СП 424.1325800.2019 Действует

заливка протекторов жидким грунтовым раствором из расчета 0,05 м3 на каждый протектор;

засыпка траншеи грунтом с послойным его уплотнением приводными трамбовками в местах укладки протекторов;

установка контрольно-измерительного пункта и подсоединение к нему кабелей.

Для присоединения кабеля, соединяющего протектор с трубопроводом, отрывают шурф в соответствии с проектной документацией системы ЭХЗ. Между шурфом и скважиной должна быть отрыта траншея для прокладки соединительного кабеля. Присоединение соединительного провода к трубопроводу осуществляется через установленную на оси трубопровода стойку КИП. Присоединение кабеля к трубопроводу выполняют термитной сваркой.

После разработки шурфа на верхней образующей трубопровода снимают часть его защитного покрытия размерами 150х200 мм, зачищают стенку трубопровода до металлического блеска и приваривают к зачищенной части Г-образный стальной стержень. Для исключения повреждения остального защитного покрытия трубопровода при зачистке стенки и приварке стержня его накрывают металлическим листом с вырезанным в нем прямоугольным окном размерами 120х170 мм, через которое проводят зачистку и приварку.

Присоединение провода к трубопроводу осуществляют в следующей последовательности операций:

на зачищенную поверхность трубы устанавливают тигель-форму;

в нижнее боковое отверстие тигель-формы, точно в центре, вставляют зачищенный конец кабеля параллельно оси трубы;

через верхнее отверстие вставляют металлический вкладыш, засыпают порцию термита и закрывают крышку;

зажигают термитную спичку и опускают ее в отверстие тигель-формы;

быстро покидают шурф и ожидают сгорания термита;

присоединение провода к действующему трубопроводу необходимо осуществлять дистанционно. При этом персонал и переносной пульт управления поджигающим устройством должны быть удалены от оси трубопровода не менее, чем на 300 м;

через три минуты после окончания горения термита тигель-форму снимают и удаляют шлак с поверхности места сварки;

место приварки тщательно изолируют изоляционным материалом, предусмотренным проектной документацией системы ЭХЗ, или другим, разрешенным к применению.

Для предупреждения повреждения защитного покрытия трубопровода и проводника должна быть выполнена предварительная присыпка их в траншее слоем рыхлого грунта толщиной от 10 до 15 см.

После установки и монтажа протекторных установок необходимо:

измерить силу тока в цепи «протектор-трубопровод»;

измерить разность потенциалов «трубопровод-земля» в точке дренажа протектора (спустя не менее 24 ч после подключения протектора); если эта разность более отрицательна, чем минус 0,7 В по медносульфатному электроду сравнения, то протектор работоспособен;

измерить сопротивление растеканию тока протектора;

проверить в стойке КИП маркировку проводов на контактных клеммах.

Если после подключения протектора к трубопроводу нет необходимого сдвига разности потенциалов «трубопровод-земля» или ток в цепи «протектор-трубопровод» равен нулю, то это означает, что есть неисправности цепи протекторной установки (обрыв провода, соединяющего протектор с трубопроводом, или нарушение контактов этого соединения).

Если значения тока в цепи «протектор-трубопровод» и потенциала трубопровода в точке дренажа отличаются от проектных значений, а электродный потенциал протектора при его отключении от трубопровода близок к стационарному значению, то необходимо проверить контактные соединения. В случае неисправностей необходимо определить их причину и устранить.

После окончания монтажа протекторной установки оформляют и заполняют рабочий журнал, в котором приводят:

дату установки;

пикет (километр) трассы;

привязку протектора к трассе или опоре линии связи;

марку протектора;

вид защитной протекторной установки;

глубину заложения протектора и трубопровода;

удельное сопротивление грунта;

уровень грунтовых вод в момент установки протектора;

расстояние между протектором и трубопроводом;

расстояние между протекторами в грунте;

ток протекторной установки;

исполнительную схему протекторной установки (группы протекторов).

Монтаж системы мониторинга и дистанционного управления

Система контроля работоспособности и эффективности электрохимической защиты включает КИП, КДП и иные устройства, предназначенные для измерения электрохимических и электрических параметров защитных установок и защищаемых трубопроводов.

Монтаж систем контроля ЭХЗ включает три основных технологических операции: выполнение контактных соединений различного назначения, размещение электродов сравнения и сопутствующих датчиков, установка корпусов КИП и КДП.

Контактные соединения разделяют на группы, каждая из которых предназначена для монтажа:

КИП и КДП;

линий энергообеспечения;

преобразователей тока защитных установок;

протекторов;

анодных и защитных заземляющих устройств.

