Обоснование мероприятий по защите подземных нефтегазопроводов от коррозионного воздействия высоковольтных линий электропередачи переменного тока

• Автор: Яблучанский, Павел Анатольевич
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ОБЗОР ОСНОВНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВЛИЯНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НА ПОДЗЕМНЫЙ ТРУБОПРОВОД
1.1 Краткие сведения о развитии теории электромагнитного влияния линий электропередачи
1.2 Основные исследования влияния линий электропередачи на коррозионного состояние подземного трубопровода
1.3 Исследования коррозионного воздействия переменного тока на трубопровод, оборудованного системой катодной защиты
1.4 Критерии опасного влияния переменного тока на подземные трубопроводы в отечественной нормативной документации
1.5 Методы расчета электромагнитного влияния линий электропередачи на подземный трубопровод
1.6 Основные методы защиты от влияния переменного тока, наведенного на подземный трубопровод
1.7 Цели и задачи исследований
ГЛАВА 2 РАСЧЕТ ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ, НАВЕДЕННОГО ЛИНИЕЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НА ПОДЗЕМНЫЙ ТРУБОПРОВОД
2.1 Методика расчета электромагнитного влияния
2.1.1 Продольная ЭДС взаимоиндукции
2.1.2 Потенциал трубопровода
2.1.3 Напряжение прикосновения
2.1.4 Плотность тока утечки
2.2 Алгоритм расчета электрических потенциалов
2.3 Сравнение результатов вычислений с другими данными
2.3.1 Расчеты по аналитической формуле
2.3.2 Вычисления по программе GDEGS
2.3.3 Вычисления по программам SESTLC, ROW, HIFREQ
2.3.4 Данные, полученные на действующих трубопроводах
2.4 Выводы по главе
ГЛАВА 3 АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ, НАВЕДЕННОЕ НА ТРУБОПРОВОДЕ ПРИ ПЕРЕСЕЧЕНИИ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
3.1 Параметры сближения
3.2 Зависимости наведенного потенциала от профиля опор ЛЭП
3.2.1 Одноцепные опоры с различным расположением фазных проводов
3.2.2 Зависимость наведенного потенциала от пространственного расположения фаз ЛЭП
3.2.3 Двухцепные опоры с вертикальным расположением фаз
3.3 Зависимости наведенного потенциала от параметров трубопровода и удельного сопротивления грунта
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА 4 ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ КОРРОЗИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ЛЭП НА ТРУБОПРОВОД
4.1 Влияние катодной защиты на параметры дефекта
4.2 Оценка предельной глубины коррозионного повреждения
4.3 Методика оценки коррозионной опасности на подземном трубопроводе, пересекающем ЛЭП
4.3.1 Определение плотности тока утечки с дефектов в защитном покрытии
4.3.2 Определение предельной глубины коррозионного повреждения трубы
4.4 Пример использования при проектировании трубопровода
4.5 Мероприятия по устранению коррозионного воздействия ЛЭП на подземный трубопровод
4.6 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследований
Систематизация причин аварий магистральных трубопроводов свидетельствует, что доля отказов трубопроводной системы по причинам коррозионного разрушения составляет более 40%. Обслуживающие трубопроводные системы предприятия, как в России, так и в других странах, направляют большие усилия и средства на повышение надежности этих систем путем совершенствования их противокоррозионной защиты, в том числе на решение проблем коррозионного воздействия на трубопровод электромагнитного поля высоковольтных линий электропередачи переменного тока (ЛЭП).
Установленные нормативными документами критерии опасного влияния ЛЭП на подземный трубопровод, требуют обоснованного выделения зон потенциально опасных в плане возможных коррозионных повреждений как для существующих трубопроводов, при включении их в план первоочередных обследований, так и при проектировании новых, для принятия технических решений, снижающих это влияние до безопасного уровня. Необходимость применения мероприятий по защите трубопровода от опасного влияния ЛЭП определяют исходя из величины плотности тока на возможном дефекте в защитном покрытии.
Единой методики оценки величины влияния ЛЭП на подземный трубопровод, применимой для всех возможных ситуаций, не разработано. Применяемые методы оценки влияния ЛЭП на пересечении с трубопроводом не учитывают в полной мере всех факторов, существенно влияющих на величину плотности тока через дефект в защитном покрытии трубопровода. Предлагаемые методы оценки путем решения системы линейных уравнений громоздки и требуют наличия доступных сертифицированных программных продуктов.
Отсутствие доступных методик оценки величины влияния ЛЭП вызывает, кроме того, большие трудности при реализации технических условий на

Комплексы взаимного магнитного сопротивления Ёи, для каждого из проводов (фаз) трехпроводной линии и однопроводной подземной линии вычисляются с использованием формулы (2.2).
Этот подход может применяться для расчета комплекса суммарной продольной ЭДС взаимоиндукции Ё в однопроводной элементарной линии, наведенной влияющей линией, состоящей из любого количества проводов (фаз).
2.1.2 Потенциал трубопровода
Для расчета распределения по трубопроводу комплекса электрического потенциала й,(х), вызванного продольной Ё взаимоиндукции, наведенной в трубопроводе магнитным влиянием ЛЭП, предлагается простой метод, применимый для любых видов сближений и пересечений. Расчетная схема сближения элемента ЛЭП с трубопроводом представлена на рисунке 2.4.
Для выполнения расчетов должны быть известны, так называемые, первичные и вторичные параметры трубопровода [56].