×
10.07.2015
216.013.5cd0

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ СЛОЖНОРАЗВЕТВЛЕННЫХ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области защиты подземных трубопроводов от коррозии и может быть использовано для защиты трубопроводов, проложенных на территории компрессорных и насосных станций. Способ включает определение коэффициента влияния каждой станции катодной защиты (СКЗ) на потенциал в контрольных точках трубопроводов по формуле A=ΔU/I, где ΔU - наложенный потенциал, B, при силе тока I, A, в j-й станции, измеренный в i-й точке контроля, расчет оптимальных значений силы тока каждой станции при значении потенциала в контрольных точках, близком к критериальному значению, и установку оптимальных значений силы тока на выходе СКЗ, при этом выявляют наиболее нагруженную СКЗ по максимальной силе катодного тока на выходе станции, определяют периодическими измерениями в течение года максимальное и минимальное годовые значения силы тока на выходе выявленной наиболее нагруженной СКЗ до регулирования параметров катодной защиты и текущее значение силы тока, измеренное на момент регулирования, и определяют критериальное значение потенциала по формуле: где U и U - максимальный и минимальный по модулю защитные потенциалы, B; I, I, I - текущее, максимальное и минимальное годовые значения силы тока на выходе наиболее нагруженной станции, A. Технический результат: повышение эффективности катодной защиты подземных трубопроводов в условиях изменения электрических свойств грунта. 1 табл., 1 пр.
Основные результаты: Способ регулирования параметров катодной защиты сложноразветвленных подземных трубопроводов, включающий определение коэффициента влияния каждой станции катодной защиты (СКЗ) на потенциал в контрольных точках трубопроводов по формуле A=ΔU/I, где ΔU - наложенный потенциал, B, при силе тока I, A, в j-й станции, измеренный в i-й точке контроля, расчет оптимальных значений силы тока каждой станции при значении потенциала в контрольных точках, близком к критериальному значению, и установку оптимальных значений силы тока на выходе СКЗ, отличающийся тем, что выявляют наиболее нагруженную СКЗ по максимальной силе катодного тока на выходе станции, определяют периодическими измерениями в течение года максимальное и минимальное годовые значения силы тока на выходе выявленной наиболее нагруженной СКЗ до регулирования параметров катодной защиты и текущее значение силы тока, измеренное на момент регулирования, и определяют критериальное значение потенциала по формуле: где U и U - максимальный и минимальный по модулю защитные потенциалы, B;I, I, I - текущее, максимальное и минимальное годовые значения силы тока на выходе наиболее нагруженной станции, A.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области защиты подземных трубопроводов от коррозии и может быть использовано при регулировании параметров катодной защиты участков подземных сложноразветвленных трубопроводов, в частности трубопроводов, проложенных на территории компрессорных и насосных станций.

Известен способ регулирования параметров катодной защиты участков подземных трубопроводов, заключающийся в снятии кривой катодной поляризации и установлении требуемого потенциала катодной защиты, определяемого по изменению градиента логарифма тока по потенциалу (патент РФ №2327821, опубл. 27.06.2008 г.).

Недостатком способа является практическая сложность его реализации на сложноразветвленных трубопроводах в условиях, когда одна станция катодной защиты (СКЗ) поляризует одновременно несколько трубопроводов и каждая точка трубопровода поляризуется одновременно несколькими катодными станциями.

Известен способ регулирования оптимальных режимов работы станций катодной защиты трубопроводов промышленной площадки, заключающийся в отключении всех станций катодной защиты на промышленной площадке, назначении контрольных точек на трубопроводах, поочередном включении, пошаговом увеличении режимов работы и последующем отключении каждой из станций защиты, определении коэффициента влияния каждой станции на потенциал в каждой контрольной точке, составлении системы линейных уравнений зависимости потенциала в точке измерения от значений силы тока каждой из станций, расчете оптимальных значений силы тока каждой станции при условии, что значения потенциала в контрольных точках должны стремиться к критериальному значению, определяемому по действующим нормативным документам (Инструкция по оптимизации режимов установок катодной защиты промплощадок. Утв. Мингазпромом СССР 21.03.86. ВНИИГАЗ. 1986 г.).

Недостатком способа является низкая эффективность при изменяющемся электрическом сопротивлении грунта, например при его сезонном промерзании-оттаивании, при этом потенциал металла трубопроводов в ряде точек может не соответствовать диапазону значений, регламентируемому нормативными документами. Это требует периодического проведения повторных измерений, расчетов и последующего регулирования.