Контактные соединения во всех перечисленных в 5.4.3 группах выполняют способом термитной или газовой сварки, а также опрессовкой и методом скрутки. Выбор способа соединения, указываемый в проектной документации системы ЭХЗ, определяют в каждом конкретном случае в зависимости от требований надежности контактного соединения, местных условий, наличия необходимого оборудования, приспособлений и материалов.

Контактные соединения электродов АЗ и протекторов, с магистральным соединительным кабелем, выполняют методом термитно-муфельной сварки с введением присадки в кокиль термитного патрона.

Последовательность выполнения технологических операций по контактному соединению электродов АЗ и протекторов включает следующие действия:

с конца жилы провода от электрода АЗ или протектора удаляют изоляцию на участке длиной 50 мм;

оголенный участок жилы облуживают припоем, накладывают на него бандаж из алюминиевой проволоки;

магистральный кабель разрезают в месте присоединения вывода электрода АЗ или протектора;

с жил кабеля снимают изоляцию на участке длиной 50 мм;

оголенные участки жил складывают вместе и скругляют плоскогубцами;

на оголенный участок жил кабеля накладывают бандаж из шнурового асбеста с учетом диаметра кокиля выбранного термитного патрона (таблица 1);

жилы кабеля с бандажом вставляют в кокиль термитного патрона;

для сохранения изоляции кабеля при сварке на оголенный участок жил устанавливают охладитель;

поджигают термитный патрон, одновременно с началом горения термитного патрона в его кокиль вводят присадочный пруток из алюминиевой проволоки до полного заполнения кокиля расплавленным алюминием;

после сгорания термитного патрона жилу провода вставляют в кокиль термитного патрона с расплавленным алюминием;

после окончания сварки охладитель снимают, а муфель и кокиль термитного патрона удаляют со сварного соединения;

готовое сварное соединение изолируют в соответствии с требованиями к изолированию соединений, установленными в проектной документации системы ЭХЗ.

Таблица 1 – Типы термитных патронов

Таблица 1Тип термитного патрона | Площадь сечения свариваемого кабеля, мм2 | Диаметр патрона, мм | Высота патрона, мм ПА-16 | 16 | 20 | 28 ПА-25 | 25 | 25 | 33 ПА-35 | 35 | 30 | 34 ПА-50 | 50 | 35 | 38 ПА-70 | 70 | 35 | 41 ПА-95 | 95 | 45 | 46 ПА-120 | 120 | 45 | 50 ПА-150 | 150 | 55 | 50 ПА-185 | 185 | 55 | 58 ПА-240 | 240 | 60 | 60 ПА-300 | 300 | 65 | 75 ПА-400 | 400 | 75 | 80 ПА-500 | 500 | 80 | 90

Особенности устройства систем электрохимической защиты на промысловых трубопроводах

Систему ЭХЗ для строительства новых и реконструкции действующих промысловых трубопроводов необходимо проектировать с учетом системы ЭХЗ рядом расположенных эксплуатируемых трубопроводов и перспективного строительства металлических сооружений вдоль трассы нового трубопровода для обеспечения их совместной электрохимической защиты и исключения негативного влияния системы ЭХЗ на другие коммуникации. Применение совместной системы ЭХЗ для нескольких трубопроводов необходимо также предусматривать при строительстве их в составе общего коридора.

Осуществление совместной катодной защиты производится путем устройства перемычек между всеми трубопроводами, включенными в систему совместной защиты, оборудования общего АЗ и установки общей катодной станции.

Система совместной электрохимической защиты включает УКЗ, электрические перемычки, регулировочные резисторы и вентили, согласованная работа которых обеспечивает исключение вредного влияния (снижения эффективности) на соседние сооружения.

Размеры сечения проводов перемычек выбирают в зависимости от расстояния между трубопроводами исходя из того, что падение напряжения на каждой из перемычек не должно превышать 0,02 В. Кроме того, учитывают, что размер сечения проводов перемычки не должен быть меньше размера сечения дренажных проводов.

Не допускается установка протекторов на площадках механо-технологического оборудования, укомплектованного защитными заземлениями.

При обустройстве на промысловых трубопроводах систем ЭХЗ с большим числом ВЭИ следует учитывать значительное усложнение эксплуатации, как самих трубопроводов, так и установленных на них средств защиты. Во всех случаях при выборе мест установки ВЭИ необходимо учитывать условия местности, наличие пересекающих и соседних близко расположенных трубопроводов, а также рек, ручьев и других составляющих природного ландшафта, которые могут служить обходным путем для тока и шунтировать ВЭИ.

