Чем защищать трубопроводы от коррозии? | Neftegaz.RU
...

Чем защищать трубопроводы от коррозии?

Обзор по современным средствам катодной защиты подземных трубопроводов от почвенной коррозии подготовлен с использованием информации с сайтов изготовителей, данных сопроводительных документов к оборудованию и рекламных материалов

Чем защищать трубопроводы от коррозии?

Способ катодной защиты сооружений от почвенной коррозии широко использовался еще во времена СССР. Но сегодня этот способ стал еще более актуален, так как качество физической изоляции трубопроводов, прослуживших десятки лет, значительно ухудшилось. На практике нашли свое применение выпрямители для катодной защиты, разработанные и изготовленные различными организациями и предприятиями еще в шестидесятых годах. Все эти выпрямители условно можно поделить на две группы.
К первой группе можно отнести разработанные и изготовленные в шестидесятые, семидесятые и восьмидесятые годы прошлого столетия, технически, физически и морально устаревшие выпрямители типов: КСС, ПСК, ПАСК, ТДЕ, АРПЗ, АРТЗ, ОПС и другие. Срок службы этих выпрямителей давно истек. И хотя в ряде мест эти выпрямители еще находятся в эксплуатации, эффективная защита трубопроводов с их помощью весьма проблематична, так как эти выпрямители не соответствуют требованиям действующего стандарта.
Ко второй группе можно отнести разработанные в период с девяностых годов прошлого столетия и по настоящее время выпрямители: В-ОПЕ (Минский электротехнический завод им. В.И. Козлова), ?Минерва-3000? (ЗАО ?Катодъ?), В-ОПЕ-ТМ1 (Ставропольский радиозавод ?Сигнал?), ?ЭЛКОН-3000? (г. Кишинев), ?ПАРСЕК-ИПЕ-0,6?, ?ПАРСЕК-ИПЕ-1,2? (ГУП ?ПАРСЕК?), УКЗТ ?Дон? (НПП ?Дон-ИНК?) и ?ЭНЕРГОМЕРА? В-ОПЕ-М1, В-ОПЕ-М2, В-ОПЕ-М3 (ОАО ?Концерн Энергомера?, г. Ставрополь). Эти выпрямители выпускаются до настоящего времени.
Для оценки пригодности выпрямителей, отнесенных ко второй группе, к выполнению эффективной защиты трубопроводов сопоставим их технические и эксплуатационные характеристики с требованиями Государственного стандарта Российской Федерации ГОСТ Р 51164-98. Кроме того, следует учесть реальные технические и эксплуатационные характеристики выпрямителей по сравнению с декларируемыми, а также оценить уровень отдельных технических решений, использованных в выпрямителях.
Технические характеристики выпрямителей для наглядности сведены в таблицу.

