авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Повышение эффективности противокоррозионной защиты подземных нефтегазопроводов в условиях промышленныхплощадок

-- [ Страница 2 ] --

Для расчета силы тока на выходе станций были сняты зависимостей потенциала в контрольной точке от силы тока на выходе СКЗ В1 и В2, свидетельствующие о низкой эффективности станции В2. Зависимости были аппроксимированы прямыми в соответствии с разработанной методикой. В результате были получены следующие показатели (таблица 1).

Таблица 1 – Результаты аппроксимации результатов полевых испытаний

Номер точки контроля Стационарный потенциал, В СКЗ №В1 КЦ-3 СКЗ №В2 КЦ-3
Параметр влияния СКЗ, Аnk Коэффициент достоверности аппроксимации,R2 Коэффициент влияния СКЗ, Аnk Коэффициент достоверности аппроксимации,R2
3-1-1 -0,852 0,3438 0,9903 0,0467 0,9841
3-2-2 -0,972 0,3519 0,9913 0,1071 0,7304
3-3-3 -0,98 0,3322 0,9899 0,0008 0,9384
3-15 -0,887 0,0827 0,9774 0,0191 0,9792
3-13 -0,746 0,0409 0,9905 0,0217 0,9824
3-12 -0,782 0,0466 0,9912 -0,0037 0,6071
3-4 -0,925 0,2274 0,9895 -0,0053 0,6007
3-1 -0,952 0,9357 0,9895 -0,0012 0,1
3-3 -0,868 0,3603 0,9895 0,002 0,6897
3-2-1 -0,968 0,1618 0,9958 0,0417 0,9852

Расчетом в программе MS Excel (рисунок 6) установлено, что при силе тока на выходе станций СКЗ №В1 КЦ-3 – 1,56 А и СКЗ №В2 КЦ-3 – 1,89 А, распределение потенциалов является наиболее оптимальным.

Испытания и расчет показали низкую эффективность работы СКЗ №В2 КЦ-3 при испытаниях сила тока СКЗ не поднимается выше 3,0 А при максимальном напряжении на выходе станции; об этом свидетельствуют и расчетные коэффициенты влияния станции, которые не превышают 0,1 (см. таблицу 1). Часть расчетных коэффициентов имеет отрицательные значения, что связано с тем, что уровень влияния станции на потенциал в точке измерения сравним с погрешностью проводимых измерений.

  Фрагмент окна Microsoft Excel ® с данными для расчета оптимальных-12

Рисунок 6 Фрагмент окна Microsoft Excel ® с данными для расчета оптимальных значений силы тока на выходе станций

Расчет показал, что распределение потенциалов по точкам контроля практически не изменилось, поэтому СКЗ №В2 КЦ-3 можно вывести в резерв. Для повышения эффективности работы станции выполнена диагностика анода по результатам которой аноды выведены в ремонт.

Для повышения эффективности защиты в точках контроля 3-15; 3-13; 3-12 рекомендуется проведение ремонта анодного заземлителя, подключенного к станции №В1 КЦ-3. Расчетное значение, требуемой силы тока 1,6 А, свидетельствует о большом запасе преобразователя №В1 КЦ-3 по мощности, который можно задействовать ремонтом или установкой дополнительных анодов.

В шестой главе « Разработка средств и методов определения поляризационного потенциала трубопроводов» описано, что в настоящее время существует ряд устройств позволяющих измерить потенциал, они обычно выполняются в виде зонда погружаемого на глубину измерения потенциала. Примером такого устройства является СИМФ, разработанного институтом «ВНИИГАЗ».

Суть работы заключается в измерении потенциала вспомогательного образца способом Габера-Луггина, при котором мембрана электролитического ключа максимально приближена к вспомогательному электроду. При таком способе измерений из-за близкого расположения вспомогательного и измерительного электродов, омическая составляющая в измеренной величине

Точность результатов измерений обеспечивается благодаря: максимальному приближению (30…50 мкм) измерительного электролитического моста к вспомогательному электроду; исключению экранирования вспомогательного электрода электролитическим мостом; отсутствию в измерительной цепи падений напряжений посторонних электрических токов; использованию в электролитическом мосте грунтового электролита.

К недостаткам описанного устройства относится погрешность измерения, обусловленная следующим: несоответствием электрохимического потенциала металлов вспомогательного электрода и контролируемого трубопровода; экранирующим действием антикоррозионного покрытия на реальном трубопроводе; падением напряжения в пористой диафрагме.

Применение датчика потенциала со встроенным электродом сравнения позволяет решить следующие задачи:

  1. Использовать полученные данные без дополнительных преобразований, т.к. поляризационные потенциалы, указанные в НТД принято измерять относительно медносульфатного электрода сравнения;
  2. Исключить омическую составляющую IR;
  3. Исключить составляющую, обусловленную влиянием электрического поля соседних ниток трубопроводов.

