Инструкция по расчету и проектированию электрохимической защиты от коррозии магистральных газопроводов

Протекторная защита

Принцип действия протекторной защиты аналогичен работе гальванического элемента.

Два электрода: трубопровод 1 и протектор 2, изготовленный из более электроотрицательного металла, чем сталь, опущены в почвенный электролит и соединены проводом 3. Так как материал протектора является более электроотрицательным, то под действием разности потенциалов происходит направленное движение электронов от протектора к трубопроводу по проводнику 3. Одновременно ион-атомы материала протектора переходят в раствор, что приводит к его разрушению. Сила тока при этом контролируется с помощью контрольно-измерительной колонки 4.

Подготовительные работы

Подготовительные работы, которые необходимо провести перед началом контрольной опрессовки газопровода, выполняются по установленным правилам техники – безопасности проведения газоопасных работ.

  • Проверяется соответствие существующего расположения подземного газопровода и схем, приложенных к технической документации.
  • Определяется место для установки каждой заглушки, каждого контрольно измерительного устройства и датчика, а также место подключения компрессора.
  • Специалисты и рабочие, принимающие участие в газоопасных работах, в обязательном порядке проходят инструктаж по технике безопасности и знакомятся с регламентом проведения работ.

Читать далее: Схема подключения узо в однофазной сети с заземлением в частном доме и квартире

Как обеспечить протекторную защиту

Покрытие труб специальными составами — это задача не только производителя, в процессе эксплуатации конструкции обеспечение защитных свойств тоже должно выполняться. Всего существует несколько способов защиты металла от воздействия агрессивных сред:

  • химическая обработка;
  • покрытие стенок специальными составами;
  • защита от блуждающих токов;
  • подведение катода или анода.

О пассивных и активных способах

Антикоррозионная защита — это целый комплекс мероприятий, проводимых предприятиями. Пассивные методы защиты предполагают выполнение следующих работ:

  • На стадии монтажа между трубопроводом и грунтом оставляют воздушный зазор, препятствующий попаданию грунтовой воды, в том числе в составе с кислотными и щелочными примесями.
  • Покрытие специализированными составами, назначение которых распространяется от негативных воздействий почвы.
  • Обработка металла химическими составами, с образованием тонкой пленки.

Активные способы защиты предусматривают использование тока и обмен ионов на основе химических реакций, за счет чего обеспечивается:

  • Защита подземных трубопроводов от коррозии созданием электродренажной системы для изоляции трубопроводного транспорта от блуждающих токов.
  • Защита анодом от разрушения металлических поверхностей.
  • Катодная защита для увеличения сопротивления металлических оснований.

Только с учетом всех способов, препятствующих образованию ржавчины на металле, будет увеличен срок службы конструкций. Антикоррозионная защита трубопроводов должна выполняться комплексно.

На видео: защита трубопроводов и кабельных линий от электрической коррозии.

https://youtube.com/watch?v=l_pU59HIdlo

О достоинствах применения протекторов

Защита труб этим способом производится с добавлением компонента — ингибитора. Это материал с отрицательным электрическим зарядом. Под воздействием воздушных масс он растворяется, а конструкция остается целой и не подвергается ржавлению. Протекторная защита от коррозии применяется для продления срока службы строительных конструкций, систем отопления и водоснабжения, а также магистрального и промыслового трубопроводного транспорта.

Применение электрохимической защиты позволяет устранить причины многих видов коррозии. Такая антикоррозийная защита трубопроводов – неплохое решение даже для предприятий, не имеющих финансовых возможностей по обеспечению полноценной защиты от неконтролируемого процесса.

Для обеспечения грамотного подхода следует:

  • Протекторы, изготовленные из алюминия, использовать в средах морских вод и прибрежных шельфах.
  • В средах с небольшой электропроводностью использовать магниевые протекторы. Но, опять же, они не подходят для обработки внутреннего покрытия резервуаров, нефтяных отстойников в связи с тем, что обладают достаточно низкой взрывопожароопасностью.
  • Использовать протекторы для защиты от сред пресной воды.
  • Проекторы, выполненные на основе цинка, являются полностью безопасными, их можно применять на пожаро- и взрывоопасных производствах.

Протекторной антикоррозионной защите можно отнести следующий ряд преимуществ:

  • недостаток денежных средств и производственных мощностей у предприятия не будет препятствием ее выполнению;
  • возможность защиты конструкций небольших размеров;
  • если трубы покрыты теплоизоляционными материалами, то такая защита приемлема.

