6 Строительство систем электрохимической защиты
Общие вопросы.
Вопросы по контролю за строительством эхз.
6.2.1 Вопрос: Назначение системы ЭХЗ?
Ответ: Система ЭХЗ - это комплекс средств электрохимзащиты, установленные на всем протяжении МН и обеспечивающие защиту всего объекта.
Средства ЭХЗ - это средства, используемые для защиты от подземной коррозии наружной поверхности трубопроводов, резервуаров, кабельных линий связи и их элементов, методом катодной поляризации постоянным током.
К средствам электрохимической защиты МН относятся:
установки катодной защиты;
установки протекторной защиты;
установки дренажной защиты;
блоки совместной защиты;
блоки регулируемого сопротивления;
соединительные кабельные линии и перемычки совместной защиты;
контрольные кабели от КИП до системы линейной телемеханики;
контрольно-измерительные пункты;
контрольно-диагностические пункты;
электроды сравнения (медно-сульфатные в т. ч. с датчиками потенциала, би-металлические);
блоки пластин-индикаторов скорости коррозии;
анодные заземления (в т.ч. протяженные);
изолирующие фланцы;
оборудование дистанционного контроля установок ЭХЗ установленное в установках катодной защиты.
НТД: (РД-33.040.99-КТН-210-10)
6.2.2 Вопрос: Способ подключения ЭХЗ к трубопроводу?
Ответ: Приварку выводов ЭХЗ (основного и резервного) к магистральным трубопроводам следует выполнять следующими методами:
термитной сваркой к поверхности трубопровода
Схема присоединения кабелей катодных выводов и шунтирующих перемычек
1 – огнепроводный шнур замедленного горения, 2 - крышка тигель-формы, 3 - термоподжиг, 4 - корпус тигель-формы, 5 – термитная смесь, 6 - мембрана, 7 - литниковая камера, 8 - провод вывода ЭХЗ в изоляции, 9 - стенка трубопровода, 10 - зачищенный от изоляции провод вывода ЭХЗ
Схема установки многоразовой тигель-формы с термитной смесью на трубопровод
ручной дуговой сваркой к продольным или кольцевым швам трубопровода
Размеры переходной пластины для приварки выводов ЭХЗ к кольцевым или продольным швам и к поверхности трубопровода
1 - стенка трубопровода; 2 - облицовочный слой кольцевого сварного шва;
3 - переходная пластина; 4 - швы приварки переходной пластины к кольцевому сварному шву; 5 - стальной вывод ЭХЗ; 6 - угловые швы приварки вывода ЭХЗ к переходной пластине
Схема приварки вывода ЭХЗ к кольцевому шву трубопровода через переходную пластину
приварка выводов ЭХЗ ручной дуговой сваркой к магистральным трубопроводам с толщиной стенки от 5 мм производится при давлении в трубопроводе в соответствии с требованиями РД-23.040.00-КТН-386-09. Приварка выводов ЭХЗ ручной дуговой сваркой к магистральным трубопроводам с толщиной стенки менее 5 мм осуществляется на освобожденном и очищенном от продукта трубопроводе.
НТД (ОТТ-25.160.00-КТН-068-10)
6.2.3 Вопрос: На сколько стадий подразделяются работы по устройству ЭХЗ и какие виды работ относятся к этим стадиям?
Ответ: Работы по сооружению электрохимической защиты необходимо осуществлять в две стадии.
На первой стадии необходимо выполнять следующие работы:
разметку трасс участка производства работ, ЛЭП и кабелей, подготовку строительной площадки;
выбор и обустройство места для хранения оборудования, монтажных узлов, деталей, метизов, инструментов и материалов;
доставку землеройной техники, машин и механизмов;
подготовку участка для производства работ;
доставку оборудования установки катодной защиты, монтажных узлов, деталей, метизов, инструмента, приспособлений и материалов;
разработку грунта в траншеях и котлованах. Обратную засыпку с трамбовкой после установки оборудования и кабелей до уровня, указанного в рабочей документации;
сооружение анодных и защитных заземлений, монтаж и укладку протекторов;
прокладку подземных коммуникаций;
монтаж катодных и контрольных электрических выводов от трубопроводов, а также контактных соединений анодных, защитных заземлений и протекторных выводов;
установку и закладку в сооружаемые фундаменты несущих опорных конструкций для монтажа оборудования.
