Способ контроля изоляции трубопровода в условиях катодной защиты

Изобретение относится к защите подземных трубопроводов от коррозии, а именно к способам диагностики целостности изоляции трубопроводов, оборудованных установками катодной защиты. Способ включает измерение разности потенциалов «труба-земля» на всех контрольно-измерительных пунктах (КИП) обследуемого участка трубопровода и определение переходного сопротивления изоляции трубопровода на участках между КИП. После измерения разности потенциалов «труба-земля» в рабочем режиме кратковременно создают первое дополнительное смещение потенциала (ДСП) путем увеличения силы защитного тока и также проводится замер разности потенциалов «труба-земля» на всех КИП обследуемого участка трубопровода. Используя полученные величины определяют переходное сопротивление изоляции и в результате сравнения с допустимым нормативным значением производят оценку состояния изоляции трубопровода. При этом для проверки полученных результатов кратковременно создают второе ДСП на обследуемом участке трубопровода. Второе ДСП создают на другой УКЗ, ближайшей к участку трубопровода между КИП, на котором величина сопротивления изоляции находится в плохом или неудовлетворительном состоянии. В случае, если такие участки не были выявлены, то второе ДСП создают на любой другой УКЗ. Изобретение позволяет упростить проведения контроля состояния изоляции трубопровода за счет отсутствия необходимости в измерении естественной/стационарной разности потенциалов «труба-земля». 2 табл.

 

Изобретение относится к защите подземных трубопроводов от коррозии, а именно к способам диагностики целостности изоляции трубопроводов, оборудованных установками катодной защиты.

Известен способ определения сопротивления изоляции трубопровода (а.с. №402587, C23F 13/00) путем измерения тока и потенциала «труба-земля» в двух точках трубопровода с катодной защитой. Способ контроля имеет погрешность измерений от сопротивления грунта и не обеспечивает надежного контроля за изоляцией трубопроводов, не имеющих непосредственного контакта с грунтом.

Наиболее близким техническим решением является способ определения технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода (патент RU 2469238 C1, F16L 58/00). Способ включает измерение естественной разности потенциалов «труба-земля» на контролируемом участке, измерение силы тока станции катодной защиты, измерение смещения потенциала трубопровода и последующий расчет переходного сопротивления изоляционного покрытия, по значению которого судят о техническом состоянии изоляционного покрытия. Контролируемый участок ограничивают точками дренажа двух соседних действующих станций катодной защиты. Естественную разность потенциалов металла трубы относительно грунта измеряют в лабораторных условиях с учетом марки стали труб и типа грунта в месте прокладки трубопровода. Значение силы тока в расчете принимают равным полусумме значений измеренной силы тока на выходе станций катодной защиты.

Основным недостатком способа является необходимость проведения измерений в лабораторных условиях с учетом марки стали труб и типа грунта в месте прокладки трубопровода.

Задача изобретения заключается в упрощении контроля изоляции трубопроводов большой протяженности (до 100 км).

Для решения указанной задачи предложен способ контроля изоляции трубопровода в условиях катодной защиты, включающий измерение разности потенциалов «труба-земля» обследуемого участка трубопровода и определение переходного сопротивления изоляции трубопровода на участках между КИП. Согласно предложенному способу при работе в рабочем режиме всех установок катодной защиты (УКЗ), расположенных на обследуемом участке трубопровода, измеряют разность потенциалов «труба-земля» UP на всех КИП обследуемого участка трубопровода, затем на одной УКЗ, расположенной в середине обследуемого участка трубопровода, кратковременно создают первое дополнительное смещение потенциала путем увеличения силы защитного тока, после стабилизации выбранного режима проводится замер разности потенциалов «труба-земля» UД на всех КИП обследуемого участка трубопровода, после чего определяют на каждом участке между КИП переходное сопротивление Rп, полученное по формуле:

,

где Dm - диаметр трубопровода (м);

