СП 424.1325800.2019 Действует

Анодные заземления. Сосредоточенная конструкция

Подготовительные работы, погрузку, транспортирование и разгрузку электродов сосредоточенных (поверхностных) анодных заземлителей на месте производства работ следует выполнять механизированным способом без ударов и сотрясений. Запрещается удерживать такие заземлители за их провода.

Сооружение сосредоточенного АЗ из вертикальных неупакованных металлических железокремниевых, неметаллических графитовых, графитопластовых и эластомерных электродов осуществляют в следующей последовательности технологических строительно-монтажных операций:

разработка экскаватором траншеи проектной глубины и длины;

бурение скважин под электроды заземления на проектную глубину;

установка электродов в скважины с засыпкой коксовой мелочью;

вывод кабеля электрода заземления в стойку КИП;

выполнение электрического контакта между выводами электродов заземления и магистрального кабеля в стойке КИП;

присоединение магистрального кабеля к выводу на опору воздушной или кабельной линии;

изолирование мест контактных соединений;

контроль качества изоляции контактных соединений, находящихся в грунте, искровым дефектоскопом напряжением 20 кВ;

засыпка траншеи грунтом и его уплотнение приводными трамбовками.

Пример АЗ из вертикальных электродов с коксовой засыпкой приведен на рисунке 3.

L – протяженность АЗ, м; L1 – расстояние между соседними электродами, м

Рисунок 3 – Анодное заземление из вертикальных электродов

При сооружении сосредоточенного АЗ из горизонтально уложенных неупакованных электродов, требуется выполнять следующие технологические строительно-монтажные операции:

разработку экскаватором траншеи проектной глубины и длины;

засыпку дна траншеи слоем коксовой мелочи или графитовой крошки до проектной отметки высоты, но не менее 100 мм с уплотнением приводными трамбовками;

укладку электродов горизонтально в траншею;

засыпку электродов слоем коксовой мелочи или графитовой крошки до отметки проектной высоты, но не менее 100 мм;

засыпку траншеи слоем грунта 0,5 м с уплотнением приводными трамбовками, при этом провода электродов должны быть закреплены в вертикальном положении;

вывод кабеля электрода заземления в стойку КИП;

выполнение электрического контакта между выводами электродов заземления и магистрального кабеля в стойке КИП;

соединение магистрального кабеля к выводу на опору воздушной или кабельной линии;

изолирование мест контактных соединений;

проверку качества изоляции контактных соединений, находящихся в грунте, искровым дефектоскопом напряжением 20 кВ;

окончательную засыпку траншеи грунтом и его уплотнение приводными трамбовками.

Пример АЗ из горизонтально уложенных неупакованных электродов с коксовой или графитовой засыпкой приведен на рисунке 4.

Рисунок 4 – Анодное заземление из горизонтальных электродов

При сооружении сосредоточенного АЗ с комплектными электродами-заземлителями, упакованными коксовой мелочью (или иным видом активирующей засыпки), устанавливаемого вертикально или укладываемого горизонтально, необходимо выполнение технологических строительно-монтажных операций по 5.1.3.2, 5.1.3.3 за исключением операций по засыпке коксовой мелочью. Пример АЗ с комплектными заземлителями приведен на рисунке 5.

В сухих и маловлажных (объемной влажностью не более 5 % –7 %) грунтах электроды-заземлители после контроля качества изоляции контактных соединений необходимо залить глинистым раствором из расчета 0,04 м3 на каждый электрод.

1765432

3 – кабель присоединения; 4 – фиксирующая крышка; 5 – рабочий электрод; 6 – коксо-минеральный активатор; 7 – корпус заземлителя

Рисунок 5 – Комплектный анодный заземлитель

Анодные заземления. Протяженная конструкция

Протяженное анодное заземление предназначено для применения в высокоомных и вечномерзлых грунтах.

Протяженные анодные заземлители могут быть проложены: в самостоятельной траншее, бестраншейным способом, совмещенно в одной траншее с защищаемым трубопроводом. По месту расположения протяженное АЗ может находиться над трубопроводом, под трубопроводом и с любой стороны сбоку от него (рисунок 6), на расстоянии не менее 0,3 м от трубопровода.

12

Рисунок 6 – Варианты расположения протяженного АЗ относительно трубопровода

Протяженные анодные заземлители доставляют на место монтажа и хранят на барабанах (в исключительных случаях – в бухтах). Учитывая, что монтажно-транспортная длина электрода, протяженного АЗ, может быть меньше проектной длины, соединение электродов при монтаже всего заземления допускается осуществлять посредством промежуточных КИП или непосредственно в грунте с применением технологий, комплектующих и материалов, рекомендованных организацией-изготовителем.