При этом хранить оборудование, катодные установки и электродренажную защиту, монтажные узлы, метизы, детали, инструмент, приспособления и материалы на участке производства работ следует в одном, защищенном от атмосферных осадков месте.
Работы первой стадии следует вести одновременно с основными строительными работами по технологической части трубопровода.
Во второй стадии необходимо осуществлять работы по установке оборудования, подключение к нему электрических кабелей, проводов и индивидуальное опробование электрических коммуникаций и установленного оборудования.
Работы второй стадии должны быть выполнены, как правило, после окончания основных видов строительных работ и одновременно с работами специализированных организаций, осуществляющих пуск, опробование и наладку средств и установок электрохимической защиты по совмещенному графику.
НТД (ВСН 009-88)
6.2.4 Вопрос: Когда допускается засыпка грунтом подземных частей установок ЭХЗ?
Ответ: Части установок электрохимической защиты, которые размещены под землей, можно засыпать грунтом только после того, как они освидетельствованы, получено письменное согласие на их засыпку от представителя заказчика и оформлен двусторонний акт на скрытые работы. Качество изоляции контактных соединений анодных и защитных заземлений, а также протекторных установок перед засыпкой грунтом должно быть проверено искровым дефектоскопом напряжением 20 кВ. Перечень исполнительной документации приведен в рекомендуемом приложении.
НТД (ВСН 009-88)
6.2.5 Вопрос: Что обозначает термин «катодная защита»?
Ответ: Катодная защита – это торможение коррозионного процесса посредством сдвига потенциала контактирующих с электролитом участков трубопровода в сторону более отрицательных значений, чем потенциал свободной коррозии этих участков.
НТД (РД 29.200.00-КТН-100-10)
6.2.6 Вопрос: Что такое «блуждающие токи»?
Ответ: Блуждающие токи - это токи в земле, возникающие вследствие работы посторонних источников постоянного или переменного тока (электрифицированный транспорт, сварочные агрегаты, устройства электрохимической защиты посторонних сооружений и пр.).
НТД (РД 29.200.00-КТН-100-10)
6.2.7 Вопрос: Что такое «анодное заземление»?
Ответ: АЗ – это устройство, обеспечивающее стекание защитного тока в землю.
НТД (РД 29.200.00-КТН-100-10)
6.2.8 Вопрос: Что такое «протектор (гальванический анод)»?
Ответ: Электрод, выполненный из металла или сплава, имеющего более отрицательный потенциал, чем металл защищаемого трубопровода.
НТД (РД 29.200.00-КТН-100-10)
6.2.9 Вопрос: Что такое «катодный вывод»?
Ответ: Устройство, обеспечивающее электрический контакт металлической стенки трубопровода с измерительным прибором или средством ЭХЗ, расположенным на поверхности земли.
НТД (РД 29.200.00-КТН-100-10)
6.2.10 Вопрос: Что такое «дренажная линия»?
Ответ: Проводники, соединяющие минусовую клемму источника постоянного тока с трубопроводом (катодная дренажная линия) и плюсовую клемму – с анодным заземлением (анодная дренажная линия); проводники, соединяющие трубопровод через СДЗ (станция дренажной защиты) с источником блуждающих токов.
НТД (РД 29.200.00-КТН-100-10)
6.2.11 Вопрос: В течении какого периода должны быть включены в работу средства ЭХЗ трубопроводов?
Ответ: Средства ЭХЗ, предусмотренные проектной документацией, следует включать в работу в зонах блуждающего тока в течение периода не более 1 месяца после укладки и засыпки участка МН, а в остальных случаях – в течение периода не более 3 месяцев.
