Катодная станция защиты газопровода: Катодная защита газопроводов, трубопроводов, металлических объектов от коррозии

alexxlab | 04.03.2023 | 0 | Разное

Катодная защита: использование и стандарты

Коррозия – это химическая и электрохимическая реакция металла с окружающей средой, вызывающая его повреждение. Она протекает с разной скоростью, которую можно уменьшить. С практической точки зрения интерес представляет антикоррозионная катодная защита металлических сооружений, контактирующих с землей, с водой и с транспортируемыми средами. Особенно повреждаются наружные поверхности труб от влияния грунта и блуждающих токов.

Внутри коррозия зависит от свойств среды. Если это газ, он должен быть тщательно очищен от влаги и агрессивных веществ: сероводорода, кислорода и др.

Принцип работы

Объектами процесса электрохимической коррозии являются среда, металл и границы раздела между ними. Среда, которой обычно является влажный грунт или вода, обладает хорошей электропроводностью. На границе раздела между ней и металлической конструкцией происходит электрохимическая реакция. Если ток положительный (анодный электрод), ионы железа переходят в окружающий раствор, что приводит к потере массы металла. Реакция вызывает коррозию. При отрицательном токе (катодный электрод) этих потерь нет, поскольку в раствор переходят электроны. Способ используется в гальванотехнике для нанесения на сталь покрытий из цветных металлов.

Катодная защита от коррозии осуществляется, когда к объекту из железа подводят отрицательный потенциал.

Для этого в грунте размещают анодный электрод и подключают к нему положительный потенциал от источника питания. Минус подается на защищаемый объект. Катодно-анодная защита приводит к активному разрушению от коррозии только анодного электрода. Поэтому его следует периодически менять.

Негативное действие электрохимической коррозии

Коррозия конструкций может происходить от действия блуждающих токов, попадающих из других систем. Они полезны для целевых объектов, но наносят существенный вред близкорасположенным сооружениям. Блуждающие токи могут распространяться от рельсов электрифицированного транспорта. Они проходят по направлению к подстанции и попадают на трубопроводы. При выходе из них образуются анодные участки, вызывающие интенсивную коррозию. Для защиты применяют электродренаж – специальный отвод токов от трубопровода к их источнику. Здесь также возможна катодная защита трубопроводов от коррозии. Для этого необходимо знать величину блуждающих токов, которую измеряют специальными приборами.

По результатам электрических измерений выбирается способ защиты газопровода. Универсальным средством является пассивный способ изоляции труб от контакта с грунтом с помощью изолирующих покрытий. Катодная защита газопровода относится к активному способу.

Защита трубопроводов

Конструкции в земле защищают от коррозии, если подключить к ним минус источника постоянного тока, а плюс – к анодным электродам, закопанным рядом в грунт. Ток пойдет к конструкции, защищая ее от коррозии. Таким образом производится катодная защита трубопроводов, резервуаров или трубопроводов, находящихся в грунте.

Анодный электрод будет разрушаться, и его следует периодически менять. Для бака, заполненного водой, электроды размещают внутри. При этом жидкость будет электролитом, через которую ток пойдет от анодов к поверхности емкости. Электроды хорошо контролируются, и их легко заменить. В грунте это делать сложней.

Источник питания

Возле нефте- и газопроводов, в сетях отопления и водоснабжения, для которых необходима катодная защита, устанавливают станции, от которых подается напряжение на объекты. Если они размещаются на открытом воздухе, степень их защиты должна быть не ниже IP34. Для сухих помещений подходит любая.

Станции катодной защиты газопроводов и других крупных сооружений имеют мощность от 1 до 10 кВт.

Их энергетические параметры прежде всего зависят от следующих факторов:

• сопротивление между почвой и анодом;
• электропроводность грунта;
• длина защитной зоны;
• изолирующее действие покрытия.

Традиционно преобразователь катодной защиты представляет собой трансформаторную установку. Сейчас на смену ей приходит инверторная, обладающая меньшими габаритами, лучшей стабильностью тока и большей экономичностью. На важных участках устанавливают контроллеры, обладающие функциями регулирования тока и напряжения, выравнивания защитных потенциалов и др.

Оборудование представлено на рынке в различных вариантах. Для конкретных нужд применяется индивидуальное проектирование, обеспечивающее лучшие условия эксплуатации.

