Протекторная защита магистрального газопровода от коррозии (стр. 5 из 6)
Диаметр скважины должен обеспечивать свободное опускание в нее протектора и послойное трамбование грунта при засыпке.
До установки контрольно-измерительного пункта на его подземную часть необходимо нанести антикоррозионное покрытие, а надземную часть окрасить в соответствии с проектом.
При строительстве и монтаже контрольно-измерительных пунктов должны быть выполнены работы в такой последовательности:
- отрыть котлован для установки пункта;
- отрыть крышку пункта;
- протянуть кабели или провода в полость стойки пункта, предусмотрев их резерв длиной 0,4 м;
- установить неполяризующийся медно-сульфатный электрод длительного действия;
- присоединить измерительный контрольный кабель (провода) к защищаемому трубопроводу;
- установить стойку в котлован вертикально;
- выполнить подсоединения кабелей или проводов к клеммам клеммной панели;
- выполнить маркировку кабелей (проводов) и клемм, соответствующую схеме соединений;
- 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.
Пуск, опробование и наладку средств и установок электрохимической защиты проводят с целью проверки работоспособности как отдельных средств и установок ЭХЗ, так и системы электрохимической защиты, ввода ее в действие и установления режима, предусмотренного проектом для обеспечения электрохимической защиты участка подземного трубопровода от внешней коррозии, в соответствии с действующей нормативно-технической документацией.
Пуск и опробование упакованных протекторных установок локального действия (одиночных и групповых) следует выполнять в приведенной последовательности:
- проверить по актам на скрытые работы соответствие выполненных работ проектным решениям;
- проверить правильность маркировки проводов в контрольно-измерительном пункте. С этой целью провода от трубопровода и протекторной установки разъединяют и высокоомном вольтметром измеряют потенциалы проводов относительно неполяризующегося медно-сульфатного электрода сравнения, установленного на грунт над трубопроводом возле контрольно-измерительного пункта. Потенциал провода от протекторной установки должен иметь более отрицательное значение, чем потенциал провода от трубопровода;
- измерить естественную разность потенциалов “труба-земля" при отключенных протекторной установке и соседних установках катодной защиты.
- подключить протекторную установку к трубопроводу и измерить разность потенциалов “труба-земля" в точке дренажа. При подключении протекторной установки должно наблюдаться смещение разности потенциалов "труба-земля" в отрицательную сторону;
- измерить разность потенциалов "труба-земля" в точке дренажа спустя не менее 24 ч после подключения протекторной установки;
- выключить протекторную установку локального действия для проведения пуска и опробования системы электрохимической защиты участка трубопровода.
Исходные данные
Диаметр трубопровода – 1020 мм;
тип протектора – ПМ-5У;
высота протектора – 580 мм;
диаметр протектора – 165 мм;
переходное сопротивление изоляционного покрытия – 1000 Ом∙м2;
удельное сопротивление грунта, окружающего протектор – 20 Ом∙м;
глубина установки протектора – 2,0 м;
число протекторов в группе – 5 штук;
удельное сопротивление активатора – 0,2 Ом∙м;
коэффициент, учитывающий взаимодействие экранирования протекторов – 0,525;
коэффициент использования протекторов – 0,95;
теоретический электрохимический эквивалент материала протектора – 3,95 кг/А∙год;
потенциал протектора до подключения его к трубопроводу Еп= -1,6 В;
минимальный защитный потенциал Езащ.min= -0,85 В;
естественный потенциал трубопровода до включения защиты
Еест = -0,55 В.
Рис.5. Принципиальная схема протекторной защиты:
1 - трубопровод; 2 - контрольно-измерительная колонна; 3 - соединительные провода;
4 - протектор; 5 - активатор
Расчет
1) Сопротивление растеканию тока с протекторной установки
,где
- удельное сопротивление грунта, окружающего протектор; 
- удельное сопротивление активатора; 
- высота столба активатора, окружающего протектор;N – число протекторов в группе;
h – глубина установки протектора (от поверхности земли до середины протектора);
- коэффициент, учитывающий взаимное экранирование вертикальных протекторов в группе; 
- диаметр столба активатора, окружающего протектор: 
- диаметр протектора.Тогда
.2) Протяженность защитной зоны протекторной установки:
,Где
(Ом/м ) – сопротивление изоляции трубопровода на единицу длины.Тогда
.3) Сила протекторной установки:
.4) Анодная плотность тока:
.5) Срок службы протекторной установки:
,где
- вес протекторной установки; 
- теоретический электрохимический эквивалент материала протектора; 
- коэффициент использования протектора; 
- КПД протектора, зависящий от анодной плотности тока (таблица 6).Таблица 6
| Ja, (мА/дм2) | 6 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 | 42 | 48 |
| | 0,51 | 0,54 | 0,55 | 0,56 | 0,57 | 0,582 | 0,592 | 0,600 |
Тогда
. Сдача системы протекторной защиты заказчику допускается только после окончания опробования всех средств защиты. К работам по сдаче системы протекторной защиты комиссия приступает не позднее чем через 3 рабочих дня после окончания опробования системы на данном участке.
Эксплуатация оборудования на объекте, не принятом приемочной комиссией, не допускается.
После включения объекта под напряжение и бесперебойной работы его в течение 24 часов председатель приемочной комиссии обязан оформить акт сдачи-приемки объекта заказчику.
Система протекторной защиты данного участка может быть принята заказчиком при соблюдении следующих условий:
1) минимальная разность потенциалов трубопровод – земля на протяжении всего участка должна быть не ниже проектной величиы.
2) исключено вредное влияние на другие сооружения.
Сдачу системы ЭХЗ оформляют актом о приемке системы ЭХЗ участка трубопровода.
Инструментальный контроль при сооружении ЭХЗ
Значения контролируемых параметров ЭХЗ зависят от фактического состояния изоляционного покрытия трубопровода и окружающих условий (гидрогеологических, климатических и др.). Допустимые погрешности измерений контролируемых параметров ЭХЗ не должны превышать суммарных погрешностей измерений пассивной защиты.
Характеристика контролируемых параметров ЭХЗ магистральных трубопроводов приведена в таблице 7.
Таблица 7
Контролируемые параметры ЭХЗ трубопроводов
| Контролируемый параметр | Пределы измерения | |
| минимальный | максимальный | |
| Сила тока в цепи труба-земля для изолированного трубопровода, А | 0,5∙10-3 | 20 |
| Разность потенциалов труба-земля, В | 0,5 | 10 |
| Удельное электросопротивление грунта, Ом∙мм2/м | 0,1 | 100∙103 |
Техническая оснащенность контроля.
Рассмотрим кратко технические характеристики основных средств измерений и контроля параметров, используемых для контроля качества ЭХЗ.
Прибор КАГ-2 предназначен для определения коррозионной активности грунтов по отношению к углеродистой стали в зависимости от плотности поляризующего тока. Все операции (определение времени пропускания поляризующего тока через образец, извещение оператора звуковой и световой сигнализацией о насыщении грунта током, фиксация результатов разности потенциалов в момент разрыва поляризующей цепи ”электронной памятью”) осуществляются автоматически.