НТД (РД-33.040.99-КТН-210-10)
Пуск и опробование электрохимической защиты трубопроводов от коррозии (ЭХЗ) необходимо осуществлять до промерзания или после оттаивания грунта в два этапа:
I этап - пуск и опробование отдельных средств и установок электрохимической защиты;
II этап - пуск, опробование и наладка системы электрохимической защиты от коррозии участка трубопровода.
Пуск и опробование отдельных установок электрохимической защиты следует выполнять по мере завершения их монтажа в соответствии с требованиями проекта на электрохимическую защиту, ВСН 009-88 и СНиП III-42-80.
Пуск и опробование устройств и установок необходимо осуществлять не ранее чем через 8 дней после окончания монтажа анодного заземления и протекторных установок.
Пуск, опробование и наладка системы ЭХЗ от коррозии участка трубопровода, имеющего совместную защиту с другими сооружениями, следует выполнять в присутствии персонала заинтересованных организаций. При проверке влияния средств и установок электрохимической защиты построенного участка на смежное сооружение должен быть составлен акт контрольных измерений.
НТД (ВСН 009-88)
6.2.12 Вопрос: Что контролируется при монтаже глубинных анодных заземлителей (ГАЗ)?
Ответ:
глубина скважин, траншей для установки анодных заземлителей;
установка заземлителей в скважины, траншеи сразу после бурения, разработки;
заполнение скважины электродов - заземлителей глиняным раствором или коксовой мелочью (согласно проекта);
засыпка траншеи до и после укладки заземлителя слоем коксовой мелочи толщиной не менее 100мм.;
засыпка верхней части слоем песка или гравия с послойным уплотнением;
закрепление проводов электродов - заземлителей в вертикальном положении;
изоляция мест контактных соединений с заливкой проводов и кабелей битумной мастикой.
НТД (ОР-91.200.00-КТН-230-10)
6.2.13 Вопрос: Что контролируется при пуске и опробовании ЭХЗ участка трубопровода?
Ответ:
Пуск и опробование установок катодной защиты:
измерение величины сопротивления растеканию тока защитного заземления источника тока (преобразователя) катодной защиты (не должна превышать проектной);
измерение величины сопротивления растеканию тока анодного заземления;
измерение разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа УКЗ, неполяризующийся медно-сульфатный электрод сравнения установить на поверхности земли над трубопроводом, измерительный прибор подключить к трубопроводу через КИП;
измерение естественной разности потенциалов «труба-земля» при выключенных УКЗ в точке дренажа;
проверка правильности подключения выходных клемм преобразователя;
проверка работоспособности преобразователя во всех диапазонах регулирования (контроль изменения выходного напряжения);
испытание УКЗ в максимальном режиме в течение не менее 72 часов (максимальное значение силы тока);
установка проектного значения силы тока на выходе УКЗ, зафиксировать значение выходного напряжения и через 24 часа измерить разность потенциалов «труба-земля» в точке дренажа.
Определение защитных потенциалов трубопровода методом катодной поляризации:
контроль отсутствия электрического контакта неизолированной части трубопровода с землей;
отсутствие электрических и технологических перемычек с другими сооружением и оборудованием;
место расположения временного анодного заземления;
измерение потенциала трубопровода относительно медно-сульфатного электрода сравнения при отключенном источнике постоянного тока на конце трубопровода;
включение источника питания и установка требуемого значения силы тока;
измерение разности потенциалов «труба-земля» в конце участка после 3 часов работы;
обработка результатов, определение смещение потенциала и его сравнение с нормированным значением.
3. Контроль оформления исполнительной документации.
НТД (ОР-91.200.00-КТН-230-10)
6.2.14 Вопрос: Определение катодной поляризации. Механизм электрохимической коррозии металлов.
Ответ: Катодная поляризация – это определение качества изоляционного покрытия по смещению потенциала с омической составляющей (разности потенциалов "труба-земля") и силе поляризующего тока, вызывающей это смещение.
НТД (ГОСТ Р 51164-98)
6.2.15 Вопрос: Определение защитного потенциала. Значение минимального и максимального защитного потенциала в соответствии с ГОСТ Р 51164-98
Ответ: Защитный потенциал - это катодный потенциал, предотвращающий коррозионный процесс.