Протекторная защита магистрального газопровода от коррозии

 

Прутковые (ленточные) магниевые  протекторы применяют при защите магистральных трубопроводов от коррозии в грунтах с удельным электрическим сопротивлением грунта (ρ_гр) до 300 Ом∙м. Их изготавливают из Mg-95, содержащего 99,95% этого металла.

При изготовлении магниевые прутки наматывают на кабельные барабаны. Строительная длина прутка – 1км.

В середине прутка запрессован  стержень из стальной оцинкованной проволоки, используемой для армирования и  обеспечения контакта (таблица 5).

Рис. 2.  Конструкция  пруткового магниевого протектора

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

Типы и размеры  магниевых прутковых протекторов

Тип протектора	Вид сечения	Площадь,  м2	Размеры, мм			Масса 1м  протектора, кг
			а	б	в
ПМП 20х10		200	20	10	-	0.35
ПМП 30х15		450	30	15	-	0.78
ПМП 20		310	-	-	20	0.70
ПМП 30		700	-	-	30	1.30
ПМП 40		1250	-	-	40	2.70

2.4. Устройство протекторной установки

Основными элементами протекторных установок являются протектор, активатор и проводник, предназначенный для подключения протектора к трубопроводу. Для измерения электрических параметров контрольных протекторных установок предусматриваются контрольно-измерительные пункты.

Защиту трубопроводов от почвенной коррозии можно осуществлять одиночными протекторами или группами протекторов, в соответствии с этим существует две схемы устройства протекторной установки (рис.3 и рис.4).

Рис. 3. Одиночная протекторная установка.

1- трубопровод; 2-точка дренажа; 3-изолированный провод; 4- протектор; 5-заполнитель;

6-насыпной грунт; h-глубина промерзания грунта, 0,3 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4. Групповая протекторная установка.

1-трубопровод; 2-протектор; 3- соединительные кабеля; 4- кабель подключения трубопровода;

5-контрольно измерительный пункт; 6- перемычка, 7- точка дренажа.

 

 

Если состояние изоляционного  покрытия трубопровода хорошее, применяют одиночные протекторные установки (ОПУ), которые располагают на расстоянии 3÷7 м от трубопровода. Глубина установки от поверхности земли до верха протектора должны быть не менее 2м и ниже промерзания грунта на 0,2м.

ОПУ устанавливают без  измерительной колонки. Для отыскания  протектора на трассе ставят опознавательный знак.

Групповые протекторные установки (ГПУ) применяют при защите участков трубопроводов с плохой изоляцией или неизолированных патронов на переходах трубопроводов через шоссейные и железные дороги для увеличения срока службы. Число протекторов в группе зависит от состояния изоляционного покрытия, диаметра трубопровода, удельного сопротивления грунта. ГПУ размещают на расстоянии 10-12м от оси трубопровода. Расстояние между протекторами в группе – 15м. Рекомендуется ГПУ располагать через 500-1000 м.

ГПУ имеют контрольно-измерительные  колонки, в которые выводят изолированные провода и дренажный провод от трубопровода наличие в измерительной колонке перемычек позволяет соединять протекторы между собой и трубопроводом, а при необходимости контроля – подключать контрольно-измерительные приборы.

Протекторы располагают по одну сторону от защищаемого трубопровода. Если защищают две параллельные нитки труб, протекторы устанавливаются с внешней стороны каждого трубопровода.

Протекторы могут устанавливаться  вертикально в пробуренные скважины или горизонтально в общей траншее. Соединительный провод протектора присоединяют к трубопроводу термитной сваркой, а затем изолируют и засыпают.

3. Монтаж протекторных установок

Сооружение протекторной защиты рекомендуется производить  из протекторов, упакованных с порошкообразным активатором, состоящих из активатора и гальванического анода с проводником, подключенным к стальному стержню.

Подготовительные работы при сооружении протекторной защиты включают в себя:

- ознакомление с проектом  и условиями участка трассы;

- разметку участка, предназначенного для установки протекторов;

- доставку на место  проведения работ инструментов, материалов и оборудования;

- уточнение места расположения  трубопровода, кабельной линии связи  и других сооружений, расположенных  в непосредственной близости от участка установки протекторов;

- выбор места участка  складирования материалов, инструмента  и оборудования.

В процессе монтажа протекторных установок ведут журнал, в который  вносят данные:

- порядковый номер  и дату монтажа установки;

- привязку места установки протектора к трассе;

- марку протектора  и вид установки;

- глубину заложения  защищаемого трубопровода и протектора;

- удельное электрическое  сопротивление грунта;

- уровень грунтовых  вод на время установки протекторов;

- фактическое расстояние между протекторами для групповой установки, расстояние между протекторами и защищаемым трубопроводом;

- зону действия и  ток протекторной установки;

- исполнительную схему  протекторной установки.

Оборудование, изделия  и материалы, применяемые при  монтаже установки должны соответствовать спецификации проекта, государственным стандартам или техническим условиям и иметь соответствующие сертификаты, технические паспорта, удовлетворяющие качество оборудования, изделий и материалов.

Монтаж установки преимущественно выполняют с помощью механизированных методов с применением укрупненных узлов. При этом должны быть предусмотрены:

- высокая степень готовности  монтажных конструкций и узлов,  которые собирают и изготовляют в монтажно-заготовительных мастерских, исключая доводочные 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 протекторных установок осуществляют в две стадии. В первой стадии выполняют следующие работы:

- разметку трасс, подготовку строительной площадки;

- разработку грунта под монтаж оборудования;

- прокладку подземных кабелей;

- монтаж катодных и контрольных электрических выводов от трубопровода;

- доставку или закладку в сооружаемые фундаменты несущих опорных конструкций, подставок, рам для монтажа оборудования.

Работы первой стадии ведут одновременно с основными  строительными работами на линейной части магистральных трубопроводов. Во второй стадии осуществляют работы по установке оборудования, подключению к нему электрических кабелей, проводов и индивидуальное опробование электрических коммуникаций и установленного оборудования. Работы во второй стадии выполняют, как правило, после окончания основных видов строительных работ и одновременно с работами специализированных организаций, осуществляющих пуск и опробование установок по совмещенному графику.

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

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

 

Упакованные протекторы следует доставлять к месту проведения работ в заводской упаковке в крытых машинах.

Хранить протекторы, монтажные  узлы, детали, метизы, инструмент, приспособления и материалы на участке производства работ следует в одном месте, обеспечив защиту от атмосферных осадков.

Разгрузку протекторов  и их установку в проектное положение необходимо выполнять подъемно-транспортным механизмом.

Разработку грунта под  устройства протекторной защиты и засыпку  их по завершении  монтажа оборудования следует осуществлять землеройной техникой.

Протекторы должны быть установлены в траншею или  в скважины, размеры и расположение которых должны соответствовать техническому проекту и рабочим  чертежам.

Перед установкой упакованные  протекторы необходимо освободить от бумажных мешков.

При горизонтальной установке протекторов должны быть выполнены следующие строительно-монтажные работы:

- укладка протекторов в траншею;

- укладка в траншею магистрального кабеля;

- соединение проводников протектора с магистральным кабелем;

- подключение соединительного кабеля к трубопроводу;

- изоляция мест соединений проводников протекторов с магистральным кабелем и магистрального кабеля с трубопроводом;

- установка контрольно-измерительного пункта в подсоединение к нему кабелей;

- заливка кабелей битумной мастикой;

- заливка протекторов водой из расчета 0,05 м_³ на каждый протектор.

При вертикальной установке протекторов необходимо выполнить следующие строительно-монтажные работы:

- разработать траншею для укладки кабелей;

- пробурить скважины под установку протекторов;

- установить протекторы в скважинах с центровкой и фиксацией их грунтом;

- уложить в траншеи магистральный кабель;

- подсоединить проводники от протекторов к магистральному кабелю;

- подключить магистральный кабель к трубопроводу;

- изолировать места соединений;

- проверить качество изоляции мест соединений искровым дефектоскопом напряжением 20 кВ;

- установить контрольно-измерительный пункт с подсоединением к нему кабеля;

- залить кабели битумной мастикой;

- залить полностью скважины жидким глинистым раствором.

Диаметр скважины должен обеспечивать свободное опускание в нее протектора и послойное трамбование грунта при засыпке.

До установки контрольно-измерительного пункта на его подземную часть  необходимо нанести антикоррозионное покрытие, а надземную часть окрасить в соответствии с проектом.

При строительстве и  монтаже контрольно-измерительных  пунктов должны быть выполнены работы в такой последовательности:

- отрыть котлован для установки пункта;

- отрыть крышку пункта;

- протянуть кабели или провода в полость стойки пункта, предусмотрев их резерв длиной 0,4 м;

- установить неполяризующийся медно-сульфатный электрод длительного действия;

- присоединить измерительный контрольный кабель (провода) к защищаемому трубопроводу;

- установить стойку в котлован вертикально;

- выполнить подсоединения кабелей или проводов к клеммам клеммной панели;

- выполнить маркировку кабелей (проводов) и клемм, соответствующую схеме соединений;

- нанести на верхнюю часть стойки масляной краской порядковый номер пункта по трассе трубопровода;

- закрепить грунт вокруг пункта в радиусе 1 м смесью песка со щебнем  фракцией до 30 мм.    

4. Эксплуатация протекторных установок. Пусконаладочные работы на средствах и установках протекторной защиты

Пуск, опробование и  наладку средств и установок  электрохимической защиты проводят с целью проверки работоспособности как отдельных средств и установок ЭХЗ, так и системы электрохимической защиты, ввода ее в действие и установления режима, предусмотренного проектом для обеспечения электрохимической защиты участка подземного трубопровода от внешней коррозии, в соответствии с действующей нормативно-технической документацией.

Пуск и опробование  упакованных протекторных установок  локального действия (одиночных и групповых) следует выполнять в приведенной последовательности:

- проверить по актам на скрытые работы соответствие выполненных работ проектным решениям;

- проверить правильность маркировки проводов в контрольно-измерительном пункте. С этой целью провода от трубопровода и протекторной установки разъединяют и высокоомном вольтметром измеряют потенциалы проводов относительно неполяризующегося медно-сульфатного электрода сравнения, установленного на грунт над трубопроводом возле контрольно-измерительного пункта. Потенциал провода от протекторной установки должен иметь более отрицательное значение, чем потенциал провода от трубопровода;