RU2626609C1 - Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода - Google Patents
Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626609C1 RU2626609C1 RU2016117839A RU2016117839A RU2626609C1 RU 2626609 C1 RU2626609 C1 RU 2626609C1 RU 2016117839 A RU2016117839 A RU 2016117839A RU 2016117839 A RU2016117839 A RU 2016117839A RU 2626609 C1 RU2626609 C1 RU 2626609C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- pipeline
- determined
- arm
- section
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для определения технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода. На контролируемом участке трубопровода, ограниченном точками дренажа двух соседних действующих станций катодной защиты (СКЗ), определяют естественную разность потенциалов «труба - земля», измеряют смещение потенциала трубопровода, определяют силы тока СКЗ, требуемые для такого смещения потенциала. Затем рассчитывают переходное сопротивление покрытия, по которому судят о техническом состоянии изоляционного покрытия. Значение силы тока на контролируемом участке, требуемое для смещения потенциала, определяют как сумму значений сил токов в соответствующем плече СКЗ, действующих на данный участок. Силы тока в соответствующем плече СКЗ определяют исходя из измеренных в двух или более точках участка трубопровода на каждом плече защиты значений плотности поляризующего тока на текущих режимах работы СКЗ, при отключенных на период измерения смежных СКЗ. Технический результат: расширение арсенала дистанционных способов определения технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода при сохранении необходимой точности и достоверности. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области оценки технического состояния наружного изоляционного покрытия подземных трубопроводов и может, в частности, использоваться при назначении участков трубопроводов к капитальному ремонту изоляционного покрытия.
Известны способы оценки технического состояния покрытия выявлением повреждений изоляционного покрытия подземных трубопроводов путем проведения электрометрических измерений при помощи электродов, устанавливаемых на поверхности грунта (Бэкман В., Швенк В. Катодная защита от коррозии: Справ. изд. пер. с нем. - М.: Металлургия, 1984. - С. 124-131), или путем определения градиента снижения напряженности магнитного поля, вызванного протеканием по трубопроводу переменного тока инфразвуковой и звуковой частоты (Кривдин А.Ю., Лисин В.Н., Пужайло А.Ф., Спиридович Е.А. Бесконтактный измеритель тока в подземных трубопроводах БИТА-1 // Журнал «Газовая промышленность» №11, 2003 г.).
Известны способы определения технического состояния изоляционного покрытия подземного участка трубопровода, заключающиеся в сопоставлении величины наложенного поляризационного потенциала и силы тока, вызвавшего эту поляризацию (ГОСТ Р 51 164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. Приложение Д1 - для участка построенного и засыпанного трубопровода и Приложение Д2 - для участка эксплуатируемого трубопровода).
Общим недостатком указанных способов оценки технического состояния изоляционного покрытия является высокая трудоемкость, связанная с большим объемом трассовых работ, а также их продолжительность.
Известен взятый за прототип способ дистанционного определения технического состояния изоляционного покрытия участка подземного трубопровода, ограниченного точками дренажа двух соседних действующих станций катодной защиты, заключающийся в измерении наложенной разности потенциалов (смещения разности потенциалов) «труба - земля», измерении силы тока на выходе станций катодной защиты и последующем расчете переходного сопротивления покрытия, по значению которого судят о техническом состоянии изоляционного покрытия. При этом принимают, что сила тока, за счет которой происходит поляризация участка трубопровода, равна полусумме значений силы тока на выходе каждой из станций катодной защиты [Патент РФ RU 2469238, кл. F16L 58/00, опубл. 31.05.2011].
Недостатком данного способа является низкая достоверность способа вследствие того, что не производится определение соотношения силы тока, поляризующего плечи защиты станции, условно предполагается, что соотношение равно 1:1, что практически маловероятно и в большинстве случаев вносит существенную ошибку при оценке технического состояния изоляционного покрытия.
Задачей изобретения является создание способа, позволяющего с достаточной достоверностью, дистанционно определять техническое состояние изоляционного покрытия подземного трубопровода.
Технический результат заключается в расширении арсенала дистанционных способов определения технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода при сохранении необходимой точности и достоверности определяемых при осуществлении заявленного способа параметров, на основании которых судят о техническом состоянии изоляционного покрытия.
