RU2763629C1 - Method for monitoring the technical condition of the protective casing and the main pipeline equipped with cathodic protection - Google Patents

Method for monitoring the technical condition of the protective casing and the main pipeline equipped with cathodic protection Download PDF

Info

Publication number
RU2763629C1
RU2763629C1 RU2021115087A RU2021115087A RU2763629C1 RU 2763629 C1 RU2763629 C1 RU 2763629C1 RU 2021115087 A RU2021115087 A RU 2021115087A RU 2021115087 A RU2021115087 A RU 2021115087A RU 2763629 C1 RU2763629 C1 RU 2763629C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casing
main pipeline
protective casing
protective
monitoring
Prior art date
Application number
RU2021115087A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Флюрович Зиннатшин
Равиль Миннигареевич Галимов
Руслан Рустамович Ахметов
Ленар Равилевич Траев
Ильфат Наилевич Галеев
Original Assignee
Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority to RU2021115087A priority Critical patent/RU2763629C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763629C1 publication Critical patent/RU2763629C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

FIELD: pipeline transport.
SUBSTANCE: invention relates to pipeline transport and can be used to monitor the technical condition of the protective casing of the main pipeline equipped with a cathodic protection system. A method for monitoring the technical condition of a protective casing and a main pipeline equipped with cathodic protection includes placing the main pipeline inside a protective metal casing with double-sided insulation, covered with soil, regular monitoring of the pipeline and casing potentials in relation to the anode ground electrode to control their integrity. Before being placed inside the protective casing, the main pipeline is equipped from the outside with centralizers made of dielectric material, excluding the contact of the main pipeline with the protective casing. Before connecting the cathodic protection, the protective casing is pressurized by pressurizing the compressor, and after pressing the protective casing, it is filled with an anti-corrosive liquid with a known electrical conductivity. In addition, to determine the integrity of the casing insulation, an analysis of the potential change at selected constant points on the soil surface is carried out, the electrical conductivity of which is periodically assessed by selection and research.
EFFECT: invention makes it possible to expand the functionality by monitoring the state of long pipelines enclosed in a protective casing, to increase the overhaul period and improve the information content of the data obtained by filling the space between the casing and the pipeline with a conductive anti-corrosion liquid, and to monitor the state of the protective insulation of the casing due to additional potential control from above the ground.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для контроля технического состояния защитного кожуха магистрального трубопровода, оснащенного системой катодной защиты.The invention relates to pipeline transport and can be used to monitor the technical condition of the protective casing of the main pipeline, equipped with a cathodic protection system.

Известен способ диагностики технического состояния пары магистральный трубопровод-защитный патрон (патент RU №2317479 МПК F17D 5/00, опубл. 20.02.2008 Бюл. №5), заключающийся в непрерывном контроле электрического напряжения между магистральным трубопроводом, подключенным к устройству катодной защиты, и защитным патроном, причем при уменьшении значения электрического напряжения между парой магистральный трубопровод-защитный патрон ниже заданного порога дополнительно измеряют градиент электрического напряжения вдоль защитного патрона и по пространственному расположению максимального значения градиента электрического напряжения на защитном патроне определяют место электрического контакта магистрального трубопровода с защитным патроном.A known method for diagnosing the technical condition of a pair of main pipeline-protective cartridge (patent RU No. 2317479 IPC F17D 5/00, publ. protective cartridge, and when the electric voltage value between the main pipeline-protective cartridge pair falls below a predetermined threshold, the electric voltage gradient along the protective cartridge is additionally measured and the location of the electrical contact of the main pipeline with the protective cartridge is determined by the spatial location of the maximum value of the electric voltage gradient on the protective cartridge.

Недостатками данного способа являются низкая информативность из-за информации только соприкосновения трубопровода и защитного патрона, недостаточной защиты трубопровода и патрона от коррозии и необходимости большого количества датчиков по длине трубопровода из-за наличия воздуха в патроне, являющимся диэлектриком.The disadvantages of this method are low information content due to information only about the contact of the pipeline and the protective cartridge, insufficient protection of the pipeline and cartridge from corrosion, and the need for a large number of sensors along the length of the pipeline due to the presence of air in the cartridge, which is a dielectric.

Наиболее близким по технической сущности является система контроля технического состояния перехода магистрального трубопровода с устройством катодной защиты через естественные или искусственные преграды (патент на ПМ RU №95789 МПК F17D 5/00, опубл. 10.07.2010 Бюл. №19), содержащая защитный кожух и вольтметр, подключенный к электрической цепи «магистральный трубопровод - защитный кожух», причем дополнительно содержит электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных диодного устройства и нормально замкнутого реле, подключенную параллельно к вольтметру, а также блок управления, соединенный выходом с управляемым входом реле, при этом диодное устройство выполнено преимущественно в виде полупроводникового диода, соединенного анодом с магистральным трубопроводом, а катодом - с защитным кожухом.The closest in technical essence is the system for monitoring the technical condition of the main pipeline crossing with a cathodic protection device through natural or artificial barriers (patent for PM RU No. 95789 IPC F17D 5/00, publ. 10.07.2010 Bull. No. 19), containing a protective cover and a voltmeter connected to the electrical circuit "main pipeline - protective casing", and additionally contains an electrical circuit consisting of a series-connected diode device and a normally closed relay connected in parallel to the voltmeter, as well as a control unit connected by an output to a controlled input of the relay, while the diode device is mainly made in the form of a semiconductor diode connected by the anode to the main pipeline, and by the cathode to the protective casing.