Последние два утверждения могут быть доказаны. Известно, что сопротивление от места установки электрода сравнения до поверхности трубопровода R в общем случае определяется как:

R=x, (4)

где х – расстояние от места установки электрода сравнения до трубопровода, м; - удельное сопротивление среды, Омм.

Тогда

, (5)

Это означает что, при уменьшении расстояния х, уменьшается величина омического падения напряжения. В рассматриваемом случае, при х=10-3м значение омического падения напряжения на участке составляет величину, сопоставимую с погрешностью измерений.

Как известно, напряженность электрического поля в любой точке определяется суперпозицией полей различных источников. Напряженность поля, создаваемого "соседними" нитками трубопроводов вдоль оси х, перпендикулярной плоскости датчика потенциала, равна

Ех= -dU/dx. (6)

Очевидно, что в случае монотонности функции напряженности электрического поля в однородной среде, с уменьшением расстояния между двумя точками поля разность потенциалов между ними также уменьшается.

На рисунке 7 изображено поперечное сечение вспомогательного электрода устройства с экраном, свободное от перечисленных недостатков.

1 – вспомогательный электрод; 2 – капилляр; 3 – рабочая поверхность электрода; 4 – изоляционное покрытие; 5 – изоляционные втулки; 6 – экран; 7 – отверстие в экране

Рисунок 7 – Устройство для измерения поляризационного потенциала трубопровода

Разработанное устройство состоит из вспомогательного электрода 1, выполненного из металла, аналогичного металлу контролируемого трубопровода. Внутри электрода располагается капилляр 2, выходящий на рабочую поверхность 3 электрода 1, расположенной на одном уровне с рабочей поверхностью 3. Капилляр заполнен электролитом, находящимся в виде геля. Вспомогательный электрод 1 кроме рабочей поверхности 3 покрыт изоляционным материалом 4. На втулках 5, выполненных из нетокопроводящего материала, над рабочей поверхностью 3 электрода 1 расположен, выполненный из нетокопроводящего материала экран 6 с перфорационными отверстиями 7. Радиус (R) (площадь) отверстия 7, расстояние от рабочей поверхности 3 до экрана 6 (h), смещение центров капилляра 2 и отверстия 7 (х) выбираются таким образом, чтобы максимально сымитировать существующие дефекты изоляционного покрытия на трубопроводе.

Таким образом, разработанный метод измерения поляризационного потенциала, включает определении параметров дефекта изоляционного покрытия трубопровода (площади и местоположения на трубе) и имитацию его в самом измерительном устройстве. В результате достигается высокая точность измерения поляризационного потенциала трубопровода.

Основные выводы:

  1. Установлено, что известные методики оптимизации работы катодной защиты не учитывают влияние ряда важных факторов: состояния изоляционного покрытия, неизбежного изменения в процессе эксплуатации параметров среды и характеристик анодных заземлений, не учитывается возможность натекания - стекания тока с других сооружений.
  2. Доказано, что измерение поляризационного потенциала, определяющего защищенность металла, необходимо выполнять в конкретном повреждении изоляции трубопровода, при этом методы измерения должны обеспечивать соответствие: марки стали трубопровода и датчика потенциала; площади неизолированной поверхности датчика и размеров повреждения покрытия; местоположения повреждения изоляции и датчика потенциала.
  3. Разработаны новый метод и устройство для измерения поляризационного потенциала, позволяющий существенно повысить точность измерения, заключающийся в детальной имитации повреждения покрытия в котором определяется поляризационный потенциал.
  4. Проведены лабораторные имитационные испытания, в результате которых установлены математические модели, наиболее точно описывающие зависимость потенциала в точке измерения от силы тока на выходе станций защиты.
  5. Разработан алгоритм расчета оптимальных выходных параметров станций катодной защиты подземных сложноразветвленных трубопроводов промышленных площадок.
  6. Разработан промышленный регламент повышения эффективности защиты, включающий анализ и оценку текущего функционального состояния системы защиты, определение коэффициентов влияния станций на поляризационный потенциал трубопроводов, расчет требуемой силы тока каждой действующей станции, с учетом фактического состояния изоляции, электрических свойств грунта в момент проведения исследования, а также сезонных колебаний, состояния анодных заземлений, наличия сторонних источников блуждающих токов.
  7. Методика реализована на трубопроводах компрессорного цеха КС-10, разработан комплекс мероприятий для повышения эффективности защиты, включающий ремонт анодных заземлителей, установление расчетных значений тока на выходе станций, перевод одной станции в резерв.
  8. По результатам работы разработан СТО Газпром трансгаз Ухта «Методика по оптимизации работы средств противокоррозионной защиты промышленных площадок КС».