Используемые материалы и цели применения

Противокоррозионная защита необходима для всех металлических оснований. Данный вид противостояния от ржавчины широко используется для обработки танкеров, так как эти суда наиболее подвержены воздействию воды, имеющей в составе агрессивные компоненты. Даже специальная окраска не справляется с решением этой проблемы.

Наиболее рациональным выбором для покрытия стальных конструкций будет использование протекторов с отрицательным потенциалом. При изготовлении таких устройств применяется магний, цинк или алюминий. Большая разница потенциалов металла и стальных поверхностей способствует увеличению спектра защитного действия, в результате различные виды коррозии устраняются.

Пассивная защита требуется стальным покрытиям и изделиям из металла. Сущность метода заключается в применении гальванических анодов, обеспечивающих противодействие подземных трубопроводов коррозии. При произведении расчета для данной установки, необходимо учитывать следующие показатели:

  • параметры силы тока;
  • сопротивление от перепадов напряжения;
  • характеристики степени защиты, применяемые для 1 км трубопровода;
  • показатель расстояния между элементами защиты.
Популярные статьи  Сварка пластиковых труб

5 Установки дренажной защиты

6.5.1 Принятые
технические решения при проектировании дренажной защиты по результатам
изысканий и с учетом взаиморасположения источника блуждающих токов и
защищаемого сооружения уточняются на этапе проведения пусконаладочных работ.

6.5.2 УДЗ следует
проектировать, как правило, в анодных и знакопеременных зонах на подземном
сооружении.

6.5.3 Установки
дренажной защиты следует проектировать в местах пересечения с сооружением и/или
сближения с источником блуждающих токов. При удалении сооружения от источника
блуждающих токов на расстояние более 1000
м, а также при невозможности подключения к ним УДЗ
следует применять УКЗ с автоматическим поддержанием защитного потенциала.

6.5.4 УДЗ следует
проектировать с таким расчетом, чтобы среднечасовой ток всех УДЗ, подключенных
электрически к одной тяговой подстанции, не превышал 20 % общей нагрузки
подстанции.

6.5.5 Технические
условия и схему подключения дренажного кабеля УДЗ к источнику блуждающих токов
необходимо согласовать со службой эксплуатации источника блуждающего тока.

Правила заземления трубопроводов

Инструкция по расчету и проектированию электрохимической защиты от коррозии магистральных газопроводов

В процессе прокладки трубопроводов любого предназначения необходимо позаботиться о безопасности их эксплуатации

Важно предотвратить негативное воздействие сильного электрического разряда как на сам трубопровод, так и на вещества, которые транспортируются по нему. Специально для этого важно установить заземление

Главные особенности

При обустройстве системы заземления необходимо соединение с грозозащитой здания. С ее помощью полностью исключается возможное воздействие на сырье, транспортируемое внутри. Это особенно актуально в случаях, когда внутри находится взрывоопасное вещество – газ, нефть, спирт и другие легковоспламеняющиеся материалы.

Чтобы заземлить трубопровод, необходимо присоединить токоотводящую полосу к заземленному металлическому предмету. Для этого применяется медная проволока, поскольку медь считается отличным проводником. На каждые двадцать метров делают как минимум одно заземление.

Если магистраль собрали из бумажно-металлической трубы, металлические оболочки надо соединить между собой, а также с корпусами ящиков, электроприемников или коробок. При выполнении работ потребуются перемычки, выполненные из голого медного проводника с хорошим запасом гибкости.

Специалисты рекомендуют пользоваться проводниками, сечение которых составляет минимум 2,5 м кв

Причем экономить в этом отношении нельзя, даже обращая внимание на высокую стоимость меди. Достаточно закрепить его на каждом конце труб посредством проволочного бандажа, либо припаяв отвод к корпусу и самой трубе с помощью паяльника

Важно помнить о том, что для полноценного заземления следует устанавливать металлические детали через каждые 20 метров. В данном случае их также придется постоянно подключать с помощью отвода

Особенности катодной защиты трубопроводов

Коррозия — основная причина разгерметизации всех типов трубопроводов. Из-за повреждения металла ржавчиной на нем образуются разрывы, каверны и трещины, приводящие к разрушению стальной конструкции. Данная проблема особенно критична для подземных трубопроводов, которые постоянно пребывают в постоянном контакте с грунтовыми водами.

Катодная защита газопроводов от коррозии выполняется одним из вышеуказанных способов (посредством внешнего выпрямителя либо гальваническим методом). Технология в, данном случае, позволяет уменьшить скорость окисления и растворения металла, из которого изготовлен трубопровод, что достигается за счет смещения его естественного коррозийного потенциала в отрицательную сторону.