Поставленная задача решается тем, что в способе оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода, заключающемся в определении естественной разности потенциалов «труба - земля» на контролируемом участке трубопровода, ограниченном точками дренажа двух соседних действующих станций катодной защиты, измерении смещения потенциала трубопровода, определении силы тока станций, требуемой для такого смещения потенциала, и последующем расчете переходного сопротивления покрытия, по которому судят о техническом состоянии изоляционного покрытия, согласно изобретению значение силы тока на контролируемом участке Iуч, требуемое для смещения потенциала, определяют как сумму значений сил токов в соответствующем плече станций , действующих на данный участок и определяемых исходя из измеренных в двух или более точках участка трубопровода на каждом плече защиты значений плотности поляризующего тока на текущих режимах работы станции, при отключенных на период измерения смежных станциях по формулам:
при kл+kпр=1,
где k - коэффициент соотношения силы тока для плеча защиты к общей силе тока на выходе станций, определяемый по формулам:
где - относительный параметр, характеризующий плотность натекающего тока для плеча защиты, определяемый по формуле:
где Ii - сила тока в i-м датчике, А;
Si - площадь i-го датчика, м2;
I0 - сила тока в точке дренажа, А;
S0 - площадь датчика в точке дренажа, м2;
Аi - коэффициент, учитывающий расстояние от точки измерения до станции катодной защиты (СКЗ).
Способ поясняется фиг. 1.
На фиг. 1, поясняющей пример 2, изображен контролируемый участок газопровода 7, расположенный между двумя станциями катодной защиты 3, 4. На участке газопровода установлены датчики тока 2 на разном удалении от точек дренажа 5, 6 станций 3, 4 и их анодных заземлений 1 для обоих плеч.
В таблице приведены вычисленные значения смещения потенциала, а также величины силы тока в датчиках и площадей их контактной поверхности.
Способ реализуют следующим образом.
Выбирают контролируемый участок трубопровода, на котором необходимо оценить состояние покрытия, расположенный в пределах влияния двух станций катодной защиты (СКЗ).
Определяют естественную разность потенциалов «металл - грунт» для образцов стали, из которой изготовлен трубопровод, и условий его заложения в лабораторных условиях. По данным периодических электроизмерений, ранее выполненных на контролируемом участке, определяют разность потенциалов «труба - земля» и значения силы тока на выходе станций катодной защиты. Определяют смещение защитного потенциала вычитанием из измеренного значения разности потенциалов «труба-земля» значения естественной разности потенциалов, характерное для данной точки измерения.
По данным проектной и исполнительной документации на каждом из плеч защиты станций определяют места установки оборудования подсистемы дистанционного коррозионного мониторинга с возможностью измерения силы (плотности) натекающего защитного тока (при наличии), места установки анодного заземления и место подключения дренажного кабеля к трубопроводу (точка дренажа) для двух станций катодной защиты, действующих на обозначенные участки.
Производят измерения силы натекающего защитного тока с помощью оборудования подсистемы дистанционного коррозионного мониторинга или вручную. Перед измерением силы натекающего тока отключают смежные СКЗ на период проведения замеров.
В случае отсутствия на контролируемом участке подсистемы дистанционного коррозионного мониторинга производят измерения силы натекающего защитного тока с помощью датчиков тока, устанавливаемых для удобства дальнейшего расчета на одинаковом удалении от точек дренажа станций, действующих на данный участок.
Определяют относительный параметр Pл,пр, характеризующий плотность натекающего тока для плеча защиты с учетом коэффициента Ai, учитывающего расстояние от точки измерения до станции катодной защиты, при различном расположении датчиков тока относительно точки дренажа.
Согласно первому закону Кирхгофа сила тока на выходе станции будет равна сумме токов в каждом плече. Исходя из данного закона, вычисляют коэффициенты соотношения силы тока для плеча защиты к общей силе тока на выходе станций и соответственно значение силы поляризующего тока, под действием которого происходит смещение потенциала в каждом плече.
Значение силы тока на контролируемом участке Iуч определяют как сумму значений сил токов в соответствующем плече станций, действующих на данный участок.
На основании полученных данных о величине смещения потенциала на участке и силе тока, которой оно вызвано, выполняют расчет переходного сопротивления изоляции, по значению которого оценивают техническое состояние контролируемого участка трубопровода.
