Технология строительства газопровода «Моздок-Казимагомед» на участке перехода через р. Гюльгерычай и федеральной автодороги «Кавказ»

Расчет потребляемой мощности при прокладке защитного футляра способом горизонтального бурения на переходе трубопровода диаметром D_н=1240 мм через железную дорогу.

Исходные данные: грунт - песок с примесью щебня и гравия ц_гр=36^є

1. Задаемся дополнительными данными:

· Диаметр скважины D_ш=1260 мм

· Диаметр шнека D_ш=1165 мм

· Шаг шнека S=800 мм

· Угол подъема винтовой линии поверхности шнека б₁=34 ^є20`

· Число режущих граней на головке m_p=2

· Коэффициент разрыхления транспортируемого грунта k_p=1,5

· Коэффициент трения грунта по винтовой поверхности шнека в покое f_o=0,53

· Коэффициент трения грунта по винтовой поверхности шнека в движении f_t=0,46

· Коэффициент, характеризующий физико-механические свойства грунта к_гр=9

· Плотность разрыхленного грунта р=1500кг/м³=1,5т/м³.

· Плотность грунта в массиве р=1600кг/м³.

2. Минимальная частота вращения шнека и режущей головки

3. Максимально возможная частота вращения шнека

4. Высота заполнения шнека

5. Коэффициент объемного наполнения шнека при

6. Скорость бурения

7. Коэффициент удельного сопротивления грунта при толщине стружки срезаемого грунта h_c=0,2 см и н_б=2,68 м/ч

К=40·10⁵·Н/м²

8. Среднее усилие, необходимое для разрушения грунта режущей головкой

9. Мощность, затрачиваемая на бурение скважины

10. Производительность шнекового транспортера

11. Мощность, затрачиваемая на перемещение грунта шнеком, при поправочном коэффициенте k₀=1,9, коэффициента сопротивления насыпного грунта транспортированию W_T=40 и длина шнека L_ш=30м

12. Масса единицы длины защитного футляра (кожуха) при толщине д_к=14,3 мм, внутреннем диаметре

D_кв=122-14.3*2=1191.4 мм и с=7850 кг/м³

13. Масса единицы длины

14. Масса грунта на единицу длины шнека

15. Масса единицы длины шнекового транспортера с разрабатываемым грунтом

16. Мощность затрачиваемая на продавливание футляра при высоте насыпи h_м=1м, толщина материкового грунта над футляром h_м=2м площади действия нагрузок на футляр F=11м², коэффициент трения стали о грунт f=0,6 и временной нагрузке

17. Требуемая мощность установки горизонтального бурения

Если принять длину шнека и произвести расчет в той же последовательности, то окончательно получим:

Расчет вероятности отказа стенки магистрального газопровода диаметром 1220 мм.

Материал труб - сталь 17Г1С-У. допустимое значение вероятности отказа V_доп=0,02. Остальные исходные данные приведены в таблице.

1. Случайные значения расчетного сопротивления стали трубы в соответствии с рекомендациями СНИП 2.05.06-85

2. Математическое ожидание расчетного сопротивления стали

3. Вычисляется математическое ожидание температурного перепада

4. Математическое ожидание давления

5. Предварительное значение расчетной толщины стенки без учета осевых сжимающих напряжений

Полученное значение толщины стенки округляется по сортаменту до ближайшего номинального.

6. Математическое ожидание продольных осевых напряжений по математическим ожиданиям температурного перепада и рабочего давления

, напряжения будут растягивающими и предварительно определенное номинальное значение для дальнейших расчетов принимаем без изменений.

7. Вычисляются случайные значения параметров нагрузки как расчетные продольные осевые напряжения:

8. Вычисляется математическое ожидание параметров нагрузки

9. Математическое ожидание параметров прочности

10. Математическое ожидание запаса прочности

Предположим, что при эксплуатации случайные механические повреждения и повреждения от коррозии устранялись своевременно. Тогда, пренебрегая на первом этапе старением трубы и считая, что случайные величины подчиняются нормальному закону распределения, вычисляются дисперсии параметров нагрузки и прочности:

11. Вычисляется стандарт отклонения случайных значений запаса прочности

12. Определяется характеристика безопасности при нормальном законе распределения

13. По таблице интегралов функции Лапласа определяется величина интеграла вероятности Гаусса Ф(г) для вычисленного значения параметра безопасности Ф(г)=0,499

14. Вычисляется вероятность отказа для нормального закона распределения случайных величин

V=1/2-0,499=0,001

15. Проверяем условие

V?0.001?V_доп=0,02 - это условие выполняется, т.е. отказ не произойдет.

