкция присоединяется к отрицательному полюсу источника тока, к его положительному полюсу подключают второй электрод - анодный заземлитель. Место контакта с конструкцией называется точкой дренажа. Принципиальную схему метода можно представить следующим образом:

1 - источник постоянного тока

Защищаемое сооружение

Точка дренажа

Анодное заземление

2. Воздушные линии установок катодной защиты

Эксплуатация ВЛ заключается в проведении технического и оперативного обслуживания, восстановительного и капитального ремонтов.

Техническое обслуживание ВЛ состоит из комплекса мероприятий, направленных на предохранение элементов BЛ от преждевременного износа.

Капитальный ремонт ВЛ заключается в проведении комплекса мероприятий по поддержанию и восстановлению первоначальных эксплуатационных показателей и параметров ВЛ. При капитальном ремонте дефектные детали и элементы заменяются либо на равноценные, либо на более прочные, улучшающие эксплуатационные характеристики ВЛ.

Осмотры по всей трассе ВЛ производятся в целях визуальной проверки состояния ВЛ. При осмотрах определяют состояние опор, провода, траверс, изоляторов разрядников, разъединителей, приставок, бандажей, хомутов, нумерации, плакатов, состояние трасс.

Внеочередные осмотры связаны, как правило, с нарушением нормального режима работы или автоматического отключения ВЛ от релейной защиты, а после успешного повторного включения проводят при необходимости. Осмотры носят целенаправленный характер, производят его с применением специальных технических средств передвижения и поиска мест повреждения. Также выявляют неисправности угрожающие повреждению ВЛ или безопасности людей.

Комплекс работ по техническому обслуживанию ВЛ 96 В - 10 кВ.

Наименование работы	Периодичность
Вырубка отдельных деревьев, угрожающих падением на ВЛ и кустарников охранной зоне ВЛ, обрезка веток деревьев	По мере необходимости
Восстановление знаков и плакатов на отдельных опорах	По мере необходимости
Выправка опор	По мере необходимости
Перетяжка проводов	По мере необходимости
Перетяжка проволочных бандажей	По мере необходимости
Удаление набросов на проводах	По мере необходимости
Замена оборванных заземляющих спусков	По мере необходимости
Обновление диспетчерских наименований	По мере необходимости
Подтрамбовка грунта у основании опор	По мере необходимости
Заделка трещин, выбоин, сколов ж/б опор и приставок	По мере необходимости
Ремонт и замена оттяжек	По мере необходимости
Замена вводов	По мере необходимости
Замена изоляторов	По мере необходимости

3. Трансформаторные подстанции выше 1 кВ

КТП относится к электроустановкам напряжением выше 1000 В.

Подстанции трансформаторные комплектные используемые в УКЗ мощностью 25-40 кВА предназначены для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц.

Однотрансформаторная КТП состоит из вводного устройства на стороне высокого напряжения (УВН), силового трансформатора, распределительного устройства на стороне низкого напряжения (РУНН).

При эксплуатации КТП должна обеспечиваться надежная работа. Нагрузки, уровень напряжения, температура, характеристики масла трансформатора и параметры изоляции должны находиться в пределах установленных норм; устройства охлаждения, регулирования напряжения, защиты, маслохозяйство и другие элементы должны содержаться в исправном состоянии.

Единоличный осмотр КТП, может выполнять работник, имеющий группу не ниже III, из числа оперативного персонала, обслуживающего данную электроустановку в рабочее время или находящегося на дежурстве, либо работник из числа административно-технического персонала, имеющий группу V и право единоличного осмотра на основании письменного распоряжения руководителя организации.

4. Станции катодной защиты

Станции катодной защиты подразделяются на станции с преобразователями тиристорного и инвенторного типа. К тиристорным станциям относятся станции типа ПАСК, ОПС, УКЗВ-Р. К станциям инвенторного типа относятся станции типа ОПЕ, Парсек, НГК-ИПКЗ Евро.

Станции катодной защиты тиристорного типа.

высокая надежность;

простота конструкции, позволяющая организовать ремонт станции на местах силами специалистов службы ЭХЗ.

К недостаткам тиристорных станций относится:

низкий КПД даже на номинальной мощности,

Выходной ток имеет недопустимо большие пульсации;

Большой вес станций;

Отсутствие корректоров мощности;

большое количество меди в силовом трансформаторе.

5. Станции катодной защиты инверторного типа

К достоинствам данного типа станций можно отнести:

высокий КПД;

низкий уровень пульсаций выходного тока;

малый вес (типичный вес станции с мощностью в 1 квт ~ 8…12 кг);

компактность;

малое количество меди в станции;

высокий коэффициент мощности (при наличии корректора, что является обязательным требованием ГОСТа);

легкость оперативной замены станции (преобразователя мощности) даже одним человеком, особенно при модульном исполнении станции.

