Файл: Гордюхин, А. И. Эксплуатация и ремонт газовых сетей.pdf

(несколько километров). Чаще всего в городских условиях при помощи катодных установок обеспечивается защита на протя­ жении нескольких сотен метров, что явно недостаточно. Боль­ шая длина достигается при хорошей изоляции газопровода.

Эксплуатация установок катодной защиты обходится значи­ тельно дороже дренажей из-за расхода электроэнергии. Обычно питание таких установок производится от осветительной сети че­ рез выпрямители. Наиболее широко применяются выпрямители типа KCC-Í, КСС-2, КСС-3 и ВСА-5.

Протекторная защита. Протекторная (электродная) защита предусматривает присоединение к защищаемому сооружению металлических пластин и стержней, обладающих более низким электрическим потенциалом, чем металл сооружения (рис. 72).

Рис. 72. Схема протекторной (электродной) защиты.

вгрунте.

Впротекторной установке возникает электрический ток так же, как в обычном гальваническом элементе. Электролитом здесь служит грунт с содержащейся в нем влагой, а электродами являются газопровод (катод) и протектор (анод).

При протекторной защите суммарные потери металла не уменьшаются, а, наоборот, увеличиваются. Практическая выго­ да этого метода защиты заключается в том, что коррозия с более ценной и труднодоступной конструкции сооружения (газо­ провода) переносится на более дешевую и легко возобновляе­ мую конструкцию протектора.

Эффективность протекторной защиты во многом зависит от

поавильного выбора материала протектора и среды, в которой

143

последний расположен. В настоящее время наиболее часто при­ меняют магниевые, алюминиевые и цинковые протекторы и их сплавы.

Протекторы на городских газовых сетях для защиты от блуждающих токов применяются мало. Главное назначение их — защита от почвенной коррозии. Протекторы также уста­ навливают в дополнение к дренажной или катодной защите на участках газопроводов (обычно удаленных), где указанными видами защиты полностью не снимаются положительные по­ тенциалы. Широко применяются протекторы для защиты от коррозии подземных газопроводов и емкостей (резервуаров) при снабжении сжиженным газом.

Электрическое секционирование газопроводов. Этот метод защиты заключается в том, чтобы с помощью изолирующих вставок газопровод электрически разъединить на отдельные секции (участки), за счет чего уменьшается электрическая про­ водимость сооружения, а в связи с этим уменьшаются блуж­ дающие токи, протекающие по газопроводу.

При секционировании газопроводов число катодных и анод­ ных зон увеличивается пропорционально количеству установ­ ленных диэлектрических разъединителей (рис. 73). При этом в местах установки разъедините­ лей возникает скачок потенциала «газопровод—земля» и в анодных зонах возможно местное разру­ шение газопровода. Однако в це­ лом разрушение газопровода за­ медляется. В качестве диэлек­ трических разъединителей на га­ зопроводах чаще всего, применя­ ют изолирующие фланцы. Воз­

'Несколько анодныхи катодных,зон* можны также вставки из поли­

этиленовых труб.

Наличие изолирующих вставок на газопроводах упрощает реше­

рующие вставки (фланцы) уста­ навливают в местах подхода го­ родских газопроводов к ГРС Мингазпрома. В последнее время

их также применяют на газовых вводах в коммунальные пред­ приятия, чтобыизолировать газопровод от водопровода и теп­ лосетей. Для контроля электрического состояния газопро­ вода с каждой стороны изолирующего фланца (вставки) долж­ ны быть выведены к поверхности контрольные проводники.

144

Необходимо иметь в виду, что диэлектрические вставки уменьшают плотность газопроводов, особенно высокого и сред­ него давления, и что они коррозицию не устраняют, а только уменьшают и рассредоточивают ее по длине. Вообще целесооб­ разность применения диэлектрических вставок и выбор мест их установки мало изучены.

Электрические перемычки на смежные металлические соору­ жения. Этот метод применяют в тех случаях, когда на одном сооружении имеются положительные потенциалы (анодная зо­ на), а на другом — отрицательные (катодная зона) и электри­ ческое объединение этих сооружений при помощи перемычек приводит к тому, что на обоих устанавливаются отрицательные потенциалы необходимой величины. Такие перемычки применя­ ют, в частности, для объединения городских и магистральных (дальних) газопроводов, а также при прокладке по одной улице или по одному району параллельных газопроводов различного давления, например высокого и низкого.

Защита дополнительным заземлением. Этот метод защиты применяется на отдельных участках, главным образом при сближении газопровода с рельсовыми путями электрических же­ лезных дорог, обладающих значительным и устойчивым отрица­ тельным потенциалом относительно земли. Дополнительное заземление, соединенное проводом (кабелем) с защищаемым сооружением, закапывают вблизи рельсовых путей (желатель­ но параллельно), если последние являются причиной образо­ вания анодной зоны на газопроводе, или вблизи того сооруже­ ния, под влиянием которого возникла анодная зона. В этом случае разрушается не газопровод, а заземление, так как оно обладает меньшим переходным сопротивлением из-за отсутствия изоляции. В качестве заземления в первую очередь могут ис­ пользоваться оставленные в земле старые трубы или рельсы. Обычно таким способом защищаются только небольшие участ; ки газопроводов.

Влияние защиты. При выборе того или иного метода защиты надо всегда иметь в виду, что устройство защиты на данном сооружении очень часто приводит к некоторому перераспреде­ лению потенциалов на других сооружениях. В отдельных случа­ ях такое перераспределение может привести к весьма опасному положению. Поэтому при включении защиты надо тщательно проверить влияние ее на соседние сооружения. Весьма жела­ тельно осуществлять комплексную защиту всех сооружений города или района сразу. Однако такое решение возможно при заинтересованности и участии в решении вопросов защиты всех владельцев подземных сооружений и связано оно со значитель­ ными трудностями технического порядка. Поэтому задержка комплексной защиты не может явиться основанием для отказа от защиты отдельных сооружений.

