Повышение эффективности электрохимической защиты газонефтепроводов в условиях неоднородности грунтовых характеристик

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

Глава 1 Оценка влияния грунтовых характеристик на параметры токораспределения в условиях экранирования катодного тока 11

1.1 Причины, вызывающие несоответствие защитного потенциала требованиям нормативной документации на территории промышленной площадки 11

1.2 Обзор и анализ способов технической мелиорации грунтов, реализуемой на территории промышленных площадок 19

1.3 Выводы по главе 1. Цель и задачи исследования 48

Глава 2 Математическое моделирование удельного электрического сопротивления грунта с учетом неоднородности его характеристик 50

2.1 Анализ подходов к моделированию неоднородности грунтовых условий 50

2.2 Создание математической модели для расчета интегрального удельного электрического сопротивления грунта 55

2.3 Выводы по главе 2 62

Глава 3 Экспериментальные исследования влияния грунтовых характеристик на параметры токораспределения в условиях экранирования катодного тока 64

3.1 Проведение экспериментальных исследования в лабораторных условиях влияния грунтовых характеристик на параметры токораспределения в системе электрохимической защиты подземных трубопроводов промышленных площадок 64

3.2 Анализ влияния доминирующих факторов на защищенность подземных технологических трубопроводов от коррозии в условиях неоднородности грунтовых характеристик 84

3.3 Выводы по главе 3 97

Глава 4 Разработка методики определения оптимальных грунтовых условий для обеспечения требуемых параметров противокоррозионной защиты трубопроводов промышленных площадок 99

4.1 Анализ подходов к оценке грунтовых условий при проектировании средств электрохимической защиты газонефтепроводов 99

4.2 Совершенствование методики оценки неоднородности грунтовых условий при проектировании средств электрохимической защиты газонефтепроводов 105

4.3 Разработка рекомендаций, ограничивающих негативное влияние, обусловленное неоднородностью грунтовых условий на территории промышленной площадки, на параметры ЭХЗ газонефтепроводов 122

4.4 Выводы по главе 4 128

Заключение 130

Библиографический список 131

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Агиней Р. В. Актуальные вопросы защиты от коррозии длительно эксплуатируемых магистральных газонефтепроводов / Р. В. Агиней, Ю. В. Александров. - СПб. : Недра, 2012. - 394 с.

2. Агиней Р. В. Исследование влияния защитных заземлений электроустановок на эффективность электрохимической защиты подземных трубопроводов на территории промышленных площадок / Р. В. Агиней, Е. В. Исупова // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2017. – №3 (61). – С. 16-20.

3. Александров О. Ю. Защита подземных трубопроводов от вредного влияния геомагнитно—индуцированных блуждающих токов / Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса, 2017. – №5. – С. 48 – 54.

4. Александров Ю. В. Коррозия газонефтепроводов. Электрохимические методы защиты. – СПб. : Недра, 2012. – 394 с.

5. Александров Ю. В. Эффективность противокоррозионной защиты сложноразветвленных газопроводов промышленных площадок КС / Ю. В. Александров, И. В. Глотов, Р. В. Агиней, А. С. Кузьбожев // Газовая промышленность. – 2010. — №2. – С. 52—54.

6. Бабин Л. А., Быков Л. И., Рафиков С. К. Искусственное улучшение грунтов в практике трубопроводного строительства. - М. : Недра, 1990. - 153 с. : ил. 

7. Бородавкин П. П. Механика грунтов в трубопроводном строительстве. — М. : Недра, 1986. - 224 с.

8. Веденеева Л.М., Чудинов А.В. Исследование влияния основных свойств грунта на сопротивление заземляющих устройств // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2017. Т.16, №1. С.89–100.

9. Винокурцев Г. Г., Первунин В.В., Крупин В.А., Винокурцев А.Г.  Защита от коррозии подземных трубопроводов и сооружений: Учеб. пособие. − Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2003. − 124 с.: ил.

10. Волков Б. Г., Тесов Н. И., Шувалов В. В. Справочник по защите подземных металлических сооружений от коррозии. — Ленинград: Недра, 1975. — 224 с.