3. КИПиА

3.1 Электрохимическая защита от коррозии

Сущность ЭХЗ:

Коррозия - это разрушение твердого тела (металла), вызванное химическими или электрохимическими процессами при взаимодействии с окружающей средой.

Срок службы металлических конструкций в естественных условиях окружающей среды относительно короткий. Продлить его можно четырьмя способами, которые широко используются на практике:

· изоляция поверхности сооружения от контакта с внешней агрессивной средой;

· использование коррозионностойких материалов;

· воздействие на окружающую среду, с целью снижения ее агрессивности;

· применение электрозащиты подземных металлических сооружений.

Магистральные трубопроводы имеют комплексную защиту, состоящую из изоляционного покрытия в сочетании с электрозащитой. Эффективность электрозащиты и ее стоимость во многом зависит от правильности выбора типа изоляционного покрытия и качества его нанесения.

Электрозащита носит название активной защиты. К ней относится постоянная катодная поляризация металлического сооружения, эксплуатирующегося в среде с достаточно большой электропроводностью. Такая поляризация осуществляется от внешнего источника электрической энергии и носит название катодной защиты. В некоторых случаях катодная поляризация может производиться не постоянно, а периодически, что дает ощутимый экономический эффект. При катодной защите отрицательный полюс источника постоянного тока подключают к трубопроводу, а положительный - к искусственно созданному аноду-заземлителю. При включении источника тока электрическая цепь замыкается через грунтовый электролит и на оголенных участках трубопровода, в местах повреждения изоляции начинается процесс катодной поляризации. Для достижения максимальной защиты от коррозии необходимо непрерывно контролировать защищаемую конструкцию по потере массы, кроме этого контролировать защитный потенциал «труба-земля».

Для контроля защищенности трубопровода и работы системы электрохимической защиты устанавливаются контрольно-измерительные пункты:

- по трассе нефтепровода с интервалом в 1 км, для измерения разности потенциалов «труба-земля»;

- в точках дренажа СКЗ;

- у изолирующих соединений;

- в местах пересечения с существующими подземными сооружениями;

- с обеих сторон от точек дренажа СКЗ и по трассе трубопровода с интервалом в 5 км, для измерения величины тока в трубопроводе;

- вблизи точек дренажа СКЗ с выводом измерительного кабеля в систему телемеханики.

3.2 Электрохимическая защита трубопроводов от коррозии

Под коррозией металлических трубопроводов понимается самопроизвольное разрушение их под действием различных факторов химического или электрохимического характера, определяемых окружающей трубопровод средой, которая может быть газообразной, жидкой или твердой.

В настоящее время применяют комплексный метод защиты трубопроводов от коррозии, включающий пассивную защиту изоляционными покрытиями и активную электрохимическую защиту: катодную, протекторную и дренажную.

3.3 Расчет основных параметров катодной зашиты

Защита магистральных трубопроводов от почвенной коррозии осуществляется катодной поляризацией поверхности трубы установками катодной защиты (автоматическими и неавтоматическими).

Для расчета установок катодной защиты необходимо при проведении электрометрических работ получить данные об удельном электрическом сопротивлении грунта в поле токов катодной защиты, а также в месте установки анодного заземления, иметь данные по характеристике трубопровода, виду изоляционного покрытия и наличию источников электроснабжения. Основными параметрами установки катодной защиты являются, сила тока и длина защитной зоны, в зависимости от которых принимаются мощность установки, тип и число анодных заземлителей, длина дренажных линий.