Данной системой реализуют способ контроля технического состояния перехода магистрального трубопровода с устройством катодной защиты через естественные или искусственные преграды, включающий расположение в защитном кожухе магистрального трубопровода, установку вольтметра, подключенного к электрической цепи «магистральный трубопровод - защитный кожух» и передающего информацию для анализа в блок обработки информацииThis system implements a method for monitoring the technical condition of the main pipeline crossing with a cathodic protection device through natural or artificial barriers, including the location in the protective casing of the main pipeline, the installation of a voltmeter connected to the electrical circuit "main pipeline - protective casing" and transmitting information for analysis to the processing unit information

Недостатками данного способа являются узкая область применения из-за возможности использования только для перехода магистрального трубопровода через естественные или искусственные преграды, недостаточной защиты информативности при этом трубопровода и кожуха из-за наличия воздуха в кожухе, являющимся диэлектриком и сложность контроля за состоянием защитной изоляции на поверхности кожуха из-за снятия параметров только с самого кожуха.The disadvantages of this method are a narrow scope due to the possibility of using only for the transition of the main pipeline through natural or artificial barriers, insufficient protection of the information content of the pipeline and casing due to the presence of air in the casing, which is a dielectric, and the difficulty of monitoring the state of protective insulation on the surface casing due to the removal of parameters only from the casing itself.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание способа контроля технического состояния защитного кожуха и магистрального трубопровода, оснащенного катодной защитой, позволяющего расширить функциональные возможности за счет контроля за состоянием протяженных трубопроводов, заключенных в защитный кожух, увеличить срок межремонтной эксплуатации и улучшить информативность полученных данных за счет заполнения пространства между кожухом и трубопроводом проводящей антикоррозионной жидкостью, и проводить контроль за состоянием защитной изоляции кожуха за счет дополнительного контроля за потенциалом сверху грунта.The technical objective of the invention is to create a method for monitoring the technical condition of a protective casing and a main pipeline equipped with cathodic protection, which allows expanding functionality by monitoring the condition of long pipelines enclosed in a protective casing, increasing the time between repairs and improving the information content of the data obtained by filling the space between the casing and the pipeline with a conductive anti-corrosion liquid, and monitor the condition of the protective insulation of the casing by additionally monitoring the potential from above the ground.

Техническая задача решается способом контроля технического состояния защитного кожуха и магистрального трубопровода, оснащенного катодной защитой, включающим размещение магистрального трубопровода внутри защитного металлического кожуха с обоюдосторонней изоляцией, засыпанного грунтом, регулярного мониторинга за потенциалами трубопровода и кожуха по отношению к анодному заземлителю для контроля их целостности.The technical problem is solved by a method for monitoring the technical condition of the protective casing and the main pipeline equipped with cathodic protection, including the placement of the main pipeline inside a protective metal casing with double-sided insulation, covered with soil, regular monitoring of the potentials of the pipeline and casing in relation to the anode ground electrode system to control their integrity.

Новым является то, что перед размещением внутри защитного кожуха магистральный трубопровод снаружи оснащают центраторами из диэлектрического материала, исключающими соприкосновение магистрального трубопровода с защитным кожухом, предварительно перед подключением катодной защиты защитный кожух опрессовывают нагнетанием давления компрессором, а после опрессовки защитного кожуха его заполняют антикоррозионной жидкостью с известной электропроводностью, дополнительно для определения целостности изоляции кожуха проводят анализ изменения потенциала в выбранных постоянных точках на поверхности грунта, электропроводность которого периодически оценивают отбором и исследованиями.What is new is that before being placed inside the protective casing, the main pipeline is equipped from the outside with centralizers made of dielectric material, which exclude the contact of the main pipeline with the protective casing; electrical conductivity, in addition to determine the integrity of the insulation of the casing, an analysis of the change in potential at selected constant points on the surface of the soil is carried out, the electrical conductivity of which is periodically assessed by sampling and research.

Новым является также то, что при низкой электропроводности грунта его насыщают над защитным кожухом солями токопроводящих металлов до получения необходимой для измерения электропроводности.What is also new is that, at low electrical conductivity of the soil, it is saturated above the protective casing with salts of conductive metals until the electrical conductivity necessary for measuring is obtained.

Новым является то, что для насыщения солями токопроводящих металлов грунта его поливают водным рассолом этих солей.What is new is that in order to saturate the soil with conductive metal salts, it is watered with an aqueous brine of these salts.

На фиг. 1 изображен продольный разрез участка трубопровода, совмещенный с гидравлической схемой.In FIG. 1 shows a longitudinal section of a pipeline section, combined with a hydraulic circuit.

На фиг. 2 изображен разрез А-А фиг. 1 совмещенный со схемой измерения поверхностного потенциала.In FIG. 2 shows section A-A of FIG. 1 combined with the surface potential measurement circuit.

На фиг. 3 изображен участок трубопровода, совмещенный с электрической схемой катодной защиты.In FIG. 3 shows a section of the pipeline, combined with the electrical circuit of cathodic protection.

