Оборудование и приборы для защиты от коррозии.

Срок службы оборудования для сбора и подготовки газа в основном определяется степенью защиты от коррозии. Коррозия, которой подвергаются подземные сооружения, имеет электрохимический характер, то есть протекает вследствие образования анодных и катодных участков из-за неоднородности металла и окружающего грунта, а также по причине попадания на сооружения блуждающих токов. Особенно опасно коррозия блуждающими токами. Наблюдались случаи сквозного проржавления сооружений через 3-4 месяца после укладки их в грунт.

Организация электрохимической защиты от коррозии состоит из нескольких этапов:

- электрометрическое исследование с целью выявления в земле блуждающих токов, определение наиболее опасных в коррозионном отношении зон как по наличию блуждающих токов, так и по степени агрессивности грунтов;

- строительство средств электрохимической защиты (ЭХЗ) и контроль эффективности их работы как после монтажа каждой установки, так и после окончания строительства всей системы.

К электроизмерительным относятся следующие виды работ:

- измерение коррозионной активности грунтов – по удельному электрическому сопротивлению;

- определение источников блуждающих токов – по величине и знаку разности потенциалов между двумя точками земли, а также по разности потенциалов между проложенными в данном районе подземными металлическими сооружениями и землёй;

- измерение целостности покрытия до укладки газопровода в грунт, обнаружение дефектов в изоляции после укладки газопровода в грунт и измерение переходного сопротивления газопровода методом катодной поляризации;

- проверка соответствия средств ЭХЗ проектным решениям определяется по величине разности потенциала «сооружение – земля», току и напряжению катодных станций, току установок дренажной и протекторной защиты, сопротивлению растекания анодных заземлителей;

- контроль состояния изоляции и эффективности действия ЭХЗ путем определения мест и величин сквозных дефектов в изоляционном покрытии, измерение параметров средств ЭХЗ, защитных токов и потенциалов.

Приборы для измерения напряжений, силы токов и сопротивлений:

- мнгопредельный переносной ампервольтметр М-231, предназначен для измерения постоянных токов и напряжений, в том числе при коррозионных измерениях;

- высокоомный измеритель защитных потенциалов ВВ-1, предназначен для измерения защитных потенциалов на подземных газопроводах с целью определения защищенности от грунтово-почвенной коррозии;

- микроампермилливольтметр самопищущий переносной, предназначен для измерения и записи силы тока и напряжения в цепях постоянного тока. При коррозионных измерениях прибор применяют при длительных измерениях разности потенциалов сооружение земля, например, в полях блуждающих токов;

- интегратор блуждающих токов, предназначен для измерения средних значений потенциалов сооружение – земля. Интегратор осуществляет раздельное интегрирование положительных и отрицательных значений разностей потенциалов;

- измеритель сопротивления заземления, предназначен для измерения сопротивления растеканию заземляющих устройств, удельного сопротивления грунта, а также активных сопротивлений.

Приборы контроля изоляции газопроводов.

Основной вид защиты стальных подземных сооружений от коррозии – изоляционное покрытие внешней поверхности, которое должно быть непроницаемым для почвенного электролита, иметь хорошую адгезию, обладать высоким удельным сопротивлением. Целостность покрытия проверяют в процессе строительства и при эксплуатации сооружений и газопроводов.

Электроискровые дефектоскопы ДЭП-1 и ДЭП-2, предназначены для контроля целостности изоляционного покрытия после его нанесения до укладки сооружений и трубопроводов в грунт. Принцип их действия основан на разнице электрической прочности изоляции и воздуха, заполняющего дефекты покрытия. Дефектоскоп фиксирует звуковой и световой сигнализацией электроискровые пробои между электрощупом и электропроводящей поверхностью в дефектах покрытия.

Дефектоскоп ДИ-74 по принципу действия аналогичен дефектоскопам ДЭП-1 и ДЭП-2. Он предназначен для контроля целостности изоляционных покрытий толщиной от 0,5 до 10 мм.

Приборы для обнаружения сквозных дефектов изоляционного покрытия, предназначаются для контроля состояния изоляционного покрытия в процессе эксплуатации. Все используемые приборы функционально состоят из генератора, преобразующего устройства и приемника. Генератор переменного тока подключается к изолированному трубопроводу, вторая клемма генератора заземляется. Переменный ток генератора стекает с трубопровода в землю через ёмкостное сопротивление трубопровод – грунт и в местах сквозного повреждения изоляционного покрытия, где металл трубопровода имеет контакт с грунтом, причём доля тока, стекающего через дефекты, гораздо значительнее. По протекающим по земле токам, фиксируемым приёмником через преобразующее устройство, можно с достаточной точностью определить место и относительную величину дефекта изоляционного покрытия. В описываемой системе применяются датчик и два типа преобразователей: ёмкостные и индуктивные.

Прибор коррозионных изысканий ПКИ-02 и прикладной программы (ПП) “Монитор”, устанавливаемой на IBM-совместимый компьютер и обеспечивает возможность работы, как в полевых, так и в камеральных условиях.

Принцип действия прибора ПКИ-02 основан на измерении аналоговых значений (ТИ) по четырем каналам с отображением результатов измерений на жидкокристаллическом дисплее, а также преобразовании измеренных значений в цифровую форму, запоминании и долговременном хранении в памяти устройства с целью последующей перезаписи в память компьютера для наблюдения, обработки и архивирования результатов измерений.

Аппаратура нахождения повреждения изоляции АНПИ-К сертификат соответствия №04.001.0101 разработчик УГАТУ, изготовление на БПО "Прогресс".

Предназначена для нахождения бесконтактным и контактным способом мест сквозных повреждений в изоляционном покрытии строящихся и эксплуатируемых металлических трубопроводов, уложенных под различными видами дорожных покрытий, без вскрытия грунта, для определения бесконтактным способом месторасположения и глубины заложения трубопровода, а также для определения месторасположения силовых электрических кабелей под нагрузкой.

УКИ-1К предназначено для:

·        определения мест сквозных повреждений в противокоррозийном покрытии подземных трубопроводов без их вскрытия;

·        интегральной оценки состояния изоляции отдельных участков на основе бесконтактных измерений токов в трубе;

·        точного определения оси трубопровода, кабеля и глубины их залегания;

·        определение места повреждения анодной линии установки катодной защиты.

Галогенный течеискатель БГТИ-7 (батарейный) применяется для проверки герметичности газопроводов, трубопроводов, кабелей связи и других объектов.

Галогенный батарейный течеискатель является переносным прибором и предназначен для контроля герметичности различных систем и объемов, допускающих откачку внутренней полости или заполнение ее хладоном или смесью газов, содержащей галогены.

ТИГ-2 Течеискатель горючих газов, предназначен для обнаружения мест утечек горючих газов (метан, пропан, бутан, водород, ацетилен, пары бензина, пары спирта и др.) в трубопроводах и технологических емкостях, а так же аммиака в аммиачных холодильных установках. Применяется на различных объектах газового и коммунального хозяйств; в авторемонтных предприятиях газобаллонного оборудования; на автомобильных газонаполнительных станциях для заправки автомобилей пропан-бутаном и метаном (АГНС и АГНКС); хладокомбинатах, использующих аммиачные холодильные установки и др. Имеет световую и звуковую сигнализацию (время срабатывания не более 3 сек.); чувствительность не хуже 0,1 об.%; регулятор компенсации фоновой концентрации горючего газа, благодаря этому можно отстроиться от сильно загазованного фона помещения.

Установки катодной защиты, предназначены для катодной поляризации металлического подземного сооружения током, в результате чего потенциал защищаемого сооружения достигает величины, при которой реакция анодного растворения металла практически прекращается. Установки катодной защиты состоят из: катодной станции, анодного заземлителя, соединительных проводов и кабелей. Установки катодной защиты применяются в основном при защите от почвенной коррозии, однако используются и для защиты от блуждающих токов.

Блоки совместной защиты используются при защите нескольких подземных сооружений от одного преобразователя для регулировки защитного тока, втекающего в каждый трубопровод. Как правило, блоки имеют несколько независимых каналов, представляют собой последовательно включенный диод и регулировочный резистор.

Блоки совместной защиты могут также использоваться для установки поляризованных регулируемых перемычек между параллельными или пересекающимися подземными коммуникациями, оборудованными средствами катодной защиты, а также в качестве поляризованных электродренажей при небольших дренажных токах.

Анодные заземлители используются различного типа. Анодные заземлители являются основными элементами поверхностных, глубинных и протяженных анодных заземлений, которые осуществляют электрический контакт положительного полюса преобразователя тока с грунтом, в установках катодной защиты подземных металлических сооружений от коррозии.

Заземлители изготавливаются из стойких к анодному растворению материалов: ферросилид, магнетит, графитопласт, токопроводящий эластомер и др.

Условия эксплуатации анодных заземлителей представлены в таблице 7.4. [31].

Таблица 7.4.

№	Характеристики грунтов	Типы заземлителей
1.	Низкоагрессивные влажные грунты	АЗМ, ММ, ЭР-5, МАЗ
2.	Грунты умеренноагрессивные, сухие	АЗМ, ЭГТ, ММ, ЭР-5, МАЗ
3.	Высокоагрессивные, сильнозасоленные грунты, морская вода	АЗМ, М1, МАЗ
4.	Грунты с глубоким залеганием водоносных пластов	Глубинные АЗ из АЗМ, ЭГТ, ЭР-5, ММ
5.	Системы ЭХЗ промысловых площадок КС, КРС и т.п.	ЭР-2 или глубинные АЗ из ЭТГ, АЗМ, М1
6.	Системы ЭХЗ с протяженными анодными заземлителями	ЭР-2

Заземлители типа АЗМ выполнены в виде цилиндрического электрода с конической частью у контактного узла. Материал заземлителей типа АЗМ-ЗУ высококремнистый коррозионностойкий чугун отличается от материала заземлителей типа АЗМ-3 наличием легирующих добавок хрома или молибдена. Заземлители снабжены гибким медным проводом ПАЗ с усиленной изоляцией в двойной оболочке. В комплект заземлителей входят соединительная муфта, зажим, эпоксидный компаунд.