Задачей изобретения является создание способа регулирования параметров катодной защиты сложноразветвленных подземных трубопроводов, позволяющего обеспечить катодную защиту в условиях изменения электрических свойств грунта. Достигаемый технический результат - повышение эффективности регулирования параметров катодной защиты сложноразветвленных трубопроводов и повышение эффективности катодной защиты трубопроводов в условиях изменения электрических свойств грунта. Указанный результат достигается тем, что в способе регулирования параметров работы станций катодной защиты сложноразветвленных подземных трубопроводов промышленной площадки, включающем определение коэффициента влияния каждой станции на потенциал в контрольных точках трубопроводов, расчет оптимальных значений силы тока каждой станции, при условии, что значения потенциала в контрольных точках должны стремиться к критериальному значению, согласно изобретению по максимальной силе катодного тока выявляют наиболее нагруженную станцию катодной защиты промышленной площадки, периодическими измерениями в течение года определяют максимальное и минимальное годовые значения силы тока на выходе наиболее нагруженной станции без регулирования режимов ее работы, расчет оптимальных значений силы тока на выходе станций катодной защиты выполняют с использованием критериального значения потенциала, определяемого по формуле:

где Umax и Umin - максимальный и минимальный (по модулю) потенциалы, определяемые нормативным документом, В;

Iиз, Imax, Imin - текущее (измеренное на момент регулирования), максимальное и минимальное годовые значения силы тока на выходе наиболее нагруженной станции, А.

Способ реализуют следующим образом.

Измеряют значения силы тока на выходе СКЗ сложноразветвленных подземных трубопроводов. По максимальной силе тока на выходе станции катодной защиты выбирают из числа действующих СКЗ наиболее нагруженную станцию. В течение года периодически измеряют силу тока на выходе наиболее нагруженной станции. Определяют максимальную и минимальную силу тока среди значений, которые были зафиксированы за год (Imax, Imin).

При регулировании режимов работы станций защиты измеряют значение силы тока на выходе наиболее нагруженной станции Iиз.

По нормативным документам определяют максимальный и минимальный (по модулю) потенциалы (Umax и Umin), требуемые для обеспечения эффективной защиты металла трубопроводов от коррозии в данных условиях.

Рассчитывают критериальное значение потенциала по формуле:

На трубопроводах назначают контрольные точки для измерения потенциала. В число контрольных точек включают точки на трубопроводах, в которых по результатам предыдущих исследований наблюдались избыточные или недостаточные потенциалы «труба-земля».

Временно отключают все СКЗ трубопроводов на промышленной площадке.

Измеряют стационарный потенциал металла труб относительно грунта.

Поочередно включают одну из СКЗ, пошагово увеличивают силу тока на выходе СКЗ и на каждом шаге измеряют потенциалы труба-земля в контрольных точках.

Рассчитывают коэффициенты влияния СКЗ на потенциал труба-земля в точке измерения Aji (j - номер СКЗ, i - номер точки контроля).

Коэффициент влияния численно равен тангенсу угла наклона прямой аппроксимирующей зависимости «сила тока - потенциал труба-земля». Для практических целей можно выполнить расчет по формуле:

где ΔUji- наложенный потенциал при силе тока Ij в j-й станции, измеренный в i-й точке контроля.

Аналогичным образом определяют коэффициенты влияния всех СКЗ на потенциал в точках контроля.

Составляют систему линейных уравнений вида

где Ui - потенциал труба-земля в i-й контрольной точке трубопроводов, i=1;2;…k;

Ij - ток j-й СКЗ, j=1; 2; …n.

Ucmi - стационарный потенциал в i-й точке трубопровода.

Методом итераций устанавливают значения силы тока Ij, удовлетворяющие условию: Ui=Uкрит±100 мВ. Если подобрать значения силы тока Ij, соответствующие этому условию, не удается, назначают мероприятия по ремонту анодных заземлений и/или изоляционного покрытия трубопроводов. После проведения ремонта проводят повторный подбор оптимальных значений Ij.

Устанавливают рассчитанные значения силы тока Ij на выходе СКЗ. В контрольных точках проверяют соответствие измеренных значений потенциала «труба-земля» регламентируемым значениям.

Пример

При электрометрических измерениях эффективности катодной защиты подземных технологических трубопроводов газа компрессорного цеха №1 компрессорной станции №3 установлено, что измерения в точках 2, 3 и 8 потенциала «труба-земля» не соответствует действующим критериям защиты (от минус 3,5 В до минус 1,05 В согласно ГОСТ Р 51164-98 п.5.1) (табл.). Катодная поляризация трубопроводов на территории промышленной площадки компрессорного цеха осуществляется с помощью станций катодной защиты B1, B2 и В3. Необходимо произвести регулирование станций катодной защиты.

На момент проведения электрометрических измерений установлено, что наиболее нагруженная станция - В3, сила тока на выходе которой составляла 6,5 А. В течение последующего календарного года периодически, один раз в неделю, измеряют силу тока на выходе станции В3. Устанавливают, что максимальная сила тока Imax на выходе станции В3 в июне составляла 7,5 А, минимальная Imin в феврале - 4,5 А.