Пример
Имеется участок действующего газопровода диаметром 1420 мм (7), км 112-144, на котором расположены две СКЗ №14 и 15 (3, 4). Газопровод изолирован антикоррозионным покрытием на основе полимерных лент. На участке расположено оборудование подсистемы дистанционного коррозионного мониторинга с датчиками силы тока, устанавливаемыми для измерения силы натекающего защитного тока. Особенностью расположения датчиков на данном участке газопровода является их разное удаление от точек дренажа СКЗ (2). Необходимо оценить техническое состояние покрытия на участке газопровода между двух СКЗ №14 и 15, км 124-134 по состоянию на 2016 год.
Определяют естественную разность потенциалов «металл-грунт» для образцов стали, из которой изготовлен трубопровод, и условий его заложения в лабораторных условиях. По данным периодических электроизмерений, ранее выполненных на контролируемом участке, определяют разность потенциалов «труба-земля» и значения силы тока на выходе станций катодной защиты. Определяют смещение защитного потенциала вычитанием из измеренного значения разности потенциалов «труба-земля» значения естественной разности потенциалов, характерное для данной точки измерения.
Вычисленные значения смещения потенциала, а также величины силы тока в датчиках и площадей их контактной поверхности приведены в таблице.
Значение силы тока на выходе СКЗ составляет 5,0 и 6,3 А для СКЗ №14 и 15 соответственно.
Определяют соотношение силы тока для каждого плеча защиты СКЗ следующим образом. Исходя из предварительного анализа расположения датчиков силы тока, выбирают по два датчика для каждого плеча защиты СКЗ. Выбирают датчики на км 119 и 123 для левого плеча и датчики на км 126 и 129 для правого плеча.
Для СКЗ №14 соотношение силы тока для каждого плеча защиты СКЗ определяют по формулам:
Li - расстояние от точки дренажа до точки измерения, м;
Lз - длина защищаемого участка, м;
Исходя из условия, что kл+kпр=1, вычисляют коэффициент влияния СКЗ №14 на контролируемый участок газопровода через относительный параметр, характеризующий плотность натекающего тока для плеча защиты, по формулам:
Силу тока плеча СКЗ, действующую на контролируемый участок, определяют по формуле:
Для СКЗ №15 выбирают датчики на км 131 и 133 для левого плеча и датчики на км 135 и 138 для правого плеча.
Аналогично определяют соотношение силы тока для каждого плеча:
Исходя из условия, что kл+kпр=1, вычисляют коэффициент влияния СКЗ №15 на контролируемый участок газопровода через относительный параметр, характеризующий плотность натекающего тока для плеча защиты, по формулам:
Силу тока плеча СКЗ, действующую на контролируемый участок, определяют по формуле:
Силу тока на рассматриваемом участке определяют как сумму сил тока в соответствующих плечах от СКЗ №14 и СКЗ №15:
Выполняют расчет переходного сопротивления изоляционного покрытия на данном участке по методике, изложенной в ГОСТ Р 51 164-98 (Приложение Д), с учетом удельного электрического сопротивления металла трубопровода и удельного электрического сопротивления грунта. Устанавливают, что переходное сопротивление покрытия в 2016 году на момент проведения электрометрических измерений составляло 8252 Ом⋅м2, что соответствует удовлетворительному состоянию полимерного покрытия на контролируемом участке трубопровода.
Эффект изобретения проявляется в повышении достоверности способа оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода посредством определения силы тока, действующей на контрольный участок трубопровода, с учетом неравного соотношения силы тока для каждого плеча защиты СКЗ и соответственно в более достоверной оценке состояния изоляционного покрытия, с возможностью проведения измерений и выполнения расчетов в дистанционном режиме с использованием оборудования подсистемы дистанционного коррозионного мониторинга.