Rm - продольное сопротивление трубопровода (Ом/м);

L - расстояние между КИП (м);

ΔU1=UД1-UР1 - дополнительное смещение потенциала на первом из двух соседних КИП (мВ);

ΔU2=UД2-UP2 - дополнительное смещение потенциала на втором из двух соседних КИП (мВ);

UР1 и UР2 - разность потенциалов «труба-земля», измеренная в рабочем режиме УКЗ на первом и втором из двух соседних КИП соответственно (мВ);

UД1 и UД2 - разность потенциалов «труба-земля», измеренная при дополнительном смещении потенциала на первом и втором из двух соседних КИП соответственно (мВ).

Величину переходного сопротивления Rп для каждого участка между КИП сравнивают с допустимой, затем проверяют полученный результат, для чего кратковременно создают второе дополнительном смещение потенциала на обследуемом участке трубопровода, после стабилизации выбранного режима повторно проводят замер потенциала «труба-земля» Uд на всех КИП обследуемого участка трубопровода, определение переходного сопротивления Rп для каждого участка трубопровода между КИП и сравнение полученных значений с допустимыми, причем второе дополнительное смещение потенциала создают на другой УКЗ, ближайшей к участку трубопровода между КИП, на котором величина сопротивления изоляции меньше допустимой, а в случае соответствия полученных величин допустимым значениям смещение потенциалов создают на любой другой УКЗ обследуемого участка трубопровода.

Техническим результатом предложенного способа является упрощение проведения контроля состояния изоляции трубопровода за счет отсутствия необходимости в измерении естественной/стационарной разности потенциалов «труба-земля», а также проведение измерений в условиях катодной защиты (без отключения УКЗ), в том числе и на труднодоступных участках, без применения дополнительного оборудования.

В предложенном способе контроль изоляции трубопровода на участке протяженностью до 100 км проводится без дополнительного оборудования путем кратковременного увеличения силы тока на одной из УКЗ без отключения остальных установок катодной защиты, работающих на обследуемом участке трубопровода. Соответственно, на всем контролируемом участке трубопровода во все время проведения измерений УКЗ не отключаются, а трубопровод не остается без катодной защиты.

Контроль состояния изоляции трубопровода проводится по величине разности потенциалов «труба-земля» для каждого контрольно-измерительного пункта до и в период кратковременной работы одной из установок катодной защиты с увеличенной силой тока.

Способ позволяет организовать посредством КИП трубопровода мониторинг состояния защитных покрытий трубопроводов, в том числе и на труднодоступных участках (болота, подводные переходы и др.). Способ не требует дополнительного оборудования, поскольку для увеличения силы тока на установке катодной защиты используется резерв мощности, который обязателен для таких установок.

Способ позволяет за один цикл измерений осуществлять контроль за изоляцией трубопроводов на участках большой протяженности (до 100 км), что существенно уменьшает затраты на проведение таких работ.

Оценку состояния изоляции производят путем сравнения полученной величины переходного сопротивления Rп с допустимыми значениями, указанными в таблице 1.

Контроль изоляции трубопровода в условиях катодной защиты осуществляется следующим образом.

Сначала производят измерение разности потенциалов «труба-земля» UР на всех КИП обследуемого участка трубопровода. Измерение проводят без предварительного отключения катодной защиты на рабочем режиме всех УКЗ, расположенных на обследуемом участке трубопровода.

Затем на одной из УКЗ, расположенной в середине обследуемого участка трубопровода, кратковременно создают первое дополнительное смещение потенциала путем увеличения силы защитного тока. Длительность воздействия (импульса) при дополнительном смещении потенциала должна превышать основную фазу переходного процесса дополнительной катодной поляризации объекта, которая в свою очередь зависит от типа и качества изоляционного покрытия, а также диаметра трубопровода. Необходимая/достаточная длительность импульса уточняется экспериментально, на начальном этапе исследований должна составлять не менее 30 мин (не более 3-4 ч).

