Развитие газовой промышленности

Электродренаж - отвод  блуждающих токов попавших на газопроводы, обратно к их источникам. Отвод производится через специальный провод , соединяющий защищаемый газопровод с источником тока. Различают прямой, поляризованный и усиленный дренаж. Дренаж является основным видом защиты от электрохимической коррозии. Одна дренажная установка может защитить г/п длиной 6 км.

Протекторная защита — заключается присоединении к защищаемому сооружению металл. пластин или стержней (протекторов), обладающих более низким электропотенциалом чем металл. Сооружения. Применяют магниевые, аллюминевые, цинковые протекторы и их сплавы.

Наиболее эффективным  методом является катодная защита, которая заключается в искусственном создании специального источника постоянного тока отрицательного потенциала. При этом защищаемый газопровод присоединяют к отрицательному плюсу. Эффективность действия катодной защиты зависит от состояния изоляционных покрытий. Так как в данном проекте не предусмотрено электрофицированного транспорта, рекомендуется применение катодной защиты.

Принцип действия: ток от положительного полюса источника через соединительный кабель и анодное заземление проходит в почву, из почвы через дефектные места в изоляции ток проникает в газопровод и по дренажному кабелю идет к отрицательному полюсу источника, таким образом создается замкнутая цепь, по которой ток идет от анода через землю к газопроводу и далее по трубе к отрицательному полюсу источника.

При этом происходит постепенное  разрушение анода, что обеспечивает защиту газопровода от коррозии под  влиянием его катодной поляризации. Заземлители катодных установок  размешают от защищаемого газопровода  и смежных с ним металлических  сооружений на расстоянии 15-100 м в зависимости от величины тока стекающего с заземлителя. При катодной защите надо иметь ввиду, что если неправильно выбрать место установки и в поле действия окажутся другие металл. сооружения, то они могут быть разрушены токами этой установки. Катодную защиту целесообразно применять для защиты газопроводов от почвенной коррозии.

 

2.5 Расчет катодной защиты

 

2.5.1 «Коррозионные измерения на подземных стальных газопроводах

Электроизмерения на газопроводе проводят приборами, которые присоединяют к специальным проводникам. Контрольно-измерительные приборы необходимо устанавливать на г/п через каждые 200-500м. Оценка опасности коррозии газопроводов блуждающими токами складывается после определения показателей:

• наличие блуждающих токов в земле
• Разность потенциалов между газопроводом и землей
• Разность потенциалов между газопроводом и рельсами электрифицированного транспорта др. смежными подземными сооружениями
• Величина и направление тока в газопроводе
• Плотность тока, стекающего из газопровода в землю.

Критериями опасности  коррозии подземных стальных трубопроводов являются: коррозионная активность среды по отношению к металлу сооружения (почвенная коррозия), опасное воздействие постоянного и переменного тока(коррозия блуждающими токами).

Коррозионная активность грунта по отношению к стали характеризуется удельным электрическим сопротивлением грунта определяемым в полевых и лабораторных условиях. Удельное

Электросопротивление  грунта определяется для выявления участков трассы прокладки трубопровода с высокой коррозионной активностью грунта, требующей защиты от коррозии и расчета катодной и протекторной защиты. В полевых условиях определяют непосредственно на местности по трассе подземного г/п без отбора проб грунта.

В качестве аппаратуры применяют измерители сопротивления типа Ф-416, М-416, МС-8, в качестве электродов - стальные электроды длиной 250-350 мм и диаметром 15-20 мм.

Измерения производят в  период отсутствия промерзания грунтов  на глубине заложения подземных  сооружений, с интервалом 100-500 м. На действующей сети измерение проводят через каждые Н)0-200 м. Глубина забивки электрода в грунт не более 1/20 расстояния между электродами.

 

2.5.2 Расчет поверхности трубопроводов, расположен на территории микрорайона

Определяем параметры  катодной защиты в микрорайоне.

Исходные данные для  расчета:

• Генплан микрорайона м 1:500 нанесенным газопроводом и подземных коммуникаций.
• площадь микрорайона

а = 185

в = 127,5

S^ = 2,3 га

 

Газопровод		Водопровод		Теплотрасса
Ду	L	Ду	L	Ду	L
57	242,5	d200	432,5	125x2	850
76	167,5	d100	95	70х2	180

 

3. На территории микрорайона расположены : газопроводы среднего и низкого давления, водопровод и теплотрасса.

Расчет:

1. Определяем площадь поверхности всех трубопроводов в микрорайоне.

 

S=

 

2. Определяем суммарную площадь поверхности всех трубопроводов электрически связанных между собой.