Способ контроля технического состояния защитного кожуха и магистрального трубопровода 1 (фиг. 1 и 2) включает размещение на дне 2 подготовленной траншеи (не показана) защитного металлического кожуха 3 с наружной 4 и внутренней 5 изоляцией и каналами 6 (фиг. 1) и 7 на концах, которые соединяются с соответствующими наружными трубопроводами 8 с задвижками 9 (показаны условно). Магистральный трубопровод 1 снаружи оснащают центраторами 10 (фиг. 1 и 2) из диэлектрического материала, исключающими соприкосновение магистрального трубопровода 1 с защитным кожухом 3. Центраторы 10 могут быть выполнены из плотного полиуретана, резины, дерева и т.п. (авторы на это не претендуют). Центраторы 10 могут навариваться на поверхность магистрального трубопровода 1, устанавливаться на муфты 11 или охватывающие хомуты 11, а потом фиксироваться на поверхности магистрального трубопровода 1 (авторы на это не претендуют). Магистральный трубопровод 1 (фиг. 1) с центраторами 10 размещают внутри кожуха 3 и изолируют пространство между магистральным трубопроводом 1 и защитным кожухом 3 на концах заглушками 12 любой известной конструкции. После чего кожух 3 в траншее засыпают грунтом 13. Грунт 13 предварительно проверяют в лабораторных условиях на электропроводность (определяют σ - удельную электропроводимость, См), при недостаточной σ грунт насыщают солями металлов (FeSO4, FeSO2, NaCl, MgSO4 и/или т.п.) до получения необходимой, определенной технологами электропроводимости грунта 13 (авторы на это не претендуют). В выбранных технологами постоянных точках над кожухом 3 сверху грунта 13 устанавливают токопроводящие (обычно металлические) пластины 14 (фиг. 2). Опрессовывают защитный кожух 3 (фиг. 1), для этого задвижку 9 трубопровода 8 одного из каналов 6 или 7 закрывают, а задвижку 9 другого канала 7 или 6 открывают и через отрытую задвижку компрессором (не показан) нагнетают воздух в пространство между магистральным трубопроводом 1 и защитным кожухом 3. После чего открытую задвижку 9 переводят в закрытое состояние и манометром 15 следят за падением давления. Если скорость падения давления (МПа/ч) находится в допустимых пределах (определяется технологами - авторы на это не претендуют), то защитный кожух 3 и магистральный трубопровод 1 герметичны. Обе задвижки 9 открывают и через одну из них закачивают антикоррозионную жидкость (АКЖ) 16 с известной электропроводностью (определяют σ - удельную электропроводимость, См), определяемую в лабораторных условиях, после чего задвижки 9 закрывают. В грунт 13 устанавливают анодные заземлители 17 (фиг. 3) (на их форму, количества и тип размещения авторы не претендуют). Станцию катодной защиты 18 (показана условно) минусом подключают к магистральному трубопроводу 1, а плюсом - к анодным заземлителям 17. После чего включают станцию катодной защиты 18 в работу с контролем напряжений между минусовым отводом станции катодной защиты 18 и защитным кожухом 3 вольтметром 20 и между станции катодной защиты 18 и защитным кожухом 3 для контроля за состоянием соответственно внешней 4 и внутренней 5 изоляции защитного кожуха 3. Снижение напряжение на вольтметрах 19 и/или 20 свидетельствует о нарушении целостности внешней 4 и/или внутренней 5 изоляции защитного кожуха 3 соответственно, что является известным способом (авторы на это не претендуют). Однако наиболее опасной является сквозное нарушение целостности внешней 4 (фиг. 2) и внутренней 5 изоляции и защитного кожуха 3. Это определяется по контролю за потенциалом (катодной поляризацией) при помощи вольтаметра 21 на поверхности грунта в постоянных точках над кожухом 3 на пластинах 14 (фиг. 2) относительно удаленного заземления 22 (показано условно). Рост на вольтметре 21 катодной поляризации свидетельствует о сквозном нарушении целостности внешней 4 и внутренней 5 изоляции и защитного кожуха 3, что требует срочного ремонта. Периодически производят обор грунта 13 для его контроля на электропроводность. В случаях снижения удельной электропроводимости грунта ниже допустимой (определяется технологами - авторы на это не претендуют) для насыщения солями токопроводящих металлов грунта его поливают водным рассолом этих солей до получения необходимой электропороводности.The method for monitoring the technical condition of the protective casing and the main pipeline 1 (Fig. 1 and 2) includes placing on the bottom 2 of the prepared trench (not shown) a protective metal casing 3 with external 4 and internal 5 insulation and channels 6 (Fig. 1) and 7 on ends that are connected to the corresponding external pipelines 8 with valves 9 (shown conditionally). The main pipeline 1 is equipped from the outside with centralizers 10 (Figs. 1 and 2) made of dielectric material, excluding contact between the main pipeline 1 and the protective casing 3. Centralizers 10 can be made of dense polyurethane, rubber, wood, etc. (the authors do not claim this). Centralizers 10 can be welded onto the surface of the main pipeline 1, installed on the couplings 11 or female clamps 11, and then fixed on the surface of the main pipeline 1 (the authors do not claim this). The main pipeline 1 (Fig. 1) with centralizers 10 is placed inside the casing 3 and the space between the main pipeline 1 and the protective casing 3 is isolated at the ends with plugs 12 of any known design. After that, the casing 3 in the trench is covered with soil 13. The soil 13 is preliminarily checked in laboratory conditions for electrical conductivity (σ is determined - electrical conductivity, Cm), if σ is insufficient, the soil is saturated with metal salts (FeSO 4 , FeSO 2 , NaCl, MgSO 4 and / or etc.) until the necessary electrical conductivity of the soil 13 determined by the technologists is obtained (the authors do not claim this). Conductive (usually metal) plates 14 