К недостаткам относится:

отсутствие возможности ремонта в мастерских служб ЭХЗ;

более низкая, по сравнению с тиристорными, надежность станции, определяемая существенно большей сложностью, большим количеством компонентов и чувствительностью ряда из них к скачкам напряжения во время грозы и при автономной системе электроснабжения. В последнее время ряд производителей поставляют СКЗ с установленными блоками грозозащиты и стабилизаторами напряжения, что существенно увеличивает их надёжность.

Техническое обслуживание преобразователя производиться с учетом требований технического описания и согласно графика ППР.

Регламентные работы представляют собой систему планово-предупредительных ремонтов, осмотров и проверок правильности эксплуатации средств ЭХЗ. Эти работы включают в себя выявления и устранение неисправностей и дефектов, проверку контрольно -измерительных приборов, накопление и анализ полученных материалов, характеризующих износ, а также выполнение периодических ремонтов. Сущность системы планово-предупредительных ремонтов заключается в том, что после отработки средствами ЭХЗ заданного количества часов проводится определенный вид планового ремонта: текущий, или капитальный.

6. Текущий осмотр (ТО)

Комплекс работ по уходу и контролю технического состояния всех доступных для внешнего наблюдения конструктивных элементов средств ЭХЗ, осуществляемый в профилактических целях.

При текущем осмотре СКЗ выполняются следующие работы:

проверка показаний встроенных электроизмерительных приборов контрольными приборами;

установка стрелок приборов на нуль шкалы;

снятие показаний вольтметров, амперметров, счетчика расхода электроэнергии и времени наработки преобразователей;

измерение и, при необходимости, регулировка потенциала сооружения в точке дренажа СКЗ;

Запись о проведенных работах в полевом журнале установки.

Текущий осмотр выполняется объездным методом на протяжении всего периода работы сооружений ЭХЗ между плановыми ремонтами.

7. Текущий ремонт (ТР)

Текущий ремонт - осуществляется с минимальными по объему ремонтными работами. Цель текущего ремонта - обеспечить нормальную эксплуатацию объектов ЭХЗ до очередного планового ремонта путем устранения дефектов и посредством регулирования.

Во время текущего ремонта УКЗ производятся все работы, предусмотренные техническим:

Чистка разъемных контактов и монтаж соединений;

удаление пыли, песка, грязи и влаги с элементов конструкции монтажных плат, охладителей силовых диодов, тиристоров, транзисторов;

перетяжка винтовых контактных соединений;

измерение или расчет сопротивления цепи постоянного тока УКЗ;

запись о проведенных работах в полевом журнале установки.

8. Капитальный ремонт (КР)

Наибольший по объему работ вид планово-предупредительного ремонта, при котором производится замена или восстановление отдельных узлов и деталей, разборка и сборка, регулировка, испытание и наладка оборудования системы ЭХЗ. Испытания должны показать, что технические параметры оборудования соответствуют требованиям, предусмотренным нормативно-технической документацией (НТД).

В объем КР станции катодной защиты входят:

все работы среднего ремонта;

замена вышедших из строя опор, подкосов, приставок;

перетяжка, а при необходимости замена проводов, изоляторов, траверс, крючьев;

замена дефектных блоков, коммутационной аппаратуры;

частичная или полная замена (при необходимости) анодного и защитного заземления;

осмотр контакта катодного кабеля с защищаемым сооружением.

9. Внеплановый ремонт

Внеплановый ремонт - это ремонт, не предусмотренный системой ППР, вызванный внезапным отказом, связанным с нарушением правил технической эксплуатации. Четкая организация службы ЭХЗ должна обеспечить проведение таких ремонтов в кратчайший срок. В процессе эксплуатации УКЗ должны приниматься меры, сводящие к минимуму возможность возникновения потребности во внеплановых ремонтах.

Работы, выполненные в ходе всех планово-предупредительных и внеплановых ремонтов, заносятся в соответствующие паспорта и журналы эксплуатации и ремонта средств электрохимзащиты.

10. Контрольно-измерительные пункты

Для контроля состояния комплексной защиты на подземных сооружениях должны быть оборудованы контрольно-измерительные пункты (КИП), на которых указывается привязка точки присоединения контрольного провода к сооружению.

Эксплуатация контрольно-измерительных пунктов (КИП) предусматривает проведение технического обслуживания и ремонтов (текущих и капитальных), направленных на обеспечение их надежной работы. При техническом обслуживании должны проводиться периодические осмотры КИП, профилактические проверки и измерения, устраняться мелкие повреждения, неисправности и т.д.

Контрольно-измерительные пункты (КИП) устанавливают на подземном сооружении после укладки его в траншею до засыпки землей. Установку контрольно-измерительных пунктов на действующих сооружениях выполняют в специальных шурфах.

Контрольно-измерительные пункты устанавливают над сооружением не далее 3 м от точки подключения к сооружению контрольного провода.

В случае расположения сооружения на участке, где эксплуатация контрольно-измерительных пунктов затруднена, последние могут быть установлены в ближайших удобных для эксплуатации местах, но не далее 50 м от точки подключения контрольного провода к сооружению.

Контрольно-измерительные пункты на подземных металлических сооружениях должны обеспечивать надежный электрический контакт проводника с защищаемым сооружением; надежную изоляцию проводника от грунта; механическую прочность при внешних воздействиях; отсутствие электрического контакта между электродом сравнения и сооружением или контрольным проводником; доступность для обслуживающего персонала и возможность проведения измерения потенциалов не зависимо от сезонных условий.

Текущий осмотр КИПов выполняется объездным методом на протяжении всего периода работы сооружений ЭХЗ между плановыми текущими ремонтами и во время сезонных измерений защитных потенциалов бригадой рабочих в составе не менее двух человек. Перед выполнением работ на контрольно-измерительных пунктах необходимо:

Провести замер загазованности.

Определить рабочую зону и обозначить ее соответствующими знаками безопасности.

При текущем осмотре КИПа выполняются следующие виды работ:

Внешний осмотр КИПа;

Проверка исправности контрольного вывода и выводов от электродов и датчиков, установленных в КИПе;

Выравнивание КИПа перпендикулярно трубопроводу.

Производство измерений

Провести замер загазованности;

произвести внешний осмотр КИПа;

Определить пикет и номер защищаемого сооружения на опознавательной табличке;

Открыть запорное устройство КИПа и снять крышку;

достать прибор для измерения защитного потенциала;

произвести измерения на клемной колодке КИПа;

одеть крышку КИПа и закрыть запорное устройство;

убрать установленные знаки безопасности;

Продолжить движение вдоль защищаемого сооружения к следующему контрольно-измерительному пункту (КИП).

12. Текущий ремонт (ТР)

При ТР контрольно-измерительных пунктов выполняются все подготовительные работы, работы текущего осмотра и следующие виды работ:

Проверка исправности контрольного вывода и выводов от электродов и датчиков, установленных в КИПе;

чистка запорных устройств крышек головок колонок;

смазка трущихся поверхностей смазкой ЦИАТИМ 202.

окраска контрольно-измерительных колонок, стоек столбиков;

одерновка или восстановление щебеночных отмостков;

обновление и (или) восстановление опознавательных табличек;

проверку изоляции контрольных проводов (выборочно);

проверку контактов контрольных выводов с трубой (выборочно).

13. Капитальный ремонт (КР)

При выполнении капитального ремонта КИП производится замена поврежденных колонок, стоек или столбиков, замена контрольного кабеля.

При ремонте контрольно-измерительных пунктов должны быть выполнены работы в приведенной последовательности:

провести замер загазованности;

обозначить рабочую зону соответствующими знаками безопасности;

отрыть котлован для установки пункта;

открыть крышку пункта;

при необходимости произвести приварку контрольных выводов кабеля к трубе;

заизолировать место приварки, восстановить теплоизоляционное покрытие трубопровода;

протянуть кабели или провода в полость стойки пункта, предусмотрев их резерв 0,4 м;

установить стойку в котлован вертикально;

засыпать котлован грунтом с уплотнением последнего;

выполнить подсоединение кабелей или проводов к клеммам клеммной панели;

выполнить маркировку кабелей (проводов) и клемм, соответствующую схеме соединений;

закрыть крышку пункта;

нанести на верхнюю часть стойки масляной краской порядковый номер пункта по трассе трубопровода;

закрепить грунт вокруг пункта в радиусе 1 м смесью песка со щебнем фракцией до 30 мм;

убрать установленные знаки безопасности.

До установки контрольно-измерительного пункта на его подземную часть необходимо нанести антикоррозионный состав, а надземную часть окрасить в соответствии с корпоративными цветами «Газпром».

Анодное заземление

По расположению относительно поверхности грунта заземления бывают двух видов - поверхностные и глубинные.

Как и все технологические установки, глубинные анодные заземления (ГАЗ) требуют правильной технической эксплуатации и своевременного обслуживания.

Осмотр состояния ГАЗ, обслуживание (подтяжка контакта дренажного кабеля и покраска ГАЗ) измерения сопротивления и токов анода с целью определения девиации сопротивления растеканию проводится 1 раз в год после схождения талых вод и просыхания грунта. Результаты записываются в журнал СКЗ и паспорт СКЗ.

В случае увеличения сопротивления ГАЗ (это может быть замечено и по показаниям амперметра СКЗ или снижения потенциала в точке дренажа) снижается зона защиты.

