Обзор ElectriCS ECP
Система ElectriCS ECP предназначена для автоматизированного расчета электрохимзащиты (ЭХЗ) магистральных трубопроводов (МТ), городских коммуникаций (ГК), промысловых трубопроводов (ПТ) и морских причалов (МП).
Система ElectriCS ECP предназначена для автоматизированного расчета электрохимзащиты (ЭХЗ) магистральных трубопроводов (МТ), городских коммуникаций (ГК), промысловых трубопроводов (ПТ) и морских причалов (МП).
Расчет ЭХЗ МТ и ПТ производится на основе следующих нормативных документов:
- РД 91-020.00-КТН-234-10 «Нормы проектирования электрохимической защиты магистральных трубопроводов и сооружений НПС»;
- СТО ГАЗПРОМ 9.2-003-2009 «Защита от коррозии. Проектирование электрохимической защиты подземных сооружений».
Расчет ЭХЗ ГК производится на основе следующих нормативных документов:
- РД 153-39.4-091-01 «Инструкция по защите городских подземных трубопроводов от коррозии»;
- РД 153-34.0-20.518-2003 «Типовая инструкция по защите трубопроводов тепловых сетей от наружной коррозии».
Расчет ЭХЗ МП производится на основе норвежского стандарта DNV-RP-B401 «Catodic protection design (Проектирование катодной защиты)».
Применение ElectriCS ECP позволяет:
- значительно повысить производительность труда проектировщиков в части электрохимзащиты;
- повысить качество проекта за счет проведения многовариантных расчетов ЭХЗ и выбора наиболее рационального решения.
Электрохимзащита магистральных трубопроводов (МТ)
В среде ElectriCS ECP производятся следующие виды расчетов МТ:
- электрических характеристик защищаемых объектов;
- параметров установок катодной защиты (УКЗ) трубопроводов;
- параметров подпочвенного анодного заземления;
- параметров глубинного анодного заземления;
- параметров электролитического анодного заземления;
- мощности на выходе катодной станции;
- протекторной защиты;
- протяженного анодного заземления;
- многониточных трубопроводов;
- дренажной защиты;
- защиты кожухов.
Эти виды расчетов можно производить как автономно, так и в виде технологических цепочек, когда исходные данные для определенного типа расчета автоматически берутся из результатов предшествующих расчетов в рамках этого проекта.
Расчет электрических характеристик защищаемых объектов
Электрические характеристики защищаемых объектов являются основными параметрами, характеризующими величину и распределение защитного тока.
Исходными данными для определения этих характеристик являются диаметр трубопровода, толщина стенки и марка стали трубы, сопротивление изоляции, глубина укладки трубопровода и удельное сопротивление грунта вдоль трубопровода. Удельное электрическое сопротивление грунта на глубине укладки трубопровода определяется по данным изысканий. Измерения проводят через каждые 100 м и дополнительно во всех местах понижения рельефа (овраги, реки, ручьи, болота и т.п.).
Первичными электрическими параметрами трубопровода, полученными в результате расчета, являются его переходное и продольное сопротивление. Вторичные электрические параметры – постоянная распространения тока и входное или характеристическое сопротивление. Они вычисляются через переходное и продольное сопротивление.
Для расчета электрических характеристик защищаемых объектов необходимо ввести соответствующие исходные данные, а также указать характеристики грунтов вдоль трубопровода.
Рисунок 1 – Расчет электрических характеристик защищаемых объектов
Расчет параметров установок катодной защиты
Исходными данными для расчета установок катодной защиты являются результаты расчета характеристик защищаемого объекта, а также удельное электрическое сопротивление грунта в поле токов катодной защиты, которое берется из характеристик грунта вдоль трубопровода.
Основными расчетными параметрами катодной защиты являются сила тока установки катодной защиты и длина защитной зоны, создаваемой этой установкой.
Для расчета необходимо ввести соответствующие исходные данные, а также выполнить расчет характеристик объекта.
