Факторы, влияющие на изменение переходного сопротивления изоляционных покрытий нефтепроводов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 14 декабря, печатный экземпляр отправим 18 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №2 (344) январь 2021 г.

Дата публикации: 08.01.2021

Статья просмотрена: 96 раз

Библиографическое описание:

Манджиев, Н. Е. Факторы, влияющие на изменение переходного сопротивления изоляционных покрытий нефтепроводов / Н. Е. Манджиев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 2 (344). — С. 46-49. — URL: https://moluch.ru/archive/344/77382/ (дата обращения: 05.12.2024).



В статье определены факторы, влияющие на изменение переходного сопротивления защищаемого от коррозии нефтепровода. Спрогнозировано изменения показателя переходного сопротивления во времени.

Ключевые слова: трубопровод, сопротивление, изоляция, переходное, продольное, эксплуатация.

The article defines the factors that affect the change in the transition resistance of an oil pipeline protected from corrosion. Changes in the transient resistance index over time are predicted.

Keywords: pipeline, resistance, insulation, transition, longitudinal, operation.

Для транспортной системы в сфере магистральных нефтепроводов, как совокупности опасных производственных объектов, эффективность проводимых мероприятий по коррозионной защите направлена, прежде всего, на их предупреждение и прогнозирование. В связи с этим, приобретают актуальность не только вопросы поиска наиболее технологичных решений в сфере материального исполнения антикоррозионной защиты, но и продолжения исследований, направленных на уточнение прогнозирования.

Большинство нормативных документов декларируют главное требование к антикоррозионной защите — эксплуатационную надежность и необходимую продолжительность безремонтного периода их эксплуатации. При этом нормативный период эксплуатации изоляционного покрытия в целом должен соответствовать ресурсу трубопровода, а ремонтные работы по изоляционным покрытиям (по переизоляции) должны проводиться в рамках капитального ремонта. Только в этом случае эксплуатационные предприятия смогут минимизировать потери — как от простоев, связанных с ремонтными работами, так и от себестоимости ремонта.

Противокоррозионная защита независимо от способа прокладки трубопроводов призвана обеспечить безаварийную работу трубопроводов в течение эксплуатационного срока. Кроме существенных прямых потерь, связанных с потерями нефти вследствие разливов из-за коррозионных разрушений трубопроводов и резервуаров, не меньшее значение имеют косвенные потери, возникающие вследствие простоев оборудования, снижения производственных мощностей, финансовых упущений и расходов, ущерба экологическим системам в местах возникновения аварийной ситуации.

Согласно [1], защита подземных трубопроводов, должна осуществляться комплексно: защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты. Параметры назначаемой электрохимзащиты зависят от исходных данных, таких как диаметр и толщина стенки, сопротивление грунта в районе прокладки, сопротивления изоляции согласно данным завода-изготовителя, т.д.

Основными параметрами в области электрозащиты магистральных трубопроводов, являются электрические, которые делятся на первичные и вторичные.

К параметрам первой группы относятся расчетные сопротивления: переходное и продольное. Вторичными электрическими параметрами являются постоянная распространения тока, входное и характеристическое сопротивление, которые определяют расчетным путем на основании первичных данных [2].

В данной работе представлены результаты расчетов, проведенные по двум участкам (основная нитка 1220 мм и резервная — диаметром 720 мм) магистрального нефтепровода, размещенного в зоне ответственности ЛПДС «Салым». Участок 1 резервной нитки выполнен из стали 15ГСТЮ, диаметр трубопровода 720 мм с толщиной стенки 9 мм. Участок 2 основной нитки диаметром 1020 мм с толщиной стенки 12 мм выполнен из стали 18Г2.

Принимая толщину стенки одинаковой на всей трассе (в порядке исследовательских целей) проведем расчет изменения переходного сопротивления для двух участков трубопровода во времени.