Обслуживание, периодические измерения ГАЗ, регистрация измерений в полевом журнале УКЗ и анализ позволяют обеспечивать надежную зону защиты газопроводов и прогнозировать дальнейшие мероприятия по ремонту и восстановлению ГАЗ.

При эксплуатации системы катодной защиты подземных трубопроводов с глубинными анодными заземлителями (ГАЗ) возникает проблема замены их после окончания срока использования. Этот процесс сложен, а затраты сопоставимы с установкой нового заземлителя. Стремление максимально использовать скважину привело к тому, что для материала заземлителя используются благородные, малорастворимые металлы, в результате чего срок службы их возрастает. Однако стоимость строительства таких ГАЗ значительно выше, чем заземлителей из черных металлов. В последние годы интенсивно ведутся поиски ГАЗ заменяемой конструкции. Таким образом, повышение эффективности катодной защиты любого подземного трубопровода может быть достигнуто использованием изолирующих фланцев или изолирующих вставок. При этом наибольший технико-экономический эффект дает применение изолирующих фланцев.

В настоящее время большой интерес представляю протяжённые гибкие аноды (ПГА) для катодной защиты (КЗ) нефтепромысловых объектов для обеспечения возможности снижения затрат на антикоррозионную защиту трубопроводов и НПО.

Конструктивная особенность анодных узлов, для защиты РВС, не позволяет располагать их горизонтально на днище из-за возможной закупорки донными осадками перфорационных отверстий диэлектрической оболочки. Эксплуатация при вертикальном расположении анодов допускается при уровне водной фазы не ниже 3 м и наличия системы аварийного отключения СКЗ, при меньшем уровне применяется протекторная защита.

Технологическая эффективность применения ПГА

Для подтверждения заявленных заводом-изготовителем технических характеристик ПГА марки ЭЛЭР-5В при защите от внутренней коррозии (ВК) ёмкостного оборудования специалистами НГДУ «NN» совместно с институтом «ТатНИПИнефть» разработаны и утверждены программы и методики стендовых и промысловых испытаний ПГА. Стендовые испытания образцов электродов ЭЛЭР-5В проведены на базе ЦАКЗО НГДУ «NN». Промысловые испытания проведены также на объектах НГДУ «NN»: на ДНС-2 ЦДНГ-5 (РВС-2000) и на УПВСН ЦКППН (горизонтальный отстойникГО-200).

В ходе стендовых испытаний (рис. 1) определялись скорости анодного растворения электрода ЭЛЭР-5В в сточной воде при значениях максимально допустимой линейной плотности тока ив два раза превышающей её и влияние нефти на технические характеристики электродов. Выявлено, что после блокирования поверхности ПГА нефтепродуктами электроды способны полностью восстанавливать свою работоспособность (самоочищаться) через 6-15 суток. Визуальный осмотр внешней поверхности образцов, участвовавших в исследовании, изменений не выявил.

Стендовые испытания подтвердили заявленные заводом-изготовителем технические характеристики ПГА марки ЭЛЭР-5В.

При подготовке к промысловым испытаниям выполнены расчёты параметров ЭХЗ внутренней поверхности РВС и ГО. С учётом специфики конструкции ПГА разработаны монтажные схемы (рис. 2 и 3) их размещения внутри ёмкостного оборудования.

Расчётная длина электрода для ГО-200 составила 40 м, расстояние между поверхностями «анод-дно» - 0,7 м. Суммарный ток защиты- 6 А, выходное напряжение станции катодной защиты- 6 В, мощность станции катодной защиты- 1,2 кВт.

Расчётная длина электрода для РВС-2000 составила 115 м, расстояние между поверхностями «анод-дно» - 0,25 м, «анод-боковая поверхность» - 0,8 м. Суммарный ток защиты - 20,5 А, выходное напряжение станции катодной защиты - 20 В,мощность станции катодной защиты- 0,6 кВт.

Расчётный срок службы для обоих вариантов - 15 лет.

В процессе испытаний на объектах контролировались параметры на выходе СКЗ и проводилась регулировка силы тока. Смещение потенциала, измеренное по стальному измерительному электроду, находилось в пределах от 0,1 до 0,3 В.

Согласно акту испытаний специалистами института «ТатНИПИнефть» и НГДУ «NN» проведён осмотр ПГА, смонтированного в ГО(200 м 3) на УПВСН (рис. 4). Наработка анода составила 280 сут. Результаты осмотра ПГА показали его удовлетворительное состояние.