Параметры источника тока

Для защиты от коррозии для железа защитный потенциал составляет 0,44 В. На практике он должен быть больше из-за влияния включений и состояния поверхности металла. Максимальная величина составляет 1 В. При наличии покрытий на металле ток между электродами составляет 0,05 мА/м². Если изоляция нарушится, он возрастает до 10 мА/м².

Катодная защита эффективна в комплексе с другими способами, поскольку меньше расходуется электроэнергии. Если на поверхности конструкции есть лакокрасочное покрытие, электрохимическим способом защищаются только места, где оно нарушено.

Особенности катодной защиты

1. Источниками питания служат станции или мобильные генераторы.
2. Расположение анодных заземлителей зависит от специфики трубопроводов. Способ расстановки может быть распределенным или сосредоточенным, а также располагаться на разной глубине.
3. Материал анода выбирается с низкой растворимостью, чтобы его хватило на 15 лет.
4. Потенциал защитного поля для каждого трубопровода рассчитывается. Он не регламентируется, если на конструкциях отсутствуют защитные покрытия.

Стандартные требования “Газпрома” к катодной защите

• Действие в течение всего срока эксплуатации средств защиты.
• Защита от атмосферных перенапряжений.
• Размещение станции в блок-боксах или в отдельно стоящей в антивандальном исполнении.
• Анодное заземление выбирается на участках с минимальным электрическим сопротивлением грунта.
• Характеристики преобразователя выбираются с учетом старения защитного покрытия трубопровода.

Протекторная защита

Способ представляет собой вид катодной защиты с подключением электродов из более электроотрицательного металла через электропроводную среду. Отличие заключается в отсутствии источника энергии. Протектор берет коррозию на себя, растворяясь в электропроводной окружающей среде.

Через несколько лет анод следует заменить, поскольку он вырабатывается.

Эффект от анода увеличивается со снижением у него переходного сопротивления со средой. Со временем он может покрываться коррозионным слоем. Это приводит к нарушению электрического контакта. Если поместить анод в смесь солей, обеспечивающую растворение продуктов коррозии, эффективность повышается.

Влияние протектора ограничено. Радиус действия определяется электрическим сопротивлением среды и разностью потенциалов между анодом и катодом.

Протекторная защита применяется при отсутствии источников энергии или когда их использование экономически нецелесообразно. Она также невыгодна при применении в кислых средах из-за высокой скорости растворения анодов. Протекторы устанавливают в воде, в грунте или в нейтральной среде. Аноды из чистых металлов обычно не делают. Растворение цинка происходит неравномерно, магний корродирует слишком быстро, а на алюминии образуется прочная пленка окислов.

Материалы протекторов

Чтобы протекторы обладали необходимыми эксплуатационными свойствами, их изготавливают из сплавов со следующими легирующими добавками.

• Zn + 0,025-0,15 % Cd+ 0,1-0,5 % Al – защита оборудования, находящегося в морской воде.
• Al + 8 % Zn +5 % Mg + Cd, In, Gl, Hg, Tl, Mn, Si (доли процента) – эксплуатация сооружений в проточной морской воде.
• Mg + 5-7 % Al +2-5 % Zn – защита небольших конструкций в грунте или в воде с низкой концентрацией солей.

Неправильное применение некоторых видов протекторов приводит к негативным последствиям. Аноды из магния могут быть причиной растрескивания оборудования из-за развития водородного охрупчивания.

Совместная протекторная катодная защита с антикоррозионными покрытиями повышает ее эффективность.

Распределение защитного тока улучшается, а анодов требуется значительно меньше. Один магниевый анод защищает покрытый битумом трубопровод на длину 8 км, а без покрытия – всего на 30 м.

Защита кузовов автомобилей от коррозии

При нарушении покрытия толщина кузова автомобиля может уменьшиться за 5 лет до 1 мм, т. е. проржаветь насквозь. Восстановление защитного слоя важно, но кроме него есть способ полного прекращения процесса коррозии с помощью катодно-протекторной защиты. Если превратить кузов в катод, коррозия металла прекращается. Анодами могут быть любые токопроводящие поверхности, расположенные рядом: металлические пластины, контур заземления, корпус гаража, влажное дорожное покрытие. При этом эффективность защиты возрастает с ростом площади анодов. Если анодом является дорожное покрытие, для контакта с ним применяется “хвост” из металлизованной резины. Его помещают напротив колес, чтобы лучше попадали брызги. “Хвост” изолируется от корпуса.

