Совершенствование методик идентификации и оценки опасности источников блуждающих токов, воздействующих на магистральные нефтегазопроводы

• Автор: Фуркин, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ухта
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ
1.1 Виды источников блуждающих токов
1.1.1 Классические источники блуждающих токов (техногенного характера)
Электрифицированные железные дороги
Линии электропередач постоянного тока
Установки катодной защиты и соседние защищаемые сооружения
Воздушные высоковольтные ЛЭП переменного тока
1.1.2 Неклассические источники блуждающих токов (природного характера)
1.2 Методы защиты трубопроводов от действия блуждающих токов
1.2.1 Катодная защита
1.2.2 Электродренажная защита
1.2.3 Односторонне поляризованные протекторы
1.2.4 Токоотводы
1.2.5 Изолирующие фланцевые соединения и вставки электроизолирующие
1.3 Цель и задачи исследований
ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОМПЛЕКСА МЕТОДИК ДЛЯ ОЦЕНКИ ОПАСНОСТИ И ЛОКАЛИЗАЦИИ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ, ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НА МНОГОНИТОЧНЫЕ НЕФТЕГАЗОПРОВОДЫ
2.1 Методика поиска участков МГ, подверженных воздействию блуждающих токов
2.1.1 Сущность методики
2.1.2 Оборудование
2.1.3 Порядок проведения измерений
2.1.4 Анализ полученных результатов
2.2 Методика определения стороны натекания блуждающего тока на участок трубопровода и синхронности изменения потенциала «труба-земля»
2.2.1 Сущность методики
2.2.2 Оборудование
2.2.3 Порядок проведения измерений
2.2.4 Анализ полученных результатов

2.3 Оценка связи потенциала с токами промышленной частоты
2.3.1 Сущность методики
2.3.2 Оборудование
2.3.3 Порядок проведения измерений
2.3.4 Анализ результатов
2.4 Методика определения местоположения источника блуждающих токов (векторный метод)
2.4.1 Сущность методики
2.4.2 Оборудование
2.4.3 Порядок проведения измерений
2.4.4 Анализ полученных результатов
2.5 Методика поиска потенциальных зон
2.5.1 Сущность методики
2.5.2 Оборудование
2.5.3 Порядок проведения измерений
2.5.4 Анализ полученных результатов
2.6 Оценка опасности источника
2.7 Выводы по главе
ГЛАВА 3. ПРОВЕДЕНИЕ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ИСТОЧНИКА БЛУЖДАЮЩЕГО ТОКА НА УЧАСТКЕ ГАЗОПРОВОДА «ПУНГА-ВУКТЫЛ»
3.1 Общие сведения об объекте исследования
3.1.1 Характеристика района
3.1.2 Характеристика трубопроводов
3.1.3 Средства ЭХЗ участка МГ
3.2 Стандартные методы коррозионного обследования
3.2.1 Методика поиска участков МГ, подверженных воздействию блуждающих токов
3.2.2 Анализ работы систем электрозащиты
3.3 Исследование действия блуждающих токов
3.3.1 Определение активной стороны воздействия блуждающих токов относительно коридора МГ
3.3.2 Оценка связи потенциала с токами промышленной частоты

3.3.3 Определение направления и местоположения источника блуждающих токов (векторный метод)
3.4 Оценка степени влияния блуждающих токов
3.4.1 Анализ поперечного градиента потенциала
3.4.2 Определение силы и направления тока
3.4.3 Оценка степени опасности коррозии в знакопеременных зонах
3.5 Результаты шурфовки
3.6 Выводы по главе
ГЛАВА 4. ЛАБОРАТОРНЫЕ И СТЕНДОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПРОТЕКАЮЩЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ПОТЕНЦИАЛ «ТРУБА-ЗЕМЛЯ»
4.1 Лабораторные испытания
4.1.1 Образцы для испытаний
4.1.2 Имитатор трассы трубопровода
4.1.3 Модель станции катодной защиты
4.1.4 Измерительные приборы и оборудование
4.1.5 Подготовка к измерениям
4.1.6 Определение влияния постоянного тока, протекающего по трубопроводу, на потенциал «труба-земля»
4.1.7 Определение величины поляризационного потенциала модели трубопровода при воздействии источника постоянного блуждающего тока с наложенной переменной

составляющей
4.1.8 Оценка эффективности станции катодной защиты по смещению потенциала «труоа-земля» в условиях протекающего по трубопроводу постоянного тока
4.2 Полевые испытания
4.2.1 Характеристики исследуемого участка
4.2.2 Измерительные приборы и оборудование
4.2.3 Методика проведения измерений
4.2.4 Анализ результатов полевых испытаний
4.3 Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ИДЕНТИФИКАЦИИ И ОЦЕНКЕ ОПАСНОСТИ НЕКЛАССИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ БТ
5.1 Идентификация неклассического источника блуждающего тока
5.2 Оценка опасности влияния блуждающего тока

1 - источник питания; 2 - защищаемая конструкция; 3 - анодное заземление;
4 - металлические проводники; 5 - грунт; 6 - электрод сравнения;
7 - вольтметр Рисунок 1.13 - Схема катодной защиты
При выборе места расположения заземления катодной установки, работающей в поле блуждающих токов, заземлители следует располагать в точках с устойчивыми отрицательными потенциалами по отношению к защищаемому сооружению, иначе действие рабочего заземления как токоотвода будет противоположно действию токов самой катодной установки и будет ухудшать защиту сооружения [67].
Катодная защита регулируется путем поддержания необходимого защитного потенциала, который установлен требованиями ГОСТ 9.602-2005 [22].
В последнее время используются автоматические катодные станции, позволяющие следить за колебаниями потенциала на подземном сооружении и постоянно поддерживать величину заданного результирующего потенциала подземного металлического сооружения относительно окружающей среды.
Такая система контроля и регулирования работает надежно в том случае, если автоматическая катодная станция подключается в устойчивой анодной зоне, которая во времени не изменяет своего положения. В противном случае такая система оказывается не эффективной.