16. Экономическая эффективность применения ПГА

Конструктивные особенности и характеристики гибких анодов ЭЛЭР-5В, по данным НГДУ, позволили снизить затраты на обустройство ГО в сравнении с протекторной защитой на 41 %. Кроме этого, с внедрением анодов ЭЛЭР-5В отмечено снижение энергопотребления на защиту РВС до 16 раз. Потребляемая мощность на защиту РВС НГДУ «NN» составила 0,03 кВт (по ОАО «Татнефть» от 0,06 до 0,5 кВт). Согласно методике расчёта экономического эффекта, представленной НГДУ «NN», при внедрении данного типа анодов в сравнении с протекторной защитой экономический эффект составит 2,5млн руб. (на среднегодовой объём вывода ГО в ремонт и очистку по ОАО «Татнефть»).Ожидаемый экономический эффект от внедрения ПГА в РВС, ежегодно выводимых в ремонт по ОАО «Татнефть», составляет 3,7 млн. руб. Суммарный годовой эффект составит не менее 6 млн. руб.

Основные выводы:

Проведённые стендовые и промысловые испытания ПГА на объектах НГДУ «NN» показали их высокую эффективность при защите ёмкостного оборудования от внутренней коррозии (ВК).

Применение ПГА в ОАО «Татнефть» для защиты ёмкостного оборудования от ВК за счёт снижения затрат при обустройстве и эксплуатации позволит получить экономический эффект не менее 6 млн руб.

17. Протекторная защита

Защита подземных сооружений от почвенной коррозии при помощи протекторов при определенных условиях эффективна и проста в эксплуатации.

Одна из положительных особенностей протекторной защиты - ее автономность.

Она может быть осуществлена в районах, где отсутствуют источники электроэнергии.

Системы протекторной защиты возможно использовать в качестве основной ЭХЗ:

При осуществлении временной защиты;

В качестве резервной защиты;

для выравнивания потенциала вдоль трубопровода;

для защиты переходов;

На трубопроводах небольшой протяженности.

Протекторы могут иметь различную форму и размеры и изготавливаться в виде отдельных отливок или пресс-форм, стержней, браслетного типа (полуколец), протяженных прутков, проволок и лент.

Эффективность протекторной защиты зависит от:

Физико-химических свойств протектора;

внешних факторов, обуславливающих режим его использования.

Основными характеристиками протекторов являются:

электродный потенциал;

токоотдача;

коэффициент полезного действия протекторного сплава, от которых зависят срок службы и оптимальные условия их применения.

Конструкция протекторов должна обеспечивать надежный электрический контакт протекторов с сооружением, который не должен нарушаться в процессе их монтажа и эксплуатации.

Для осуществления электрического контакта между защищаемым сооружением и протектором последний должен иметь арматуру в виде полосы или стержня. Арматура вставляется в протекторный материал во время изготовления протектора.

В России при защите подземных металлических сооружений от коррозии наибольшее применение нашли протекторы типа ПМУ, представляющие собой магниевые аноды типа ПМ, упакованные в бумажные мешки вместе с активатором.

В центре (по продольной оси) протектора ПМ имеется контактный стержень из стального оцинкованного прутка. К контактному сердечнику приварен провод длиной 3 м. Место соединения проводника со стержнем тщательно изолировано. Стационарный потенциал магниевых протекторов типа ПМУ равен -1,6 В относительно м.с.э. Теоретическая токоотдача равна 2200 А*ч/кг.

С целью уменьшения сопротивления растеканию и обеспечения устойчивой работы протектор помещается в порошкообразный активатор, представляющий собой обычно смесь бентонита (50%), гипса (25%) и сернокислого натрия (25%). Удельное электросопротивление активатора должно быть не более 1 Ом*м.

Гипс препятствует образованию на поверхности протектора слоев с плохой проводимостью, что способствует равномерному износу протектора.

Бентонит (глина) вводят для поддержания в активаторе влаги, кроме того, глина замедляет растворение солей грунтовыми водами, тем самым сохраняя постоянной проводимость, и увеличивает срок службы активатора.

Сернокислый натрий дает легкорастворимые соединения с продуктами коррозии протектора, чем обеспечивает постоянство его потенциала и резкое уменьшение удельное сопротивление активатора.

В качестве активатора для протекторов ни в коем случае нельзя использовать коксовую мелочь.

После установки протектора в грунт его токоотдача устанавливается в течение нескольких суток.

Токоотдача протекторов существенно зависит от удельного сопротивления грунта. Чем ниже удельное электрическое сопротивление, тем выше токоотдача протекторов.

Поэтому протекторы следует размещать в местах с минимальным удельным сопротивлением и ниже уровня промерзания грунта.

18. Дренажная защита

Значительную опасность для магистральных трубопроводов представляют блуждающие токи электрифицированных железных дорог, которые в случае отсутствия защиты трубопровода вызывают интенсивное коррозионное разрушение в анодных зонах.

