Анализ, управление и обработка информации в системах катодной защиты газопроводов

• Автор: Василенко, Антон Федорович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 146 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1 Цели и задачи систем коррозионного мониторинга электрохимической защиты газопровода. Анализ развитиясистем коррозионного мониторинга

1.1 Электрохимическая защита газопроводов

1.2 Современное состояние вопроса построения систем коррозионного мониторинга.

1.3 Анализ .технологических подходов построения систем коррозионного мониторинга.

1.4 Постановка научной задачи и частные задачи исследования.

1.5 Выводы

2 Разработка информационной модели системы коррозионного мониторинга

2.1 Анализ математического моделирования растекания тока в грунте.

2.2 Разработка методики системного анализа предметной области параметров

2.3 Разработка структуры системы коррозионного мониторинга
2.4 Методика построения памяти и базы данных контроллера
2.5 Модернизация автомата состояний протокола обмена
с возможностью отправки аварийных сообщений.
2.6 Методика передачи данных по каналу связи
2.7 Методика функционирования контроллера ЭХЗ для КИП.
2.8 Разработка методики построения системы коррозионного мониторинга.
2.9 Автономная система коррозионного мониторинга
2. Выводы.
3 Алгоритмическое и программное обеспечение системы коррозионного мониторинга.
3.1. Разработка структурной схемы элементов контроллеров ЭХЗ
3.2 Разработка алгоритмического обеспечения контроллеров ЭХЗ
3.3 Разработка программного обеспечения контроллеров ЭХ3
3.4 Разработка экспериментальной системы коррозионного мониторинга с использованием пакета.
3.5 Выводы.
4 Оценка эффективности разработки системы коррозионного мониторинга электрохимической защиты газопроводов
4.1 Стадии и этапы создания автоматизированной системы
коррозионного мониторинга
4.2 Виды работ по обслуживанию, текущему и капитальному ремонту системы ЭХЗ.
4.3 Расчет стоимости внедрения системы коррозионного мониторинга.
4.4 Расчет экономического эффекта от применения системы
коррозионного мониторинга
4.5 Расчет эффективности применения системы коррозионного
мониторинга системы ЭХЗ
4.6 Выводы.
Заключение
Список использованных источников


Станция катодной защиты (СКЗ) представляет собой управляемый выпрямитель и является основным активным элементом электрохимической защиты газопроводов []. От технических характеристик СКЗ и её режимов работы зависит величина натекающего на газопровод защитного тока и, следовательно, защищенность газопровода [, ]. Рисунок 1. КИП устанавливаются между СКЗ по ходу газопровода через 0- м. Как правило; КИП оборудуются стационарным электродом сравнения‘длительного действия. КИП, а также датчиком скорости коррозии [] позволяющим прогнозировать величину коррозионного разрушения газопровода. Защитный потенциал является основным критерием позволяющим определить степень защищенности газопровода. При защитном-потенциале в диапазоне- от минус 0, В5 до минус 3;5 В* электрохимические коррозионные процессы практически прекращаются. Различают два вида защитного потенциала: суммарный (с омической составляющей), и поляризационный (без омической составляющей). В систему ЭХЗ может входить множество вспомогательного оборудования, набор которого определяется топологией газопровода и принятыми проектными решениями []. Главной целью построения системы коррозионного мониторинга (СКМ) является обеспечение систематической оценки эффективности систем защиты от коррозии, контроль коррозионного состояния защищаемого сооружения, регистрация и анализ причин коррозионных повреждений, а также принятие профилактических мер по их предупреждению []. На основе контроля и анализа указанной-информации должна проводиться своевременная корректировка параметров системы защиты от коррозии, обеспечивающая заданную степень защиты []. ЭХЗ. Развитие систем коррозионного мониторинга условно можно разделить на три этапа. Первый этап был связан с развитием вычислительной техники и микропроцессорных устройств в -х, -х годах прошлого столетия. Разрабатываемые и внедряемые в то время системы телемеханики и автоматики в основном были направлены на* автоматизацию процесса транспортировки газа и лишь в незначительной степени затрагивали систему электрохимической защиты, в частности близко расположенные объекты или объекты повышенной опасности. Процесс контроля удаленных объектов ЭХЗ производился в ручном режиме. В целом о самостоятельном направлении мониторинга ЭХЗ говорить не приходилось ввиду того, что ЭХЗ была лишь вспомогательным направлением электроснабжения газотранспортной системы [1, , , ]. Отделение электрохимической защиты в отдельное направление произошло во второй половине -х, -х годах. Этот процесс был связан с появлением первых систем коррозионного мониторинга. В частности, в и годах компанией «Shell Oil Company» Хьюстон, США были получены первые патенты на систему мониторинга катодной защиты. Процесс мониторинга катодной защиты производился в большей степени в ручном режиме с незначительным применением автоматизированных систем. Третий этап развития систем коррозионного мониторинга был связан с бурным развитием радиосетей стандарта GSM в начале -х годов. ЭХЗ. Использование сетей GSM позволило производить автоматизированный мониторинг объектов ЭХЗ. С года компанией «Газпром» ведется разработка автоматизированной системы коррозионного мониторинга «АРМ ЭХЗ» позволяющей контролировать защищенность газопровода в любой его точке в режиме реального времени [, , ]. Анализ существующих систем коррозионного мониторинга является необходимой задачей. Важность данной работы в том, что позволяет определить приоритетные направления развития в этой области []. Повышение надежности газотранспортной системы является одной из ключевых задач ОАО «Газпром». Одним из способов повышения надежности является построение автоматизированный системы коррозионного мониторинга с использованием самых передовых технологий в этой области [2, ]. В - годах руководством ОАО «Газпром» было принято решение о разработке «Подсистемы контроля и управления средствами защиты от коррозии филиала эксплуатационной организации ОАО «Газпром». Одной из подсистем является система коррозионного мониторинга. В году были утверждены технические требования на подсистему контроля и управления средствами защиты от коррозии, включающую систему коррозионного мониторинга [, ].