11. Волкова И. И. Вероятностные методы исследования зависимостей в нефтяной и газовой промышленности: учебное пособие / И. И. Волкова, Е. В. Пластинина, О. М. Прудникова и др. – Ухта: УГТУ, 2014. – 135 с.

12. Волкова И. И. Математические методы анализа информации / И. И. Волкова, М. С. Хозяинова. – Ухта : УГТУ, 2017. – 52 с.

13. Воронин И. В., Курепин Б. Н., Скугорова Л. П. Изоляционные покрытия подземных трубопроводов. — М. : ВНИИОЭНГ, 1985.

14. ВРД 39-1.8-055-2002 Типовые технические требования на проектирование КС, ДКС и КС ПХГ. – Москва : ОАО «Газпром», 2002. – 92 c.

15. ВРД КТК 73-02-2013 Регламент по организации работ по контролю, техническому обслуживанию и ремонту средств электрохимической защиты нефтепровода КТК. – Москва : КТК, 2013. – 46 с.

16. ВСН 009-88. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Средства установки электрохимической защиты. - М. : Миннефтегазстрой, 1990. - 76 с.

17. ВСН 39-1.8-008-2002. Указания по проектированию вставок электроизолирующих на магистральных и промысловых трубопроводах. – М. : ОАО «Газпром» – ДАО «Оргэнергогаз», 2002. – 6 с.

18. Гидротехнические сооружения / Г. В. Железняков, Ю. А. Ибадзе, П.О. Иванов и др. Под общ. Ред. Б. П. Нецриги. — М.: Стройиздат, 1983. — 543 с.

19. Глотов И. В. Оптимизация режимов работы электрохимической защиты в условиях промышленных площадок / И. В. Глотов, Р. В. Агиней // 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.

20. Глотов И. В. Экспериментальное определение математических моделей для оптимизации защиты подземных нефтегазопроводов несколькими катодными станциями / И. В. Глотов, Р. В. Агиней, В. Н. Юшманов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2009. – № 8 – С. 18—22.

21. Глотов И. В. Эффективность противокоррозионной защиты сложноразветвленных газопроводов промышленных площадок КС / Ю. В. Александров, И. В. Глотов, Р. В. Агиней и др.// Газовая промышленность. – 2010. – №2. – С. 52-54.

22. ГМТ-7Л1.2013-АГНКС-16-002-ТОС. Технологическое описание строительства. Том 2. – ООО «ИПИГАЗ», 2014. – 135 с.

23. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов / В. Е. Гмурман. – 9-е изд., стер. – М. : Высш. шк., 2003. – 479 с.

24. ГОСТ 9.602—2016. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. – Москва, 2017. – 110 с.

25. ГОСТ Р 51164—98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. – Москва : Стандартинформ, 1998. – 45 с.

26. ГОСТ Р 55989-2014. Магистральные газопроводы. Нормы проектирования на давление свыше 10 МПа. Основные требования / Введ. 01.12.14. - М.: Стандартинформ, 2014. – 106 с.

27. Дульнев Г. Н. Т

Это снижает работоспособность и срок службы анодных заземлений, а также приводит к тому, что коэффициент загрузки преобразователей станций катодной защиты по току и мощности превышает 0,7-0,8, что снижает их надежность и приводит к невозможности обеспечения эффективной противокоррозионной защиты трубопроводов [31].
В таких условиях регулирование параметров ЭХЗ трубопроводов не приведет к ожидаемому повышению уровня защиты от коррозии, поскольку на территории промышленной площадки могут наблюдаться множество электрических соединений катоднозащищаемых трубопроводов с защитными заземлениями, работающими в обработанном грунте, обеспечивающем наиболее интенсивное перетекание защитного тока от системы ЭХЗ к заземлениям электроустановок.
Устранить электрическую связь систем ЭХЗ и защитного заземления практически невозможно, поскольку зачастую это приведет к повышению опасности поражения током персонала, обслуживающего большое количество электрооборудова