Малорастворимые анодные заземлители АЗК-ОП и АЗК-МП. Технические характеристики. Опыт эксплуатации
В. А. ПОПОВ – к.т.н., начальник ПОЗК ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»
В. А. ЖЕЛОБЕЦКИЙ – ведущий инженер-конструктор ИТЦ ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»
С. В. НИКИФОРОВ – к.т.н., председатель наблюдательного совета
А. В. ЕРМАКОВ – к.т.н, генеральный директор АО «УРАЛИНТЕХ»
Е. С. СТУДЕНОК – к.т.н., директор предприятия АО «УРАЛИНТЕХ» (по качеству)
П. Е. ТИНЬГАЕВ – к.х.н., начальник лаборатории электрохимических процессов АО «УРАЛИНТЕХ»
И. Ю. МОРОЗОВ – инженер-исследователь лаборатории электрохимических процессов АО «УРАЛИНТЕХ»
Опыт эксплуатации заземлителей АЗК-ОП и АЗК-МП на 15 объектах ПАО «Газпром» показал перспективность их применения, обусловленную стабильностью работы; удобством монтажа в стесненных условиях и труднодоступных участках трассы; сокращением затрат при монтаже (вручную или с применением средств малой механизации). На АО «УРАЛИНТЕХ» освоен выпуск заземлителей в сборе с магистральным кабелем, что существенно сокращает сроки его монтажа, повышает надежность герметизации контактных узлов и заземления в целом.
Конструкция титановых заземлителей с малорастворимым оксидным (АЗК-ОП) и металлическим (АЗК-МП) покрытием была разработана на АО «УРАЛИНТЕХ» в 2013 г. по Техническому заданию и под руководством специалистов ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург». В июне 2015 г. АЗК-ОП и АЗК-МП включены в Реестр оборудования для ЭХЗ, разрешенного к применению на предприятиях ПАО «Газпром» под номерами 4.1.8 и 4.1.9.
Заземлители выпускаются в двух модификациях: тип I для подповерхностных заземлений и тип II – для глубинных.
Малые габариты и масса позволяют монтировать данные заземлители вручную, на ограниченной площади и в труднодоступных участках трассы, где невозможно использовать технику. Это было в полной мере подтверждено практикой их применения.
Первая эксплуатация заземлителей АЗК-ОП и АЗК-МП началась при проведении приемочных испытаний в апреле 2013 г. В системах катодной электрохимической защиты на действующем магистральном газопроводе Невьянского ЛПУ МГ ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» были установлены заземлители АЗК-МП в количестве 14 шт. и АЗК-ОП в количестве 12 шт., соответственно. Данные заземления обеспечили четырехкратный запас по току и имели следующие характеристики (табл. 1).
Таблица 1. Режим работы УКЗ, обеспечивающий нормативную защищенность газопровода, в период эксплуатации в ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»
Очевидно, что заземлители на протяжении трех лет работали стабильно, обеспечивая в автоматическом режиме требуемый защитный потенциал (-3 В).
После включения заземлителей в Реестр ПАО «Газпром» были разработаны Программы эксплуатации АЗК-ОП с ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург», ООО «Газпром трансгаз Югорск», ООО «Газпром трансгаз Чайковский», ООО «Газпром добыча Оренбург», ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург», ООО «Газпром трансгаз Томск», ООО «Газпром трансгаз Ухта». Кроме того, двадцать заземлителей смонтированы на опытном полигоне в Саратове и шесть проходят испытания в ООО «НИИ Транснефть» в морской среде. Всего заземлители работают на 15 объектах в различных грунтах с сопротивлением от 13,6 до 87,9 Ом*м.
Ниже приведены характеристики некоторых объектов эксплуатации.
В октябре 2015 г. монтаж 6 шт. АЗК-ОП был осуществлен в Югорске на компрессорной станции, обеспечив запас по току 28,3% и по напряжению – 38,5%. Монтаж был осуществлен на ограниченной площади с использованием средств малой механизации (скважины бурились мотобуром, монтаж осуществлялся вручную). Повышение потенциала защищаемых объектов приведено в табл. 2.
