Р 550-84

Рекомендации
по электрохимической защите многониточных
магистральных трубопроводов от подземной коррозии

    
Дата введения 1985-01-01

    
    РАЗРАБОТАНЫ сотрудниками ВНИИСТа Н.П. Глазовым и Е.А. Никитенко.
    
    ВНЕСЕНЫ ВНИИСТом.
    
    УТВЕРЖДЕНЫ ВНИИСТом 6 октября 1984 г.
    
    РАЗРАБОТАНЫ впервые.
    
    
    В настоящих Рекомендациях рассмотрены вопросы определения критериев электрохимической защиты с учетом условий прокладки и эксплуатации, дополнительные требования по изысканиям при проектировании многониточной системы трубопроводов, даны рекомендации по оптимальным схемам электрохимической защиты, а также по строительству и монтажу средств электрохимической защиты многониточных трубопроводов.
    
    Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников, занятых проектированием, строительством и эксплуатацией средств электрохимической защиты многониточных трубопроводов.
    
    

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    
    
    1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на системы из трех и более параллельных трубопроводов, следующих в одном коридоре на участке длиной не менее 20 км.
    
    1.2. В технологическую систему электрохимической защиты многониточных трубопроводов следует включать все подземные трубопроводы различного диаметра и назначения (газопроводы, нефтепроводы, продуктопроводы, водопроводы и т.д.).
    
    1.3. Электрохимическая защита трубопровода должна быть рассчитана так, чтобы на всей его поверхности непрерывно в течение всего периода эксплуатации до очередной плановой реконструкции обеспечивался защитный поляризационный потенциал не менее (по абсолютной величине) минус 0,85 В по МСЭ (с омической составляющей минус 0,90 В):
    
    для температуры транспортируемого продукта не более 20 °С;
    
    для грунтов с удельным сопротивлением не менее 10 Ом·м;
    
    содержанием водорастворимых солей не более 1 г на 1 кг грунта.
    
    Максимально допустимый поляризационный потенциал должен быть не более (по абсолютной величине) минус 1,10 В по МСЭ (с омической составляющей минус 1,2 В) для условий:
    
    транспортировки газа с температурой не более 60 °С;
    
    при непосредственном контактировании трубопровода с водной средой не менее 6 мес в году;
    
    при прокладке его в грунтах с удельным сопротивлением не менее 10 Ом·м.
    
    Для других условий защитные потенциалы приведены в табл. 1 и 2.
    
    

Таблица 1

_____________
    * Относительно медносульфатного  электрода сравнения.
    

Таблица 2

______________
    * Относительно медносульфатного  электрода сравнения.
    
    
    1.4. Электрохимическая защита многониточных магистральных трубопроводов от подземной коррозии должна осуществляться в зоне действия постоянных блуждающих токов не позднее месяца после укладки участка трубопровода в траншею; во всех остальных случаях - не позднее начала действия рабочих приемочных комиссий.
    
    

2. ИЗЫСКАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ
ЗАЩИТЫ МНОГОНИТОЧНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

    
    
    2.1. Проектирование электрохимической защиты должно осуществляться в соответствии с Инструкцией [1]. Электрохимическую защиту участков газопроводов в мерзлых грунтах вокруг трубопровода с ореолом оттаивания не более 0,40 м над верхней образующей трубопроводов рекомендуется осуществлять в соответствии с Инструкцией [2].
    
    2.2. При изысканиях дополнительно к требованиям Инструкции [1] необходимо провести следующие работы:
    
    измерить удельное электрическое сопротивление грунта с шагом не менее 100 м и дополнительно во всех местах, где ожидается повышение коррозионной опасности грунта (пониженные участки рельефа; пересечения с трубопроводами, транспортирующими обводненную нефть, высокоминерализованную воду или другие среды, которые при разгерметизации трубопровода могут усилить агрессивность грунта; пересечения с железными и автомобильными дорогами);
    
    изучить коррозионное состояние подземных металлических сооружений в районе прокладки многониточной системы трубопроводов с целью установления скорости коррозии стали в подземных условиях для каждого почвенно-климатического района;
    
    при неодновременной прокладке многониточной системы трубопроводов тщательно обследовать ранее проложенные нитки трубопровода с установлением эффективности действующей электрохимической защиты и оценкой реальной коррозии на действующих трубопроводах, а также определить изменения во времени переходного сопротивления изолированного трубопровода и переходного сопротивления анодных заземлений.
    
    2.3. В процессе изысканий должны быть получены материалы, необходимые для прогнозирования изменения коррозионных условий в зоне прокладки многониточной системы трубопроводов (например, предполагаемое строительство оросительных каналов, бассейнов, электрифицированных железных дорог и т.д.).
    
    2.4. В зоне действия блуждающих токов необходимо суточными измерениями установить вектор поля блуждающих токов с последующим определением возможной скорости коррозии.
    
    2.5. При изысканиях устанавливаются:
    
    параметры существующих и проектируемых линий электропередачи переменного тока высокого напряжения в полосе шириной 10 км по обе стороны от трассы трубопроводов с целью определения величины напряжения, которое будет наводиться на трубопроводы этими линиями электропередачи;
    
    расположение и сила тока рабочих заземлений линий электропередачи постоянного тока по системе "провод-земля" с целью определения их вредного влияния на многониточную систему трубопроводов.
    
    2.6. В местах предполагаемой установки глубинных анодных заземлений необходимо выполнить вертикальное электрическое зондирование на глубину, равную полуторной длине глубинных заземлений.
    

3. СХЕМЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ МНОГОНИТОЧНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

    
    
    3.1. Многониточная система трубопроводов подлежит совместной электрохимической защите от подземной коррозии.
    
    3.2. Схема совместной электрохимической защиты должна предусматривать размещение защитных установок со сдвигом на половину длины защитной зоны, обеспечиваемой одной катодной станцией на одной нитке трубопровода; для трех-четырехниточной системы (рис. 1,а), на одну треть защитной зоны - для пяти-шестиниточной системы (рис. 1,б).
    
    

    
Рис. 1. Схемы совместной электрохимической защиты многониточного трубопровода:

    
1 - нитка трубопровода; 2 - катодная станция; 3 - анодное заземление; 4 - электрическая перемычка; -длина защитной зоны

    
    
    3.3. На каждую нитку рекомендуется устанавливать одну катодную установку при необходимой силе защитного тока менее 25А. Если сила тока, необходимая для защиты каждой нитки, менее 25А, оценка количества катодных станций может быть произведена по табл. 3.
    

Таблица 3

    
    3.4. Анодное заземление катодных станций одного очага рекомендуется размещать по одну сторону от трубопроводов, при этом расстояние между анодными заземлениями этих катодных станций должно быть не менее 200 м.
    
    3.5. Работу нескольких катодных станций на одно анодное заземление допускать не следует.
    
    3.6. В многониточной системе трубопроводов электрические перемычки между нитками должны быть установлены во всех местах установки катодных станций.
    
    3.6.1. В перемычках необходимо устанавливать вентильный элемент согласно схеме рис. 2.                 
    

Рис. 2. Схема установки электрической перемычки:

1, 2 - нитки трубопровода; 3 - катодная станция; 4 - анодное заземление; 5 - тиристор; 6 - диод

 3.6.2. Электрические перемычки должны выполняться только с применением контрольно-измерительных пунктов.
    
    
    3.7. При установке одной катодной станции на две параллельные нитки точку дренажа следует располагать на трубопроводе, имеющем меньшее переходное сопротивление "труба-земля"; другой трубопровод соединяется с катодной станцией или с первым трубопроводом электрической перемычкой, которая может быть регулируемой и отвечать требованиям п. 3.6.
             
    3.8. Если трубопроводы имеют технологическую перемычку на расстоянии менее 1/3 длины защитной зоны, то электрические перемычки не устанавливают.

    3.9. Электрические перемычки между трубопроводами, кроме точки дренажа, не устанавливают. Если в процессе пусконаладочных работ будет установлена целесообразность перераспределения тока между трубопроводами, то перемычки в количестве не более двух* устанавливают только в конце плеча защитной зоны.
_____________
    * Схема размещения катодных установок со "сдвигом" исключает необходимость дополнительных перемычек, так как их функции выполняют перемычки в точках дренажа.
    
    
    3.10. При расстоянии между нитками более 20 м перемычки устраивают с помощью электрических воздушных линий.
    
    3.11. В характерных почвенно-климатических зонах на трубопроводах оборудуются контрольно-измерительные пункты с образцами, имитирующими возможные дефекты в изоляции, для контроля эффективности и электрохимической защиты согласно методике, изложенной в Рекомендациях [3].
    
    3.12. Все средства электрохимической защиты рекомендуется обеспечить устройствами телеконтроля.
    
    

4. СТРОИТЕЛЬСТВО И МОНТАЖ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ
ЗАЩИТЫ МНОГОНИТОЧНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

    
    
    4.1. Основное требование, обеспечивающее надежность электрохимической защиты, - высокое качество контактных соединений. Необходимо строго соблюдать технологию соединения проводников [4]. Особое внимание следует уделять качеству изоляции контактного соединения, исключать малейшую возможность появления несплошности изоляции, так как в противном случае попадание электролита к токоведущим жилам ведет к быстрому выходу из строя контакта, а следовательно, к нарушению работы электрохимической защиты.
    
    4.2. Строительство и монтаж сетевых средств электрохимической защиты необходимо осуществлять одновременно со строительством линий электропередачи.
    
    4.3. Для ускорения монтажа и пуска в действие средств электрохимической защиты необходимо применять блочно-комплектные установки катодной защиты.
    
    4.4. Скважины под глубинные анодные заземления рекомендуется разбуривать роторным способом с применением засоленного глинистого раствора.
    
    После спуска электродов в скважину последняя должна заполняться загущенным глинистым раствором [5].
    

Литература

    
    
    1. Инструкция по проектированию и расчету электрохимической защиты магистральных трубопроводов и промысловых объектов (ВСН 2-106-78). М., ВНИИСТ, 1980.
    
    2. Инструкция по расчету параметров электрохимической защиты подземных трубопроводов в северных районах (ВСН 2-71-76). М., ВНИИСТ, 1976.
    
    3. Рекомендации по методам измерения потенциалов стальных сооружений с исключением омической составляющей (Р 414-81). М., ВНИИСТ, 1981.
    
    4. Инструкция по сооружению установок электрохимической защиты от коррозии линейной части магистральных трубопроводов. (ВСН 2-127-81). М., ВНИИСТ, 1981.
    
    5. Руководство по расчету и технологии монтажа глубинных анодных заземлений (Р 253-76). М., ВНИИСТ, 1977.
    
    
    
    Текст документа сверен по:
    официальное издание
    М.: ВНИИСТ, 1985