13.4. Изоляция трубопровода и электрохимзащита

13.4.1. Изоляция трубопровода

Современное строительство магистральных трубопроводов в основном осуществляется трубами с заводским изоляционным покрытием. Однако в отдалённых районах в случае отсутствия специализированных транспортных средств изоляционное покрытие может исполняться на месте в трассовых условиях. В этих случаях изоляция выполняется отдельно для каждого звена труб или после сварки трубопровода в нитку.

При сооружении трубопровода из труб с заводской изоляцией индустриализация строительства повышается, в результате чего сокращаются затраты на перегрузку и транспортировку изоляционных и сопутствующих материалов, число механизмов и численность работающих.

Для механизированной прокладки участков газопровода из труб с заводской изоляцией используется комплекс машин ИС142 для очистки и изоляции стыков (рис.13.19).

Рис. 13.19. Комплекс ИС142 для очистки и изоляции сварных стыков труб с заводской изоляцией в трассовых условиях

Трубы, поступающие на трассу без изоляции, очищаются и изолируются после сварки в нитку. Для этих целей применяются комбинированные изоляционно-очистные машины ОМ1423П (см. рис. 13.20 – 13.21).

Рис. 13.20. Комплекс работ по очистке и изоляции сваренных труб комбайном ОМ 1423П на трассе	Рис. 13.21. Насадка комбайна ОМ 1423П на трубу (на заднем плане видны трубоукладчики, поддерживающие трубу над дном траншеи)

13.4.2. Электрохимзащита трубопроводов

Защита трубопроводов от почвенной коррозии осуществляется катодной поляризацией трубы при помощи установок катодной защиты. В качестве преобразователей для установок катодной защиты использованы станции ПАСК, ТДЕ-9, АРТЗ (мощностью 3 и 5 кВт), которые устанавливаются на металлические рамы или железобетонные фундаменты. На строящихся и эксплуатируемых нитках системы трубопроводов широко применяются комплектно-блочные устройства катодной защиты с питанием от сети низкого (УКЗН) и высокого (УКЗВ) напряжения. Их применение позволяет почти в 2 раза сократить сроки монтажа на трассе, ускорить ввод в эксплуатацию электрохимической защиты и повысить надежность ее функционирования.

В качестве анодных заземлений устанавливались глубинные анодные заземления из стальных труб 219X8 и поверхностные горизонтальные заземления от электродов ЭГТ-2000(2500). Воздушная линия постоянного тока от преобразователей до анодного заземления выполнялась голым сталеалюминевым проводом АС-70, который подвешивается на железобетонных опорах.

В местах, где по местным условиям невозможно выполнить воздушную линию, прокладывается кабель марки АВРГ-0,66 площадью сечения 70 мм². Электроснабжение преобразователей для катодной защиты предусматривается от воздушной вдольтрассовой линии через КТП.

Для защиты газопроводов от блуждающих токов на пересечении с электрифицированными железными дорогами устанавливают поляризованные электродренажи ПД-ЗА. Контроль защищенности трубопроводов при наличии электрохимической защиты осуществлялся с помощью измерения потенциала труба - земля. Для выполнения указанных измерений на каждой нитке через 1 км устанавливаются контрольно-измерительные пункты.

На пересечениях системы газопроводов с различными подземными коммуникациями и кабелями связи в металлической оболочке предусмотрена совместная защита при помощи регулируемых перемычек с блоком БДЗ-50, которые соединяются с защищаемыми коммуникациями при помощи кабеля марки АВРГ-0,66.

Для электрохимической защиты трубопроводов от коррозии применяют установки катодной, протекторной, электродренажной защиты, изолирующие фланцы, электрические перемычки и другие вспомогательные устройства, определяемые проектом с учетом конкретных условий трассы. Для этих целей создаются станции катодной защиты (СКЗ).

СКЗ – это комплекс сооружений для поляризации трубопровода внешним током, генерирующим постоянный ток или выпрямляющим переменный и образующим электрическую цепь между искусственно созданным анодом и катодно-защищаемым трубопроводом. В состав СКЗ входят: источник постоянного (выпрямленного) тока, анодное заземление, катодный вывод трубопровода и электролинии (провода, кабель, шины).

В зависимости от вида источника тока СКЗ могут быть с питанием от ЛЭП с напряжением 0.4, 6 и 10 кВ или с собственным автономным электроснабжением.

Анодное заземление СКЗ предназначено для создания внутренней цепи СКЗ при наложении на трубопровод внешнего тока. Применяют анодные заземления следующих типов:

- по применяемым материалам: стальные, ферросилидные, графитированные, угольные;

- по размещению рабочих электродов: вертикальные, горизонтальные, комбинированные;

- по конструкции рабочих электродов - трубчатые, стержневые, фасонные.