Таблица 3.1

Минимальные защитные потенциалы

При катодной защите трубопроводов различают три значения потенциала:

· Естественный (стационарный) потенциал, существующий до включения защиты;

· Наложенный (расчетный) потенциал, дополнительно накладываемый на сооружение в результате действия защиты;

· Защитный (общий) потенциал сооружения, установившийся после подключения защиты.

Примечания:

1. Для трубопроводов, температура транспортируемого продукта которых не более 278 К (5єС), минимальный поляризационный защитный потенциал равен минус 0,80 В относительно насыщенного медно-сульфатного электрода сравнения.

2. Минимальный защитный потенциал с омической составляющей при температуре транспортируемого продукта от 323 К (50єС) до 343 К (70єС) -минус 1,10 В; от 343 К (70єС) до 373 К (100єС) - минус 1,15 В.

3. Для грунтов с высоким удельным сопротивлением (более 100 Ом*м) значения минимального потенциала с омической составляющей должны быть определены экспериментально.

Таблица 3.2

Максимальные защитные потенциалы

Примечание

1. Для трубопроводов из упрочненных сталей с пределом прочности 0,6 МПа (6кгс/см²) и более не допускаются поляризационные потенциалы более отрицательные, чем минус 1,10 В.

2. В грунтах с высоким удельным электрическим сопротивлением (более 100 Ом*м) допускаются более отрицательные потенциалы с омической составляющей, установленные экспериментально.

Многочисленными измерениями установлено, что величина естественного потенциала подземных металлических сооружений колеблется в интервале от - 0,23 до - 0,72 В. Если не имеется точных данных о величине естественного потенциала стали в рассматриваемом грунте, то рекомендуется принимать E_ест= - 0,55 В по медно-сульфатному электроду сравнения (по МСЭ).

Сведения о величинах минимального и максимального защитных потенциалов (по ГОСТ Р51164-98) приведены в табл. 1 и 2.

На всех вновь построенных и реконструируемых трубопроводах должны быть обеспечены только поляризационные потенциалы (без омической составляющей).

Если трубопровод поврежден коррозией (более 10% толщины стенки), то минимальный защитный потенциал должен быть на 0,05 В отрицательнее значения, указанных в табл. 3.1.

Величина наложенного (минимального или максимального) потенциала находиться как разница между соответствующим защитным потенциалом и естественным потенциалом.

Порядок расчета основных параметров катодной защиты следующий.

Среднее значение удельного сопротивления грунтов

где с_Г - удельные сопротивления грунтов на отдельных участках, Ом*м; l₁ - протяженность участков; - общая протяженность проектируемого трубопровода.

При катодной защите магистральных трубопроводов величина наложенного потенциала изменяется от максимально возможного значения E_max в точке подключения станции катодной защиты (СКЗ) до минимального допустимого значения E_min на границе зон действий смежных СКЗ.

В случае использования однотипных СКЗ расстояние между ними равно:

Где а - постоянная распределения потенциалов и токов вдоль защищаемого сооружения; К_в - коэффициент, учитывающий влияние смежной СКЗ; и - расчетный параметр, равный:

Где с_Г.ср - среднее удельное электросопротивление грунта; Z_k - входное сопротивление изолированного трубопровода на конец нормативного срока службы; у - удаление анодного заземления от трубопровода.

Соответственно необходимое число СКЗ составляет:

Величина постоянной распределения потенциалов и токов вдоль трубопровода

Где R_T-продольное сопротивление трубопровода, равное:

Где R_пн - переходное сопротивление «трубопровод-грунт» в начале эксплуатации, Ом*м²; в- показатель скорости старения изоляционного покрытия, 1/год; ф_нс=9,5 лет - нормативный срок службы СКЗ.

Среднее сопротивление единицы длины изоляции за нормативный срок службы составляет:

Коэффициент, учитывающий влияние смежной СКЗ, равен:

А входное сопротивление изолированного трубопровода определяется на конец нормативного срока службы

И среднее за период эксплуатации СКЗ

Необходимую силу тока СКЗ для обеспечения защиты магистрального трубопровода

Мощность потребляемая катодными установками, вычисляется следующим образом:

Где ДЕ - напряжение на выходе СКЗ, равное:

Где R_пр - сопротивление соединительных проводов длиной l_пр и сечения S_пр

- удельное электросопротивление материала провода; R_a - сопротивление растеканию тока с анодного заземления.