,Проанализируем технические характеристики выпрямителей, приведенные в таблице.
Следует отметить, что выпрямители ?ЭЛКОН-3000?, ?ПАРСЕК-ИПЕ-0,6?, ?ПАРСЕК-ИПЕ-1,2? являются преобразователями инверторного типа, а остальные ? трансформаторными тиристорными преобразователями.
По п. 1 таблицы. Все выпрямители соответствуют требованию п. И.3 ГОСТ Р 51164-98 и обеспечивают плавное регулирование выходных параметров выпрямителей.
По п. 2 таблицы. Все выпрямители, за исключением ?Дон? УКЗТ и В-ОПЕ-М1, соответствуют п. И.3 ГОСТ Р 51164-98, как следует из прилагаемых документов.
В выпрямителях В-ОПЕ, ?Минерва-3000?, ?В-ОПЕ-ТМ1? сглаживание пульсаций выходного тока осуществляется применением LC фильтра, состоящего из реактора и набора нескольких электролитических конденсаторов большой емкости на сравнительно низкое номинальное напряжение (63В).
Данное техническое решение имеет ряд недостатков:
- применение конденсаторов большой суммарной емкости (например: у В-ОПЕ-ТМ1-63-48-У1 30000 мкФ, у В-ОПЕ-ТМ1-100-48-У1 60000 мкФ) создает сравнительно большую постоянную времени выходной цепи выпрямителей, что принципиально затрудняет устойчивую работу выпрямителей в автоматическом режиме поддержания защитного потенциала;
- низкое номинальное напряжение конденсаторов не соответствует минимальному напряжению защиты от атмосферных перенапряжений 250В, как того требует п. И.6 ГОСТ Р 51164-98. Кроме того, номинальное напряжение конденсаторов значительно ниже напряжения ограничения применяемых варисторов (например: у В-ОПЕ-ТМ1 510В);
- полярные электролитические конденсаторы не допускают приложения к ним обратного напряжения. В выпрямителях отсутствует защита от обратного напряжения и в ситуации, когда на выпрямитель не поступает напряжение питающей сети, на трубопроводе может возникнуть знакопеременная зона в точке дренажа и к электролитическим конденсаторам будет приложено обратное напряжение, что может привести их к выходу из строя;
- у электролитических конденсаторов на низкое номинальное напряжение крайне мал уровень допустимой переменной составляющей напряжения, а уровень реальной переменной составляющей может быть выше этого значения.