Анодные зоны, возникающие на трубопроводах при установке ВЭИ, устраняются с помощью установки поляризованной перемычки или присоединения к трубопроводу сопротивления, позволяющего регулировать режим защиты по значению пропускаемого тока.

При выборе мест установки ВЭИ не должно быть пересечений и участков параллельного сближения трубопроводов, образующих электрические контуры, размыкаемые ВЭИ.

При наличии на трубопроводах технологических перемычек ВЭИ устанавливают после них.

Поляризованная перемычка на ВЭИ применяется в тех случаях, когда необходимо устранить возможное перетекание тока по трубопроводу в одну сторону. Сечение перемычки, выполненной многожильным изолированным проводом, для обеспечения необходимой механической прочности должно быть не менее 25 мм2.

При строительстве новых трубопроводов, располагаемых вдоль трассы существующих трубопроводов, КИП на них следует устанавливать исходя из расчетов системы ЭХЗ.

Если при проектировании трубопроводов предполагается их пересечение между собой или с другими трубопроводами, то на всех этих объектах необходимо предусматривать оснащение КИП опознавательными надписями, указывающими на принадлежность КИП к конкретному трубопроводу.

В многониточной системе трубопроводов между нитками во всех местах установки СКЗ должны быть предусмотрены электрические перемычки (с обязательным применением КИП), с вентильным элементом.

Требования к контролю выполнения работ

Контроль выполнения работ осуществляют в несколько стадий. На первой стадии осуществляют операционный контроль строительно-монтажных операций. На второй стадии контролируют качество выполненных работ в процессе пусконаладочных работ смонтированного оборудования УКЗ. На третьей, заключительной стадии, осуществляют приемочный контроль работоспособности смонтированной системы противокоррозионной защиты.

Результаты контроля подтверждаются соответствующей документацией: актами на выполненные технологические операции (на первом этапе); специальными индивидуальными формулярами по УКЗ (на втором этапе); оформлением приемки действующей системы противокоррозионной защиты в эксплуатацию (на третьем этапе).

Операционный контроль строительно-монтажных работ следует выполнять в соответствии с СП 245.1325800.2015 (подраздел 6.3).

При пусконаладочных работах отдельных установок и устройств ЭХЗ следует руководствоваться СП 245.1325800.2015 (подраздел 8.2), другими нормативными документами в порядке, установленном для строящегося объекта, а также проектной и рабочей документацией системы ЭХЗ.

Включение, выключение и опробование установок ЭХЗ должен выполнять персонал соответствующей квалификации, подтвержденной необходимыми документами. Подключение установок ЭХЗ к источникам энергоснабжения осуществляют обязательно в присутствии представителя службы электроснабжения.

Пусконаладочные работы отдельных устройств электрохимической защиты следует осуществлять по мере завершения их монтажа до промерзания или после оттаивания грунта в соответствии с проектной документацией системы ЭХЗ и техническими условиями на изготовление каждого устройства, но не ранее, чем через восемь дней после окончания монтажа АЗ или протекторных установок.

Пусконаладочные работы систем ЭХЗ участка трубопровода, с совместной защитой с другими рядом расположенными металлическими сооружениями, следует выполнять в присутствии персонала организации, эксплуатирующей эти сооружения. Для проверки влияния устройств ЭХЗ построенного объекта на рядом расположенные металлические сооружения должен быть составлен акт контрольных измерений. В случае применения защитных установок с протяженным АЗ контроль их влияния на рядом расположенные металлические сооружения выполняют только в местах пересечения этих сооружений с протяженным АЗ.

Если при пусконаладочных работах установлено несоответствие каких-либо установок или устройств электрохимической защиты или защиты всего проверяемого участка в целом требованиям установленной для контрольной проверки нормативной и технической документации, проектной документации системы ЭХЗ или изменениям к ней, то порядок и объем дальнейших работ определяют совместным решением застройщик (технический заказчик), организация, проектировавшая противокоррозионную защиту, и организация, выполнявшая работы по строительству системы ЭХЗ.

Перед пуском и опробованием УКЗ выполняют следующие подготовительные работы (при обесточенных УКЗ):

а) установление соответствия выполненных работ проектным техническим решениям с помощью визуального осмотра и актов на скрытые работы;

б) измерение значения сопротивления растеканию тока защиты в защитном заземлении преобразователя (не должно превышать проектного значения);

в) измерение значения сопротивления АЗ растеканию тока;

г) подключение преобразователя тока защиты к клеммам вторичного напряжения трансформаторной подстанции или к линии электрического питания УКЗ (общей системы или индивидуального энергоснабжения, включая автономные источники питания);

д) выключение питания преобразователя тока защиты и включение высоковольтного разъединителя трансформаторной подстанции (или подача напряжения в линию энергоснабжения).