Скорость растворения заземлителей при плотности тока до 30 А/м2 составляет 0,2 кг/А.год. Номинальный рабочий ток -10 А, рабочая поверхность - 0,29 м2, масса - 33 кг, сечение жилы провода 6...10 мм2, расчетный срок службы - до 20 лет.

Комплект поверхностных заземлителей типа Ml и ММ входят: 24 электрода по 25 кг каждый, длиной 1,5 м и диаметром 50 мм; 6 метров медного кабеля на каждый электрод; 60 метров медного магистрального кабеля для подключения комплекта к преобразователю катодной защиты; соединительные кабельные муфты на базе термоусадочного полиэтилена.

Заземлители типа ЭР-1 выполнены в виде стержней, имеющих рабочую длину 1,67 м и герметичный контактный узел, обеспечивающий подключение соединительного проводника к сердечнику - токовводу. Скорость анодного растворения - не более 0,5 г/А.год. Диаметр электродов - 50 мм. Масса - 5 кг.

Заземлители типа ЭР-2 имеют вид протяженного кабеля и состоят из металлического проводника(токовода), покрытого специальной электропроводной оболочкой из эластомера.

Заземлители типа ЭР-5 и ЭР-6 конструктивно аналогичны электродам ЭР-2, отличаются геометрическими размерами и составом рабочей оболочки.

Заземлители представляют собой плоский электрод, изготовленный из матового титана покрытого слоем магнетита, нанесенного методом плазменного напыления. Контактный узел соединения электрода с кабелем изолирован специальной мастикой и залит пластмассой. Заземлители поставляются четырех модификаций: МАЗ-1, МАЗ-2, МАЗ-3 МАЗ-4.

Установки протекторной защиты

Протекторы предназначены для защиты от коррозии стальных сооружений в грунте и в подтоварной, морской, озерной, речной и грунтовой воде.

Принцип действия протекторной защиты заключается в создании защитного потенциала при протекании тока в гальванической паре сооружение-протектор. Стационарный потенциал протектора имеет более отрицательное значение, чем потенциал металла защищаемого сооружения. В цепи сооружение-протектор последний является анодом, а сооружение - катодом. Ток, стекая с протектора, проходит через электролит, входит в сооружение и подавляет или ограничивает действие коррозионных элементов на его поверхности, а, следовательно, и коррозионное разрушение сооружения.

Протекторы отливаются из магниевых, алюминиевых или цинковых сплавов.

Установки дренажной защиты

Электродренажи применяются для отвода в рельсовую сеть блуждающих токов с трубопроводов – это наиболее простое и эффективное средство защиты от коррозии, вызываемой блуждающими токами, источником которых является электрифицированный постоянным током рельсовый транспорт.

Как правило, электродренажи включают три функциональных элемента:

- устройство защиты от максимальных токов;

- устройство пропуска тока только в одном направлении;

- устройство регулирования защитного тока.

Кроме того, дренажи могут иметь шунт, измерительный прибор и рубильник.

Назначение электрического дренажа – гальваническое соединение рельсов, имеющих отрицательный потенциал, с газопроводом, с положительным потенциалом, в результате чего цепь газопровод-земля-рельс шунтируется цепью электрического дренажа, имеющей меньшее сопротивление и весь блуждающий ток, текущий по трубопроводу дренируется в рельсы.

При недостаточных значениях защитного тока в цепь дренажа дополнительно включается источник постоянного тока. Такая схема называется «усиленным дренажом» и фактически представляет собой установку катодной защиты с подключением плюсовой клеммы станции к рельсам вместо анодного заземления.

Контрольно-измерительные колонки

Универсальные колонки типа УК-1 предназначены для оборудования контрольно-измерительных пунктов (КИП), пунктов диагностики (КДП), соединительных пунктов при монтаже протяженных анодных заземлителей кабельного типа.

В соответствии с назначением предусмотрен ряд модификаций колонок, отличающихся друг от друга конструкцией электромонтажного щитка.

Неполяризующиеся электроды, предназначены для измерения разности потенциалов подземное металлическое сооружение – земля. Электрод состоит из керамического пористого корпуса и медного стержня, опрессовонного поливинилхлоридом. Во внутреннюю часть корпуса заливается насыщенный раствор медного купороса. Оголенный конец медного стержня перед погружением в электролит зачищают наждачной бумагой и промывают раствором медного купороса.

Неполяризующийся электрод устанавливается в шурфе или траншее таким образом, чтобы дно корпуса находилось на уровне оси сооружения на расстоянии 5 – 10 см от стенки трубы. Электрод должен быть установлен на 10 – 15 см ниже уровня промерзания грунта.