Посредством практический испытаний было выяснено, что потенциал катодной поляризации металлов, при котором замедляются все коррозийные процессы, равен -0.85 В, тогда как у подземных трубопроводов в естественном режиме он составляет -0.55 В.

Чтобы противокоррозионная защита было эффективной, необходимо посредством постоянного тока снизить катодный потенциал металла, из которого изготовлен трубопровод, на -0.3 В. В таком случае скорость корродирования стали не превышает 10 микрометров в течении года.

Схема катодной защиты трубопровода

Катодная защита — наиболее эффективный метод защиты подземных трубопроводов от блуждающих токов. Под понятием блуждающих токов подразумевается электрический заряд, который попадает в землю в результате работы точек заземления ЛЭП, громоотводов либо движения поездов по железнодорожным магистралям. Точное время и место появления блуждающих токов выяснить невозможно.

Коррозийное воздействие блуждающих токов на металл происходит в случае, если металлическая конструкция имеет позитивный потенциал относительно электролита( для подземных трубопроводов электролитом выступает грунт). Катодная защита же делает потенциал металла подземных трубопроводов отрицательным, что устраняет риск их окисления под воздействием блуждающих токов.

Технология применения внешнего источника тока для катодной защиты подземных трубопроводов предпочтительна. Ее преимущества — неограниченный энергоресурс, способный преодолевать удельное сопротивление грунта.

В качестве источника тока противокоррозионная защита используется воздушные линии электропередач мощностью 6 и 10 кВт, если же на территории ЛЭП отсутствуют, могут применяться мобильные генераторы, работающие на газу и дизтопливе.

Оборудование для катодной защиты

Для противокоррозионной защиты подземных трубопроводов применяется специальное оборудование — станции катодной защиты (СКЗ), состоящие из следующих узлов:

  • заземление (анод);
  • источник постоянного тока;
  • пункт управления, контроля и измерений;
  • соединительные кабели и провода.

Одна СКЗ, подключенная к электросети либо к автономному генератору, может выполнять катодную защиту сразу нескольких рядом расположенных магистралей подземных трубопроводов. Регулировка тока может выполняться вручную (посредством замены обмотки на трансформаторе) либо в автоматическом режиме (если система укомплектована тиристорами).

Среди станций катодной защиты, применяемых в отечественной промышленности, наиболее технологичной установкой считается Минерва-3000 (спроектированная инженерами из Франции по заказу Газпрома). Мощности данной СКЗ достаточно для эффективной защиты 30 км подземного трубопровода.

Популярные статьи  Обустроить идеальную летнюю кухню

Схема станции катодной защиты

К преимуществам установки относится:

  • повышенная мощность;
  • функция восстановления после перегрузок (обновление происходит за 15 секунд);
  • наличие систем цифрового регулирования для контроля за рабочими режимами;
  • полная герметичность ответственных узлов;
  • возможность подключения оборудования для удаленного контроля.

Также широко востребованными в отечественном строительстве являются установки АСКГ-ТМ, в сравнении с Минервой-3000 они имеют уменьшенную мощность (1-5 кВт), однако в стоковой комплектации система оборудована телеметрическим комплексом, который в автоматическом режиме контролирует работу СКЗ и имеет возможность дистанционного управления.

Станции катодной защиты Минерва-3000 и АСКГ-ТМ требуют питания от электросети мощностью 220 В. Удаленное управление оборудованием выполняется посредством встроенных GPRS модулей. СКЗ имеют достаточно больше габариты — 50*40*90 см. и вес — 50 кг. Минимальный срок службы устройств составляет 20 лет.

Если вам необходимо приобрести медные бронированные силовые кабели, то рекомендуем сделать это здесь  https://cable.ru/

3 Требования к ГРПШ

(Новая редакция. Изм. № 2)

6.3.1* Оборудование ГРПШ рекомендуется размещать в шкафу, выполненном из негорючих материалов, а для ГРПШ с обогревом — с негорючим утеплителем.

ГРПШ размещают отдельно стоящими на опорах из негорючих материалов или на наружных стенах зданий, для газоснабжения которых они предназначены, с учетом допустимого уровня звукового давления. На наружных стенах зданий размещение ГРПШ с газовым отоплением не рекомендуется.

Допускается размещать ГРПШ ниже уровня поверхности земли, при этом такой ПРГШ следует относится к отдельно стоящему.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

6.3.2* ГРПШ с входным давлением газа до 0,3 МПа включительно устанавливают:

  • на наружных стенах газифицируемых жилых, общественных, административных и бытовых зданий независимо от степени огнестойкости и класса конструктивной пожарной опасности при расходе газа до 50 м3/ч;
  • на наружных стенах газифицируемых жилых, общественных, в том числе административного назначения, административных и бытовых зданий не ниже степени огнестойкости III и не ниже класса конструктивной пожарной опасности С1 при расходе газа до 400 м3/ч.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

6.3.3* ГРПШ с входным давлением газа до 0,6 МПа включительно допускается устанавливать на наружных стенах производственных зданий, котельных, общественных и бытовых зданий производственного назначения с помещениями категорий В4, Г и Д и котельных.