Примечания

1 При проведении измерений, указанных в перечислении б), применяют омметр соответствующий ГОСТ 23706 – класс точности не более 0,5 и диапазон значений измеряемых сопротивлений от 0 до 1000 Ом. Прибор подключают к шкафу преобразователя тока защиты (согласно инструкции по использованию его подключают к защитному заземлению).

2 При проведении измерений, указанных в перечислении в) применяют измерительный прибор с теми же характеристиками, что и при измерениях, указанных в перечислении б). Расчетные значения расстояний между электродами и центром симметрии АЗ ( на рисунке 12) вычисляют с учетом условий (1)

.(1)

3 Во время проведения измерений, указанных в перечислениях б) и в), провод от АЗ отсоединяют от плюсовой клеммы преобразователя тока защиты, а после проведения измерений этот провод присоединяют обратно.

4 Работы, указанные в перечислении д), проводят в присутствии представителя организации энергоснабжения. Подключение преобразователя тока защиты выполняют после отключения высоковольтного разъединителя трансформаторной подстанции (или при снятом напряжении с заземленной линии электропередачи). После подключения преобразователя тока защиты заземление снимают. При автономном энергоснабжении подключение преобразователя тока защиты осуществляют после запуска автономного источника энергии и вывода его на рабочий режим.

31J1 J2 E1 E2 аblАЗ12

1 – АЗ; 2 – измеритель сопротивления заземления; 3 – измерительные стальные электроды; lАЗ – длина АЗ; a и b – расстояние от АЗ до измерительных электродов

Рисунок 12 – Схема измерения сопротивления растеканию тока

анодного заземления

Требования к уровню квалификации специалистов, осуществляющих пуск, опробование и наладку всех элементов системы ЭХЗ приведены в [7].

Перед началом пусконаладочных работ необходимо выполнить организационные работы, которые включают:

составление плана организации работ, в котором предусмотрено ознакомление наладчиков с объектом, получение и проверка комплектности исполнительной технической документации, уточнение объема и составление графика выполнения работ на весь период с определением конкретных сроков и исполнителей;

определение технологии наладочных работ, действующих НД на эти работы и сроков их продолжительности с учетом местных трассовых условий;

определение материально-технического оснащения выполняющих работы специалистов;

обеспечение выполняющих работы специалистов средствами передвижения по трассе трубопровода (автомобильным транспортом, вертолетом) и, при необходимости, мобильным жилым помещением (например, домиком-вагончиком) для стационарного размещения;

распределение руководителем работ обязанностей между всеми специалистами, проведение инструктажа по охране труда, уточнение графика работ и получение разрешения на их выполнение.

При значительных объемах пусконаладочных работ целесообразно применять передвижную электроисследовательскую лабораторию электрохимической защиты. При определении параметров защиты от почвенной коррозии следует применять генератор постоянного тока, от которого подают ток на трубопровод и АЗ по каналам силовой цепи.

Технологические операции пусконаладочных работ на УКЗ выполняют в следующей последовательности:

а) регулятор выходного напряжения преобразователя тока защиты устанавливают в положение, соответствующее минимальному рабочему напряжению (при наличии у преобразователя более одного диапазона рабочих напряжений устанавливают наименьший);

б) переводят преобразователь тока защиты с автоматического поддержания защитных потенциалов в неавтоматический режим работы;

в) осуществляют коммутацию электрической схемы для контрольного измерения разности потенциалов «трубопровод-земля» в точке дренажа УКЗ в соответствии со схемой на рисунке 13;

аб

ТЭСВЭИП541231

ТV6ТmV

7

8

а – схема поляризационного потенциала, б – схема потенциала с омической составляющей;

1 – трубопровод; 2 – стационарный электрод сравнения;3 – вспомогательный электрод (датчик потенциала); 4 – КИП со стационарным электродом сравнения; 5 – прибор со встроенным прерывателем тока поляризации вспомогательного электрода; 6 – вольтметр, 7 – КИП, 8 – переносной электрод сравнения

Рисунок 13 – Схема измерения потенциала «трубопровод-земля»

г) при полностью отключенных установках ЭХЗ измеряют потенциал свободной коррозии (естественную разность потенциалов) трубопровода в точке дренажа УКЗ;