are installed at fixed points above the casing 3 on top of the soil 13 (Fig. 2). The protective cover 3 is pressed (Fig. 1), for this the valve 9 of the pipeline 8 of one of the channels 6 or 7 is closed, and the valve 9 of the other channel 7 or 6 is opened and air is pumped through the open valve by a compressor (not shown) into the space between the main pipeline 1 and a protective cover 3. After that, the open valve 9 is transferred to the closed state and the pressure drop is monitored with a pressure gauge 15. If the pressure drop rate (MPa/h) is within acceptable limits (determined by technologists - the authors do not pretend to), then the protective cover 3 and the main pipeline 1 are sealed. Both valves 9 are opened and an anti-corrosion liquid (AKL) 16 with a known electrical conductivity is pumped through one of them (determine σ - electrical conductivity, Cm), determined in laboratory conditions, after which the valves 9 are closed. Anode ground electrodes 17 are installed in soil 13 (Fig. 3) (the authors do not claim their shape, quantity and type of placement). The cathodic protection station 18 (shown conditionally) is connected with a minus to the main pipeline 1, and with a plus - to the anode ground electrodes 17. After that, the cathodic protection station 18 is put into operation with voltage control between the negative tap of the cathodic protection station 18 and the protective casing 3 with a voltmeter 20 and between cathodic protection station 18 and protective cover 3 to monitor the condition of the external 4 and internal 5 insulation of the protective cover 3, respectively. is a well-known method (the authors do not claim it). However, the most dangerous is the through violation of the integrity of the external 4 (Fig. 2) and internal 5 insulation and protective casing 3. This is determined by monitoring the potential (cathode polarization) using a voltmeter 21 on the soil surface at constant points above the casing 3 on the plates 14 ( Fig. 2) relative to the remote ground 22 (shown conditionally). The growth on the voltmeter 21 of the cathodic polarization indicates a through violation of the integrity of the outer 4 and inner 5 insulation and protective cover 3, which requires urgent repair. Periodically produce a selection of soil 13 to control its electrical conductivity. In cases where the specific electrical conductivity of the soil decreases below the permissible level (determined by technologists - the authors do not pretend to do this), to saturate the soil with salts of conductive metals, it is watered with an aqueous brine of these salts until the necessary electrical conductivity is obtained.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Разместили на дне 2 (фиг. 1 и 2) подготовленной траншеи (не показана) защитного металлического кожуха 3 наружным диаметром 530×9,0 длиной 4 км с наружной 4 и внутренней 5 изоляцией (полиуретаном), и каналами 6 (фиг. 1) и 7 на концах, которые соединяются с соответствующими наружными трубопроводами 8 с задвижками 9 (показаны условно). Магистральный трубопровод 1 (нефтепровод) наружным диаметром 325×7,0 мм снаружи оснастили центраторами 10 (фиг. 1 и 2) из диэлектрического материала (маслобензостойкой резины), расположенными на хомутах 11. Магистральный трубопровод 1 (фиг. 1) с центраторами 10 установили внутри кожуха 3 и изолировали пространство между магистральным трубопроводом 1 и защитным кожухом 3 на концах заглушками 12 (Манжета герметизирующая неразъемная 325/530 с хомутами и крепежом). После чего кожух 3 в траншее засыпали грунтом 13 с гранулами FeSO4 для получения необходимой электропроводимости грунта 13, определенной технологами. В выбранных технологами постоянных точках над кожухом 3 сверху грунта 13 установили металлические пластины 14 (фиг. 2). Отпрессовали защитный кожух 3 (фиг. 1) при помощи задвижек 9 и трубопроводов 6, соединенных с соответствующими каналами 7 или 6 давлением 0,4 МПа. За 60 мин давление снизилось на 0,1 МПа, что допустимо. Обе задвижки 9 открыли и через одну из них закачали АКЖ 16 с известной электропроводностью. Для испытаний использовали три вида АКЖ 16, которые должны были обладать рядом свойств при перекачке нефтепродуктов:Placed at the bottom 2 (Fig. 1 and 2) of the prepared trench (not shown) of the protective metal casing 3 with an outer diameter of 530 × 9.0, 4 km long with outer 4 and inner 5 insulation (polyurethane), and channels 6 (Fig. 1) and 7 at the ends, which are connected to the corresponding external pipelines 8 with valves 9 (shown conditionally). The main pipeline 1 (oil pipeline) with an outer diameter of 325 × 7.0 mm was equipped with centralizers 10 (Fig. 1 and 2) made of a dielectric material (oil and petrol resistant rubber) located on clamps 11. The main pipeline 1 (Fig. 1) with centralizers 10 was installed inside the casing 3 and isolated the space between the main pipeline 1 and the protective casing 3 at the ends with plugs 12 (one-piece sealing cuff 325/530 with clamps and fasteners). After that, the casing 3 in the trench was covered with soil 13 with FeSO 4 granules to obtain the necessary electrical conductivity of soil 13, determined by technologists. At fixed points chosen by technologists, metal plates 14 were installed above the casing 3 on top of the soil 13 (Fig. 2). Protective cover 3 was pressed out (Fig. 1) using valves 9 and pipelines 6 connected to the corresponding channels 7 or 6 with a pressure of 0.4 MPa. For 60 minutes, the pressure decreased by 0.1 MPa, which is acceptable. Both gate valves 9 were opened and AKZh 16 with a known electrical conductivity was pumped through one of them. For testing, three types of AKZh 16 were used, which should have a number of properties when pumping oil products:

- коррозионная инертность;- corrosion inertness;

- нетоксичность, отсутствие в составе вредных и опасных веществ;- non-toxicity, absence of harmful and hazardous substances in the composition;

- технологичность при применении;- manufacturability in the application;

- длительное сохранение свойств.- long-term preservation of properties.

Снижение скорости коррозии металла возможно при удалении кислорода, при подщелачивании пресной воды, при введении фосфатов. Подавление биоценоза СВБ достигается добавлением в состав АКЖ 16 органических водорастворимых бактерицидов. В качестве бактерицида в предлагаемые составы АКЖ 16 вводится любой комплексный реагент (ингибитор коррозии - бактерицид (ИК-Б)) с водорастворимой основой. Бактерицидная концентрация ИК-Б в отношении планктонных форм сульфатвосстанавливающих бактерий не должна превышать 100 г/м3. Определение бактерицидной концентрации проводится в соответствии с РД 153-39.2-785-12 «Инструкция по подавлению жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий в системах нефтесбора, подготовки нефти и воды и поддержания пластового давления». Защитная эффективность ИК-Б в закачиваемой сточной воде при дозировке 50 г/м3 должна составлять не менее 80 %.Reducing the rate of metal corrosion is possible by removing oxygen, by alkalizing fresh water, and by introducing phosphates. Suppression of the SRB biocenosis is achieved by adding 16 organic water-soluble bactericides to the composition of the ACF. As a bactericide, any complex reagent (corrosion inhibitor - bactericide (IK-B)) with a water-soluble base is introduced into the proposed compositions of AKZH 16. The bactericidal concentration of IC-B in relation to planktonic forms of sulfate-reducing bacteria should not exceed 100 g/m 3 . Determination of bactericidal concentration is carried out in accordance with RD 153-39.2-785-12 "Instructions for suppressing the vital activity of sulfate-reducing bacteria in oil gathering systems, oil and water treatment and reservoir pressure maintenance". The protective effectiveness of IK-B in the injected wastewater at a dosage of 50 g/m 3 should be at least 80%.

Во-первых, использовали состав АКЖ 16 на основе пресной воды с использованием поглотителя кислорода. Одним из самых дешевых и нетоксичных поглотителей кислорода является сульфит натрия.First, a composition of AKZh 16 based on fresh water was used using an oxygen scavenger. One of the cheapest and non-toxic oxygen scavengers is sodium sulfite.

Реакция связывания кислорода происходит по уравнению:The oxygen binding reaction occurs according to the equation:

2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4 2Na 2 SO 3 + O 2 → 2Na 2 SO 4

Для связывания кислорода на каждый 1 г кислорода теоретически необходимо 7,9 г сульфита натрия. На практике сульфит натрия для АКЖ берется с избытком для увеличения продолжительности работы АКЖ.For oxygen binding, for every 1 g of oxygen, 7.9 g of sodium sulfite is theoretically needed. In practice, sodium sulfite for AKZH is taken in excess to increase the duration of AKZH.

Для приготовления АКЖ 16 на 1 м3 пресной воды вводится:To prepare AKZH 16 per 1 m 3 of fresh water, the following is introduced:

Na2SO3 - 0,5 кг,Na 2 SO 3 - 0.5 kg,

ИК-Б - 1 кг.IK-B - 1 kg.

рН состава - от 8 до 9.The pH of the composition is from 8 to 9.

Во-вторых, состав АКЖ на основе пресной воды с использованием щелочных реагентов. Повышение рН пресной воды до значения от 10 до 11,5 путем добавления карбоната натрия (кальцинированной соды) или гидроксида натрия (каустической соды) приводит к резкому снижению скорости коррозии стали.Secondly, the composition of AKZH based on fresh water using alkaline reagents. Raising the pH of fresh water to between 10 and 11.5 by adding sodium carbonate (soda ash) or sodium hydroxide (caustic soda) results in a dramatic reduction in the rate of steel corrosion.

Для приготовления АКЖ на 1 м3 пресной воды вводится:To prepare AKZh for 1 m 3 of fresh water, the following is introduced:

Na2CO3 (или NaOH) - 3 (1,5) кг,Na 2 CO 3 (or NaOH) - 3 (1.5) kg,

ИК-Б - 1 кг.IK-B - 1 kg.

