Инженерная библиотека

Р (Руководство)

Р (Руководство)

Р 283-77 Руководство по электрохимической защите магистральных трубопроводов на подводных переходах

Оглавление

Детали

Р 283-77

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов
"ВНИИСТ"

РУКОВОДСТВО
ПО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ НА ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДАХ

ВНЕСЕНО ВНИИСТом

УТВЕРЖДЕНО ВНИИСТом 1 августа 1977 г.

РАЗРАБОТАНО ВПЕРВЫЕ

В Руководстве изложен принцип подхода к решению вопросов электрохимической защиты магистральных трубопроводов на подводных переходах. Приведен расчет влияния подводного перехода на параметры катодной защиты; расчет дополнительной протекторной защиты с использованием спирального протектора.

В Руководстве даны номограммы для определения коэффициентов влияния подводных переходов магистральных трубопроводов на катодную защиту при заданных граничных условиях изменения параметров подводных переходов и электрохимической защиты. Содержатся необходимые мероприятия по технике безопасности при электрометрических работах на подводных переходах.

Руководство составлено канд. техн. наук В.В.Притулой при участии ст. инж. Р.В.Кудиновой и инж. М.Л.Долганова.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Руководство распространяется на подводные переходы магистральных трубопроводов через реки и пресноводные водоемы, имеющие катодную защиту и не подверженные влиянию блуждающих токов.

1.2. Влияние подводного перехода (обычно) вызывает ускоренное затухание наложенного потенциала вдоль плеча защитной зоны, что приводит к сокращению ее протяженности (рис.1, 2).

Рис.1. Возможное изменение наложенных потенциалов вдоль плеча зоны защиты трубопровода с подводным переходом

Рис.2. Возможное влияние параметров и подводного перехода на изменение длины зоны защиты установки катодной защиты (УКЗ):

АВ - подводный переход; - реальная зона защиты катодной станции с подводным переходом; - зона защиты при условии отсутствия подводного перехода; - уменьшение защитной зоны в результате влияния параметра ; , - уменьшение защитной зоны в результате влияния параметра ; - зона защиты катодной станции при условии сохранения плеча защиты на подводном переходе протяженностью ; - зона защиты катодной станции, эквивалентная зоне при условии отсутствия подводного перехода; - потенциал в точке дренажа УКЗ на участке с подводным переходом при защитном токе ; - потенциал в точке дренажа при отсутствии подводного перехода для ; - потенциал в точке дренажа на участке с подводным переходом для защитного тока

1.3. При катодной защите подводных переходов магистральных трубопроводов установки катодной защиты следует располагать непосредственно у перехода.

1.4. В качестве дополнительных мер защиты на подводных переходах можно устанавливать протекторы. Целесообразность их установки следует определять на основании технико-экономического расчета, учитывающего влияние перехода на параметры катодной защиты.

1.5. В дополнительных протекторных установках могут быть использованы литые, протяженные и спиральные протекторы.

2. РАСЧЕТ ВЛИЯНИЯ ПОДВОДНОГО ПЕРЕХОДА НА ПАРАМЕТРЫ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ

2.1. Влияние подводного перехода на параметры катодной защиты магистрального трубопровода следует рассчитывать с учетом прогнозирования изменения сопротивления изоляционного покрытия в период эксплуатации.

2.2. Исходными данными для расчета влияния подводного перехода на параметры катодной защиты магистрального трубопровода служат следующие параметры:

- длина подводного перехода, км;

- длина плеча защитной зоны с подводным переходом, км;

- длина плеча защитной зоны без подводного перехода, км;

- среднее переходное сопротивление трубопровода на подземных участках, Ом·м;

или ;

- измеренные значения наложенных потенциалов на подземных участках трубопровода, В;

- начальное переходное сопротивление трубопровода (в соответствии с ГОСТ 9.015-74*), Ом·м;

________________

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 9.602-2005. - Примечание изготовителя базы данных.