 

 

 

3. Определяем удельный  вес каждого из трубопроводов  в общей массе сооружений.

 

 

4. Определяем плотность  поверхности каждого из трубопроводов  приходящиеся на единицу поверхности территорий.

 

газопровод

водопровод

теплотрасса

 

2.5.3 Расчет суммарного защитного тока

Цель расчета: Определить параметры катодной станции, необходимые  для территории микрорайона в  зоне действий установок ЭХЗ.

Данные для расчета: плотность поверхности защищаемых трубопроводов; коррозийная активность грунта.

Расчет:

1. Определяем среднюю плотность тока, необходимого для защиты трубопроводов.

 

 

I=30-(100в +128т+34d+3l+0,6f+5p) × ;

 

I=30(100×26,6+128×65,9+34×29,75+3×107,75+0,6×266,53+5×32)× ;

2. Определяем значение суммарного защитного тока, необходимого для обеспечения катодной поляризации подземных сооружений, расположенных в данном микрорайоне.

 

I=1,3×I×∑S

 

I=1,3×0,017×1131,3=25А

3. По плану микрорайона находим место расположения катодной станции и анодного заземления. Определяем удельную плотность сооружений.

 

 

4. Определяем радиус действия катодной установки

 

;

 

;

Полученный радиус действия катодной установки охватывает всю территорию микрорайона.

5. По таблице приложения №2 “Сборника нормативных документов” для тока I=17A, p=32 Ом.м , выбираем анодное заземление из чугунных труб – Ду 150, L =12м, количество n =4 шт., сопротивление растеканию =0,75м. Рассчитываем сопротивление дренажного кабеля АВРБ 3×16, длинной не более 100м, сопротивление R= 0,0646 Ом.
6. Определяем выходное напряжение катодной станции.

 

коррозия электролитический  газопровод трубопровод

По силе тока и напряжению подбираем катодную станцию типа ВКЗМ-0,6-24-У1, с учетом 30% запаса на развитие сети.

Техническая характеристика.

1. Номинальный выходной ток, А20.
2. Номинальное выходное напряжение, В16,3.
3. Номинальная выходная активная мощность, кВ 0,6.
4. Полная потребляемая мощность, кВа, не более 1,0.
5. Коэффициент полезного действия в номинальном режиме, % не менее 75.
6. Масса выпрямителей, кг, не более 70.
7. Габаритные размеры, мм, высота-глубина-ширина 660×460×400.
8. Коэффициент пульсаций выходного напряжения, % не более 10.
9. Напряжение питающей сети, В 220(+22, -44).
10. Частота питающей сети, Гц 50±3.
11. Число фаз питающей сети 1.
12. Коэффициент мощности в номинальном режиме, не менее 0,80.
13. Диапазон регулирования выходного напряжения, %, не менее 0,5-100.
14. Установленный ресурс, час от -0,3 до -3,5.
15. Диапазон рабочих температур, от -45 до + 45.
16. Величина установки срабатывания счетчика наработки времени, В 0,3 по стальному электроду, 0,8 по МЭСД.
17. Установленный ресурс, час 25000.

 

2.6 Эксплуатация установок ЭХЗ

 

Задача повышения эксплуатационной надежности установок ЭХЗ к снижению отказов в работе катодных, дренажных, протекторных установок и уменьшению длительности перерывов в работе ЭХЗ.

Основными способами надежной работы ЭХЗ являются:

• качественное ведение тех. надзора за строительством и капитальным ремонтом установок зашиты.
• повышение качества работ по приемке установок ЭХЗ
• предустановочный контроль аппаратуры.
• повышение уровня эксплуатации за счет планово-предупредительных ремонтов.
• усовершенствование конструкций устройств ЭХЗ, узлов и деталей.
• телеконтроль за работой ЭХЗ.
• организация четкого контроля за работой устройств ЭХЗ, анализ причин отказов и их предотвращение.

 

2.6.1 Порядок приемки и ввода ЭХЗ

Установки ЭХЗ вводят в эксплуатацию после завершения пусконаладочных работ и испытания на стабильность в течение 72 ч. Электрозащитные установки принимают в эксплуатацию комиссия. После ознакомления с исполнительной документацией приёмная комиссия проверяет выполнение запроектированных работ - средств и узлов ЭХЗ. Электрозащитные установки, несоответствующие проектным параметрам, не должны подлежать приемке.

Электрозащитные установки  вводят в эксплуатацию после подписания акта о приемке. На подземных трубопроводах, пролежавших в грунтах более 6 мес. необходимо проверить их техническое состояние. Каждой принятой установке присваивают порядковый номер и заводят специальный паспорт, в который заносят все данные приемочных испытаний.