,Иное техническое решение применено для сглаживания пульсаций выходного тока выпрямителей ?ЭНЕРГОМЕРА? В-ОПЕ-М2, В-ОПЕ-М3. Здесь также применен однозвенный сглаживающий LC фильтр. Однако применение технического решения позволило уменьшить емкость конденсатора сглаживающего фильтра примерно в 10 раз, что позволило применить конденсаторы на напряжение 400В и более 400В. Одновременно такое решение позволило устранить отмеченные выше недостатки предшествующего способа.
По п. 3 таблицы. Класс защиты от поражения электрическим током 01 по ГОСТ 12.2.007.0-75 приведен в эксплуатационных документах только выпрямителей ?ЭЛКОН-3000? и ?ЭНЕРГОМЕРА? В-ОПЕ-М1, В-ОПЕ-М2, В-ОПЕ-М3. Остальные изготовители почему-то не считают нужным указать столь важный параметр, обеспечивающий безопасность выпрямителей.
По п. 4 таблицы. Числовое значение уровня шума приводится только в эксплуатационных документах выпрямителей ?ЭНЕРГОМЕРА? В-ОПЕ-М1, В-ОПЕ-М2, В-ОПЕ-М3. Изготовители выпрямителя ?Минерва-3000? декларируют отсутствие шума выпрямителя. Остальные изготовители не указывают данную характеристику.
По п. 5 таблицы. Устойчивость выпрямителей к воздействиям природных атмосферных перенапряжений определяет во многом надежность их при эксплуатации на реальных объектах. Реальные напряжения ограничения указаны только изготовителями выпрямителей В-ОПЕ-ТМ1 и ?ЭНЕРГОМЕРА? В-ОПЕ-М1, В-ОПЕ-М2, В-ОПЕ-М3. Остальные изготовители не сообщают о наличии и характеристиках системы защиты от атмосферных перенапряжений.
По п. 6 таблицы. Стабильность тока и потенциала по п. И.12 ГОСТ Р 51164-98, указанная изготовителями выпрямителей ?Минерва-3000?,
?В-ОПЕ-ТМ1?, ?ПАРСЕК-ИПЕ-0,6?, ?ПАРСЕК-ИПЕ-1,2?, ?ЭНЕРГОМЕРА? В-ОПЕ-М1, В-ОПЕ-М2, В-ОПЕ-М3, соответствует указанным нормам. Выпрямитель ?ЭЛКОН-3000? имеет только ручное управление. У выпрямителей В-ОПЕ суммарная погрешность стабильности потенциала, основная и дополнительная (4,5%) превышает нормированное значение. Изготовители выпрямителей В-ОПЕ и ?Дон? не приводят значение стабильности тока, поэтому трудно судить достоверно о наличии данной функции.
По п. 7 таблицы. Климатическое исполнение и категория размещения выпрямителей ?Минерва-3000?, В-ОПЕ-ТМ1, ?ЭНЕРГОМЕРА? В-ОПЕ-М1, В-ОПЕ-М2, В-ОПЕ-М3, ?ЭЛКОН-3000? соответствует п. И.13 ГОСТ Р 51164-98. Категория размещения 2 выпрямителей В-ОПЕ, ?ПАРСЕК-ИПЕ-0,6?, ?ПАРСЕК-ИПЕ-1,2?, предназначенных для установки внутри укрытий, формально не соответствует ГОСТ Р 51164-98. Изготовитель выпрямителей УКЗТ ?Дон? не приводит сведений о данной характеристике.
По п. 8 таблицы. Степень защиты от соприкосновения с токоведущими частями выпрямителей ?Минерва-3000?, В-ОПЕ-ТМ1, ?ЭНЕРГОМЕРА?
В-ОПЕ-М1, В-ОПЕ-М2, В-ОПЕ-М3 соответствует п. И.14 ГОСТ Р 51164-98. Изготовители выпрямителей В-ОПЕ, ?ПАРСЕК-ИПЕ-0,6?, ?ПАРСЕК-ИПЕ-1,2?, УКЗТ ?Дон? сведений о данной характеристике не приводят. Выпрямитель ?ЭЛКОН-3000? вообще не соответствует ГОСТ Р 51164-98.
По п. 9 таблицы. Коэффициенты полезного действия всех выпрямителей соответствует п. И.15 ГОСТ Р 51164-98, кроме выпрямителей ?ПАРСЕК-ИПЕ-0,6?, ?ПАРСЕК-ИПЕ-1,2?.
По п.10 таблицы. Входное сопротивление регулирующего устройства выпрямителей, установленный п. И.17 ГОСТ Р 51164-98, является важным параметром, определяющим степень влияния измерительных цепей выпрямителей на точность измерения защитных потенциалов трубопроводов. Выпрямители ?ЭНЕРГОМЕРА? В-ОПЕ-М1, В-ОПЕ-М2, В-ОПЕ-М3 удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 51164-98. Значения входного сопротивления регулирующих устройств выпрямителей В-ОПЕ и В-ОПЕ-ТМ1 значительно ниже нормы. Остальные изготовители значение этого параметра не приводят.
Для объективной оценки соответствия приведенных в таблице выпрямителей требованиям основополагающего стандарта ГОСТ Р 51164-98 примем систему оценки по каждому отдельному показателю: при соответствии выпрямителя норме технического требования, установленного ГОСТ Р 51164-98, начисляется +1 балл, при несоответствии выпрямителя норме технического требования начисляется ?1 балл, при отсутствии параметра в сопроводительной документации начисляется 0 баллов. Итоговая сумма баллов приведена в нижней строке таблицы.
Из таблицы видно, что наибольший оценочный балл набрали выпрямители ?ЭНЕРГОМЕРА? В-ОПЕ-М2 и В-ОПЕ-М3 ? по 10 баллов, В-ОПЕ-М1 ? 8 баллов, а также выпрямители ?Минерва-3000? и В-ОПЕ-ТМ1 ? по 7 и 6 баллов соответственно. Остальные выпрямители набрали от 0 до 3 баллов.
Разумеется, оценка свойств выпрямителей только по соответствию требованиям ГОСТ Р 51164-98 не является всеобъемлющей, так как не учитываются другие характеристики выпрямителей, не установленные указанным стандартом. Так при оценке выпрямителей на излишнюю металлоемкость видно, что изделия ?Энергомера? и ?Сигнал? - значительно уступают выпрямителям ГУП ?Парсек? и ?Элкон?.

Автор: Анатолий Рязанов

Источник : Neftegaz.ru