К аноду подключается плюс аккумуляторной батареи через резистор 1 кОм и последовательно соединенный с ним светодиод. При замыкании цепи через анод, когда минус соединен с кузовом, в нормальном режиме светодиод еле заметно светится. Если он ярко горит, значит, в цепи произошло короткое замыкание. Причину надо найти и устранить.

Для защиты последовательно в цепи нужно установить предохранитель.

При нахождении автомобиля в гараже его подключают к заземляющему аноду. Во время движения подключение происходит через “хвост”.

Заключение

Катодная защита является способом повышения эксплуатационной надежности подземных трубопроводов и других сооружений. При этом следует учитывать ее негативное воздействие на соседние трубопроводы от влияния блуждающих токов.

Станция – катодная защита – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Cтраница 3

Станции катодной защиты бывают регулируемые и нерегулируемые. Нерегулируемые станции катодной защиты применяются в том случае, когда изменения сопротивления в цепи тока практически отсутствуют.  [31]

Станции катодной защиты различаются по роду источника тока и по электрической мощности.  [32]

Станции катодной защиты устанавливают с интервалом 20 – 40 км в зависимости от коррозионной активности грунтов.  [33]

Станции катодной защиты для подземных резервуаров почти всегда можно подключить к электросети участка, на котором они расположены. Напротив, местоположение катодной станции для магистрального трубопровода большой протяженности определяется в первую очередь возможностью подключения к коммунальной сети электроснабжения, поскольку подключение к сети очень длинным кабелем низкого напряжения связано со значительными затратами. Лишь во вторую очередь и при очень большой величине требуемого защитного тока может оказаться важным размещение анодных заземлителей в районе с низким удельным электросопротивлением грунта.  [34]

Станции катодной защиты должны регулярно осматриваться, как правило раз в два месяца, чтобы обеспечить надежность их работы и катодной защиты трубопровода.  [35]

Станцию катодной защиты, работающую в режиме прямого дренажа, монтируют так же, как СКЗ и СДЗ. Воздушные линии и монтаж выпрямительной установки выполняют, как для СКЗ, монтаж и подключение кабелей к газопроводу и рельсам – как для СДЗ.  [36]

Одна станция катодной защиты обычно обслуживает трубопровод при среднем качестве изоляции протяженностью 10 – 15 км, при этом мощность источника электроэнергии для питания катодной установки на существующих установках колеблется в пределах 0 1 – 1 0 кВт в зависимости от качества изоляции трубопровода, толщины его стенок, свойств грунта и других показателей. Катодную защиту применяют также для защиты днищ стальных резервуаров.  [37]

Такая станция катодной защиты может защитить от коррозии участок трубопровода длиной 4 км. Если трубопровод имеет большую протяженность, станции катодной защиты устраивают через каждые 4 км. Расход электроэнергии для катодной защиты составляет от 60 до 100 вт на 1 км трубопровода, защищенного битумом. Катодная защита трубопровода, не имеющего битумного покрытия, распространяется только на 200 – 400 м его длины.  [38]

Нередко станции катодной защиты работают в условиях, изменяющихся во времени.  [39]

Распределение потенциалов на кабелях телефонной сети на территории большого города, опасной из-за наличия блуждающих токов и имеющей два дренажа для их отвода. / – рельсы, 2 – кабельный канал, 3 – подстанция. / о – наложения защитного тока нет. / i 0 – – 60 А. / 20 -. – 30 А ( Л, / 2 -защитные токи. I – расстояние по длине линии.  [40]

Все станции катодной защиты почтового ведомства ФРГ проходят контроль и обслуживание через определенные промежутки времени.  [41]

Количество станций катодной защиты или протекторов и расстояния между ними для многониточного газопровода рассчитывают по формулам стр.  [42]

Электрооборудование станций катодной защиты надежно заземляется, а при питании станций от воздушных электропередач 6кВ и выше они оборудуются грозозащитными устройствами.

Защитные заземления должны соответствовать требованиям действующих Правил устройства электроустановок и содержаться в исправном состоянии.  [43]

Расстановка станций катодной защиты по трассе газопровода осуществляется с обеспечением не менее 30-километровой зоны защиты на 30 -летний период эксплуатации.  [44]

Сооружение станций катодной защиты отличается широким фронтом работ, растянутым по многокилометровой трассе магистрального газопровода, наличием труднопроходимых для колесного транспорта участков, а также многочисленностью строительно-монтажных операций. Эффективная работа СКЗ возможна только при высоком качестве монтажа всех конструктивных элементов. Для этого требуются хорошая организация работ, максимальная механизация и высокая квалификация строительно-монтажных рабочих.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

Блог

– Понимание испытательных станций катодной защиты

Переключить навигацию

Поиск

Поиск

Расширенный поиск

Все категорииПриборы и испытательное оборудование- Измерители напряжения- Цифровые мультиметры – Общее- Мультиметры CP- Измерители клещевого типа- Оборудование для измерения сопротивления грунта- Измерители изоляции- Прерыватели- Детекторы выходного дня/Короткие локаторы- Регистраторы данных- Исследовательское оборудование- Катушки, трости и оборудование- Локаторы труб и кабелей – Измерители толщины сухого покрытия – Измеритель толщины материала – Проверка покрытия – Тестер электрода сравнения – Источники питания – Измерители толщины мокрого покрытия – Измерители глубины ямы – Приборы для проверки поверхности и загрязнения – Приборы для измерения температуры и влажности – Измерители адгезии – Детекторы напряжения – CP БезопасностьКатодная защита-Аноды-Ток под давлением- Аноды (гальванические/жертвенные)- Блоки питания CP- Соединительные и соединительные коробки- Испытательные станции и маркеры- Анодная засыпка- Сращивание и герметизация кабелей- Электроды сравнения- Защита от перенапряжения- Защита от перенапряжения- Кабель и крепление кабеля – Дистанционные мониторы- Система защиты от переменного токаПокрытия и изоляционные материалы- Покрытия и ленты- Подготовка поверхности- Защита атмосферы- R Защитные экраны- Изолирующие изделия- Распорки, уплотнения и заполнение трубопровода- Свиньи для очистки трубопроводовУслуги по установке катодной защиты- Установка анода в глубокой скважине- Удаление анода в глубокой скважине- Распределенная или обычная установка- Установка системы смягчения переменного тока- Установка испытательной станции- Установка системы резервуара для воды- Под резервуаром Монтаж системы- Заполнение обсадных трубКатодная защита Инженерные услуги- Инженерные услуги- Технические услуги- Консалтинговые услугиВакансииПродажа

Меню

Счет

Опубликовано в: Краткие советы

Назначение испытательной станции катодной защиты (CP)

Основная цель испытательной станции катодной защиты (CP) состоит в том, чтобы обеспечить точку доступа для подключения кабелей от подземной конструкции (трубопровода) к электрическим измерения или показания на этой конструкции.

Поскольку нецелесообразно выкапывать конструкцию каждый раз, когда необходимо провести измерение, используется испытательная станция для обеспечения электрического доступа к конструкции через соединительные кабели для получения необходимых данных CP.

В своей самой простой форме испытательная станция представляет собой просто ограждение (выше или на уровне земли) с точками подключения кабелей, которые позволяют заделывать кабели из подземных сооружений, таких как трубопровод. Этот электрический доступ к конструкции позволяет техническим специалистам выполнять необходимые тесты CP. В дополнение к доступу к структуре испытательная станция также может позволить техническому специалисту контролировать другие компоненты CP, такие как анод, стационарный электрод сравнения или образец CP.

В некоторых случаях с одной испытательной станции можно контролировать более одной конструкции, что потребует большего количества кабелей и кабельных наконечников. В качестве альтернативы, несколько кабельных соединений могут быть прикреплены к одной и той же конструкции, в данном случае к трубопроводу, чтобы определить, работает ли заглубленный изолятор трубопровода.

Конструкция испытательной станции по-прежнему будет включать в себя корпус с точками подключения кабелей, даже при дополнительной сложности.

Возможности и усовершенствования

В то время как испытательная станция выполняет относительно простую работу, разработчики катодной защиты изменили базовую конструкцию, включив в нее другие внутренние испытательные компоненты, включая шунты для измерения тока, переключатели включения/выключения, соединительные перемычки и многое другое. Базовый корпус и кабельные наконечники по-прежнему являются основными компонентами даже в более совершенных испытательных станциях.