Приемку в эксплуатацию изолирующих фланцев оформляют справкой и регистрируют в спец. журнале_. При приемке контрольных проводников и контрольно-измерительных пунктов представляют исполнительный чертеж с привязками, а также оформляют справку. После ознакомления с исполнительной документацией приемная комиссия проверяет выполнение запроектированных работ - средств и узлов электрозащиты, в том числе изолирующих фланцевых соединений, контрольно-измерительных пунктов, перемычек и других узлов, а также эффективность действия установок электрохимической защиты. Для этого измеряют электрические параметры установок и потенциалы трубопровода относительно земли на участке, где в соответствии с проектом зафиксирован минимальный и максимальный защитный потенциал. Электрозащитную установку вводят в эксплуатацию только после подписания комиссией акта о приемке. Электрозащитные установки, не соответствующие проектным параметрам, не должны подлежать приемке. Если отступления от проекта или недовыполнение работ влияют на эффективность защиты либо противоречат требованиям эксплуатации, то они должны быть отражены в акте с указанием сроков их устранения и представления к повторной приемке. Каждой принятой установке присваивают порядковый номер и заводят специальный паспорт электрозащитной установки, в который заносят все данные приемочных испытаний. При приемке в эксплуатацию изолирующих фланцев представляют: заключение проектной организации на установку изолирующих фланцев; схему трассы газопровода с точными привязками мест установки изолирующих фланцев (привязки изолирующих фланцев могут быть даны на отдельном эскизе); заводской паспорт изолирующего фланца (если последний получен с завода). Приемку в эксплуатацию изолирующих фланцев оформляют справкой. Принятые в эксплуатацию изолирующие фланцы регистрируют в специальном журнале. При приемке в эксплуатацию шунтирующих электроперемычек представляют заключение проектной организации на установку электрической перемычки с обоснованием ее типа; исполнительный чертеж перемычки на подземных сооружениях с привязками мест установки; акт на скрытые работы со ссылкой на соответствие проекту конструктивного исполнения электроперемычки. При приемке в эксплуатацию контрольных проводников и контрольно-измерительных пунктов представляют исполнительный чертеж с привязками; акт на скрытые работы со ссылкой на соответствие проекту конструктивного исполнения контрольных проводников и контрольно-измерительных пунктов.

 

2.6.2 Профилактическое обслуживания ЭХЗ

Включает периодический технический осмотр установок, проверку эффективности их работы, а также контрольные измерения потенциалов на защищаемом трубопроводе в опорных пунктах. Для каждой защитной установки необходимо иметь журнал контроля работы защитной установки, в которой заносят результаты технического осмотра и измерений. Обслуживание должно осуществляться в соответствии с графиком тех.осмотров и планово-предупредительных ремонтов.

Основное назначение работ - содержание ЭХЗ в состоянии  полной работоспособности, предупреждение их преждевременного износа и отказов в работе.

Технический осмотр включает:

• осмотр всех элементов с целью выявления внешних дефектов плотности контактов, исправности монтажа, отсутствие механических повреждений, подгаров и следов перегревов, отсутствие раскопок на трассе дренажных кабелей и анодных заземлителей.
• проверку исправности предохранителей
• очистку корпуса преобразователя, блока совместной защиты снаружи и внутри.
• измерение тока и напряжения на выходе преобразователя
• измерение поляризационного или суммарного потенциала трубопровода в точке подключения установки
• производство записи в журнале.

Технический осмотр с  проверкой эффективности действия защиты включает : работы по тех.осмотру и измерения поляризационных или суммарных потенциалов в постоянно закрепленных опорный пунктах. Для катодных - 2 р/мес. дренажных — 4 р/мес. протекторных - 1р/6мес.

Капитальный ремонт включает: все работы по техническому осмотру с проверкой эффективности действия ЭХЗ.

Внеплановый ремонт — вид ремонта, вызванный отказом и paботе оборудования и не предусмотренный годовым планом ремонта. Отказ в работе оборудования д.б. зафиксирован аварийным актом , в котором указываются причины аварии и подлежащие устранению дефекты. Текущий ремонт -1 раз в год

Капитальный ремонт – 1р/5 лет

Если при техническом осмотре установлено, что катодная установка не работает, / а непрерывный контроль и возможность определить продолжительность ее работы отсутствует, следует принять, что перерыв в работе установки составил 14 суток (от одного тех.осмотра до другого). В зонах опасного влияния блуждающих токов суммарная продолжительность перерывов в работе установок ЭХЗ, не должна превышать 48 часов в год.

 

2.7 Индивидуальное задание.  Запах газа у газового колодца