6.3.4* ГРПШ с входным давлением газа свыше 0,6 МПа на наружных стенах зданий устанавливать не допускается.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

6.3.5* При установке ГРПШ с входным давлением газа до 0,3 МПа включительно на наружных стенах зданий расстояние от стенки ГРПШ до окон, дверей и других проемов должно быть не менее 1 м, а при входном давлении газа свыше 0,3 до 0,6 МПа включительно — не менее 3 м. При размещении отдельно стоящего ГРПШ с входным давлением газа до 0,3 МПа включительно его следует размещать со смещением от проемов зданий на расстояние не менее 1 м.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

6.3.6* Допускается размещение ГРПШ на покрытиях кровли с негорючим утеплителем газифицируемых производственных, зданий степеней огнестойкости I — II, класса конструктивной пожарной опасности С0 со стороны выхода на кровлю на расстоянии не менее 5 м от выхода.

(Измененная редакция. Изм. № 2)

Безопасность систем газоснабжения и трубопроводов.

На предприятиях для хранения запаса газа и в технологических целях устанавливают газгольдеры – низкого и высокого давления.

Газгольдеры низкого давления используют как запасные емкости, как устройства для очистки газа от механических примесей и обеспечения равномерности его подачи, а также в других целях. Газ в них находится под давлением от 1,5 до 4 кПа. Газгольдеры высокого давления предназначены для создания емкостей газа, обеспечивающих подачу его под постоянным высоким давлением (до 1,5 МПа) для технологических нужд (к газовым печам, резка металла и т. п.).

Газы от магистральных сетей к емкостям и от них к потребителям передаются по трубопроводам, являющимся транспортными устройствами. Ввиду большого разнообразия используемых газов установлена опознавательная окраска трубопроводов (ГОСТ 14202-66), представленная в табл. 27.

Устройство, изготовление, монтаж, испытание и приемка трубопроводов проводятся в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», а также «Правилами устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздуховодов и газопроводов».

Монтировать газовые трубопроводы целесообразно на кронштейнах или специальных опорах, чтобы можно было наблюдать за их исправностью, проверять герметичность и этим предотвращать опасность взрывов и отравлений при утечках газов.

Ацетиленопроводы в зависимости от рабочего давления ацетилена подразделяются на три группы: низкого давления – 0,01 МПа; среднего – свыше 0,01 до 0,15 МПа и высокого – свыше 0 15 до 3 МПа.

Кислородопроводы в зависимости от рабочего давления кислорода подразделяются на три группы: низкого давления-до 0,07 МПа; среднего – свыше 0,07 до 1,6 МПа и высокого – свыше 1,6 МПа.

Ацетиленопроводы всех трех групп и кислородопроводы низкого и среднего давления изготовляют из стальных бесшовных труб. Надземные кислородопроводы высокого давления изготовляют только из красномедных или латунных труб. В резьбовых соединениях кислородопроводов запрещается применять подмотку из льна, пеньки или концов обтирочных, а также промазку суриком и другими материалами, содержащими жиры. Для пропитки или промазки таких соединений применяют свинцовый глет, замешанный на дистиллированной воде.

Популярные статьи  Чем и как сверлить чугун

Во фланцевых и штуцерных соединениях кислородопроводов запрещается применение прокладок из органического материала (картон, резина, паронит и др.). В зависимости от давления допускается применение асбестового картона или металлических прокладок из алюминия или отожженной меди.

Газопроводы обязательно заземляют, присоединяя их к заземляющему контуру, а также снабжают токопроводящими перемычками на всех фланцевых соединениях.

В целях предотвращения деформации трубопровода от колебаний температуры и возникновения усилий, передаваемых на соединенные с ним машины и аппараты, предусматривают возможность свободного температурного расширения трубопровода, для чего устанавливают компенсирующие устройства.

Воздуховоды и газопроводы укладывают с уклоном 0,003 в сторону линейных водоотделителей, не допуская образования зон, где может скапливаться конденсат или масло. Все устройства для удаления из воздуховода масла и воды следует регулярно проверять.

Отогревание этих устройств при их замерзании разрешается только горячей водой, паром или горячим воздухом. Вентили, задвижки, клапаны должны быть постоянно в полной исправности и обеспечивать в любое время быстрое и надежное прекращение подачи воздуха или газа.