Дренажная защита - отвод (дренирование) блуждающих токов от трубопровода с целью снижения скорости его электрохимической коррозии; обеспечивает поддержание на трубопроводе стабильного защитного потенциала (создание устойчивой катодной <#"700621.files/image019.gif">

Принципиальная схема дренажной защиты:

Тяговая рельсовая сеть;

Электродренажное устройство;

Элемент защиты от перегрузок;

Элемент регулирования тока электродренажа;

Поляризованный элемент - вентильные блоки, собранные из нескольких,

соединенных параллельно лавинных кремниевых диодов;

Защищаемое подземное сооружение.

Дренажная защита на наших предприятиях не применяется в связи с отсутствием блуждающих токов и электрофицированных железных дорог.

Список литературы

1. Бэкман В, Швенк В. Катодная защита от коррозии: Справочник. М.: Металлургия, 1984. - 495 с.

Волков Б.Л., Тесов Н.И., Шуванов В.В. Справочник по защите подземных металлических сооружений от коррозии. Л.: Недра, 1975. - 75с.

3. Дизенко Е.И., Новоселов В.Ф. и др. Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров. М.: Недра, 1978. - 199 с.

Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. ГОСТ 9.602-89. М.: Издательство стандартов. 1991.

Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Металлургия, 1976.-472 С.

Красноярский В.В. Электрохимический метод защиты металлов от коррозии. М.: Машгиз, 1961.

Красноярский В.В., Цикерман Л.Я. Коррозия и защита подземных металлических сооружений. М.: Высшая школа,1968. - 296 с.

Ткаченко В.Н. Электрохимическая защита трубопроводных сетей. Волгоград: ВолгГАСА, 1997. - 312 с.

==========================================

ТИПОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

при ремонте и эксплуатации устройств электрохимической защиты газопроводов

ТОИ Р-39-004-96

Разработчик: фирма «Газобезопасность» ОАО «Газпром»

Вводится в действие

Срок действия

1.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

1.1. К работе по обслуживанию и ремонту устройств электрохимзащиты (ЭХЗ) допускаются лица:

— не моложе 18 лет;

— прошедшие медицинское освидетельствование;

— имеющие специальную подготовку;

— сдавшие экзамен по ПЭЭП и ПТБ в электроустановках потребителей в установленном порядке и имеющие удостоверение на допуск к работе с электроустановками;

— получившие вводный инструктаж по охране труда и инструктаж по технике безопасности на рабочем месте с соответствующей записью в журнале по проведению инструктажа.

Работы по обслуживанию и ремонту устройств ЭХЗ могут выполнять монтеры ЭХЗ, имеющие 3 группу по электробезопасности в электроустановках до 1000 В и не ниже 4 группы при работе в электроустановках выше 1000 В и допущенные к самостоятельной работе.

1.2. Всеми работами по обслуживанию и ремонту устройств средств ЭХЗ руководит инженер ЭХЗ, отвечающий за организационные и технические мерoприятия, обеспечивающие безопасность работ.

1.3. Руководитель подразделения обязан выдать экземпляр инструкции каждому рабочему, который обязан изучить, если какой-либо пункт не понятен — уточнить его содержание у руководителя.

1.4. Опасными и вредными факторами производства работ являются:

— расположение рабочего места на высоте,

— взрыво — и пожароопасность;

— перемещаемый груз;

— движущиеся машины и механизмы;

— недостаточная освещенность рабочего места,

— загазованность воздуха рабочей зоны,

— повышенная/пониженная температура воздуха рабочей зоны,

— наличие электрического тока в электроустановках и электрических сетях.

1.5. Работники, нарушившие требования безопасности производства работ, изложенных в инструкции, несут ответственность в соответствии с действующим законодательством.

1.6. Требования пожаро- и взрывобезопасности:

1.6.1. Пожарная безопасность устройств ЭХЗ должна обеспечиваться исправным техническим состоянием оборудования, укомплектованностью и содержанием в исправном состоянии средств пожаротушения; соблюдением правил пожарной безопасности.

1.6.2. Загорания в электроустановках, кабельных каналах устраняют при помощи углекислотных огнетушителей, запрещается применять пенные огнетушители и воду для тушения электрооборудования, кабелей, находящихся под напряжением.

1.6.3. Разлившуюся горючую жидкость тушат песком, любым пенным огнетушителем, кошмой.

1.6.4. Производить во взрывоопасных помещениях профилактический осмотр и ремонт электрооборудования только после установления отсутствия загазованности среды в помещении.

1.7. Рабочий персонал службы ЭХЗ должен быть обеспечен спецодеждой:

костюм хлопчато-бумажный с водоотталкивающей пропиткой,

сапоги кирзовые,

рукавицы комбинированные,

плащ непромокаемый,

куртка на утепленной прокладке,

брюки на утепленной прокладке,

сапоги валяные.

1.8. В процессе работы персонал должен соблюдать правила внутреннего трудового распорядка предприятия.