Величина сопротивления растеканию тока R_а зависит от конструкции анодного заземления:

· При комбинированном поверхностном анодном заземлении

· При вертикальном расположении электродов

· При горизонтальном расположении

Где R_в, R_Г -общее сопротивление растеканию тока соответственно с вертикальных и с горизонтальных электродов; R_1в, R_1Г - сопротивление растеканию одиночного электрода соответственно вертикального и горизонтального; n_в, n_Г - количество вертикально и горизонтально расположенных электродов в заземлении; з_в, з_Г - коэффициенты их экранирования.

Габаритные размеры электродов различных типов приведены в табл. 3.3.

Электроды анодного заземления могут устанавливаться либо непосредственно в грунт, либо в коксовую засыпку, существенно уменьшающую скорость их растворения.

Таблица 3.3

Сопротивление растеканию тока с вертикального и горизонтального электродов в коксовой засыпке определяется следующим образом:

Где l_a - высота (при вертикальном расположении) или длина (при горизонтальном расположении) электрода, включая засыпку; d_a, d - диаметры соответственно засыпки и электрода; h - расстояние от поверхности земли до середины электрода; p_а - удельное электросопротивление активатора.

При расчетах комбинированного анодного заземления величина l_a - равна длине горизонтальной шины, а R_1Г вычисляют

При установке электродов анодного заземления непосредственно в грунт.

Где l_э - длина электрода.

Величина коэффициента экранирования з_в и з_Г,учитывающих взаимное влияние электродов, зависит от числа заземлителей, расстояния между ними и параметров одиночного заземлителя; она вычисляется

Где R_ц, R_к - сопротивления растеканию соответственно с центрального и крайнего электродов заземления, равные:

Где F_i - функция, равная:

А_i, Б_i - коэффициенты, равные:

а - расстояние между серединами электродов; n - число электродов в анодном заземлении (назначается нечетным).

При оптимизационном расчете величина коэффициентов экранирования используют для определения числа электродов заземления, функциями которого являются сами з_в и з_г,то есть при оптимизации параметров СКЗ определением коэффициентов экранирования может выполняться только методом подбора. В первом приближении для вычисления величины R_ц, R_к число электродов анодного заземления необходимо определять, выбирая з_в и з_г согласно таблице 3.4.

Таблица 3.4

Ориентировочные величины коэффициентов экранирования при вычислении сопротивления R_ц, R_к

С целью упрощения расчетов для стальных трубчатых электродов и электродов из уголка построены графики зависимости коэффициентов экранирования от числа заземлителей.

3.4 Метод контроля состояния изоляционного покрытия при эксплуатации по ГОСТ Р 51164-98

3.4.1 Основные представления об электрохимической коррозии подземных трубопроводов

На поверхности металлических изделий, находящихся в контакте с почвенным электролитом, вследствие местных неоднородностей состава металла или электролита возникает большое количество коррозионных элементов, природа которых аналогична природе гальванических элементов. При этом коррозионному разрушению подвергаются анодные участки, имеющие более отрицательный электрохимический потенциал по сравнению с близрасположенными катодными участками.

Электрохимическая коррозия - результат работы коррозионных гальванических элементов. Она происходит следующим образом: на анодных участках протекает реакция окисления с образованием ионов металла , а на катодных участках под влиянием кислорода образуется гидроокись (как результат протекания реакции кислородной деполяризации). Ионы

и OH^- направляются друг к другу и образуют нерастворимый осадок , который может разлагаться на окись железа и воду . Высвобождающиеся при реакции окисления электроны от анодного участка по металлу изделия перетекают к катодному участку и участвуют в реакции восстановления.

Основными условиями возникновения почвенных коррозии металлов являются следующие:

· Наличие разности потенциалов двух разноименных металлических изделий или их деталей, а также отдельных участков поверхности одного и того же металла;

· Наличие контакта двух металлов или двух участков металла с электролитом;

· Соединение анода и катода металлическим проводником, которым является металл сооружения, если на его поверхности возникли анодные и катодные участки;

· Наличие в электролите диссоциированных ионов.