В-третьих, состав АКЖ 16 на основе пресной воды с использованием реагента, образующего фосфатную пленку на поверхности металлов. Фосфаты при введении в коррозионную среду образуют защитную пленку, снижающую доступ агрессивных компонентов к поверхности металла. В качестве фосфатирующего реагента в данном составе используется диаммоний фосфат (аммоний фосфорнокислый двузамещенный) - (NH4)2HPO4.Thirdly, the composition of AKZh 16 based on fresh water using a reagent that forms a phosphate film on the surface of metals. Phosphates, when introduced into a corrosive environment, form a protective film that reduces the access of aggressive components to the metal surface. As a phosphating reagent in this composition, diammonium phosphate (disubstituted ammonium phosphate) - (NH 4 ) 2 HPO 4 is used .

Для приготовления АКЖ 16 на 1 м3 технической пресной воды вводится:For the preparation of AKZH 16 per 1 m 3 of technical fresh water, the following is introduced:

(NH4)2HPO4 - 1,0 кг, (NH 4 ) 2 HPO 4 - 1.0 kg,

ИК-Б - 1 кг.IK-B - 1 kg.

рН состава - от 7 до 9.The pH of the composition is from 7 to 9.

концентрация неорганического фосфора в составе - от 180 до 250 мг/дм3.the concentration of inorganic phosphorus in the composition is from 180 to 250 mg/dm 3 .

Указанные работы проводили в незамерзшем грунте 13, не ранее чем через 14 дней после засыпки защитного кожуха 3 грунтом 13.These works were carried out in unfrozen soil 13, not earlier than 14 days after backfilling of the protective casing 3 with soil 13.

В грунт 13 вбили анодные заземлители 17 (фиг. 3) в грунт стальные стержни диаметром 20 мм, длиной 1м на удалении до 2 м друг от друга. Станцию катодной защиты 18 (показана условно) минусом подклили к магистральному трубопроводу 1, а плюсом - к анодным заземлителям 17. После чего включают станцию катодной защиты 18 в работу с постоянным током 7 А и контролем напряжений между минусовым отводом станции катодной защиты 18 и защитным кожухом 3 вольтметром 20 и между станции катодной защиты 19 и защитным кожухом 3 для контроля за состоянием соответственно внешней 4 и внутренней 5 изоляции защитного кожуха 3. Однако наиболее опасной является сквозное нарушение целостности внешней 4 и внутренней 5 изоляции и защитного кожуха 3. Это определит по контролю за потенциалом (катодной поляризацией) при помощи вольтаметра 21 через 3 и более часов после включения станции катодной защиты 18 (фиг. 3) на поверхности грунта 13 (фиг. 2) в постоянных точках над кожухом 3 на пластинах 14 (фиг. 2) относительно удаленного заземления 22, принимаемого за базовое - естественное напряжение. В качестве вольтметра использовали высокоомный вольтметр с входным сопротивлением не менее 20 кОм/В, а для измерения силы (для контроля за правильностью показания вольтметра 21) тока использован мультиметр М 890 (не показан). Снижение напряжения, измеряемого вольтметром 21 ниже 0,7 В, свидетельствует о сквозном нарушении целостности внешней 4 и внутренней 5 изоляции и участка защитного кожуха 3, находящегося в районе пластины 14 с такими показателями, что требует срочного ремонта этого участка защитного кожуха 3. Для ремонта прекратили перекачку жидкости по магистральному трубопроводу 1 (фиг. 1) откачали АКЖ при помощи наружных трубопроводов 8, предварительно открыв задвижки 9, вскрыли грунт 13, из поврежденного участка защитного кожуха 3 извлекли участок магистрального трубопровода 1 и заменили поврежденный участок защитного кожуха 3. После чего все собрали в обратном порядке.Anode ground electrodes 17 (Fig. 3) were driven into the soil 13 into the soil with steel rods 20 mm in diameter and 1 m long at a distance of up to 2 m from each other. The cathodic protection station 18 (shown conditionally) was connected with a minus to the main pipeline 1, and with a plus - to the anode ground electrodes 17. After that, the cathodic protection station 18 is switched on with a direct current of 7 A and voltage control between the negative tap of the cathodic protection station 18 and the protective casing 3 with a voltmeter 20 and between the cathodic protection station 19 and the protective cover 3 to monitor the condition of the external 4 and internal 5 insulation of the protective cover 3, respectively. behind the potential (cathode polarization) using a voltmeter 21 after 3 or more hours after switching on the cathodic protection station 18 (Fig. 3) on the soil surface 13 (Fig. 2) at constant points above the casing 3 on the plates 14 (Fig. 2) relative to remote ground 22, taken as the base - natural voltage. A high-resistance voltmeter with an input resistance of at least 20 kΩ/V was used as a voltmeter, and a M 890 multimeter (not shown) was used to measure the current (to control the correct reading of voltmeter 21). A decrease in voltage measured by a voltmeter 21 below 0.7 V indicates a through violation of the integrity of the outer 4 and inner 5 insulation and the section of the protective casing 3 located in the area of the plate 14 with such indicators that it requires urgent repair of this section of the protective casing 3. For repair liquid pumping through the main pipeline 1 was stopped (Fig. 1), AKF was pumped out using external pipelines 8, having previously opened the valves 9, the soil 13 was opened, the section of the main pipeline 1 was removed from the damaged section of the protective casing 3 and the damaged section of the protective casing 3 was replaced. everything was assembled in reverse order.