д) проверяют правильность подключения выходных клемм преобразователя тока защиты к трубопроводу и АЗ поочередным включением и выключением преобразователя тока защиты и синхронного измерения разности потенциалов «трубопровод-земля» в точке дренажа;

е) включают преобразователь тока защиты и плавно (или ступенчато) изменяют положение регулятора выходного напряжения, проверяя работоспособность преобразователя тока защиты на всех диапазонах регулирования;

ж) проводят испытания УКЗ (при отсоединенных от УКЗ «дренажных» линиях) на максимальном режиме в течение не менее 72 ч, устанавливая регулятором рабочего напряжения максимальную силу тока, на которую рассчитан преобразователь тока защиты;

и) устанавливают проектное значение силы тока на выходе преобразователя тока защиты и фиксируют значение выходного напряжения приборами УКЗ, а через 24 ч повторяют измерение разности потенциалов «трубопровод -земля» в точке дренажа;

к) выключают УКЗ для проведения пуска и опробования системы ЭХЗ соответствующего участка трубопровода.

П р и м е ч а н и я

1 При осуществлении коммутации согласно перечислению е) неполяризующийся медно-сульфатный электрод сравнения устанавливают на поверхности земли над трубопроводом, а при подключении измерительного прибора к электроду сравнения и трубопроводу учитывают, что потенциал трубопровода более отрицательный, чем потенциал электрода сравнения. Подключение измерительного прибора к трубопроводу осуществляют через КИП. Для измерений применяют измерительные приборы с входным сопротивлением не менее 10 МОм.

2 При проверке правильности подключения выходных клемм согласно перечислению д) учитывают, что при правильном подключении преобразователя тока защиты значение разности потенциалов «трубопровод-земля» должно быть более отрицательным при включении преобразователя тока защиты. В противном случае полярность подключения преобразователя тока защиты к трубопроводу и АЗ изменяют на противоположную.

3 При проведении проверки преобразователя тока защиты согласно перечислению е) выходное напряжение плавно или ступенчато изменяют от минимального до максимального рабочего значения, которые указаны в прилагаемой к преобразователю тока защиты инструкции по эксплуатации, контролируя изменения выходного напряжения по показаниям вольтметра преобразователя тока защиты.

4 Если при проведении испытания УКЗ согласно перечислению ж) сопротивление цепи УКЗ не позволяет установить указанное максимальное значение силы тока даже при максимальном значении выходного (рабочего) напряжения преобразователя тока защиты, или при максимальном выходном токе разность потенциалов «трубопровод-земля» достигает более отрицательного значения, чем это допустимо, то параллельно выходу преобразователя тока защиты включают нагрузочное сопротивление, рассчитанное на максимальное значение силы тока преобразователя тока защиты в соответствии со схемой подключения на рисунке 14.

54_+А3

62

1

Рисунок 14 – Схема включения прибора и устройств при испытании преобразователей катодной защиты в режиме максимальной нагрузки

Перед пуском и опробованием УДЗ необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

визуальный осмотр для установления соответствия выполненных монтажных работ проектным решениям с использованием актов скрытых работы;

измерение значения сопротивления растеканию защитного заземления УДЗ, выполненное с помощью измерителя сопротивления по методике, аналогичной методике измерения сопротивления растеканию АЗ в УКЗ (значение сопротивления растеканию не должно превышать проектного значения);

определение времени суток с наиболее интенсивной нагрузкой, создающей максимальные блуждающие токи и времени минимальных токовых нагрузок тяговой сети электрифицированного рельсового транспорта или иного источника блуждающих токов (определение соответствующего времени суток выполняется по данным владельцев источников блуждающих токов).

В период минимальных токовых нагрузок тяговой сети электрифицированного рельсового транспорта или иного источника блуждающих токов и при отключенных УДЗ, включая рассматриваемую защитную установку, измеряют разность потенциалов «трубопровод-земля» и разность потенциалов «трубопровод -рельс». Схема измерений приведена на рисунке 15.

При проведении измерений разности потенциалов «трубопровод -рельс» применяют измерительные приборы класса точности не более 0,5 с пределами измерения от ± 0,5 до ± 250 В с шагом 1, 5, 50 и 100 В.

42V2V13

5

3

16

1 – трубопровод; 2 – неполяризующийся медносульфатный электрод сравнения; 3 – вольтметр; 4 – электродренажная установка; 5 – рельсовая сеть;

Рисунок 15 – Схема включения измерительных приборов при пусконаладочных работах на электродренажных установках