Общий порядок монтажа протяженных анодных заземлителей включает выполнение следующих технологических строительно-монтажных операций:

рытьё траншеи (подготовку места для анодных заземлителей в траншее трубопровода, подготовку расщелины для размещения анодных заземлителей при бестраншейной прокладке) проектной глубины и протяженности;

подготовку постели под анодный заземлитель;

раскатку протяженных анодных заземлителей;

укладку протяженных анодных заземлителей в траншею (или в иное заранее подготовленное место);

соединение электродов в единую электрическую цепь проектной длины;

засыпку траншеи грунтом с уплотнением трамбовками;

подключение уложенного протяженного анодного заземлителя через КИП к катодному преобразователю тока;

технологические операции по проверке работоспособности собранного протяженного АЗ.

При прокладке протяженного анодного заземлителя в коксовой (или иной) засыпке перед укладкой электрода в траншею (или иное подготовленное для него место) на дно траншеи (или иного места) насыпают ровный слой коксовой мелочи (или иной засыпки) толщиной от 100 до 150 мм, на который затем кладут электрод протяженного анодного заземлителя и засыпают его сверху слоем той же засыпки аналогичной толщины.

При размещении протяженного анодного заземлителя в одной траншее с трубопроводом применение коксовой засыпки, выполняемой на месте проведения монтажных работ, не допускается. Указанное ограничение не распространяется на электроды АЗ протяженного типа упакованные в коксовую оболочку на заводе-изготовителе.

При монтаже протяженного анодного заземлителя должен быть соблюден ряд требований, обусловленных особенностями конструкции заземлителя и спецификой его работы:

торец нерабочего конца электрода протяженного анодного заземлителя должен быть изолирован, сопротивление изоляции должно быть не менее 106 Ом [2]; контроль сопротивления осуществляют мегаомметром на напряжение 500 В;

радиус внутренней кривой изгиба электрода протяженного анодного заземлителя при укладке в траншею должен быть кратностью к наружному диаметру электрода не менее 20;

размер гранул засыпки электрода протяженного анодного заземлителя (грунта или иного материала) должен быть не более 5 мм;

толщина покрывающего электрод протяженного анодного заземлителя слоя засыпки (грунта) перед уплотнением должна быть не менее 0,35 м;

расход минеральной засыпки, включая шунгит, используемой для снижения сопротивления среды вокруг электрода протяженного анодного заземлителя, должен быть не менее 40 кг/м, средний диаметр ореола засыпки вокруг электрода – в диапазоне от 0,25 м до 0,3 м;

сплошность изоляции контактных узлов электродов, проверяемая искровым дефектоскопом, должна быть не менее 5 кВ/мм;

диэлектрическое покрытие электрода в зоне перехода «земля-воздух» при контакте с дренажным кабелем или другим заземляющим электродом должно быть не менее: 1,0 м по глубине; 0,2 м по высоте превышения среднегодового уровня паводковых вод;

расстояние между электродом протяженного анодного заземлителя и любыми другими электродами в составе комплекта электродов всего заземления должно быть не менее 20 м, за исключением анодного заземлителя одной линии;

при раздельной укладке в самостоятельную траншею оптимальное расстояние от оси электрода до оси защищаемого трубопровода эквивалентно 6–8 диаметрам трубопровода;

поверхность электродов не должна соприкасаться с защищаемым или другим, подземным или наземным объектом, не включенным в схему защиты.

Перед началом строительно-монтажных работ по обустройству протяженного АЗ должны быть проведены геодезические и разметочные работы по привязке трассы и прокладываемого заземления. На основе этих работ осуществляют рытье и расчистку траншеи под заземление и соединительные кабели.

Монтаж протяженного АЗ разрешено выполнять только электромонтажникам по кабельным сетям и электромонтёрам по ремонту и монтажу кабельных линий или персоналу, прошедшему специальное обучение в области монтажа средств электрохимической защиты и инструктаж по охране труда и пожарной безопасности.

На рабочем месте оператора-монтажника должен быть соответствующий набор инструментов, обеспечивающий высококачественное выполнение работ. Используемые при этом комплекты монтажника-спайщика должны быть проверены на соответствие перечню входящих в них материалов, изделий и их целостности.

При транспортировании, погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работах категорически запрещается захват и подъем электродов за дренажные кабели.

Укладку электродов протяженного АЗ на проектные отметки необходимо осуществлять по мере засыпки траншеи при строительстве трубопровода. Грунт (или иная засыпка) ниже и выше электрода должен быть обязательно послойно уплотнен с применением трамбовки. Во время строительно-монтажных работ грунт при высыхании одновременно с уплотнением увлажняют водой из расчета 30–50 л/м длины электрода.