История
Первые корпуса испытательных станций были изобретены в середине 1900-х годов и изготовлены из металлических сплавов. Эти кожухи были разработаны для наземного обслуживания и включали неметаллическую панель для кабельных вводов. Бетонные «клапанные коробки» также использовались для испытательных станций на уровне земли, в которых использовалась неметаллическая панель с кабельными вводами.

Позже металлические корпуса испытательных станций были разработаны для использования на уровне земли.

В конце 1900-х пластические компаунды развивались, и на рынок CP вышли неметаллические испытательные станции. Эти наземные испытательные станции были изготовлены из поликарбоната, очень прочного пластика, используемого до сих пор. Позже те же поликарбонатные материалы использовались для заглубленных или наземных версий.

Ценность

Испытательные станции очень важны для индустрии капитального ремонта, поскольку позволяют техническим специалистам контролировать трубопроводы или другие важные подземные металлические конструкции. Несмотря на то, что они развивались и могут включать сложную электронику для удаленного мониторинга заглубленных конструкций, основное использование и принципы тестирования испытательных станций CP изменились очень мало.

1 год назад

Поиск в блоге

Последние сообщения

Теги не найдены

Производитель катодных испытательных станций | Станции для испытаний катодной защиты

Разработка и производство станций для катодных испытаний

С 1991 года компания Cathodic Protection Solutions занимается проектированием, производством и установкой испытательных станций для катодной защиты, распределительных коробок и соединительных коробок. Мы также можем произвести обследование нефте- и газопроводов и резервуаров для хранения, чтобы определить наилучшие места для наземных или подземных испытательных станций. Мы находимся в Мидленде, штат Техас, и обслуживаем весь Пермский бассейн.

После изготовления и установки тысяч катодных испытательных станций наши сертифицированные технические специалисты AMPP обеспечивают качество, безопасность и надежность. Будь то простая испытательная станция CP с двумя проводами, подключенными к трубопроводу, или более сложные испытательные станции с удаленным контролем, мы можем сделать все это. При необходимости мы также устанавливаем указатели трубопроводов , знаки инженерных коммуникаций, указатели инженерных сетей и столбы указателей купола по регламенту.

 

Пользовательские спецификации

Испытательные станции необходимы для программы катодной защиты и используются для контроля рабочих параметров и общей эффективности. Индивидуальные спецификации включают 1 1/4″ или 3″ ПВХ по сравнению со стальной U-образной стойкой, одножильный провод №10 или №12 по сравнению с многожильным, стальную головку 3/4″, кабелепровод 3/4″ и заднюю пластину .

Безопасность, нормативы, производительность, усилия по установке и стоимость являются наиболее важными факторами в процессе проектирования испытательной станции. Катодные испытательные станции обеспечивают электрический контакт с подземными трубопроводами для защиты от коррозии и дистанционного мониторинга коррозии. Испытательные станции также рассчитаны на долгие годы службы.

 

Все катодные испытательные станции изготовлены из некоррозионных, непроводящих, легких прочных материалов для защиты от коррозии или царапин на спине крупного рогатого скота.

Наиболее часто используется двухпроводная испытательная станция. Два провода позволяют проверять потенциальные напряжения между трубой и грунтом при подаче постоянного/постоянного тока на трубопровод. Испытательные станции должны располагаться там, где технические специалисты могут получить удобный и практичный доступ. Над головкой испытательной станции на монтажной U-образной стойке оставлено место для размещения предупредительных знаков трубопровода компании.

Испытательные станции измеряют потенциал между трубопроводом и электродом, используя показания напряжения с удаленного мониторинга, меньший отрицательный потенциал указывает на более высокие уровни катодной защиты. Измерения проводятся на каждом пересечении дорог, пересечении трубопроводов и на каждой миле трубопровода для высокоточной оценки коррозии.

Мы также обслуживаем и обслуживаем все испытательные станции, включая новые крышки коробок, стопорные винты, прокладки крышек, клеммные гайки и винты. При необходимости мы также устанавливаем указатели трубопроводов, указатели инженерных сетей, указатели инженерных сетей и указатели купола.

 

Анодные распределительные коробки

Мы проектируем распределительные коробки, чтобы выдержать элементы, использующие шунты типа .