Организация работ по защите от коррозии линейной части магистрального газопровода с применением статистических методов

Объектом исследования является магистральный газопровод с диаметром 1220 мм и толщиной стенки 9,5 мм. Цель работы – выбор оптимальных параметров работы станции катодной защиты
с применением статистических методов для обеспечения надежной эксплуатации газопровода. В данной исследовательской работе рассмотрены методы оптимизации параметров катодной станции. В результате исследования был применен статистический метод контрольных карт Шухарта и расчет электрохимических параметров трубопровода с подбором оборудования.

Введение ………………………………………………………………………………………………. 15

Глава 1. Обзор литературы …………………………………………………………………….. 17

1.1 Подходы предотвращения коррозионных разрушений магистральных
газопроводов, методы борьбы ……………………………………………………………… 17
1.2 Методы защиты магистральных газопроводов от коррозии …………… 20
1.2.1 Пассивная защита трубопровода ……………………………………………. 20
1.2.2 Активный метод защиты от коррозии …………………………………….. 21
Глава 2. Объекты и методы исследования ……………………………………………….. 24

2.1 Методы контроля защищенности и состояния газопровода ………………. 24
2.2 Обзор существующих методик по совершенствованию работ средств
электрохимической защиты…………………………………………………………………. 27
2.3 Методы регулирования катодной защиты при периодической
поляризации ……………………………………………………………………………………….. 29
2.4 Определение оптимальных режимов работы электрохимической
защиты трубопроводов ……………………………………………………………………….. 32
Глава 3. Контроль защищенности магистрального газопровода ………………… 41

3.1 Статистические методы контроля параметров для станций катодной
защиты ………………………………………………………………………………………………. 41
3.2 Разбор методики оптимизации работы средств электрохимической
защиты ………………………………………………………………………………………………. 49
3.3 Модель распределения потенциала по трубопроводу ……………………….. 54
Глава 4. Расчет и подбор оборудования по полученным значениям ………….. 55

4.1 Расчет электрических характеристик газопровода ………………………… 55
4.2 Расчет параметров установок катодной защиты ……………………………. 62
4.3 Расчет параметров анодного заземления. ………………………………………… 66
4.4 Обоснование проведенного исследования по результатам данных .. 70
Организация работ по защите от коррозии линейной части магистрального
газопровода с применением статистических методов
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Копырин К.П. Лит. Лист Листов
Руковод. Зарубина О.Н. 13 139
Консульт. Оглавление
Рук-ль ООП Шадрина А.В. НИ ТПУ гр. 2БМ81
4.4.1 Выбор анодного заземления …………………………………………………….. 70
4.4.2 Выбор электрода сравнения ……………………………………………………… 76
4.4.3 Выбор типа установки катодной защиты ………………………………….. 82
Глава 5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение ………………………………………………………………………………… 87

5.1 Сметная стоимость выполнения работ …………………………………………. 89
Глава 6. Социальная ответственность ……………………………………………………… 98

6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …… 99
6.2 Производственная безопасность ………………………………………………… 101
6.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов и
обоснование мероприятий по их устранению ……………………………………… 102
6.4 Экологическая безопасность ……………………………………………………… 110
6.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………. 111
Заключение …………………………………………………………………………………………. 116

Список литературы: …………………………………………………………………………….. 118

ПРИЛОЖЕНИЕ А ……………………………………………………………………………….. 126

Chapter A. The development of methods for regulating the operation mode of
cathodic protection stations …………………………………………………………………….. 127

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

В данной магистерской диссертации привели выбор оптимальных
параметров работы станции катодной защиты с применением статистических
методов для обеспечения надежной эксплуатации газопровода. Представили
расчет противокоррозионной защиты с учетом применения статистического
метода контрольных карт Шухарта.
В ходе работы были выполнены следующие задачи:
 Рассмотрена нормативно – техническая база, действующая в
области проектировании электрохимической защиты подземных
трубопроводов.
 На основе литературного материала провели анализ
существующих методов оптимизации станций катодной защиты.
 Произведен противокоррозионный расчет электрических
характеристик газопровода, расчет параметров установок
катодной защиты и расчет параметров анодного заземления с
учетом применения статистического метода.
 Согласно полученным данным, рекомендовано оборудование,
соответствующее к требованиям и входящее в реестр ПАО
«Газпром».
 Рассчитали эффективность затрат на монтажные работы между
двумя станциями катодной защиты (АИСКЗ на 22% дешевле, чем
В-ОПЕ-ТМ).
На основании экспериментальных данных проверяли статистически
контролируемое состояние работы станции катодной защиты, а также
влияние блуждающего тока на работу этой же станции катодной защиты.
Результаты обработки показали целесообразность использования

Организация работ по защите от коррозии линейной части магистрального
газопровода с применением статистических методов
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Копырин К.П. Лит. Лист Листов
Руковод. Зарубина О.Н. 116 139*
Консульт. Заключение
Рук-ль ООП Шадрина А.В. НИ ТПУ гр. 2БМ81
статистического метода для контроля защитного потенциала, так как в
2017, 2018 и 2019 существуют участки, которые являются статистически
нестабильными.
Установили причину нестабильных процессов – блуждающие токи.
Чтобы избежать влияния блуждающих токов необходимо увеличить
ограничительные пределы значения защитного потенциала при работе
станции катодной защиты, чтобы избежать воздействия на трубопровод.
Далее рассматривали отдельный участок длиной 60 км, который
обслуживается 5ти станциями катодной защиты. По полученным
экспериментальным данным с помощью математического моделирования
были построены кривые распределения потенциала по длине трубопровода
от точки дренажа на шести станциях катодной защиты. Значения потенциала
третьей и четвертой станции катодной защиты перекрываются друг другом
на 99 %, что говорит о возможности полного отключения четвертой станции
катодной защиты от питания ЛЭП.
Регулирование защитного потенциала станций катодной защиты
осуществляется дискретным методом, были определены точки пересечения
кривых распределения по длине трубопровода. Диапазон защитного
потенциала должен находиться в пределах от минус 1,6 до минус 1,4 В, в
интервале от минус 0,975 В до минус 4,204 В

Лист
Заключение
Изм. Лист № докум. Подпись Дата