Изоляция электрода протяженного АЗ на границе перехода «земля-воздух» в местах контакта с другими электродами или дренажным кабелем на контрольно-измерительном пункте должна быть выполнена с применением полиэтиленовой трубы (например, по ГОСТ Р 50838), внутренний диаметр которой на 5–10 мм превышает диаметр электрода. Полость между полиэтиленовой трубой и электродом полностью заливают герметизирующим составом (допускается применение строительного битума твердых марок). Несплошность заливки не допускается.

Изоляция соединений электрода протяженного АЗ с дренажным кабелем, предназначенного для подземной эксплуатации, должна выполняться в условиях завода–изготовителя.

Анодные заземления. Протяженная конструкция. Наклонно-направленное бурение

Монтаж протяженного анодного заземлителя осуществляют с учетом технологии комплексного размещения такого электрода в скважине, сформированной методом наклонно-направленного бурения и открытой траншеи, сформированной экскаватором перед искусственной или естественной преградой. Реализация такой технологии осуществляется поэтапно пятью основными технологическими операциями.

На участке перед преградой собирают последовательно плеть бурильных труб диаметром 100–200 мм и длиной, превышающей длину преграды на 50-–70 м, и с её помощью формируют скважину методом наклонно-направленного бурения.

На участке перед преградой раскладывают электроды протяженного анодного заземлителя общей длиной, превышающей длину преграды на 50-–70 м, и с двух концов нанизывают на него последовательно по одной трубной секции бурильную трубу диаметром 100–200 мм. При этом два оператора поддерживают вручную протяженный анодный заземлитель, а два других оператора также вручную аккуратно надвигают трубные секции, во избежание повреждения поверхности электрода заземления потенциально возможными внутренними выступами на трубной секции. Затем, свинчивая последовательно нанизанные трубные секции, набирают плеть бурильных труб с электродами протяженного АЗ внутри для протаскивания в пробуренную скважину.

Переходной муфтой (без использования сварки) соединяют бурильную трубу в скважине с плетью бурильных труб с протяженным анодным заземлителем внутри. После этого протаскивают плеть в скважину, извлекая из неё проходную бурильную трубу.

Закачивают в скважину и в плеть с протяженным анодным заземлителем буровой раствор, надежно фиксируя один конец протяженного заземлителя.

Плеть бурильных труб извлекают из скважины, вытягивая за конец плети, противоположный точке фиксации протяженного заземлителя, и оставляя само заземление в наполненной буровым раствором скважине.

Примечание – Возможен вариант применения АЗ без извлечения бурильных труб с обязательным заполнением внутритрубного пространства проводящей субстанцией.

Проверяют электрическую целостность протяженного АЗ и измеряют значение его переходного сопротивления в соответствии с проектной документацией системы ЭХЗ.

Анодные заземления. Глубинная конструкция

Глубинное АЗ предназначено для применения в многослойном гетерогенном (с наличием слоев многолетней мерзлоты) грунте или при ограничении места для расположения АЗ иной конструкции.

Для монтажа глубинного заземления следует заранее подготовить скважину необходимых диаметра и глубины в соответствии с проектной документацией.

Монтаж глубинного анодного заземлителя и установку его в скважину, предварительно обработанную глинистым раствором, следует выполнять сразу после окончания бурения скважины. Установку глубинного заземления в скважину следует выполнять в минимально короткий срок. Перерывы в процессе монтажа и установки недопустимы.

Способ монтажа глубинного АЗ зависит от конструкции и определяется проектной документацией системы ЭХЗ. При этом отдельные электроды могут быть собраны по схеме цепочки или гирлянды (рисунок 7) непосредственно организацией-изготовителем или в трассовых условиях. Монтаж в трассовых условиях следует выполнять в соответствии с рекомендациями, приведенными в технической документации изготовителя заземления.

Строительно-монтажные работы по обустройству глубинного АЗ следует проводить в следующей последовательности технологических операций:

монтаж кондуктора (трубы большего диаметра, чем колонна глубинного анодного заземлителя);

цементация затрубного пространства цементным раствором с расходом сухой смеси до 400 кг на 1пог. м;

роторное бурение скважины глубинного АЗ;

промывка скважины глинисто-солевым раствором;

монтаж и спуск в скважину смонтированных изготовителем или в трассовых условиях анодных заземлителей (ручным или механизированным способом в зависимости от массы и габаритов). Перед установкой в скважину анодного заземлителя проверяют кабели присоединения и газоотводящую трубку, длина которых должна быть достаточной для обеспечения вывода на дневную поверхность и не содержать разрывов и промежуточных соединений;

монтаж кабельных выводов;

заполнение скважины глинистым раствором, коксовой смесью или шунгитом, а верхней части – гравием или песком в соответствии с проектной и рабочей документацией системы ЭХЗ;

выполнение в стойке КИП электрического контакта кабелей присоединения электродов заземления и магистрального кабеля.

Противокоррозионная изоляция поверхности кондуктора, стыков глубинного АЗ, а также грунтовка и окраска стального покрытия (люка оголовка) выполняется в соответствии с СП 28.13330.