Рисунок 2 – Расчет параметров катодной защиты
Рисунок 3 – Результаты расчета установок катодной защиты
Расчет параметров подпочвенного анодного заземления
Подпочвенное анодное заземление с горизонтальным, вертикальным или комбинированным расположением электродов устанавливается в грунтах с глубиной погружения до 10 м и ниже.
Исходными данными для расчета служат конструктивные характеристики заземления (длина и диаметр электрода, расстояние между электродами и т.д.), удельное электрическое сопротивление грунта в месте расположения анодного заземления и сила тока, стекающего с заземления. Последняя может быть автоматически взята из результатов расчета установок катодной защиты.
Основными расчетными параметрами подпочвенного анодного заземления являются необходимое число электродов и сопротивление растеканию заземления.
Рисунок 4 – Расчет параметров подпочвенного анодного заземления
Расчет параметров глубинного анодного заземления
- при удельном электрическом сопротивлении верхнего слоя грунта в два раза более высоком, чем сопротивление подстилающего слоя;
- при недостаточной площади для размещения подпочвенного анодного заземления;
- при затруднениях с прокладкой кабельной или воздушной анодной дренажной линии;
- при невозможности удалить анодное заземление на расчетное расстояние от защищаемого объекта.
Исходными данными для расчета глубинного анодного заземления служат конструктивные характеристики заземления (диаметр электрода, наличие засыпки электрода и т.п.), удельное электрическое сопротивление грунта вдоль электрода глубинного заземления и сила тока, стекающего с заземления. Последняя может быть автоматически взята из результатов расчета установок катодной защиты.
Основными расчетными параметрами глубинного анодного заземления являются оптимальная длина рабочей части глубинного заземления и сопротивление растеканию заземления. Для расчета параметров подпочвенного анодного заземления необходимо ввести исходные данные, а также указать характеристики грунта вдоль глубинного анодного заземления.
Рисунок 5 – Расчет параметров глубинного анодного заземления
Расчет мощности УКЗ
Исходными данными для расчета мощности УКЗ служат входное сопротивление трубопровода, сопротивление анодного заземления, сила тока катодной установки и характеристики дренажного провода.
Основными расчетными параметрами являются напряжение и мощность УКЗ.
Для расчета необходимо ввести соответствующие исходные данные, а также выполнить расчет параметров установок катодной защиты и анодного заземления (подпочвенного или глубинного). Если в проекте представлены оба результата расчета анодного заземления, то данные берутся из подпочвенного.
Кроме того, возможны расчет и документирование расчета сразу группы УКЗ МТ.
Рисунок 6 – Результаты расчета группы УКЗ
Расчет протекторной защиты
Протекторная защита от подземной коррозии устанавливается в следующих случаях:
- на трубопроводах при сопротивлении изоляции не менее 3*102 Ом*м2;
- на трубопроводах в комплексе с установками катодной защиты для обеспечения защитного потенциала на участке между установками;
- для защиты кожухов на переходах через железные и автомобильные дороги;
- для защиты днищ отдельных резервуаров.
Исходными данными для расчета протекторной защиты являются сопротивление изоляционного покрытия, диаметр трубопровода, электрохимические характеристики протекторов и удельное электрическое сопротивление грунта вдоль трубопровода.
Основными расчетными параметрами протекторной защиты являются сила тока в цепи «протектор – труба», длина защищаемого участка и срок службы протекторов.
Для расчета параметров подпочвенного анодного заземления необходимо ввести исходные данные для протекторной защиты и характеристики грунта вдоль трубопровода.
Рисунок 7 – Исходные данные для расчета протекторной защиты
Результаты расчета можно вывести в MS Word в любой форме.
Рисунок 8 – Расчет протекторной защиты
Рисунок 9 – Результаты расчета протекторной защиты
Электрохимзащита городских коммуникаций
Расчет ЭХЗ городских коммуникаций производится на основе следующих нормативных документов:
- РД 153-39. 4-091-01 «Инструкция по защите городских подземных трубопроводов от коррозии»;
- РД 153-34.0-20.518-2003 «Типовая инструкция по защите трубопроводов тепловых сетей от наружной коррозии».