Исходные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1

Исходные данные по участкам нефтепроводу

Участок

Параметры трубопровода

Диаметр, м

Толщина стенки, м

Марка стали

Тип изоляционного покрытия

1

0,72

0,009

15ГСТЮ

Битумно-полимерная мастика 3,0 мм; термоусаживающаяся лента ПОЛИТЕРМ в один слой 0,7 мм

2

1,02

0,012

18Г2

Битумно-полимерная лента ЛИТКОР-НК в два слоя 1,5 мм

Продольное сопротивление трубопровода R m , Ом/м, определялось по формуле (1):

, (1)

где  т — удельное электрическое сопротивление материала трубы, Ом·м, зависящее от марки стали нефтепровода;

D m — диаметр нефтепровода, м;

т — толщина стенки нефтепровода, м. [3]

Переходное сопротивление трубопровода R n , Ом·м 2 , рассчитано по формуле (2):

R п = R из + R р , (2)

где R из — сопротивление изоляционного покрытия трубопровода, Ом·м 2 ;

R р — сопротивление растеканию трубопровода, Ом·м 2 , определяемое по формуле (3):

(3)

где Н т — глубина залегания трубопровода, м;

г — среднее удельное электрическое сопротивление грунта, Ом·м,

Для выбранных участков на основе исходных данных были рассчитаны значения сопротивлений по формулам (1) — (3).

Результаты расчетов сведены в таблице 2.

Таблица 2

Первичные электрические параметры

Участки

Сопротивление

материала трубы,

продольное R т, Ом/м

растеканию R р , Ом·м 2

1

2,81·10– 7

1,39∙10– 5

5058

2

2,18·10– 7

5,74 ∙10– 6

4047

Для выбранных участков проведены соответствующие расчеты по формулам (1) — (5), и построены графики, отображающие изменение переходного сопротивления трубопровода на период 30 лет с момента ввода в эксплуатацию (рис. 1).

Прогноз изменения переходного сопротивления трубопроводов

Рис. 1. Прогноз изменения переходного сопротивления трубопроводов

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы.

  1. Различие в начальных значениях переходных сопротивлений обусловлено разными физико-химическими характеристиками изоляционных покрытий.
  2. Постоянной составляющей, влияющей на изменение переходного сопротивления, является сопротивление растеканию трубопровода. Переменной составляющей является начальное сопротивление изоляции.
  3. Несмотря на существенное (порядка 30 %) различие значений начального переходного сопротивления по сравниваемым вариантам, срок эксплуатации примерно одинаков и составляет около 35 лет.

Литература:

  1. Магистральные трубопроводы: строительные нормы и правила [Текст]: СП 36.13330.2010: ввод в действие с 1986–01–01. — Москва: Издательство стандартов, 1984. — 84 с. — Текст: непосредственный.

2. ГОСТ 9.602–89. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии (с Изменением № 1): национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: дата введения 1991–01–01, переиздание (1997 г.) с Изменением № 1, утвержденным в декабре 1994 г. (ИУС 3–95) / разработан Министерством ЖКХ РСФСР. — Москва: Стандартинформ, 1985. — Текст: непосредственный.

  1. Методика определения остаточного ресурса изоляционных покрытий подземных трубопроводов [Текст]: РД 39Р-00147105–025–02: утв. приказом по ГУП «ИПТЭР», от 2002–07–18: ввод в действие с 2002–07–18. — Уфа: УГНТУ, 2002. — 84 с. — Текст: непосредственный.
Основные термины (генерируются автоматически): толщина стенки, переходное сопротивление, участок, антикоррозионная защита, изоляционное покрытие, материал трубы, основная нитка, переходное сопротивление трубопровода, растекание трубопровода, удельное электрическое сопротивление.


Ключевые слова

трубопровод, эксплуатация, сопротивление, изоляция, переходное, продольное

Похожие статьи

Сравнительный анализ изменения несущей способности перекрытий при изменении защитных слоев рабочей арматуры

В статье рассмотрено расчетное обоснование и сравнительный анализ предельных моментов в железобетонных перекрытиях при изменении защитных слоев рабочей арматуры.

Определение видов сейсмических воздействий на магистральные трубопроводы

Рассмотрены процессы воздействия сейсмических сил на магистральные трубопроводы, влияние этих процессов на устойчивость конструкции и дальнейшую эксплуатацию объектов.

Повышение износостойкости подшипникового узла методом лазерного напыления

Статья посвящена актуальной на сегодняшний день проблеме износа подшипнико-вых узлов в ходовых частях вагона. Подвергнутые большим динамическим нагрузкам эти соединительные механизмы испытывают разнонаправленные осевые силы, вследствие чего происходи...

Анализ режимов силовых и температурных воздействий на сооружения оболочечного типа в приложении к железобетонным градирням

В статье рассмотрены основные факторы влияния на напряженно-деформированное состояние железобетонных сооружений подверженных температурным воздействиям.