При регулировании режимов работы станций защиты измеряют текущее значение силы тока на выходе наиболее нагруженной станции Iиз, которое составило 6,0 А.

Рассчитывают критериальное значение потенциала по формуле 1:

Таким образом, если установить значения потенциала «труба-земля» в контрольных точках, близкие к 2,3 В (по модулю), то при сезонных изменениях свойств грунта потенциалы «труба-земля» не выйдут за пределы, регламентируемые ГОСТ Р 51164-98 п.5.1.

Временно отключают СКЗ B1, B2 и В3. Деполяризуют трубопровод в течение двух суток.

Измеряют стационарный потенциал металла труб относительно грунта (таблица).

Поочередно включают одну СКЗ B1, пошагово увеличивают силу тока на выходе СКЗ на 0,5 А и на каждом шаге измеряют потенциалы «труба-земля» в контрольных точках. По формуле 2 рассчитывают коэффициенты влияния каждой СКЗ на потенциал «труба-земля» в точке измерения (таблица).

Составляют систему линейных уравнений 3 и подбирают такие значения силы тока СКЗ B1, B2 и В3, чтобы выполнялось условие Ui=Uкрит±100 мВ, также стремятся выполнить условие . Например, такая задача может быть решена в табличном редакторе Microsoft Excel, команда «Поиск решения».

Для значений, указанных в таблице, такая задача не имеет решения вследствие неэффективной работы СКЗ В2, что определяется по низкому коэффициенту влияния станции на все точки контроля. Т.к. анодное заземление СКЗ В2 имеет высокое сопротивление растеканию тока, принимают решение установить новое анодное заземление. Определяют коэффициент влияния СКЗ В2 с новым заземлением, составляют и решают новую систему уравнений 3. Устанавливают, что при значениях силы тока СКЗ В1 - 3,2 А, В2 - 4,6 А, В3 - 2,5 А значения в точках контроля удовлетворяют условию Ui=Uкрит±100 мВ (таблица).

Устанавливают рассчитанные значения силы тока на выходе станций. В контрольных точках проверяют соответствие измеренных значений потенциала «труба-земля» регламентируемым значениям.

Способ регулирования параметров катодной защиты сложноразветвленных подземных трубопроводов, включающий определение коэффициента влияния каждой станции катодной защиты (СКЗ) на потенциал в контрольных точках трубопроводов по формуле A=ΔU/I, где ΔU - наложенный потенциал, B, при силе тока I, A, в j-й станции, измеренный в i-й точке контроля, расчет оптимальных значений силы тока каждой станции при значении потенциала в контрольных точках, близком к критериальному значению, и установку оптимальных значений силы тока на выходе СКЗ, отличающийся тем, что выявляют наиболее нагруженную СКЗ по максимальной силе катодного тока на выходе станции, определяют периодическими измерениями в течение года максимальное и минимальное годовые значения силы тока на выходе выявленной наиболее нагруженной СКЗ до регулирования параметров катодной защиты и текущее значение силы тока, измеренное на момент регулирования, и определяют критериальное значение потенциала по формуле: где U и U - максимальный и минимальный по модулю защитные потенциалы, B;I, I, I - текущее, максимальное и минимальное годовые значения силы тока на выходе наиболее нагруженной станции, A.
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ СЛОЖНОРАЗВЕТВЛЕННЫХ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 32 items.
10.01.2013
№216.012.19a8

Способ выявления отслаиваний покрытия подземных трубопроводов

Изобретение относится к области оценки технического состояния подземных магистральных трубопроводов и может найти применение при выявлении участков трубопроводов с отслаиванием антикоррозионного покрытия. Задачей способа является снижение трудоемкости и повышение безопасности способа. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472060
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1db4

Способ определения местоположения источника блуждающего тока

Изобретение относится к области защиты подземных металлических сооружений от коррозии блуждающими токами и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности для определения наличия и местоположения источника блуждающих токов. Сущность: выбирают не менее двух участков вблизи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473098
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.10.2013
№216.012.7437

Способ определения температуры кристаллизации парафинов в нефти

Изобретение относится к области определения физических параметров пластовых флюидов и может быть использовано в промышленных и научно-исследовательских лабораториях для определения температуры кристаллизации парафинов в нефти. Согласно заявленному способу выполняют нагрев образца нефти с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495408
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.11.2013
№216.012.832b

Способ выявления внутренних расслоений стенок труб

Использование: для выявления внутренних расслоений стенок труб. Сущность заключается в том, что осуществляют подготовку поверхности трубы к ультразвуковому контролю, сканирование ее ультразвуковым преобразователем, подключенным к прибору, и выявление мест расслоений по показаниям прибора, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499255
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2013
№216.012.9165