Такие условия всегда наблюдаются на поверхности любого металла, погруженного в почвенный электролит или имеющего на поверхности тонкую пленку влаги, поэтому степень опасности коррозионного разрушения оценивают не по возможности его возникновения, а по скорости и величине потерь металла.

Таким образом, коррозионный процесс соответствует положительному току, току катионов металла в коррозионную среду, на металле протекает анодная реакция, которая для железа записывается:

Часть электронов с помощью окислительной реакции соединятся с присутствующим в порах грунта кислородом:

Эта реакция относится к типу катодных реакций, чем больше кислорода, тем больше отводиться выделившихся электронов, тем выше деполяризация. Однако из-за высокой валентности железа и ограниченности содержания кислорода в порах грунта электролит все высвободившие электроны отводить не в состоянии, а количество отводимых электронов зависит от ионного состава электролита и температуры. Поэтому в естественных условиях в металле накапливается какое-то количество избыточных электронов.

В результате на металле трубы появляется отрицательный заряд, который относительно электролита в естественных условиях создает так называемый естественным потенциал трубы относительно земли для трубных сталей U_e=-0,3…-0,4 В.

Одновременно могут происходить и другие реакции:

a) Окислительные катодные реакции

· Гидратация:

· Диссоциация H₂O:

· Наводораживания:

б) восстановительные реакции в электролите, например:

Из сущности электрохимической коррозии следует вывод: для торможения процесса коррозии необходимо обеспечить поляризацию поверхности металла созданием избытка электронов (катодная поляризация) и замедлением перехода ионов железа в электролит (анодная поляризация), что достигается комплексной защитой от коррозии.

3.4.2 Сущность и основные параметры комплексной защиты от коррозии

Комплексная зашита подземных трубопроводов от электрохимической коррозии включает в себя:

1) катодную поляризацию металла трубы путём обеспечения притока избыточных электронов от отрицательного полюса постороннего источника постоянного тока и организацией протекания восстановительных реакций в электролите грунта за счет разрушения металла специальных устройств - анодных заземлителей и протекторов (активная защита);

2) анодную поляризацию путём затруднения доступа кислорода гидроксильной труппы ОН и других активных восстановителей среды к металлу трубы, т.е. созданием непроницаемых для электролита и газов защитных покрытий на поверхности трубы (пассивная защита)

Активная электрохимическая зашита) подземных или соприкасающихся с грунтом конструкций может быть реализована в следующих вариантах:

1) катодная защита;

2) протекторная зашита;

3) электродренажная защита.

Электродренажная защита заключается в сохранении катодных зон образовавшихся в трубопроводе и местах входа блуждающих токов от электрифицированного рельсового транспорта, и в устранении одновременно образовавшихся при этом анодных зон путём отвода (дренажа) блуждающих токов с этих зон в рельсовую часть цепи электротяги или сборную шину отводящих линий тяговой подстанции.

Протекторная защита заключается в катодной поляризации металла трубы током защиты, создаваемым крупным гальваническим элементом, в котором роль катода играет металлическая поверхность защищаемого сооружения, а роль анода - металлы или сплавы металлов, имеющих более высокий по сравнению с железом естественный потенциал (цинк, магний и др.)

Катодная защита создаётся подключением отрицательного полюса источника постоянного тока к трубопроводу, положительного полюса - специальному аноду - заземлителю. При этом электрическая цепь замыкается через электролит грунта и на оголённых участках трубопровода в местах повреждения изоляции начнётся процесс катодной поляризации.

Смещение разности потенциалов определяется по формуле:

Противокоррозионное защитное покрытие характеризуется следующими основными показателями:

* удельное электросопротивление материала покрытия -р,Ом·мм² /м;

* переходное сопротивление изоляционного покрытия по контакту «труба-земля» - R_n, Ом·м²;

* адгезия покрытия (Н/м, Н/м²);

* электрическая сплошность (кВ/мм толщины покрытия);

* газопроницаемость;

* водопроницаемость.

* характеристики механической прочности (прочность на растяжение, твёрдость, ударная прочность и др.).