1.9. Устройства ЭХЗ должны отвечать следующим требованиям безопасности:

1.9.1. Установка катодной защиты должны оборудоваться отдельным заземляющим контуром в соответствии с требованием «Правил устройств электроустановок».

1.9.2. Сопротивление защитного заземления не должно превышать 4 Ом.

1.9.3. При эксплуатации установок электрохимзащиты должны проводиться периодические наблюдения за состоянием защитных заземлений путем вскрытия и осмотра заземляющих устройств, измерение сопротивления защитного заземления необходимо производить не реже одного раза в год.

1.9.4. Персоналу, снимающему показания приборов, запрещается самостоятельно производить работы в шкафах установок,подниматься на опоры столбовых трансформаторных подстанций, прикасаться к разрядникам и другим токоведущим частям.

1.9.5. На подводе к катодной станции должен быть установлен коммутационный аппарат (рубильник, пакетный выключатель, автомат).

1.9.6. Устройства катодной защиты должны иметь ограждения, предупредительные плакаты, а также закрываться на замок.

1.10. Персонал должен быть обучен методам оказания доврачебной помощи пострадавшим.

2.ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРЕД НАЧАЛОМ РАБОТ

2.1.Перед началом работ все работники должны:

2.1.1.Получить инструктаж по технике безопасности.

2.1.2.Получить задание на работу. Твердо представлять объем порученной работы.

2.1.3. Подготовить необходимый инструмент, спецодежду, защитные и предохранительные приспособления.

2.1.4. Проверить исправность защитных приспособлений (инструмент с изолированными ручками, диэлектрические перчатки, когти, пояс).

2.1.5. Произвести необходимые отключения рубильником, выключателем, автоматом. Вывесить соответствующие плакаты («Не включать. Работают люди», «Не включать — работа на линии»).

2.2. Пользоваться неисправным инструментом, приборами, защитными приспособлениями, срок проверки (испытания) которых истек, не разрешается.

2.3. Отключение воздушной линий электропередач (ЛЭП) 10 кВ должно производиться организацией, обслуживающей данную ЛЭП и должно быть подтверждено официальным сообщением этой организации. После получения подтверждения об отключении ЛЭП до начала работ следует при помощи указателя с применением диэлектрических перчаток проверить отсутствие напряжения в линии и наложить переносное заземление.

2.8. Перед началом ремонтных работ на подземных газопроводах, связанных с разъединением газопровода, необходимо отключить ближайшие СКЗ, установить на разъединяемых участках перемычки с целью предотвращения искрообразования от действия блуждающих токов (сечение перемычки должно быть не менее 25 мм 2).

2.9.Перед началом земляных работ по ремонту заземления необходимо согласовать эти работы с организацией, на территории которой находится это заземление.

3.ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ

3.1.При обследовании и ремонте устройств электрохимзащиты выполнять только ту работу, которая предусмотрена заданием, не допускать присутствия на рабочем месте посторонних лиц.

3.2.Выполнение каких-либо работ в устройствах электрохимзащиты на токоведущих частях, находящихся под напряжением, а также при приближении грозы не разрешается.

3.3.Земляные работы

3.3.1.Земляные работы при пересечении магистральными газопроводами других подземных коммуникаций разрешается производить только с ведома, а при необходимости — в присутствии представителя организации, которой принадлежат данные коммуникации, при помощи инструментов, которые не повредят газопровод и пересекаемые коммуникации.

3.3.2.Перед началом земляных работ необходимо уточнить место расположения сооружения и глубину его укладки, используя трассоискатели и другие приборы или откапывая шурфы через 50 м.

3.3.3.Рыть шурфы (котлованы) на газопроводе, не имеющем утечек газа, можно землеройными машинами. При приближении к газопроводу на 0,5 м работы должны вестись вручную, без применения ударных инструментов, ломов, кирок и т.п.

3.3.4.Если при проведении земляных работ обнаружится утечка газа, необходимо немедленно прекратить работы, удалить людей и механизмы из охранной зоны газопровода. Работы могут быть продолжены после устранения причин появления газа.

3.3.5. Котлованы при вскрытии газопровода для ремонта должны иметь размеры, позволяющие свободно работать в них не менее чем двум рабочим, а также иметь два выхода с противоположных сторон при диаметре газопровода до 800 мм и 4 выхода (по два с каждой стороны) при диаметре газопровода 800 мм и более.

3.3.6. При рытье шурфов (котлованов) для проверки состояния изоляции и труб, приварки к газопроводу катодных выводов разрешается не снижать давление в газопроводе. Эти работы считаются газоопасными, и для их выполнения должно быть получено разрешение.

3.3.7. Вынимаемый грунт во избежание обвалов укладывают на расстоянии не менее 0,5 м от края котлована.