Рисунок 10 – Исходные данные для расчета ЭХЗ городских коммуникаций
Рисунок 11 – Результаты расчета ЭХЗ городских коммуникаций
Электрохимзащита промысловых трубопроводов
Рисунок 13 – Исходные данные для расчета ЭХЗ промысловых трубопроводов
Рисунок 14 – Результаты расчета ЭХЗ промысловых трубопроводов
Рисунок 15 – Результаты расчета ЭХЗ промысловых трубопроводов в MS Word
Электрохимзащита морских причалов
Расчет ЭХЗ морских причалов производится на основе норвежского стандарта DNV-RP-B401 «Catodic protection design (Проектирование катодной защиты)».
Рисунок 16 – Исходные данные для расчета анодов ЭХЗ морских причалов
Рисунок 17 – Результаты расчета анодов ЭХЗ морских причалов
Рисунок 18 – Результаты расчета анодов ЭХЗ морских причалов в MS Word
Характеристики/требования
Операционная система
- Windows 7 32/64 bit, Windows 8 32/64 bit, Windows 10 32/64 bit.
Для установки программы требуются права администратора.
Программное обеспечение
- MS Office Word 2007/2010
Аппаратные требования
- Процессор x86 (Intel/AMD).
- Монитор 1024×768 True Color.
- CD-ROM для установки программы.
- Видеокарта, поддерживающая стандарты Windows.
- Мышь или другие устройства указания, поддерживаемые операционной системой.
- Оперативная память – 1024 Мб или выше.
- Свободное место на жестком диске – 300 Мб (минимум).
Что нового
Добавлена возможность расчета параметров электролитического анодного заземления.
Факторы, влияющие на изменение переходного сопротивления изоляционных покрытий нефтепроводов
Автор: Манджиев Николай Евгеньевич
Рубрика: Технические науки
Опубликовано в Молодой учёный №2 (344) январь 2021 г.
Дата публикации: 08.01.2021 2021-01-08
Статья просмотрена:
Скачать электронную версию
Скачать Часть 1 (pdf)
Библиографическое описание:Манджиев, Н. Е. Факторы, влияющие на изменение переходного сопротивления изоляционных покрытий нефтепроводов / Н. Е. Манджиев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 2 (344). — С. 46-49. — URL: https://moluch.ru/archive/344/77382/ (дата обращения: 09.01.2023).
В статье определены факторы, влияющие на изменение переходного сопротивления защищаемого от коррозии нефтепровода. Спрогнозировано изменения показателя переходного сопротивления во времени.
Ключевые слова: трубопровод, сопротивление, изоляция, переходное, продольное, эксплуатация.
The article defines the factors that affect the change in the transition resistance of an oil pipeline protected from corrosion. Changes in the transient resistance index over time are predicted.
Keywords: pipeline, resistance, insulation, transition, longitudinal, operation.
Для транспортной системы в сфере магистральных нефтепроводов, как совокупности опасных производственных объектов, эффективность проводимых мероприятий по коррозионной защите направлена, прежде всего, на их предупреждение и прогнозирование. В связи с этим, приобретают актуальность не только вопросы поиска наиболее технологичных решений в сфере материального исполнения антикоррозионной защиты, но и продолжения исследований, направленных на уточнение прогнозирования.
Большинство нормативных документов декларируют главное требование к антикоррозионной защите — эксплуатационную надежность и необходимую продолжительность безремонтного периода их эксплуатации. При этом нормативный период эксплуатации изоляционного покрытия в целом должен соответствовать ресурсу трубопровода, а ремонтные работы по изоляционным покрытиям (по переизоляции) должны проводиться в рамках капитального ремонта. Только в этом случае эксплуатационные предприятия смогут минимизировать потери — как от простоев, связанных с ремонтными работами, так и от себестоимости ремонта.
Противокоррозионная защита независимо от способа прокладки трубопроводов призвана обеспечить безаварийную работу трубопроводов в течение эксплуатационного срока. Кроме существенных прямых потерь, связанных с потерями нефти вследствие разливов из-за коррозионных разрушений трубопроводов и резервуаров, не меньшее значение имеют косвенные потери, возникающие вследствие простоев оборудования, снижения производственных мощностей, финансовых упущений и расходов, ущерба экологическим системам в местах возникновения аварийной ситуации.