Защита газопроводов в период строительства

Тяговые токи на железных дорогах достигают большой величины (3000 а и более). В связи с этим токи утечки также бывают значительными. Неоднократно отмечались величины токов, дренируемых с газопроводов, в 400 а и более. При таком положении газопроводы могут повреждаться блуждающими токами в весьма короткий срок. Многократно отмечались слу­ чаи, когда газопроводы в районах тяговых подстанций разру­ шались блуждающими токами еще до ввода их в эксплуатацию.

Обычно даже при наличии специализированных проектных и монтажных организаций газопроводы от блуждающих токов защищаются не ранее чем через 6—12 месяцев после окончания строительства, так как сооружению защитных установок пред­ шествуют электрические измерения на вновь построенных газо­ проводах, опробование опытных установок и разработка техни­ ческой документации. Естественно, что за этот срок в районах тяговых подстанций железных дорог газопроводы могут быть разрушены. Чтобы этого не допустить, их надо защищать в период строительства. Так защищены многие газопроводы в Московской области. Здесь при прокладке газопроводов парал­ лельно электрифицированной железной дороге на расстоянии менее 500 м одновременно с проектированием газопровода про­ ектируется также защита его от блуждающих токов. В качестве защитных установок предусматриваются поляризованные элек­ трические дренажи.

Выбор типа и мощности установок и сечения дренажного кабеля производится расчетным путем и на основании опытных данных. Исходными параметрами при проектировании защиты являются сила дренажного тока защитной установки, разность потенциалов «минусовая шина тяговой подстанции — земля» или «рельс—земля», длина дренажного кабеля, ориентировоч­ ная разность потенциалов «проектируемы?! газопровод — рельс (минусовая шина тяговой подстанции)».

Сила дренажного тока принимается равной 5—10% нагруз­ ки тяговой подстанции в зависимости от протяженности, усло­ вий прокладки и диаметра газопровода, удельного сопротивле­ ния грунта, коррозионного состояния смежных с газопроводом подземных металлических сооружений и сетей (потенциалы сооружений относительно земли, величина тока), величины токов утечки с электрифицированной железной дороги. Разность потенциалов «проектируемый газопровод—рельс (минусовая шина тяговой подстанции)» принимается ориентировочно на основании изменений разности потенциалов «смежное сооруже­ ние (водопровод, теплопровод и др.) — рельс (минусовая шина тяговой подстанции)» в районе проектируемой электрозащитной установки. При отсутствии необходимых данных для расчета мощности защитной установкой следует принимать поляризован­

146

ные дренажи с сечением дренажного алюминиевого кабеля согласно табл. 14. В числителе указаны сечения при дренирова­ нии на рельсы, в знаменателе — на минусовую шину.

По окончании строительства газопровода производятся элек­ трические измерения и отрабатывается режим работы защитной установки. Если будет установлено, что построенная защитная установка не полностью устраняет коррозионную опасность на газопроводах, то должна быть запроектирована и построена дополнительная защита.

В связи с тем что при прокладке газопроводов вблизи элек­ трифицированных железных дорог наибольшая опасность кор­ розионных повреждений относится к районам тяговых подстан­ ций, проектировщики и эксплуатационники в первую очередь должны выявить тяговые подстанции и уделить в этих районах особое внимание вопросам защиты газопроводов от блуждаю­ щих токов.

Приемка и эксплуатация электрозащитных установок

Все вновь смонтированные устройства и установки электри­ ческой защиты газопроводов от коррозии принимаются в экс­ плуатацию комиссией в следующем составе:

а) представитель конторы или службы защиты управления; б) представитель эксплуатационного треста или конторы; в) представитель заказчика; г) представитель строительно-монтажной организации.

При приемке установок комиссии должна быть представлена подрядчиком следующая исполнительная техническая докумен­ тация:

а) исполнительный план размещения установки электроза­ щиты с привязками в масштабе 1 : 500;

б) паспорт на установку электрозащиты; в) акты на скрытые работы по прокладке дренажного кабе­

ля, по монтажу контура анодного заземления (для станций

катодной защиты), по монтажу защитного контура заземления, по проверке сопротивления растеканию контура анодного зазем­ ления (для станций катодной защиты), по монтажу ЛЭП и др.; г) разрешение энергоснабжающей организации на подключе­

опробование установки электрозащиты с соответствующими из­ мерениями. Ввод в эксплуатацию защитных устройств и уста­ новок разрешается на основании актов приемочных комиссий. При вводе установки в эксплуатацию проверяется влияние ее на соседние металлические сооружения. Такая проверка должна производиться в присутствии представителей владельцев этих сооружений.

Надежная защита газопроводов от коррозии может быть достигнута только при хорошей эксплуатации электрозащитных установок. В процессе эксплуатации необходимо не только обе­ спечивать сохранность и исправность установок, но и изменять режим работы их, так как электрическое состояние газопрово­ дов меняется в зависимости от режима работы источников блуждающих токов и времени года.

На каждую электрозащитную установку необходимо завести паспорт (табл. 15) и журналы профилактического обслуживания (табл. 16) и контроля работы установки. Паспорт хранится в службе эксплуатации подземных газопроводов треста, а журнал

Таблица 15

Паспорт дренажной установки

Адрес места установки_____________________________________________________

Установка принята в эксплуатацию______________________________ на основании

148