Как показала практика все АКЖ в комплексе с катодной защитой и контролем целостности изоляций 4 и 5 и самого защитного кожуха 3, а также при контроле электропроводимости грунта 13, сработали хорошо: межремонтный период вырос в 2 - 2,5 раза, срок службы трубопровода - примерно в 4 раза за счет своевременного ремонта защитного кожуха 3, причем даже при сквозной коррозии защитного кожуха 3 нарушений целостности самого магистрального трубопровода 1 не наблюдалось (как и изливов перекачиваемой жидкости), независимо от длины магистрального трубопровода 1 в защитном кожухе 3.As practice has shown, all AKZH in combination with cathodic protection and monitoring the integrity of insulations 4 and 5 and the protective casing 3 itself, as well as monitoring the electrical conductivity of the soil 13, worked well: the overhaul period increased by 2–2.5 times, the service life of the pipeline was approximately 4 times due to the timely repair of the protective casing 3, and even with through corrosion of the protective casing 3, there were no violations of the integrity of the main pipeline 1 itself (as well as outflows of the pumped liquid), regardless of the length of the main pipeline 1 in the protective casing 3.

Предлагаемый способ контроля технического состояния защитного кожуха и магистрального трубопровода, оснащенного катодной защитой, позволяет расширить функциональные возможности за счет контроля за состоянием протяженных трубопроводов, заключенных в защитный кожух, увеличить срок межремонтной эксплуатации и улучшить информативность полученных данных за счет заполнения пространства между кожухом и трубопроводом проводящей антикоррозионной жидкостью, и проводить контроль за состоянием защитной изоляции кожуха за счет дополнительного контроля за потенциалом сверху грунта.The proposed method for monitoring the technical condition of a protective casing and a main pipeline equipped with cathodic protection makes it possible to expand the functionality by monitoring the condition of long pipelines enclosed in a protective casing, increase the time between repairs and improve the information content of the data obtained by filling the space between the casing and the pipeline with a conductive anti-corrosion liquid, and monitor the condition of the protective insulation of the casing due to additional monitoring of the potential from above the ground.

Claims (3)

1. Способ контроля технического состояния защитного кожуха и магистрального трубопровода, оснащенного катодной защитой, включающий размещение магистрального трубопровода внутри защитного металлического кожуха с обоюдосторонней изоляцией, засыпанного грунтом, регулярного мониторинга за потенциалами трубопровода и кожуха по отношению к анодному заземлителю для контроля их целостности, отличающийся тем, что перед размещением внутри защитного кожуха магистральный трубопровод снаружи оснащают центраторами из диэлектрического материала, исключающими соприкосновение магистрального трубопровода с защитным кожухом, предварительно перед подключением катодной защиты защитный кожух опрессовывают нагнетанием давления компрессором, а после опрессовки защитного кожуха его заполняют антикоррозионной жидкостью с известной электропроводностью, дополнительно для определения целостности изоляции кожуха проводят анализ изменения потенциала в выбранных постоянных точках на поверхности грунта, электропроводность которого периодически оценивают отбором и исследованиями.1. A method for monitoring the technical condition of a protective casing and a main pipeline equipped with cathodic protection, including placing the main pipeline inside a protective metal casing with double-sided insulation, covered with soil, regular monitoring of the potentials of the pipeline and casing in relation to the anode earth electrode to control their integrity, characterized in that that before being placed inside the protective casing, the main pipeline is equipped from the outside with centralizers made of dielectric material, which exclude the contact of the main pipeline with the protective casing, before connecting the cathodic protection, the protective casing is pressurized by pressurizing the compressor, and after pressing the protective casing, it is filled with an anti-corrosion liquid with a known electrical conductivity, additionally to determine the integrity of the insulation of the casing, an analysis of the change in potential is carried out at selected constant points on the surface of the soil, electrically conductive the awn of which is periodically assessed by selection and research. 2. Способ контроля технического состояния защитного кожуха и магистрального трубопровода, оснащенного катодной защитой по п. 1, отличающийся тем, что при низкой электропроводности грунта его насыщают над защитным кожухом солями токопроводящих металлов до получения необходимой для измерения электропроводности.2. A method for monitoring the technical condition of a protective casing and a main pipeline equipped with cathodic protection according to claim 1, characterized in that at low electrical conductivity of the soil it is saturated with salts of conductive metals above the protective casing until the electrical conductivity necessary for measuring is obtained. 3. Способ контроля технического состояния защитного кожуха и магистрального трубопровода, оснащенного катодной защитой по п. 2, отличающийся тем, что для насыщения солями токопроводящих металлов грунта его поливают водным рассолом этих солей.3. A method for monitoring the technical condition of a protective casing and a main pipeline equipped with cathodic protection according to claim 2, characterized in that in order to saturate the soil with salts of conductive metals, it is watered with an aqueous brine of these salts.
RU2021115087A 2021-05-27 2021-05-27 Method for monitoring the technical condition of the protective casing and the main pipeline equipped with cathodic protection RU2763629C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115087A RU2763629C1 (en) 2021-05-27 2021-05-27 Method for monitoring the technical condition of the protective casing and the main pipeline equipped with cathodic protection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115087A RU2763629C1 (en) 2021-05-27 2021-05-27 Method for monitoring the technical condition of the protective casing and the main pipeline equipped with cathodic protection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763629C1 true RU2763629C1 (en) 2021-12-30