Согласно [1], защита подземных трубопроводов, должна осуществляться комплексно: защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты. Параметры назначаемой электрохимзащиты зависят от исходных данных, таких как диаметр и толщина стенки, сопротивление грунта в районе прокладки, сопротивления изоляции согласно данным завода-изготовителя, т.д.
Основными параметрами в области электрозащиты магистральных трубопроводов, являются электрические, которые делятся на первичные и вторичные.
К параметрам первой группы относятся расчетные сопротивления: переходное и продольное. Вторичными электрическими параметрами являются постоянная распространения тока, входное и характеристическое сопротивление, которые определяют расчетным путем на основании первичных данных [2].
В данной работе представлены результаты расчетов, проведенные по двум участкам (основная нитка 1220 мм и резервная — диаметром 720 мм) магистрального нефтепровода, размещенного в зоне ответственности ЛПДС «Салым». Участок 1 резервной нитки выполнен из стали 15ГСТЮ, диаметр трубопровода 720 мм с толщиной стенки 9 мм. Участок 2 основной нитки диаметром 1020 мм с толщиной стенки 12 мм выполнен из стали 18Г2.
Принимая толщину стенки одинаковой на всей трассе (в порядке исследовательских целей) проведем расчет изменения переходного сопротивления для двух участков трубопровода во времени.
Исходные данные представлены в таблице 1.
Таблица 1
Исходные данные по участкам нефтепроводу
Участок | Параметры трубопровода | |||
Диаметр, м | Толщина стенки, м | Марка стали | Тип изоляционного покрытия | |
1 | 0,72 | 0,009 | 15ГСТЮ | Битумно-полимерная мастика 3,0 мм; термоусаживающаяся лента ПОЛИТЕРМ в один слой 0,7 мм |
2 | 1,02 | 0,012 | 18Г2 | Битумно-полимерная лента ЛИТКОР-НК в два слоя 1,5 мм |
Продольное сопротивление трубопровода R m , Ом/м, определялось по формуле (1):
, (1)
где т — удельное электрическое сопротивление материала трубы, Ом·м, зависящее от марки стали нефтепровода;
D m — диаметр нефтепровода, м;
т — толщина стенки нефтепровода, м. [3]
Переходное сопротивление трубопровода R n , Ом·м 2 , рассчитано по формуле (2):
R п = R из + R р , (2)
где R из — сопротивление изоляционного покрытия трубопровода, Ом·м 2 ;
R р — сопротивление растеканию трубопровода, Ом·м 2 , определяемое по формуле (3):
(3)
где Н т — глубина залегания трубопровода, м;
г — среднее удельное электрическое сопротивление грунта, Ом·м,
Для выбранных участков на основе исходных данных были рассчитаны значения сопротивлений по формулам (1) — (3).
Результаты расчетов сведены в таблице 2.
Таблица 2
Первичные электрические параметры
Участки | Сопротивление | ||
материала трубы, | продольное R т, Ом/м | растеканию R р , Ом·м 2 | |
1 | 2,81·10– 7 | 1,39∙10– 5 | 5058 |
2 | 2,18·10– 7 | 5,74 ∙10– 6 | 4047 |
Для выбранных участков проведены соответствующие расчеты по формулам (1) — (5), и построены графики, отображающие изменение переходного сопротивления трубопровода на период 30 лет с момента ввода в эксплуатацию (рис. 1).
Рис. 1. Прогноз изменения переходного сопротивления трубопроводов
На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы.
- Различие в начальных значениях переходных сопротивлений обусловлено разными физико-химическими характеристиками изоляционных покрытий.
- Постоянной составляющей, влияющей на изменение переходного сопротивления, является сопротивление растеканию трубопровода. Переменной составляющей является начальное сопротивление изоляции.