- координаты точек измерения наложенных потенциалов, м;

- количество измерений;

- срок службы трубопровода, лет;

- среднее переходное сопротивление трубопровода на подводном переходе, Ом·м;

или

;

- продольное сопротивление трубопровода на подземных участках, Ом/м;

- среднее продольное сопротивление трубопровода на участке подводного перехода, Ом/м;

;

при одинаковых электрических параметрах всех ниток подводного перехода можно считать:

; ;

- защитный ток установки катодной защиты у подводного перехода, А;

- наложенный потенциал в точке дренажа установки катодной защиты у подводного перехода, В;

- минимальный защитный потенциал в конце плеч защитной зоны, наложенный одной установкой катодной защиты, В;

- возможный наложенный потенциал в точке дренажа установки катодной защиты при условии отсутствия подводного перехода, В;

;

- входное сопротивление плеча защитной зоны без подводного перехода, Ом;

;

- эквивалентное входное сопротивление плеча защитной зоны с подводным переходом, Ом;

;

- входное сопротивление подводного перехода, Ом;

;

- коэффициент распространения тока вдоль подземных участков трубопровода, 1/м;

;

- эквивалентный коэффициент распространения тока вдоль плеча защитной зоны с подводным переходом, 1/м;

;

- коэффициент распространения тока вдоль подводного перехода, 1/м;

;

- эквивалентное среднее переходное сопротивление трубопровода на переходное сопротивление трубопровода, Ом·м;

;

- коэффициент длины подводного перехода;

;

- коэффициент продольного сопротивления подводного перехода;

;

- коэффициент переходного сопротивления подводного перехода;

;

- коэффициент неоднородности изоляционного покрытия

2.3. При оценке влияния подводного перехода на параметры катодной защиты магистрального трубопровода необходимо учитывать следующие показатели:

- коэффициент расхода тока;

;

- коэффициент неравномерности защитных потенциалов;

;

- коэффициент затухания тока;

2.4. Оценку влияния подводного перехода на параметры катодной защиты магистрального трубопровода следует проводить на основании определения изменения длины защитной зоны установки катодной защиты и изменения расхода защитного тока .

2.5. Изменение длины защитной зоны установки катодной защиты у подводного перехода можно определить по формуле

где - изменение длины защитной зоны в результате влияния эквивалентного коэффициента распространения тока, %;

- изменение длины защитной зоны в результате влияния наложенного потенциала в точке дренажа, %.

2.6. Изменение длины защитной зоны установки катодной защиты в результате влияния эквивалентного коэффициента распространения тока можно определять по формуле

2.7. Изменение длины защитной зоны установки катодной защиты в результате влияния наложенного потенциала в точке дренажа можно определять по формуле

2.8. Изменение расхода защитного тока (в процентах) установки катодной защиты у подводного перехода можно определять по формуле

2.9. В диапазонах изменения:

0,011,0;
0,53,0;
0,510,0;
210,0;
13.

Величины , , и можно определять по номограммам на рис.3-39, где - число ниток трубопровода на подводном переходе; - показатель изменения расхода тока

________________

* Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Рис.3. Номограмма для определения коэффициента при 0,5