Дополнительное смещение потенциала создается, например, путем увеличения силы тока выпрямительной установки на выбранной УКЗ за счет использования резерва мощности, который обязательно закладывается при проектировании УКЗ.

После стабилизации выбранного режима проводится повторный замер разности потенциалов «труба-земля» UД на всех КИП обследуемого участка трубопровода и переводят УКЗ на рабочий режим.

Используя полученные значения определяют на каждом участке между КИП переходное сопротивление Rп по формуле:

,

где Dm - диаметр трубопровода (м);

Rm - продольное сопротивление трубопровода (Ом/м);

L - расстояние между КИП (м);

ΔU1=UД1-UР1 - дополнительное смещение потенциала на первом из двух соседних КИП (мВ);

ΔU2=UД2-UP2 - дополнительное смещение потенциала на втором из двух соседних КИП (мВ);

UР1 и UР2 - разность потенциалов «труба-земля», измеренная в рабочем режиме УКЗ на первом и втором из двух соседних КИП соответственно (мВ);

UД1 и UД2 - разность потенциалов «труба-земля», измеренная при дополнительном смещении потенциала на первом и втором из двух соседних КИП соответственно (мВ).

Полученную величину сопротивления изоляции трубопровода для каждого участка между КИП сравнивают с допустимой (значения приведены в Таблице 1).

Пример результатов проведенных измерений на действующем трубопроводе и соответствующих вычислений приведен в Таблице 2. Дополнительное кратковременное (около 2 ч) смещение потенциала осуществлялось на УКЗ №49.

Анализ полученных значений показал, что состояние изоляционного покрытия преимущественно хорошее и удовлетворительное, при этом выявлено, что состояние изоляции трубопровода на участке между 49-48 УКЗ находится в плохом состоянии (неудовлетворительное).

Для уточнения полученных величин по истечении 2 ч после возвращения УКЗ №49 в рабочий режим кратковременно было создано второе дополнительное смещение потенциала на УКЗ №48 (на УКЗ, ближайшей к участку трубопровода между КИП, на котором величина сопротивления изоляции находится в плохом состоянии) продолжительностью около 2 ч.

В результате повторного измерения и вычисления для контролируемого участка трубопровода были получены данные сходные с приведенными в Таблице 2.

Полученные результаты были полностью подтверждены при сплошном обследовании трубопровода искателем повреждений изоляции с шагом 2-5 м.

Таким образом, подтверждено, что предложенный способа упрощает проведение контроля состояния изоляции трубопровода в условиях катодной защиты, в том числе и на труднодоступных участках, без применения дополнительного оборудования.

Способ контроля изоляции трубопровода в условиях катодной защиты, включающий измерение разности потенциалов «труба-земля» на всех контрольно-измерительных пунктах (КИП) обследуемого участка трубопровода и определение переходного сопротивления изоляции трубопровода на участках между КИП, отличающийся тем, что при работе в рабочем режиме всех установок катодной защиты (УКЗ), расположенных на обследуемом участке трубопровода, измеряют разность потенциалов «труба-земля» UР на всех КИП обследуемого участка трубопровода, затем на одной УКЗ, расположенной в середине обследуемого участка трубопровода, кратковременно создают первое дополнительное смещение потенциала (ДСП) путем увеличения силы защитного тока, после стабилизации выбранного режима проводится замер разности потенциалов «труба-земля» UД на всех КИП обследуемого участка трубопровода, после чего определяют на каждом участке между КИП переходное сопротивление Rп по формуле:

,

где Dm - диаметр трубопровода (м);

Rm - продольное сопротивление трубопровода (Ом/м);

L - расстояние между КИП (м);

ΔU1=UД1-UР1 - дополнительное смещение потенциала на первом из двух соседних КИП (мВ);

ΔU2=UД2-UP2 - дополнительное смещение потенциала на втором из двух соседних КИП (мВ);