- Несмотря на существенное (порядка 30 %) различие значений начального переходного сопротивления по сравниваемым вариантам, срок эксплуатации примерно одинаков и составляет около 35 лет.
Литература:
- Магистральные трубопроводы: строительные нормы и правила [Текст]: СП 36.13330.2010: ввод в действие с 1986–01–01. — Москва: Издательство стандартов, 1984. — 84 с. — Текст: непосредственный.
2. ГОСТ 9.602–89. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии (с Изменением № 1): национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: дата введения 1991–01–01, переиздание (1997 г.) с Изменением № 1, утвержденным в декабре 1994 г. (ИУС 3–95) / разработан Министерством ЖКХ РСФСР. — Москва: Стандартинформ, 1985. — Текст: непосредственный.
- Методика определения остаточного ресурса изоляционных покрытий подземных трубопроводов [Текст]: РД 39Р-00147105–025–02: утв. приказом по ГУП «ИПТЭР», от 2002–07–18: ввод в действие с 2002–07–18. — Уфа: УГНТУ, 2002. — 84 с. — Текст: непосредственный.
Основные термины (генерируются автоматически): толщина стенки, переходное сопротивление, участок, антикоррозионная защита, изоляционное покрытие, материал трубы, основная нитка, переходное сопротивление трубопровода, растекание трубопровода, удельное электрическое сопротивление.
Ключевые слова
трубопровод, эксплуатация, сопротивление, изоляция, переходное, продольноетрубопровод, сопротивление, изоляция, переходное, продольное, эксплуатация
Похожие статьи
Особенности
изоляционного покрытия магистрального. ..Отметим, что если бы посчитали переходное сопротивление изоляционного покрытия по результатам диагностики, то увидели бы, что на большей части протяжённости (а может и на всём протяжении трубопровода) оно (переходное сопротивление) не удовлетворяет…
Функционирование электрохимической
защиты линейной части…Основным показателем качества антикоррозионного покрытия (АКП) объектов является его переходное сопротивление, учитывающее старение покрытия, а также появление различного рода дефектов. Методика оценки переходного сопротивления АКП на действующих…
Современные методы мониторинга коррозии | Статья в журнале…
Измерение коррозии методом электрического сопротивления является способом автоматического контроля скорости.
Электрическое сопротивление металла, элемента или сплава
r = удельное сопротивление чувствительного элемента.
Технологические
трубопроводы из пластмассовых труб…Технологические трубопроводы являются особой составляющей в различных производственных процессах, без трубопроводов не
Трубопроводы предназначены для транспортирования жидких и газообразных сред. Наряду с основным технологическим…
Требования, предъявляемые к применению соединительных…
Основными частями этих трубопроводов являются соединительные детали, к которым
соединительные детали трубопровода со стенками толщиной 16 мм и более не
Предел пластического сопротивления для трубы диаметром D = 1420 мм с пределом текучести σт.
Способы повышения энергоэффективности магистрального…
Гидравлическое сопротивление трубопровода зависит от таких факторов, как: вязкость продукта в трубе, режима течения, состояния внутренней поверхности трубы, наличия инородных скоплений и т. д. Составляющие гидравлического сопротивления делят на два…
Методы измерения
удельного сопротивления…Выделяют две группы методов измерения удельного сопротивления полупроводниковых материалов — контактные и бесконтактные. Многие методы основаны на измерении разницы потенциалов на некотором участке образца, через который пропускают электрический ток.
Мобильные ремонтные базы для восстановления линейной части…
— подготовки изоляционного материала; — нанесения изоляционного покрытия
Перемещение труб производится транспортерами. Для перекладки труб предусмотрены
Участки праймирования и нанесения изоляционного покрытия укрыты легким навесом для…
Расчет рабочих характеристик контурных тепловых
трубНеобходимо было создать устройство, которое обладало всеми основными достоинствами обычных тепловых труб, и в то же время было свободно от их недостатков. Такое устройство было создано и получило название контурная тепловая труба (КТТ).