Эффективная активная защита подземных трубопроводов может быть обеспечена только при условии соответствия изоляционных покрытий требованиям ГОСТ 51164-98, так как анодную поляризацию невозможно обеспечить, если не будет сплошности и прилипания к поверхности трубы, а защитный потенциал на расчётном проектном протяжении не обеспечится, если электрическое сопротивление изоляционного покрытия будет недостаточным.

Для обеспечения эффективной защиты от коррозии значения максимальных и минимальных защитных потенциалов «труба-земля» по ГОСТ Р 51164-98 должны составлять:

- с омической составляющей:

U_max=-3,5 В, U_min=-0,9 В;

- поляризационные потенциалы:

U_max=-1,15 В, U_max=-0,85 В;

Переходное сопротивление всего участка трубопровода и зон защиты каждой СКЗ №i сравнивается с минимально допустимыми значениями переходного сопротивления для данного типа изоляции по ГОСТ Р 51164-98.

В случае несоответствия требованиям ГОСТ принимается решение о детальном коррозионном обследовании.

Из анализа причин отказов линейной части МТП видно, что значительная часть отказов происходит из-за коррозионных повреждений стенок трубы. Таким образом, необходимость и сроки капитального ремонта поля подземных трубопроводов зависят от сохранности антикоррозионной изоляции и наличия на всём трубопроводе защитного потенциала, создаваемо средствами ЭХЗ (катодная и протекторная защита).

Диэлектрические свойства антикоррозионной изоляции характеризуется как известно, в соответствии с ГОСТ Р 51 164-98 величиной так называемого переходного сопротивления по поверхности контакта изолированной поверхности с грунтом (по контакту «труба-земля») R_n [Ом·м²].

В соответствии с ГОСТ Р 51164-98 величина переходного сопротивления может определяться двумя методами:

1) в определённом месте - путём покрытия трубопровода и непосредственного замера методом «мокрого контакта»;

2) на всём обследуемом или сдаваемом участке - интегральной оценкой среднего переходного сопротивления изоляционного покрытия на участке.

Дня интегральной оценки переходного сопротивления на действующем трубопроводе используются электрическая схема существующих станций катодной защиты (СКЗ) и контрольно-измерительные пункты (КИП), устраиваемых одновременно с СКЗ при строительстве.

Как в естественных условиях, так и при включении СКЗ в металле трубы относительно земли существует какая-то разность потенциалов U_м.з.-потенциал «труба-земля».

Из теории ЭХЗ известно, что среднее значение естественного потенциала стали относительно ионной среды обычных грунтов колеблются около U_м.з.=-0,4В. Установлено, что для обычных температур (не ныше +20 С) U_м.з.=-0,6В является термодинамическим порогом возможности коррозии.

При U_м.з.?-0,6В в большинстве грунтов, не обладающих нейтральной реакцией, начинается процесс электрохимической коррозии, поэтому ГОСТ 1164-98 обязывает принимать наименьшее значение наложение потенциала: U_min=-0,85В для поляризационного потенциала по медносульфатному электроду сравнения (МСЭ), а с учётом омической составиляющей (т.е. вычисленное через ток и сопротивление) значение U_min=-0,90В

Поэтому на СКЗ, учитывая естественное уменьшение U_м.з, потенциала по мере удаления от СКЗ, нужно обеспечить возможно большее значение U_м.з.,но не болееU_max, во избежание образования значительного количества водорода между изоляцией и стенкой трубы.

Итак, при |U_м.з.|<|U_мin| происходит усиленная коррозия, а при |U_м.з.|>|U_мax| происходит ускоренное отслаивание плёнки из-за образования водорода. Поэтому величина наложенного потенциала должна удовлетворять условию |U_мin.|<|U_м.з.|<|U_max|.

Если переходное сопротивление R_n, будет по какой-то причине слишком малым, то СКЗ не может обеспечить выполнения условия

|U_мin.|<|U_м.з.|<|U_max|.

Поэтому для законченных строительством трубопроводов ГОСТ Р 51164-98 регламентирует минимальное значение R_n.