Family

ID=80039909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021115087A RU2763629C1 (en) 2021-05-27 2021-05-27 Method for monitoring the technical condition of the protective casing and the main pipeline equipped with cathodic protection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763629C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2811250C1 (en) * 2023-05-12 2024-01-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" Method for determining amount of natural gas released during leakage through defects in gas pipelines, leaking valve connections, fittings and metering devices

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0402747A2 (en) * 1989-06-15 1990-12-19 DSD Dillinger Stahlbau GmbH District heating pipe
CN201014212Y (en) * 2007-03-01 2008-01-30 中国石油天然气股份有限公司 Pipeline leakage monitoring and safety early warning test system
RU2317479C1 (en) * 2006-11-09 2008-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпромэнергодиагностика" Mode of diagnostics of technical condition of the pair the main pipeline- a protective chuck
RU95789U1 (en) * 2010-03-22 2010-07-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпромэнергодиагностика" CONTROL SYSTEM OF TECHNICAL CONDITION OF TRANSITION OF A MAIN PIPELINE WITH A DEVICE FOR CATHODE PROTECTION THROUGH NATURAL OR ARTIFICIAL OBSTACLES
RU2433332C2 (en) * 2009-09-23 2011-11-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпромэнергодиагностика" Method of diagnosing crossings of main pipelines state and system to this end

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0402747A2 (en) * 1989-06-15 1990-12-19 DSD Dillinger Stahlbau GmbH District heating pipe
RU2317479C1 (en) * 2006-11-09 2008-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпромэнергодиагностика" Mode of diagnostics of technical condition of the pair the main pipeline- a protective chuck
CN201014212Y (en) * 2007-03-01 2008-01-30 中国石油天然气股份有限公司 Pipeline leakage monitoring and safety early warning test system
RU2433332C2 (en) * 2009-09-23 2011-11-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпромэнергодиагностика" Method of diagnosing crossings of main pipelines state and system to this end
RU95789U1 (en) * 2010-03-22 2010-07-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпромэнергодиагностика" CONTROL SYSTEM OF TECHNICAL CONDITION OF TRANSITION OF A MAIN PIPELINE WITH A DEVICE FOR CATHODE PROTECTION THROUGH NATURAL OR ARTIFICIAL OBSTACLES

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2811250C1 (en) * 2023-05-12 2024-01-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" Method for determining amount of natural gas released during leakage through defects in gas pipelines, leaking valve connections, fittings and metering devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050006250A1 (en) Method and apparatus for instrumental analysis in remote locations
CN103792182A (en) Double-electrolytic tank for simulating under-deposit corrosion and application
RU2763629C1 (en) Method for monitoring the technical condition of the protective casing and the main pipeline equipped with cathodic protection
Piri et al. Investigation of failure mechanisms and remaining life prediction of firewater pipelines used in industrial applications
KR101207612B1 (en) Testing cell for sensing of electric corrosion used galvanic sensor for sensingof electric corrosion of steel-concrete structure
Poberezhny et al. Minimizing losses during natural gas transportation
Salarian et al. Classification of Zayandehrud river basin water quality regarding agriculture, drinking, and industrial usage
Castaneda et al. External corrosion of pipelines in soil
Saupi et al. Effects of soil properties to corrosion of underground pipelines: A review
KR100406026B1 (en) Corrosion Prediction System of Underground Metallic Tank
Briskeby et al. Cathodic protection in closed compartments–pH effect and performance of anode materials
Mahlobo et al. Evaluation of cathodic protection performance of carbon steel pipeline buried in soil: A review
CN211453300U (en) Oil gas field ground system under-deposit corrosion research device
RU2692118C2 (en) Method and device for continuous control of pitting corrosion of metal structures inner walls
Lee Prioritizing water pipe replacement and rehabilitation by evaluating failure risk
Scully et al. Initial review phase for SKB’s safety assessment SR-Site: corrosion of copper
Baumgartner Microbiological Corrosion What Causes It and How It Can Be Controlled
KR102530805B1 (en) Pipe corrosion mointoring method and system thereof
Delwiche et al. The Water pH and gas evolution risks associated with the use of aluminium and zinc anodes for the internal cathodic protection of offshore monopiles
Schremp et al. Use of oxygen scavengers to control external corrosion of oil-string casing
Smart et al. Miniature Canister (MiniCan) Corrosion Experiment Progress Report 3 for 2008-2010
Khudyakov et al. Monitoring of mechanisms of formation of corrosive aggressiveness of soils and grounds of underground gas pipeline routes and on its basis assessment of service life of gas pipes in various soil-climatic zones
Dube Effectiveness of impressed current cathodic protection system on underground steel Engen refinery transfer lines system
CN211497794U (en) Sacrificial anode protection system simulation device for pipeline along train
Zhu et al. Critical Review of International Standards on Soluble Salts Measurement Methods