UР1 и UР2 - разность потенциалов «труба-земля», измеренная в рабочем режиме УКЗ на первом и втором из двух соседних КИП соответственно (мВ);

UД1 и UД2 - разность потенциалов «труба-земля», измеренная при дополнительном смещении потенциала на первом и втором из двух соседних КИП соответственно (мВ),

величину переходного сопротивления Rп для каждого участка между КИП сравнивают с допустимой, затем проверяют полученный результат, для чего кратковременно создают второе дополнительное смещение потенциала на обследуемом участке трубопровода, после стабилизации выбранного режима повторно проводят замер потенциала «труба-земля» Uд на всех КИП обследуемого участка трубопровода, определение переходного сопротивления Rп для каждого участка трубопровода между КИП и сравнение полученных значений с допустимыми, причем второе дополнительное смещение потенциала создают на другой УКЗ, ближайшей к участку трубопровода между КИП, на котором величина сопротивления изоляции меньше допустимой, а в случае соответствия полученных величин допустимым значениям смещение потенциалов создают на любой другой УКЗ обследуемого участка трубопровода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области мониторинга скорости коррозионного процесса в системах газо-, нефте- и теплоснабжения. Предложен способ мониторинга коррозии трубопровода, заключающийся в выполнении контрольных вырезок, в разделении контрольных вырезок на образцы, идентификации фаз продуктов коррозии, определении количества фаз продуктов коррозии, вычислении доли свободной поверхности, определении активной составляющей импеданса в щелочном электролите и ртути.

Использование: для обнаружения отложений на отражающем участке внутри вмещающей жидкость системы. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для обнаружения отложений на отражающем участке внутри вмещающей жидкость системы содержит ультразвуковой преобразователь для испускания ультразвукового испускаемого сигнала в направлении этого отражающего участка и первое регистрирующее средство для регистрации ультразвукового отраженного сигнала, полученного в результате отражения ультразвукового испускаемого сигнала на этом отражающем участке, причем на этом отражающем участке расположено второе регистрирующее средство, выполненное с возможностью обнаружения отложения конкретного вида.
Изобретение относится к способам контроля защищенности стальных корпусов кораблей и судов от электрохимической коррозии и электрокоррозии. Способ включает периодическое измерение потенциала корпуса в контрольных точках с помощью переносного электроизмерительного прибора и переносного электрода.
Изобретение относится к металлургии, конкретно к области оценки стойкости трубных марок стали и труб против коррозионного разрушения. Способ контроля качества стальных изделий путем определения их коррозионной стойкости, заключающийся в том, что от изделий отбирают пробы.

Изобретение может быть использовано для испытаний нержавеющих сталей и сплавов на устойчивость к межкристаллитной коррозии (МКК) с целью прогнозирования их поведения в агрессивных средах, оказывающих коррозионное воздействие на металлы.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для опережающего мониторинга состояния резервуаров, подверженных воздействию питтинговой коррозии.

Изобретение относится к канализационной системе и может быть использовано для диагностики технического состояния бетонного трубопровода. Мобильный комплекс включает транспортное средство, в котором размещены портативный компьютер, связанный с ним блок обработки и управления, датчики технического состояния, в качестве которых применены газоанализаторы.

Изобретение относится к области оценки коррозионной поврежденности подземных сооружений и может применяться в нефтяной и газовой промышленности в составе систем дистанционной оценки скорости коррозии и определения вида коррозии (поверхностной равномерной, неравномерной, язв и питтингов) подземных трубопроводов.

Устройство для электрохимического исследования коррозии металлов относится к области исследования коррозионного поведения материалов в различных средах с помощью построения коррозионных диаграмм, что позволяет оценить характер воздействия отдельных факторов на скорость коррозии, а также выявить наиболее значимый (лимитирующий) процесс (установить степень анодного, катодного и омического контроля).
Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к контролю стойкости трубных сталей, предназначенных для эксплуатации в агрессивных (водородсодержащих) средах, оказывающих коррозионное воздействие на материалы.