3.3.8. Вырытые котлованы в местах прохода людей должны быть ограждены.

3.4. Электрическая и термитная сварка.

3.4.1. К производству термитных сварочных работ допускаются лица из персонала службы ЭХЗ, ознакомленные с настоящей инструкцией и правилами производства огневых работ на магистральных газопроводах, прошедшие проверку знаний правил техники безопасности.

3.4.2. Термитная смесь и термитные спички должны храниться раздельно в герметичной упаковке. При необходимости разрешается просушка термитной смеси в течении 40-50 мин. при температуре 100-120 оС. Просушка термитных спичек категорически воспрещается.

3.4.3. Лицо, производящее термитную сварку, должно быть одето в спецодежду:

брезентовую куртку,

брезентовые брюки,

защитные очки.

3.4.4. Для поджигания термитной смеси на газопроводе под давлением обязательно применение дистанционного поджига.

3.4.5. Перед зажиганием термитной смеси все должны покинуть шурф и удалится от него на 5 м, забрав при этом остатки термитной смеси и термитных спичек.

3.4.6. Перед началом электросварки необходимо проверить исправность изоляции сварочных проводов и электродержателя.

3.4.7. Электросварщики должны быть обеспечены шлемом-маской с защитными стеклами и соответствующей спецодеждой.

3.4.8. Приварка проводников к действующему газопроводу производится только с письменного разрешения на производство газоопасных работ и под наблюдением линейного мастера.

3.5. Сварщикам во время работы запрещается:

наблюдать за процессом термитной сварки без защитных очков;

поправлять рукой горячий или остывший патрон;

бросать огарки электродов и не сгоревшие термитные спички в местах с легковоспламеняющимися материалами;

передавать термитные материалы другим лицам не имеющим прямого отношения к сварке;

производить сварку на расстоянии не ближе 50 м от мест хранения горючих жидкостей;

располагать запасы термитной смеси, термитных спичек или запалов на расстоянии менее 5 м от шурфа;

в случае воспламенения термитной смеси применять для ее тушения воду.

3.6. Для тушения термитной смеси используются порошковые огнетушители, заряженные порошком ПХК.

3.7.Изоляционные работы.

3.7.1.Работы по нанесению изоляции на газопровод в котлованах, траншеях должны производить не менее чем двое рабочих.

3.7.2.Приготовление грунтовки разрешается на расстоянии не ближе 50 м от газопровода.

3.7.3. При смешивании бензина с битумом расплавленный битум необходимо вливать тонкой струей в бензин. Температура битума не должна превышать 100 оС.

3.7.4. Горячий битум перевозят только в котлах с закрытыми крышками. В случае загорания битума запрещается гасить пламя водой. Следует закрыть крышку котла, а щели забросать землей. Переносить битум от котла к месту работы следует в специальных, плотно закрытых крышками бачках, имеющих форму усеченного конуса с более широким дном.

3.7.5.Подавать горячий битум в котлованы необходимо в бачках на прочной веревке с крюком или карабином с уложенного через траншею мостика или по специально оборудованным сходням. Работающим запрещается находиться в траншее вблизи опускаемого бачка с горячим битумом.

4.ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

4.1. Бригада по электрическим измерениям должна состоять не меньше, чем из двух человек, один из которых назначается старшим.

4.2. При производстве измерений на линиях электрифицированных железных дорог, на тяговых подстанциях и дренажных установках персоналу запрещается:

прикосновение предметами к контактным проводам и оборудованию, находящемуся под напряжением;

приближение на расстояние менее 2 м к контактной сети, не огражденным проводникам или частям контактной сети;

прикосновение к оборванным проводам контактной сети или к наброшенным на них посторонним предметам;

подъем на опоры контактной сети;

проведение монтажа каких — либо воздушных переходов через провода контактной сети без согласования с железнодорожной администрацией.

4.3. Измерения на рельсовых путях железной дороги производятся двумя лицами, одно из которых следит за движением транспорта.

4.4. Программа измерений должна быть согласована с отделением железной дороги.

4.5. При проведении электрических измерений в зоне действия блуждающих токов, вызванных действием электрифицированных железных дорог на постоянном токе, до подключения к катодному выводу необходимо измерить потенциал между газопроводом и железной дорогой прибором типа ТТ-1 или АВО-5М.

4.6. При обнаружении высокого потенциала подсоединение приборов должно производиьтся в диэлектрических перчатках.

4.7. При контроле изоляции методом катодной поляризации включают в работу генератор или другой источник электропитания только после монтажа всей схемы. Демонтаж схемы осуществляется только при отключенном источнике питания.

4.8. Металлический корпус передвижной автолаборатории «Электрохимзащита», соединенный с корпусами установленных в ней электроустановок (генератора, реостата, выпрямителей и др.), до их включения должен быть надежно заземлен.