При установке стального анодного заземления в электропроводящий нейтральный заполнитель вводят коксовую, угольную (антрацитовую) мелочь или графитовую крошку, благодаря чему срок службы заземления увеличивается. В табл. 13.5 приведены материалы анодного заземления и пределы изменения потери массы электрода.

Таблица 13.5 Потери массы в зависимости от материала электрода

Материал электрода	Рекомендуемые условия для применения			Вероятные пределы изменения потери массы электрода, кг/(А*г)
	по удельному электрическому сопротивлению, Ом*м	по влажности	по анодной плотности тока, мА / дм2
1	2	3	4	5
Сталь	> 100	-	100	0.9 - 10
Сталь в коксовой засыпке	>20	Малоувлажненные грунты	100	1 - 1,5
Сталь в коксобетоне	>20	Болотистые и обводненные грунты	80	0.6 – 1.2
Железокремний	<30	Малоувлажненные грунты	100	0.3 – 0.6
Железокремний в коксовой засыпке	≤30	То же	80	0.12– 0.2
Графитированный	≤100	-	80	0.9 – 1.2
Графитированный в коксовой засыпке	≤50	Малоувлажненные грунты	80	0.2 – 0.5
Графитопласт	-	Влажные грунты	40	0.7 – 1.0
Графитопласт в коксовой засыпке	≤30	Малоувлажненные грунты	40	0.5 – 0.8

Анодные заземлители типа АК предназначены для устройства заземлений в установках катодной защиты трубопроводов, коммуникаций насосных и компрессорных станций.

Для сооружения электрохимической защиты (ЭХЗ) магистральных трубопроводов от коррозии применяют установки катодной, протекторной, дренажной защиты, электрические перемычки и сопутствующие им конструктивные узлы типового проектирования и изделия централизованного изготовления.

Оборудование, изделия и материалы, применяемые при монтаже ЭХЗ, должны соответствовать спецификациям проекта, государственным стандартам или техническим условиям и иметь соответствующие сертификаты, технические паспорта, удостоверяющие качество оборудования, изделий и материалов. Монтаж ЭХЗ преимущественно выполняют с помощью механизированных методов с использованием укрупненных узлов. При этом должны быть предусмотрены:

- высокая степень готовности монтажных конструкций и узлов, которые собирают и изготовляют в монтажно-заготовительных мастерских, исключая доводочные и доделочные операции при монтаже и установке этих конструкций и узлов в проектное положение;

- применение при монтаже механизированного инструмента, специальных приспособлений, машин, механизмов;

- рациональное совмещение строительных и монтажных работ.

Работы по сооружению ЭХЗ осуществляют в две стадии. В первой стадии выполняют следующие работы:

- разметка трасс ЛЭП и кабелей, подготовка строительной площадки;

- разработка грунта под монтируемое оборудования и токопроводящих линий;

- прокладка подземных кабелей;

- монтаж катодных и контрольных электрических выводов от трубопровода;

- доставка или закладка в сооружаемые фундаменты несущих опорных конструкций, подставок, рам для монтажа оборудования.

Работы первой стадии ведут одновременно с основными строительными работами на линейной части трубопровода.

Во второй стадии осуществляют работы по установке оборудования, подключению к нему электрических кабелей, проводов и индивидуальное опробование электрических коммуникаций и установленного оборудования. Работы второй стадии выполняют, как правило, после окончания основных видов строительных работ и одновременно с работами специализированных организаций, осуществляющих пуск и опробование установок ЭХЗ по совмещенному графику.

Части установок ЭХЗ, которые размещены под землей, засыпают только после того, как они освидетельствованы, получено письменное согласие на их засыпку от представителей заказчика и оформлен двухсторонний акт на открытые работы. Разметку мест установки устройств ЭХЗ (если они не указаны в проекте) осуществляют заказчик и проектная организация при участии организации, монтирующей ЭХЗ в сроки, согласованные заинтересованными сторонами.

Отступления от проектных решений при выполнении строительно-монтаж­ных работ заказчик должен согласовать с проектной организацией. Устройство всех установок (сооруже­ний) ЭХЗ трубопроводов и питающих линий электропередачи, а также их включение и наладка должны быть полностью закончены к моменту сдачи тру­бопровода в эксплуатацию.

При сооружении ЭХЗ следует соблюдать требования к монтажу отдельных видов оборудования ЭХЗ, установленные в технической документации заводов-изготовителей оборудования, в технических условиях и других нормативных документах, утвержденных в установленном порядке.