Предварительное напряжение арматуры. Методы создания предварительного напряжения в железобетонных конструкциях

Увеличение трещиностойкости и повышение эксплуатационных качеств железобетонных изделий, посредством применения технологии предварительного напряжения различными методами.

Способы повышения компенсирующей способности сильфонных компенсаторов

В данной работе рассмотрены способы повышения компенсирующей способности сильфонных компенсаторов. Цель работы — проанализировать способы повышения компенсирующей способности сильфонных компенсаторов. Все трубопроводы при изменении температуры трансп...

Причины возникновения солевой коррозии железобетонных элементов конструкции

В статье перечислены причины возникновения коррозии в железобетонных конструкциях при эксплуатации мостовых сооружений. Изучено влияние коррозии на несущую способность железобетонных конструкций

Влияние коррозионных повреждений на несущую способность сжатых железобетонных элементов

В научной публикации автор исследует влияние коррозионных повреждений на несущую способность железобетонных сжатых элементов, которые ведут к ухудшению эксплуатационных характеристик. Исследование базируется на методе численного анализа и моделирован...

Исследование динамики теплового режима отапливаемого помещения при аварийном отключении источника тепла

В разработке современных предложений по модернизации теплоснабжения зданий необходимо учитывать динамику процессов в этих системах как по отношению к управляющим, так и возмущающим воздействиям.

Планирование экспериментального исследования по оценке прочностных и деформативных параметров ПВХ мембраны

В статье рассматриваются результаты планирования экспериментального исследования гидроизоляционной ПВХ мембраны. Прочностные и деформативные параметры определены как одни из основных показателей, обеспечивающих работоспособность материала при действи...

Похожие статьи

Сравнительный анализ изменения несущей способности перекрытий при изменении защитных слоев рабочей арматуры

В статье рассмотрено расчетное обоснование и сравнительный анализ предельных моментов в железобетонных перекрытиях при изменении защитных слоев рабочей арматуры.

Определение видов сейсмических воздействий на магистральные трубопроводы

Рассмотрены процессы воздействия сейсмических сил на магистральные трубопроводы, влияние этих процессов на устойчивость конструкции и дальнейшую эксплуатацию объектов.

Повышение износостойкости подшипникового узла методом лазерного напыления

Статья посвящена актуальной на сегодняшний день проблеме износа подшипнико-вых узлов в ходовых частях вагона. Подвергнутые большим динамическим нагрузкам эти соединительные механизмы испытывают разнонаправленные осевые силы, вследствие чего происходи...

Анализ режимов силовых и температурных воздействий на сооружения оболочечного типа в приложении к железобетонным градирням

В статье рассмотрены основные факторы влияния на напряженно-деформированное состояние железобетонных сооружений подверженных температурным воздействиям.

Предварительное напряжение арматуры. Методы создания предварительного напряжения в железобетонных конструкциях

Увеличение трещиностойкости и повышение эксплуатационных качеств железобетонных изделий, посредством применения технологии предварительного напряжения различными методами.

Способы повышения компенсирующей способности сильфонных компенсаторов

В данной работе рассмотрены способы повышения компенсирующей способности сильфонных компенсаторов. Цель работы — проанализировать способы повышения компенсирующей способности сильфонных компенсаторов. Все трубопроводы при изменении температуры трансп...

Причины возникновения солевой коррозии железобетонных элементов конструкции

В статье перечислены причины возникновения коррозии в железобетонных конструкциях при эксплуатации мостовых сооружений. Изучено влияние коррозии на несущую способность железобетонных конструкций

Влияние коррозионных повреждений на несущую способность сжатых железобетонных элементов

В научной публикации автор исследует влияние коррозионных повреждений на несущую способность железобетонных сжатых элементов, которые ведут к ухудшению эксплуатационных характеристик. Исследование базируется на методе численного анализа и моделирован...

Исследование динамики теплового режима отапливаемого помещения при аварийном отключении источника тепла

В разработке современных предложений по модернизации теплоснабжения зданий необходимо учитывать динамику процессов в этих системах как по отношению к управляющим, так и возмущающим воздействиям.

Планирование экспериментального исследования по оценке прочностных и деформативных параметров ПВХ мембраны

В статье рассматриваются результаты планирования экспериментального исследования гидроизоляционной ПВХ мембраны. Прочностные и деформативные параметры определены как одни из основных показателей, обеспечивающих работоспособность материала при действи...

Задать вопрос