Монтаж и установку глубинного АЗ выполняют в соответствии с техническим требованиями на сооружение и обустройство этих конструкций, сохраняя установленную настоящим сводом правил общую последовательность технологических операций монтажа глубинных АЗ.

а – схема последовательного соединения электродов; б – схема параллельного соединения электродов;

Рисунок 7 – Схемы монтажа глубинного заземления из отдельных электродов.

Анодные заземления. Свайная конструкция

Конструктивное решение и конкретные типоразмеры свайных заземлителей устанавливаются для каждой сваи индивидуально в проектной и рабочей документации на систему ЭХЗ. В порядке исключения применение свайных заземлителей допускается в необжитой местности в грунтах с низким содержанием железа.

Технологические строительно-монтажные операции по сооружению свайных заземлителей выполняют в следующей последовательности:

подготовка и очистка (при необходимости) свай;

бурение скважин под устанавливаемые сваи;

погружение свай в скважины механизированным способом;

солевая обработка свай в скважинах;

электрическая коммутация свай в единый контур;

подключение соединительного кабеля к заземлению;

обработка оголовков свай согласно техническим решениям проектной документации системы ЭХЗ.

При подготовке к установке свай необходимо:

- придать конусообразную форму нижнему концу сваи;

- приварить к оголовку сваи фланец с крышкой на болтовом соединении;

- выполнить перфорацию стенок по длине свай.

Погружение свай в скважины следует выполнять вибровдавливанием, применяя паровоздушный молот или другое аналогичное оборудование. Оголовок сваи должен выступать над поверхностью земли на проектную высоту.

Солевую обработку свай проводят раствором хлорида натрия путем засыпки 19 кг хлорида натрия на 1 пог. м сваи с последующей заливкой скважины водой до полного покрытия слоя соли.

Допускается применение хлорида кальция, хлорида магния или хлорида калия или их смесей в любых отношениях в количестве, эквивалентном указанному, в пересчете на хлорид натрия. Присутствие ингибиторов (карбамида) в солевой смеси не допускается.

Электрическую коммутацию свай следует выполнять стальной соединительной полосой площадью не менее 199 мм2 приваривая её к оголовку каждой сваи на высоте не менее 0,3 м от поверхности земли.

Токоведущий кабель должен быть приварен или подсоединен болтовым соединением к стальной соединительной полосе около оголовка центральной сваи заземления.

При обработке оголовка сваи должны быть выполнены следующие технологические операции:

торцы свай закрывают крышками, привернутыми болтами и гайками к фланцам на оголовках;

стальные соединительные полосы и оголовки свай на высоту не менее 0,3 м изолируют от грунта нанесением на их поверхности изоляционного покрытия в соответствие с проектной документацией;

оголовки свай обваловывают грунтом на высоту не более 0,3 м.

После завершения монтажа УКЗ со свайными анодными заземлителями следует выполнить рекультивацию земельного участка.

После завершения строительно-монтажных работ по обустройству АЗ свайной конструкции необходимо проверить значение его сопротивления растеканию и его соответствие проектному значению. В случае завышения проектного значения сопротивления более чем на 10%, необходимо открыть крышки крайних свай и провести их дополнительную солевую обработку до достижения сопротивлением растеканию тока своего проектного значения.

Энергоснабжение. Трансформаторные подстанции

При сооружении трансформаторных подстанций катодной защиты с маслонаполненными или сухими трансформаторами следует руководствоваться правилами [2].

Столбовые трансформаторные конструкции необходимо монтировать в следующей последовательности технологических операций:

разработка грунта в соответствии с проектной документацией системы ЭХЗ;

сборка анкерной концевой опоры;

установка анкерной концевой опоры;

монтаж однофазного трансформатора;

монтаж высоковольтного оборудования (разъединителя с приводом, предохранителей, разрядников, изоляторов);

монтаж преобразователя;

установка заземляющего устройства защитного заземления;

монтаж соединительных электрических линий;

устройство ограждения;

установка предупредительных плакатов;

подключение СТП к ЛЭП напряжением 6–10 кВ;

проведение приемо-сдаточных испытаний вновь вводимого электрооборудования;

проведение испытания повышенным напряжением промышленной частоты.

Общий вид столбовой трансформаторной конструкции типа СКЗС приведен на рисунке 8.

6К трубопроводу543К АЗ127

1 – опора, 2 – разъединитель, 3 – предохранитель, 4 – понижающий трансформатор, 5 – катодная станция, 6 – защитное заземление, 7 – дренажные кабели

Рисунок 8 – Общий вид столбовой станции катодной защиты

При монтаже комплектной подстанции (например, типа КТП 6-10/0,4 кВ, 25 кВ•А) монтажные технологические операции необходимо выполнять в следующей последовательности: