Научная статья на тему 'ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ'

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
165
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА / СТАНЦИЯ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ / СИСТЕМЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ / АНОДНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ / ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ / ELECTROCHEMICAL PROTECTION / CATHODIC PROTECTION STATION / GAS DISTRIBUTION SYSTEMS / ANODE GROUNDING / ELECTRICAL ISOLATION CONNECTION

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Лапина Татьяна Ивановна, Журавлева Наталья Вячеславовна

Проблема коррозии всегда волновала общество. Ежегодно тратятся огромные средства для борьбы с ней. В настоящее время проблема коррозии является одной из важнейших во многих областях нашей жизни. В данной статье представлены мероприятия по повышению эффективности системы электрохимической защиты.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Лапина Татьяна Ивановна, Журавлева Наталья Вячеславовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ»

рассмотреть вариант уменьшения трудозатрат, но главное сохраняя надёжность. Также следует учитывать, что станционные системы включают в себя системы КИПиА, механическая часть и электрооборудование, поэтому оптимизация процента трудозатрат на ТОиР следует рассматривать, опираясь на составные части. Оптимизируя трудозатраты на ТОиР учитывая особенности каждой составной части.

Также стоит сказать о том, что процент времени, затрачиваемый на ТУ персонала, незначителен. Поэтому стоить рассмотреть вариант увеличения времени обучения персонала ПТЭ.

КС эксплуатируются несколько десятков лет, следовательно, системы накопили значительный износ, на основании этого, рекомендуется модернизация всего оборудования для повышения надёжности в снабжении газом потребителей.

Исходя из всего вышесказанного, полученные рекомендации позволят минимизировать количество АО в работе КС.

Литература

1.Борисов, Д. И., Быков, Р., Чухарева Н. В. С. Анализ факторов аварийности на компрессорных станциях Западно-Сибиского региона // Материалы конференций. 2015. URL: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/22902 (Дата обращения: 10.03.2020)

2.Парфенов А.В, Чухарева Н.В., Громаков Е.И., Тихонова Т.В. Определение факторов аварийности газоперекачивающих агрегатов на

УДК 699.88

ГРНТИ 67.53.27

примере эксплуатации компрессорных станций Западно-Сибирского региона // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело», 2013. № 3. С 374-385.

3.ОАО «Газпром трансгаз Беларусь». Акты расследования аварийного останова ЭГПА. 20132019.

4.СФШИ.01.21-2011. Нормы времени и расхода материалов на техническое обслуживание и ремонт основного и вспомогательного электрооборудования: электродвигателей, силовых и измерительных трансформаторов, электрооборудования ЗРУ-10 кВ, КТП-10/0,4 кВ, аккумуляторных батарей, устройств релейной защиты и автоматики. ОАО «Белтрансгаз», 2011.

5.СФШИ.01.58-2011. Норма времени на ремонт ГПА с электроприводом типа СТД-4000-2. ОАО «Белтрансгаз», 2011.

6.СФШИ.02.33-2005. Комплекс «Электра-1-2». Регламент технического обслуживания. ОАО «Белтрансгаз», 2005.

7.СТП СФШИ.02.06-2017. Техническое обслуживание и ремонт механического оборудования газоперекачивающего агрегата с электрическим приводом типа СТД-4000-2. ОАО «Газпром трансгаз Беларусь», 2017.

8.СТП СФШИ.02.119-2019. Техническое обслуживание и ремон электроустановок энергохозяйства. Порядок организации и проведения. ОАО «Газпром трансгаз Беларусь», 2019.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ

Лапина Татьяна Ивановна

Магистрант

Владимирского государственного университета им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, г. Владимир.

Журавлева Наталья Вячеславовна

Научный руководитель, ассистент кафедры Теплогазоснабжение, вентиляция и гидравлика, Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, г. Владимир.

АННОТАЦИЯ

Проблема коррозии всегда волновала общество. Ежегодно тратятся огромные средства для борьбы с ней. В настоящее время проблема коррозии является одной из важнейших во многих областях нашей жизни. В данной статье представлены мероприятия по повышению эффективности системы электрохимической защиты.

ABSTRACT

The problem of corrosion has always worried society. Every year, huge amounts of money are spent to fight it. Currently, the problem of corrosion is one of the most important in many areas of our life. This article presents measures to improve the effectiveness of the electrochemical protection system.

Ключевые слова: Электрохимическая защита, станция катодной защиты, системы газораспределения, анодное заземление, электроизолирующее соединение.

Keywords: Electrochemical protection, cathodic protection station, gas distribution systems, anode grounding, electrical isolation connection.

В настоящее время проблема коррозии является одной из важнейших, ведь она затрагивает многие области нашей жизни: промышленность, строительство, транспорт, сельское хозяйство и т.д. Нефтегазовую отрасль коррозия так же затрагивает в большом объеме. В процессе эксплуатации трубопровода и оборудование подвергаются коррозионным процессам. Коррозия металла труб происходит не только снаружи под действием электролитов, но так же и внутри из за воздействия примесей влаги, солей и сероводорода, которые содержаться в транспортируемом продукте. Коррозия наносит большой материальный и экономический ущерб. Общество ежегодно тратит огромные средства на борьбу с этой острой проблемой, поэтому рассмотрение данной темы очень актуально.

Цель исследования состоит в разработке мероприятий по повышению эффективности работы средств электрохимической защиты.

Основным методом повышения

эффективности работы систем электрохимической защиты, является уменьшение

электропроводимости между землей и защищаемым газопроводом. Это может быть достигнуто следующими способами:

1.Своевременное выявление и устранение неконтролируемых электрических контактов газопровода с другими сооружениями, которые недостаточно изолированы.

2.Выявление повреждений и ремонт пассивной защиты газопровода, а именно - изоляционного покрытия.

Диагностика газопровода включает в себя определение его технического состояния, выявляются места повреждений и причин неисправностей, а так же проводится прогноз его технического состояния. Такая диагностика проводится методом приборного контроля, еще у него есть второе название - метод неразрушающего контроля, то есть данная диагностика проводится исключительно приборами, при этом не предполагается вскрытие грунта.

3.Установка и своевременное устранение повреждений и различных недостатков электроизолирующих соединений.

Блуждающие токи, которые проникают в систему из грунта, повреждают материалы, из которых изготавливаются трубопроводы, следовательно, приводят их к преждевременному износу. Электрохимическая коррозия вредна и для грунта. Изолирующее соединение - это самый распространенный вид защиты трубопроводов от указанных факторов. Монтаж

электроизолирующего соединения - это обязательное условие эксплуатации

трубопроводов.

Для изготовления таких соединений применяются диэлектрические вставки, они предупреждают действие блуждающих токов на

трубопровод, так же исключается неправильная работа контрольно-измерительных пунктов. Данные соединения устанавливаются в соответствии с проектом и нормативно-технической документацией в местах выхода газопровода на поверхность, а так же на необходимом расстоянии друг от друга. Электроизолирующие соединения применяются так же для предотвращения проникновения в грунт опасных веществ, а именно - конденсатной смеси или газовых веществ. Существует несколько видов таких соединений, различаются они по способу применения, материалу и конструкции.

У электроизолирующих соединений так же есть второе название - электроизолирующий сгон. Очень удобно, что данная конструкция может применяться как на надземных, так и на подземных сооружениях. Для данных устройств используют современные материалы, имеющие высокие диэлектрические свойства. Их покрывают специальным эпоксидным слоем, полимерами или стеклотканью, а так же армированным базальтовым волокном, это делается для долговечности и более надежной защиты устройства.

Данные соединения присоединяются к трубопроводу с помощью резьбы, иногда монтаж производится с помощью сварки, поэтому они являются неразъемными и срок их службы составляет - 30 лет. По рекомендациям заводов-изготовителей техническое обслуживание электроизолирующих неразъемных соединений должно производится один раз в десять лет, а фланцевых соединений - не реже одного раза в год. Электроизолирующие соединения применяются на трубопроводах, в местах их стыковки и служат защитой от перетекания электрозарядов между ними. Малогабаритные изолирующие соединения, то есть соединения небольшого размера применяются в местах вводов в здания, так же при присоединении приборов потребления.

Электроизолирующее соединение, согласно нормативной документации и правилам эксплуатации газопроводов, должно обязательно устанавливаться на трубопроводы, диаметром труб от 20 до 1400 мм, с давлением среды до 7 МПа.

Изолирующее фланцевое соединение (ИФС) до последнего времени было самым распространенным. Оно состоит из фланцев, которые стянуты между собой несколькими шпильками. Применение таких соединений распространенно, эффективно и удобно. Минусом фланцевого соединения является герметичность. Фланцевое изолирующее соединение - это разъемное соединение, поэтому надежной его герметичность назвать нельзя.

Последнее время часто стали использовать неразъемные изолирующие соединения (ИС). Такие соединения считаются прочными, надежными, так же они имеют высокую адгезию к металлам и другим материалам труб. Данные

изолирующие соединения применяются на распределительных и магистральных газопроводах, с давлением газа не более 1,6 МПа. Они так же могут использоваться как в надземном, так и в подземном исполнении, устанавливаются с помощью сварки, при этом повышаются свойства герметичности и надежности.

4.При проектировании и дальнейшей эксплуатации станции катодной защиты, необходим выбор оптимального режима ее работы.

По принципу действия станции катодной защиты делятся на два вида - трансформаторные и инверторные.

До недавнего времени трансформаторные станции были очень распространены, однако, сейчас их стали вытеснять современные станции катодной защиты - инверторные. Тем не менее, трансформаторные станции так же продолжают использовать и производить. Они представляют собой устройство, включающее в себя трансформатор, который работает с частотой 50 Гц, и тиристорный выпрямитель.

Самым главным недостатком работы трансформаторных станций является форма тока -несинусоидальная, причем, как на выходе, так и от питающей сети, что приводит к большому уровню пульсаций на выходе и соответственно, коэффициент мощности таких станций - низкий.

В свою очередь, работа инверторных станций катодной защиты основана на высокочастотных импульсных преобразователях.

Положительным моментом технических характеристик таких станций является то, что при увеличении частоты можно уменьшить размеры трансформатора, соответственно, уменьшаются вес устройства, тепловые потери, длина проводов обмоток и т.п., то есть размеры силового трансформатора обратно пропорциональны частоте преобразования. Высокая частота сигнала так же позволяет уменьшить уровень пульсаций на выходе преобразователя.

5.Подключение станций катодной защиты к автоматизированной системе управления

техническими параметрами (АСУ ТП), тем самым, достигая постоянный контроль за параметрами ее работы.

б.Комплексное обследование анодного заземления.

Анодные заземлители применяются для защиты стальных подземных сооружений, магистральных трубопроводов. Основное их назначение - обеспечение стекания защитного тока в грунт. Используются они в установках катодной защиты как малорастворимый элемент поверхностного анодного заземления.

Располагаться электроды могут, как горизонтально, так и вертикально.

В основном, применяют два вида таких заземлителей - поверхностный и глубинный.

Первые - имеют небольшой радиус действия и размер, располагаются, как правило, на одной глубине с защищаемым объектом. Поверхностные анодные заземлители представляют собой электрод, состоящий из сплава и имеющий кабель присоединения к питающей станции. Для лучшего распада анода в грунте применяют коксо-минеральный активатор, который засыпают во время погружения анода в землю.

Глубинные анодные заземлители выполняют те же функции, однако, такие аноды помещают глубоко в грунт, глубина может достигать 40 метров. Такие заземлители конструктивно уже включают в себя коксо-минеральный состав. За счет их устройства, значительной массы и монтажа, затраты на установку глубинных заземлителей повышается во много раз, однако их используют в том случае, если установка поверхностных анодных заземлителей невозможна. Несмотря на сложность данной конструкции и её монтажа, такое анодное заземление способно защищать подземные сооружения, находящиеся на большом расстоянии. Особенно эффективно применять глубинное анодное заземление в городских условиях, когда монтаж поверхностного - очень затруднителен или невозможен за счет большой плотности коммуникаций.

Рисунок 1. Анодный заземлитель

Как было написано выше, основная задача анодного заземления состоит в обеспечении стекания защитного тока в грунт. Исходя из этого, в качестве материала можно использовать любой материал проводящий ток. Материалы анодного заземления можно разделить на следующие группы: малорастворимые, растворимые и нерастворимые.

В роли растворимых материалов раньше применялись сплавы, которые в основу включали в себя железо, поэтому применяли любые отходы рельсов или труб. Скорость растворения такого анодного заземлителя высокая и равняется 10 кг/А-год, однако использование заземлителей из таких материалов пагубно сказывается на экологии, так как сильно загрязняются грунтовые воды ионами железа, к тому же, такие анодные заземлители очень быстро выходят из строя из-за неэлектропроводности продуктов распада. В настоящее время данные материалы анодного заземления использовать запрещено.

Нерастворимые материалы используются в химической промышленности, а так же при защите морских судов от коррозии. Оптимальная область применения таких материалов в анодном заземлении - это морская вода, имеющая низкое удельное сопротивление и высоко агрессивные среды. Их стоимость высока, поэтому применять такое анодное заземление нецелесообразно.