Рис.4. Номограмма для определения коэффициента при 1

Рис.5. Номограмма для определения коэффициента при 2

Рис.6. Номограмма для определения коэффициента при 3

Рис.7. Номограмма для определения коэффициента при 0,5 и 1

Рис.8. Номограмма для определения коэффициента при 0,5 и 2

Рис.9. Номограмма для определения коэффициента при 0,5 и 3

Рис.10. Номограмма для определения коэффициента при 1,0 и 1

Рис.11. Номограмма для определения коэффициента при 1 и 2

Рис.12. Номограмма для определения коэффициента при 1 и 3

Рис.13. Номограмма для определения коэффициента при 2 и 1

Рис.14. Номограмма для определения коэффициента при 2 и 2

Рис.15. Номограмма для определения коэффициента при 2 и 3

Рис.16. Номограмма для определения коэффициента при 3 и 1

Рис.17. Номограмма для определения коэффициента при 3 и 2

Рис.18. Номограмма для определения коэффициента при 3 и 3

Рис.19. Определение расчетного коэффициента по величине

Рис.20. Номограмма для определения коэффициента при 0,5

Рис.21. Номограмма для определения коэффициента при 1

Рис.22. Номограмма для определения коэффициента при 2

Рис.23. Номограмма для определения коэффициента при 3

Рис.24. Номограмма для определения коэффициента при 2 и 0,5

Рис.25. Номограмма для определения коэффициента при 2 и 1

Рис.26. Номограмма для определения коэффициента при 2 и 2

Рис.27. Номограмма для определения коэффициента при 2 и 3

Рис.28. Номограмма для определения коэффициента при 4 и 0,5

Рис.29. Номограмма для определения коэффициента при 4 и 1

Рис.30. Номограмма для определения коэффициента при 4 и 2

Рис.31. Номограмма для определения коэффициента при 4 и 3

Рис.32. Номограмма для определения коэффициента при 6 и 0,5

Рис.33. Номограмма для определения коэффициента при 6 и 1

Рис.34. Номограмма для определения коэффициента при 6 и 2

Рис.35. Номограмма для определения коэффициента при 6 и 3

Рис.36. Номограмма для определения коэффициента при 10 и 0,5

Рис.37. Номограмма для определения коэффициента при 10 и 1

Рис.38. Номограмма для определения коэффициента при 10 и 2

Рис.39. Номограмма для определения коэффициента при 10 и 3

2.10. Изменение длины защитной зоны установки катодной защиты в результате влияния наложенного потенциала в точке дренажа по данным номограмм следует определять по формуле

где - приведенное значение изменения длины защитной зоны, %;

- расчетный коэффициент для определения действительного значения коэффициента :

3. РАСЧЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПРОТЕКТОРНОЙ ЗАЩИТЫ

3.1. Расчет дополнительной протекторной защиты следует проводить по общепринятым для каждого типа протекторов методикам.

3.2. При использовании спиральных протекторов выбор шага спирали и угла навивки спирали по отношению к вертикальной оси поперечного сечения трубы следует выбирать, исходя из требуемой величины защитного тока протектора и необходимой для этого величины сопротивления растеканию протектора .

3.3. Сопротивление растеканию спирального протектора можно определять по формуле

где - предельное значение сопротивления растеканию спирального протектора при бесконечном увеличении шага спирали, Ом;

;

- длина стержня спирального протектора, м;

- диаметр стержня спирального протектора, м;

- глубина заложения оси спирали, м;

- удельное сопротивление воды, Ом·м;

- приведенное сопротивление растеканию единичного витка спирального протектора, Ом;

;

- диаметр спирали протектора, м;

- приведенный коэффициент распространения тока в спиральном протекторе, м;

3.4. Рабочую длину спирального протектора можно определять по формуле

3.5. Угол навивки спирали протектора можно определять по формуле

4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

4.1. К работам по обследованию состояния электрохимической защиты на подводных переходах допускаются только лица, прошедшие специальный инструктаж по технике безопасности в управлениях эксплуатации газонефтепроводов.

4.2. Электрометрические работы при обследовании необходимо производить только с разрешения руководства управления эксплуатации, при обязательном соблюдении всех требований техники безопасности, приведенных при инструктаже.

4.3. Электрические измерения на водоемах следует выполнять с моторных или весельных лодок группой не менее чем из трех человек, обязанности которых распределяются следующим образом: один обеспечивает подвижность лодки и следит за ситуацией на водоеме, второй проводит измерения, третий осуществляет страховку.

4.4. На всех людях, находящихся в лодке, должны быть спасательные жилеты или спасательные пояса. При скорости течения более 4 км/ч измерения следует проводить только с моторной лодки.

4.5. При необходимости прикосновения к токоведущим частям катодную станцию установки электрохимической защиты предварительно следует отключить от сети. Во время грозы проводить электрометрические работы не разрешается.