Способ магистрального транспорта газа

Изобретение относится к энергосберегающим технологиям транспорта газа и может быть использовано при создании автоматизированной системы управления технологическим процессом магистрального газопровода на компрессорных станциях. Температура и давление компримированного газа на выходе всех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502914
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.04.2014
№216.012.b3f6

Маркер для внутритрубной диагностики

Изобретение относится к магнитной внутритрубной диагностике и может использоваться в нефтегазовой промышленности при определении координат дефектов металла труб подземных трубопроводов. Маркер состоит из двух маркерных накладок, выполненных из ферромагнитного материала, а именно из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511787
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.bccd

Способ определения касательных напряжений в стальных трубопроводах

Изобретение относится к области оценки технического состояния трубопроводов и может быть использовано для определения касательных напряжений в стальных трубопроводах надземной прокладки. Техническая задача решается тем, что в способе определения касательных напряжений в стальных трубопроводах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514072
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.07.2014
№216.012.da80

Способ определения механических напряжений в стальных трубопроводах

Изобретение относится к области оценки технического состояния трубопроводов и может быть использовано для определения механических напряжений в стальных трубопроводах подземной прокладки. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения механических напряжений в стальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521714
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.db55

Способ выполнения анодного заземления

Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных сооружений от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтегазовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления. Способ включает бурение скважины преимущественно горизонтально, вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521927
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.12.2014
№216.013.107b

Способ определения температуры хладноломкости стали

Изобретение относится к области испытания физико-механических свойств металлов и может применяться для определения температуры хладноломкости конструкционных низколегированных сталей трубопроводов. Сущность: определяют механические характеристики стали при различных температурах, строят график...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535642
Дата охранного документа: 20.12.2014
Showing 1-10 of 68 items.
10.01.2013
№216.012.19a8

Способ выявления отслаиваний покрытия подземных трубопроводов

Изобретение относится к области оценки технического состояния подземных магистральных трубопроводов и может найти применение при выявлении участков трубопроводов с отслаиванием антикоррозионного покрытия. Задачей способа является снижение трудоемкости и повышение безопасности способа. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472060
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1db4

Способ определения местоположения источника блуждающего тока

Изобретение относится к области защиты подземных металлических сооружений от коррозии блуждающими токами и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности для определения наличия и местоположения источника блуждающих токов. Сущность: выбирают не менее двух участков вблизи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473098
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.10.2013
№216.012.7437

Способ определения температуры кристаллизации парафинов в нефти

Изобретение относится к области определения физических параметров пластовых флюидов и может быть использовано в промышленных и научно-исследовательских лабораториях для определения температуры кристаллизации парафинов в нефти. Согласно заявленному способу выполняют нагрев образца нефти с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495408
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.11.2013
№216.012.832b

Способ выявления внутренних расслоений стенок труб

Использование: для выявления внутренних расслоений стенок труб. Сущность заключается в том, что осуществляют подготовку поверхности трубы к ультразвуковому контролю, сканирование ее ультразвуковым преобразователем, подключенным к прибору, и выявление мест расслоений по показаниям прибора, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499255
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2013
№216.012.9165

Способ магистрального транспорта газа

Изобретение относится к энергосберегающим технологиям транспорта газа и может быть использовано при создании автоматизированной системы управления технологическим процессом магистрального газопровода на компрессорных станциях. Температура и давление компримированного газа на выходе всех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502914
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.04.2014
№216.012.b3f6

Маркер для внутритрубной диагностики

Изобретение относится к магнитной внутритрубной диагностике и может использоваться в нефтегазовой промышленности при определении координат дефектов металла труб подземных трубопроводов. Маркер состоит из двух маркерных накладок, выполненных из ферромагнитного материала, а именно из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511787
Дата охранного документа: 10.04.2014
27.04.2014
№216.012.bccd

Способ определения касательных напряжений в стальных трубопроводах

Изобретение относится к области оценки технического состояния трубопроводов и может быть использовано для определения касательных напряжений в стальных трубопроводах надземной прокладки. Техническая задача решается тем, что в способе определения касательных напряжений в стальных трубопроводах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514072
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.07.2014
№216.012.da80

Способ определения механических напряжений в стальных трубопроводах

Изобретение относится к области оценки технического состояния трубопроводов и может быть использовано для определения механических напряжений в стальных трубопроводах подземной прокладки. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения механических напряжений в стальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521714
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.db55

Способ выполнения анодного заземления

Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных сооружений от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтегазовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления. Способ включает бурение скважины преимущественно горизонтально, вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521927
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.12.2014
№216.013.107b

Способ определения температуры хладноломкости стали

Изобретение относится к области испытания физико-механических свойств металлов и может применяться для определения температуры хладноломкости конструкционных низколегированных сталей трубопроводов. Сущность: определяют механические характеристики стали при различных температурах, строят график...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535642
Дата охранного документа: 20.12.2014
+ добавить свой РИД