Для нас больший интерес представляет анодное заземление, изготовленное из малорастворимых материалов. Для таких заземлителей соотношение «цена/срок службы» является оптимальным. Анодными материалами, относящиеся к малорастворимым, являются: ферросилид, магнетит и графитосодержащие материалы.

Из перечисленных, наиболее распространены графитосодежащие материалы из-за их стоимости. Скорость растворения является наибольшей среди представленных материалов - 1,2 кг/А-год, однако, они имеют существенные недостатки, например, могут подвергаться «холодному горению», то есть, на поверхности анода, под действием реакций, возникает газ, который вызывает резкое увеличение переходного сопротивления. Так же к недостаткам относятся: низкая рабочая плотность тока, высокая чувствительность к влажности грунта, высокое продольное сопротивление графита. [1]

Вторым по распространенности материалом считается ферросилид - сплав железа и кремния. Скорость анодного растворения составляет на более 0,5 кг/А-год. Анодное заземление из ферросилида используется повсеместно длительное время, поэтому оно уже показало эффективность своего использования в различных

грунтах, как в качестве точечных поверхностных, так и глубинных заземлителей.

Магнетит имеет большие перспективы применения, так как из этого материала можно изготавливать довольно легкие конструкции, скорость его анодного растворения очень низкая и составляет не более 0,04 кг/А-год. Технология изготовления заземления из данного материала очень сложна, соответственно, стоимость производства такого материала высока, поэтому магнетитовое анодное заземление не получило широкого распространения.

Материалы анодных заземлителей, различаются по свойствам и характеристикам, поэтому необходимо учитывать все достоинства и недостатки при использовании их в электрохимической защите.

7.Снижение проводимости (увеличение сопротивления растеканию тока) анодного заземления.

8.Надежность контактных соединений дренажных кабелей.

УДК: 004.896

ГРНТИ: 28.23.27

9.Необходима проработка совместной защиты газопроводов с другими коммуникациями, которые имеют более низкое переходное сопротивление, чем газопровод.

Применение данных мероприятий при проектировании, строительстве и техническом обслуживании электрохимической защиты, значительно повышается ее работа.

Список литературы:

1. Зорина Г.Н., Першуков В.В., Католикова Н.М. Основные материалы анодных заземлителей. Сравнительный анализ и область применения. // «Сфера. Нефть и газ». 2017. №61. С. 70 - 72.

2. Ткаченко В.Н. Электрохимическая защита трубопроводов / Учебное пособие. Волгоград: НП ИПД «Авторское перо», 2015.

3. Филатов А.А., Велиюлин И.И., Хасанов Р.Р. Защита стальных трубопроводов от коррозии -важнейший аспект в обеспечении их длительной эксплуатации // «Коррозия «Территории «НЕФТЕГАЗ». 2018. №2. С. 50-54.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УЧАСТНИКОВ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ _МАКЕТА ГОРОДСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ_

Любимов М. С.

студент Лушков В.И.

студент Азарченков А.А.

кандидат технических наук, доцент Брянский государственный технический университет Российская Федерация, Брянская область, г. Брянск,

бул. 50 лет Октября, 7.

THE METHODOLOGY FOR DETERMINING ROAD USERS ON THE EXAMPLE OF A MODEL

OF URBAN INFRASTRUCTURE

Lyubimov M.S.

student Lushkov V.I.

student Azarchenkov A.A.

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Bryansk State Technical University Russian Federation, Bryansk region, Bryansk, blvd. 50 years of October, 7.

РЕЗЮМЕ

В статье рассматривается механизм обработки данных, поступающих от различного числа сенсоров беспилотного транспортного средства, включающий в себя такие этапы как фильтрация, детектирование объектов, определение расстояния, слияние информации об объектах прогнозирование их траектории. Каждый из этапов взаимозаменяем и обособлен от других. В рамках статьи подробно рассмотрены этапы слияния данных, отслеживания объектов и их визуализация. Данный метод был реализован с использованием колесного робота, передвигающегося по макету дорожной инфраструктуры.

ABSTRACT

The article discusses a method of processing data coming from a different number of sensors of an unmanned vehicle, including such steps as filtering, detecting objects, determining the distance, merging information about objects, predicting their trajectory. All steps are interchangeable and separate from the others. As part of the article,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.