С течением времени, из-за старения или повреждения изоляции R_n уменьшается, что приводит к снижению потенциала U_м.з поэтому для интегральной оценки защищённости трубопровода линейно-эксплуатационные службы обязаны не реже двух раз в год измерять разность потенциалов одновременно с другими мерами по контролю изоляции с использованием электрической схемы и зажимов СКЗ и КИП.

Для участка магистрального трубопровода, находящегося в эксплуатации, переходное сопротивление «труба-земля» определяется как среднеквадратическая величина, определяемая как для зоны защиты каждой СКЗ, тка и для большего участка или всего трубопровода.

Измерение защитных потенциалов и определение переходного сопротивления выполняется в соответствии с положениями ГОСТ Р 51164-98 регулярно в ходе сезонных обследований защищенности от коррозии или при необходимости.

Не менее, чем за сутки до проведения измерений естественного потенциала, выключают установки катодной защиты на участках, защищаемых данной катодной станцией, и примыкающих участках. Естественную разность потенциалов «труба-земля» U_т.з..ек измеряют но всей длине контролируемого участка на КИП и контактах СКЗ.

Для измерения наложенного потенциала «труба-земля» U_т.з..ек включают станцию катодной защиты не позднее, чем за 3 часа до начала измерений. Записывают силу тока катодной установки и измеряют наложенный потенциал в каждой точке.

1. Вычисляются смещения разности потенциалов на каждом КИП №к, В,

U_м.з.к.=U_м.з.нк-U_м.з.ек

2. Рассчитываются среднеквадратические значения смещения разности потенциалов в зоне действия каждой СКЗ №i на всем участке длиной L_i, В:

Где L_i - длина зоны защиты СКЗ№i, n-номер и число СКЗ; k_i - номер КИП в зоне действия СКЗ №i; l_ki - растояние между КИП в зоне действия СКЗ№i, м; U_м.з.к.i - смещение разности потенциалов на КИП №k в зоне действия СКЗ№I, В.

3. Вычисляется средняя плотность защитного тока на каждой СКЗ №I, A/м²:

Где I_i - ток защиты СКЗ№i, А; D_Н - наружный диаметр трубы, м

4. Определяется среднеквадратичное переходное сопротивление в зоне действия CRP №I, Ом·м²:

Где R_p-сопротивление растеканию тока от газопровода, Ом·м².

5. Сопротивление растеканию тока:

где р_гр - удельное электросопротивление грунта, Ом·м, определяется по данным изысканий, в случае отсутствия данных - по приложению К для данного грунта с известной влажностью и температурой; R_k - конечное переходное сопротивление «труба-земля», определяется по номограмме приложения К; R_m-продольное сопротивление трубопровода, Ом/м, вычисляется по формуле

Где р_m - удельное сопротивление трубной стали, Ом*мм²/м; д - толщина стенки трубы, м;

6. Вычисляется переходное сопротивление контролируемого участка трубопровода длиной L, Ом·м²:

Где N - число СКЗ.

Переходное сопротивление всего участка трубопровода и зон защиты каждой СКЗ №i сравнивается с минимально допустимыми значениями переходного сопротивления |R_n| для данного типа изоляции по ГОСТ Р 51164-98.

В случае несоответствия требованиям ГОСТ принимаются решение о детальном коррозионном обследовании.

3.5 Виды электрометрической диагностики

1. Приёмочное обследование

2. Повторное обследование

3. Повторное обследование газопроводов, эксплуатируемых более 10лет.

Повторное обследование и повторное обследование газопроводов, эксплуатируемых более 10 лет в данном проекте не предусматривается. Приёмочное обследование: Задачи обследования:

- паспортизация нового газопровода или реконструированного газопровода по требованиям ГОСТ Р 511 64-98, ВРД 39 - 1.10-006-2000;

- подготовка материалов для сертификации качества противокоррозионной

защиты

Состав работы:

· анализ проектной и исполнительной документации, данных катодной поляризации и пусконаладочных работ;

· оценка технического состава и оптимизация режимов работы средств электрохимзащиты;

· измерения потенциалов «труба - земля» включение и отключение с шагом измерения не более 5 м на протяжение всего обследуемого участка;