Похожие статьи
Особенности
изоляционного покрытия магистрального…Отметим, что если бы посчитали переходное сопротивление изоляционного покрытия по результатам диагностики, то увидели бы, что на большей части протяжённости (а может и на всём протяжении трубопровода) оно (переходное сопротивление) не удовлетворяет. ..
Функционирование электрохимической
защиты линейной части…Основным показателем качества антикоррозионного покрытия (АКП) объектов является его переходное сопротивление, учитывающее старение покрытия, а также появление различного рода дефектов. Методика оценки переходного сопротивления АКП на действующих…
Современные методы мониторинга коррозии | Статья в журнале…
Измерение коррозии методом электрического сопротивления является способом автоматического контроля скорости.
Электрическое сопротивление металла, элемента или сплава
r = удельное сопротивление чувствительного элемента.
Технологические
трубопроводы из пластмассовых труб. ..Технологические трубопроводы являются особой составляющей в различных производственных процессах, без трубопроводов не
Трубопроводы предназначены для транспортирования жидких и газообразных сред. Наряду с основным технологическим…
Требования, предъявляемые к применению соединительных…
Основными частями этих трубопроводов являются соединительные детали, к которым
соединительные детали трубопровода со стенками толщиной 16 мм и более не
Предел пластического сопротивления для трубы диаметром D = 1420 мм с пределом текучести σт.
Способы повышения энергоэффективности магистрального…
Гидравлическое сопротивление трубопровода зависит от таких факторов, как: вязкость продукта в трубе, режима течения, состояния внутренней поверхности трубы, наличия инородных скоплений и т. д. Составляющие гидравлического сопротивления делят на два…
Методы измерения
удельного сопротивления…Выделяют две группы методов измерения удельного сопротивления полупроводниковых материалов — контактные и бесконтактные. Многие методы основаны на измерении разницы потенциалов на некотором участке образца, через который пропускают электрический ток.
Мобильные ремонтные базы для восстановления линейной части…
— подготовки изоляционного материала; — нанесения изоляционного покрытия
Перемещение труб производится транспортерами. Для перекладки труб предусмотрены
Участки праймирования и нанесения изоляционного покрытия укрыты легким навесом для. ..
Расчет рабочих характеристик контурных тепловых
трубНеобходимо было создать устройство, которое обладало всеми основными достоинствами обычных тепловых труб, и в то же время было свободно от их недостатков. Такое устройство было создано и получило название контурная тепловая труба (КТТ).
Microsoft Word — 025.docx
%PDF-1.6 % 1 0 объект >>>]/OFF[]/Order[]/RBGroups[]>>/OCGs[6 0 R 7 0 R]>>/Pages 3 0 R/StructTreeRoot 8 0 R/Type/Catalog>> эндообъект 5 0 объект >/Шрифт>>>/Поля[]>> эндообъект 2 0 объект >поток 2016-05-06T11:21:01+02:002016-05-06T11:21:01+02:002016-05-06T11:21:01+02:00PScript5.dll Версия 5.2.2application/pdf
Свойства трубы — CP-дизайн
QUICK NAV:
Главная » Свойства трубы
Размер трубы дюймов | Наружный диаметр дюймов | Толщина стен дюймов | Масса за фут | фунтов стерлинговНоминальное сопротивление постоянному току мкОм/фут |
---|---|---|---|---|
2 | 2,375 | 0,154 | 3,65 | 79,20 |
4 | 4.500 | 0,237 | 10,80 | 26,80 |
6 | 6,625 | 0,28 | 19. 00 | 15.20 |
8 | 8,625 | 0,322 | 28,60 | 10.10 |
10 | 10.750 | 0,365 | 40,50 | 7,13 |
12 | 12.750 | 0,375 | 49,60 | 5,82 |
14 | 14.00 | 0,375 | 54,60 | 5,29 |
16 | 16. 00 | 0,375 | 62,60 | 4,61 |
18 | 18.00 | 0,375 | 70,60 | 4,09 |
20 | 20.00 | 0,375 | 78,60 | 3,68 |
22 | 22.00 | 0,375 | 86,60 | 3,34 |
24 | 24.00 | 0,375 | 94,60 | 3,06 |
26 | 26. |