Располагаемые на рабочих местах в основных проходах аппараты и трубопроводы с температурой поверхности выше +45° С должны иметь тепловую изоляцию.

Оборудование для электрохимической защиты ЭХЗ

Электрохимзащита применяться для защиты различных металлических сооружений, газопроводов и нефтепроводов, а также для защиты нефтегазопромысловых стационарных сооружений. Электрохимзащита трубопроводов значительно продлевает срок их службы и устраняет самую главную опасность – внеплановые ремонты. Каждый элемент подземных коммуникаций имеет свой ресурс, срок службы. По истечении этого времени, необходимо проводить плановую замену. Однако из-за коррозии (а в старых трубах она неизбежна), расчетные сроки службы значительно корректируются. И только электрохимзащита помогает оградить себя от неожиданностей, сэкономить приличные средства и избежать аварий. В данном разделе представлена, только малая часть продукции электрохимзащиты поставляемой АО «ГСС» (в виде примера), для получения полной информации по продукции электрохимзащиты, необходимо обраться в профильный отдел.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОСНОВНЫХ ВИДОВ ОБОРУДОВАНИЯ ЭХЗ:

Станции катодной защиты

Унифицированный комплект системы электрохимической защиты УКС ЭХЗ

Предназначен для обеспечение электрохимической защиты подземных газопроводов и др. подземных сооружений от коррозии, согласно проектным решениям. Производство УКС ЭХЗ возможно осуществлять в виде двух и более комплектов, которые изготавливаются согласно отдельным опросным листам для одного объекта. В УКС ЭХЗ могут быть включены оборудование или материалы индивидуального исполнения, их вариативность позволяет удовлетворить любые требования заказчика.

Анодные заземлители глубинные / поверхностные

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИБОРОВ УЧЕТА И КОНТРОЛЯ ЭХЗ

Индикаторы коррозионных процессов серии ИКП

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ МОНТАЖА ЭХЗ

Термитный карандаш ТУ 1793-004-43750384-2006

Стержни электрохимзащиты ТУ 1718-001-56222072-2005

ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩИЙ ЛОЖЕМЕНТ «ЛИТОМЕТ»ТУ 1469-025-63341682-2017

ОПИСАНИЕ:

электроизолирующий ложемент «Литомет» представляет собой электроизолирующую прокладку, предназначенную для исключения любого электрического контакта между стальными надземными трубопроводами и металлическими опорами, и конструкциями, а также защиты изоляционного покрытия трубопроводов от механических повреждений. Продукция согласована для применения ПАО «Газпром».

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:

изделие монтируется на опорах трубопроводов различных типов во всех климатических зонах по ГОСТ 15150-69 при температуре окружающей среды от минус 60˚С до плюс 60˚С.

ПРЕИМУЩЕСТВА:

  • увеличение срока службы надземных трубопроводов за счет прочной конструкции, не подверженной деформации во времени (ползучести);
  • защита антикоррозионной изоляции трубопроводов от механических повреждений при прокладке трубопроводов;
  • защита материала трубы от блуждающих токов;
  • защита материала трубы от снижения токов ЭХЗ;
  • защита материала трубы от повреждений в результате гальванической и щелевой коррозии.

Основные характеристики электроизолирующий ложемент «Литомет»

Плюсы и минусы различных протекторов

Инструкция по расчету и проектированию электрохимической защиты от коррозии магистральных газопроводов

На основе протекторов строится защита строительных конструкций от коррозии, трубопроводов разного типа (распределительных, магистральных, промысловых). При этом использовать их нужно грамотно:

  • использование алюминиевых протекторов целесообразно для того, чтобы защитить конструкции и сооружения в морской воде и прибрежном шельфе;
  • магниевые подходят для использования в слабоэлектропроводной среде, где алюминиевые и цинковые протекторы показывают низкую эффективность. Но их нельзя использовать, если требуется защитить внутренние поверхности танкеров, резервуаров, отстойников для нефти, так как магниевые протекторы отличаются повышенной взрыво- и пожароопасностью. В идеале проекторы на основе этого элемента нужно использовать для внешней защиты конструкций, которые используются в пресной среде;
  • цинковые протекторы полностью безопасны, поэтому их можно использовать на любых объектах, даже если на них высокий уровень пожарной опасности.
Оцените статью
Максим Мальцев
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Инструкция по расчету и проектированию электрохимической защиты от коррозии магистральных газопроводов
Все секреты установки экрана на акриловую ванну. Особенности монтажа на прямоугольные угловые модели