Claims (14)
- Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода, заключающийся в определении естественной разности потенциалов «труба - земля» на контролируемом участке трубопровода, ограниченном точками дренажа двух соседних действующих станций катодной защиты, измерении смещения потенциала трубопровода, определении силы тока станций, требуемой для такого смещения потенциала, и последующем расчете переходного сопротивления покрытия, по которому судят о техническом состоянии изоляционного покрытия, отличающийся тем, что значение силы тока на контролируемом участке Iуч, требуемое для смещения потенциала, определяют как сумму значений сил токов в соответствующем плече станций , действующих на данный участок и определяемых исходя из измеренных в двух или более точках участка трубопровода на каждом плече защиты значений плотности поляризующего тока на текущих режимах работы станции, при отключенных на период измерения смежных станциях по формулам:
- при kЛ+kпр=1,
- где k - коэффициент соотношения силы тока для плеча защиты к общей силе тока на выходе станций, определяемый по формулам:
- где Pл,пр - относительный параметр, характеризующий плотность натекающего тока для плеча защиты, определяемый по формуле:
- где Ii - сила тока в i-м датчике, А;
- Si - площадь i-го датчика, м2;
- I0 - сила тока в точке дренажа, А;
- S0 - площадь датчика в точке дренажа, м2;
- Ai - коэффициент, учитывающий расстояние от точки измерения до станции катодной защиты (СКЗ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016117839A RU2626609C1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016117839A RU2626609C1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2626609C1 true RU2626609C1 (ru) | 2017-07-31 |
Family
ID=59632759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016117839A RU2626609C1 (ru) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2626609C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697009C1 (ru) * | 2018-11-14 | 2019-08-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") | Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода |
RU2720647C1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-05-12 | Сергей Александрович Никулин | Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия участка подземного трубопровода |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469238C1 (ru) * | 2011-05-31 | 2012-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода |
-
2016
- 2016-05-04 RU RU2016117839A patent/RU2626609C1/ru active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469238C1 (ru) * | 2011-05-31 | 2012-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта" | Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВРД 39-1.10-026-2001 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ФАКТИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ И СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ М.: ООО "ВНИИГАЗ", 2001. ГОСТ Р 51 164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2697009C1 (ru) * | 2018-11-14 | 2019-08-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") | Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода |
RU2720647C1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-05-12 | Сергей Александрович Никулин | Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия участка подземного трубопровода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108918405B (zh) | 一种油井管线防腐蚀效果在线监测系统及方法 | |
US10001436B2 (en) | In-situ measurement of corrosion in buried pipelines using vertically measured pipe-to-soil potential | |
CN105695997A (zh) | 埋地金属管道安全保护方法 | |
RU2626609C1 (ru) | Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода | |
JP4857136B2 (ja) | 埋設金属パイプラインの異常低接地箇所検出方法及び検出システム | |
RU2566112C2 (ru) | Способ определения места протечки теплотрассы | |
JP4698318B2 (ja) | 防食状態監視方法及びシステム | |
Dzhala et al. | Determination of components of transient resistance of underground pipeline | |
CA2664577C (en) | A method of prioritizing anomalies in a buried linear conductor | |
JP2004198410A (ja) | 塗覆装管の欠陥検査方法及び腐食診断方法 | |
US6262578B1 (en) | Detection and location of current leakage paths and detection of oscillations | |
RU2641794C1 (ru) | Способ определения технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода | |
RU2720647C1 (ru) | Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия участка подземного трубопровода | |
RU2697009C1 (ru) | Способ измерения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода | |
JP4050433B2 (ja) | 塗覆装された埋設金属導体の損傷判定装置及び損傷判定方法 | |
Dzhala et al. | Information Technology of Surveys and Diagnostics of Underground Pipelines | |
CN109989066B (zh) | 一种阴极保护数据的处理方法和装置 | |
JP6866268B2 (ja) | 埋設金属構造物の腐食状態の推定及び予察方法並びにそれに用いる測定用プローブ | |
RU2654012C1 (ru) | Способ контроля изоляции трубопровода в условиях катодной защиты | |
RU2315329C1 (ru) | Способ определения наличия и площади эквивалентного повреждения в изоляционном покрытии подземного трубопровода | |
JP2005308736A (ja) | 埋設管腐食診断システムおよび埋設管腐食診断方法 | |
Cataldo et al. | An electromagnetic-based method for pinpointing leaks in buried pipes: a practical validation | |
CN111996534A (zh) | 一种管网腐蚀情况获取方法 | |
CN111220536A (zh) | 管道腐蚀概率的检测方法、装置及系统 | |
Baete et al. | Unmasking AC Threats on Petrochemical Pipelines |