Группа изобретений относится к способу наложения защитной листовой обшивки из полимерного материала на трубопровод, предпочтительно на установке для J-образной укладки трубопровода, а также к устройству для наложения защитной листовой обшивки из полимерного материала на трубопровод, рабочей станции наложения защитной листовой обшивки из полимерного материала на трубопровод.

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту, используемому в нефтегазовой промышленности, и может быть применена при обследовании и ремонте протяженных участков труб подземных трубопроводов со сроками эксплуатации более 25 лет, на которых обнаружены трещины, образованные в результате коррозионного растрескивания под напряжением (стресс-коррозии).

Способ предотвращения коррозионного растрескивания под напряжением (КРН) в подземных трубопроводах относится к трубопроводному транспорту и может быть использован при строительстве новых и реконструкции действующих подземных трубопроводов.

Группа изобретений относится к строительству подводных трубопроводов. Трубопровод собран из одной или более труб известным способом.
Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при диагностике действующих магистральных газопроводов, прогнозировании местоположения и уровня опасности участков магистральных газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением (КРН).

Изобретение относится к области защиты подземных металлических сооружений, например трубопроводов, от коррозии, а именно к устройству элементов станции катодной защиты.

Изобретение относится к сополимерам на основе изопренола. Сополимеры на основе изопренола включают: (a) от 5 до 40 мас.% изопренола, (b) от 5 до 93 мас.% по меньшей мере одной моноэтиленненасыщенной монокарбоновой кислоты с 3-8 атомами углерода, выбранной из акриловой кислоты и метакриловой кислоты, ее ангидрида или ее соли, и (c) от 2 до 90 мас.% одного или нескольких содержащих сульфокислотные группы мономеров, выбранных из 2-акриламидо-2-метил-пропансульфокислоты и аллилсульфокислоты, сополимеры получены путем полимеризации мономеров (а), (b) и (с) в присутствии редоксхимического инициатора и регулятора при температуре от 10 до 80°С, причем редоксхимический инициатор содержит пероксид водорода, соль железа и в качестве восстановителя гидроксиметансульфинат натрия или натрий-2-гидрокси-2-сульфинатоуксусную кислоту.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для определения технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть применено для искусственного орошения полей. Дождевальная машина содержит подвижный водопроводящий трубопровод с подключенными к нему разбрызгивателями.

Изобретение относится к изготовлению труб с внутренним защитным покрытием и использованию при строительстве из них трубопроводов для транспортирования агрессивных сред.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты подземных сооружений от блуждающих токов, вызываемых рельсовым электротранспортом.

Изобретение относится к защите подземных трубопроводов от коррозии, а именно к способам диагностики целостности изоляции трубопроводов, оборудованных установками катодной защиты. Способ включает измерение разности потенциалов «труба-земля» на всех контрольно-измерительных пунктах обследуемого участка трубопровода и определение переходного сопротивления изоляции трубопровода на участках между КИП. После измерения разности потенциалов «труба-земля» в рабочем режиме кратковременно создают первое дополнительное смещение потенциала путем увеличения силы защитного тока и также проводится замер разности потенциалов «труба-земля» на всех КИП обследуемого участка трубопровода. Используя полученные величины определяют переходное сопротивление изоляции и в результате сравнения с допустимым нормативным значением производят оценку состояния изоляции трубопровода. При этом для проверки полученных результатов кратковременно создают второе ДСП на обследуемом участке трубопровода. Второе ДСП создают на другой УКЗ, ближайшей к участку трубопровода между КИП, на котором величина сопротивления изоляции находится в плохом или неудовлетворительном состоянии. В случае, если такие участки не были выявлены, то второе ДСП создают на любой другой УКЗ. Изобретение позволяет упростить проведения контроля состояния изоляции трубопровода за счет отсутствия необходимости в измерении естественнойстационарной разности потенциалов «труба-земля». 2 табл.

Наверх