Основные положения диссертации опубликованы
в следующих работах:

  1. Глотов И.В., Агиней Р.В., Юшманов В.Н. Экспериментальное определение математических моделей для оптимизации защиты подземных нефтегазопроводов несколькими катодными станциями // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2009 - № 8 – С. 18-22.
  2. Кузьбожев А.С., Агиней Р.В., Александров Ю.В., Глотов И.В. Исследование мест сквозных коррозионных повреждений в конденсатопроводах / Коррозия: материалы, защита – 2007 - № 6 – С. 35 – 44.
  3. Агиней Р.В., Кузьбожев А.С., Шишкин И.В., Глотов И.В. Электроизмерения на подземных газонефтепроводах. Метод. указания к выполнению лабораторных работ. – Ухта: УГТУ, 2007. 50 с.
  4. Глотов И.В., Агиней Р.В. Разработка методов оценки коррозионной поврежденности металла нефтепроводов в лабораторных условиях / Тезисы VIII научно-технической конференции молодёжи ОАО «Северные МН» 20-22 ноября 2007 г. – С. 8.
  5. Глотов И.В., Агиней Р.В.Развитие методов локализации источников блуждающих токов / Сборник научных трудов: материалы Международной молодежной научной конференции (21-23 марта 2007 г.) – Ухта: УГТУ, 2007. – С. 108-111.
  6. Глотов И.В., Агиней Р.В. Совершенствование методов измерения поляризационного потенциала подземного трубопровода в трассовых условиях / Сборник научных трудов: материалы Международной молодежной научной конференции (21-23 марта 2007 г.) – Ухта: УГТУ, 2007. – С. 125-127.
  7. Глотов И.В., Агиней Р.В., Кузьбожев А.С. Модель коррозионных процессов в отслаиваниях гидроизоляционного покрытия трубопроводов / Сборник научных трудов: материалы научно-технической конференции (17-20 апреля 2007 г.) – Ухта: УГТУ, 2008. – С. 94-99.
  8. Кузьбожев А.С., Агиней Р.В., Александров Ю.В., Глотов И.В. Моделирование коррозионных повреждений в двухфазной газоконденсатной среде / Коррозия: материалы, защита – 2008 - № 1 – С.20-24.
  9. Глотов И.В., Агиней Р.В., Фуркин А.В. Развитие средств измерения поляризационного потенциала катоднозащищенного трубопровода / Сборник научных трудов: материалы научно-технической конференции (17-20 апреля 2007 г.) – Ухта: УГТУ, 2008. – С. 99-103.
  10. Кузьбожев А.С., Агиней Р.В., Глотов И.В. Оценка коррозионной повреждаемости поверхности металла трубопроводов / Сборник научных трудов [Текст]: материалы научно-технической конференции (17-20 апреля 2007 г.) – Ухта: УГТУ, 2008. – С. 127-132.
  11. Бурдинский Э.В., Меркурьева И.А., Глотов И.В., Петровская М.Н., Кузьбожев А.С., Агиней Р.В. Методы оценки коррозионных повреждений трубопроводов/ Контроль. Диагностика – 2008 - № 4 – С. 22-26.
  12. Бурдинский Э.В., Меркурьева И.А., Глотов И.В., Петровская М.Н., Кузьбожев А.С., Агиней Р.В. Развитие средств и методов измерения поляризационного потенциала подземных нефтегазопроводов / Контроль. Диагностика – 2008 - № 6 – С. 6-8.
  13. Бурдинский Э.В., Меркурьева И.А., Глотов И.В., Петровская М.Н., Кузьбожев А.С., Агиней Р.В. Повышение достоверности метода электроизмерений при оценке площади повреждений изоляции газонефтепровода / Контроль. Диагностика – 2008 - № 5 – С.6-8,13.
  14. Глотов И.В., Агиней Р.В. Оптимизация режимов работы электрохимической защиты в условиях промышленных площадок / Сборник научных трудов: материалы IX международной молодежной научной конференции (19-21 марта 2008 г.): в 3 ч.; ч. 2 / под ред. Н.Д. Цхадая. – Ухта: УГТУ, 2008. – С. 179-181.
  15. Глотов И.В., Агиней Р.В. Сборник научных трудов: материалы 3-ей международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы трубопроводного транспорта Западной Сибири» под общей редакцией профессора Земенкова Ю.Д. – Тюмень: Экспресс, 2009- С. 22-23.
  16. Цхадая Н.Д., Кузьбожев А.С., Агиней Р.В., Глотов И.В., Шишкин И.В., Фуркин А.В. Устройство для измерения поляризационного потенциала трубопровода / Патент РФ № 2352688 Заявл. 03.05.2007 г. Опубл. 20.04.2009 г.

___________________________________________________________________

Подписано в печать 18.09.2009 г. Формат А5

Уч. изд. л. 1,6. Тираж 100 экз. Заказ №5628

Отпечатано в отделе механизации и выпуска НТД Севернипигаза

Лицензия КР №0043 от 9 июня 1998 г.

169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Севастопольская, 1а



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.