Таблица 2. Изменение потенциала защищаемых объектов на КС ООО «Газпром трансгаз Югорск» при подключении АЗК-ОП
В течение десяти месяцев эксплуатации заземлители демонстрируют стабильную работу, обеспечивая требуемую защищенность объекта.
В декабре 2015 г. на газопроводе «Н.-Тура – Пермь» Горнозаводского ЛПУ МГ ООО «Газпром трансгаз Чайковский» был произведен монтаж подповерхностного заземления из 23 заземлителей АЗК-ОП. Изменение потенциала защищаемого объекта приведено в табл. 3.
Таблица 3. Изменение потенциала защищаемого объекта УКЗ № 13 Горнозаводского ЛПУ МГ ООО «Газпром трансгаз Чайковский»
Документально зафиксировано, что конструкция и характеристики заземлителей АЗК-ОП тип I позволяют осуществлять их монтаж в стесненных условиях. Установка заземлителей повысила защитный потенциал в точках измерения защищаемого объекта на 16 и 42%, соответственно, и позволила повысить запас по току станции катодной защиты.
Режим работы в течение восьми месяцев эксплуатации не изменился.
В январе 2016 г. из 10 заземлителей АЗК-ОП тип II (две гирлянды по 5 заземлителей в каждой) было смонтировано глубинное заземление в ООО «Газпром добыча Оренбург». Оно заменило собой работу двух ГАЗ-50. Заземлители были установлены в стальную трубу одного из глубинных заземлений (имеющих до этого срок эксплуатации более 10 лет), заполненную водой.
При данном способе установки заземлители экранированы стальной трубой, что не позволяет повысить характеристики заземления до полного выхода ГАЗ-50 из строя. Однако можно отметить, что одно глубинное заземление из 10 АЗК-ОП обеспечило такую же защиту, как два глубинных заземления ГАЗ-50.
Монтаж заземления был произведен вручную без использования каких-либо средств механизации. Осложняли монтаж неблагоприятные погодные условия (метель и снегопад), тем не менее, продолжительность работ составила 1,5 часа. Как показали измерения, нормативные параметры заземления обеспечиваются стабильно.
В настоящее время на АО «УРАЛИНТЕХ» внедрена полная заводская сборка заземлителей, включающая присоединение анодов к магистральному кабелю (в соответствии с указанным при заказе расстоянием между анодами) и герметизацию контактных узлов (рис. 1).
Рис. 1. Комплект из 10 заземлителей АЗК-ОП, смонтированных к магистральному кабелю ВПП 1*16: расстояние между контактными узлами – 10 м, длина кабеля присоединения ВПП 1*10 – 5 м, целостность магистрального кабеля не нарушена
Впервые монтаж таких заземлителей был произведен в июле 2016 года в Омском ЛПУ МГ ООО «Газпром трансгаз Томск». Было установлено два анодных заземления (по две траншеи в каждом) из 12 и 10 заземлителей АЗК-ОП тип I. Длина траншей составляла по 50 м (расстояние между электродами от 9 до 10 м). Грунт суглинок с сопротивлением в одном заземлении 13,6, в другом – 31,9 Ом*м. Сопротивление растеканию анодного тока составило 0,61 и 0,68 Ом, соответственно, был повышен защитный потенциал и запас по току СКЗ.
Монтаж был осуществлен в течение получаса вручную. Было отмечено, что полная заводская сборка позволяет сократить время и трудозатраты при монтаже на объекте. Предполагается, что за счет надежной герметизации контактных узлов повысится и ресурс заземления в целом.
В 2015 г. на АО «УРАЛИНТЕХ» были внедрены ресурсные испытания по методике международной ассоциации NACE (National Association of Corrosion Engineers), которые подтвердили, что качество покрытий на заземлителях АЗК-ОП и АЗК-МП обеспечивает их заявленный срок службы в морской среде в течение 35 лет.
На предприятии внедрена также методика испытания качества герметизации контактных узлов, которое было улучшено по рекомендации приемочной комиссии. Доработанное исполнение герметизации контактных узлов надежно, оно не подвергается деформации, разрушению, изменению внешнего вида. Соответствующие изменения были внесены в технические условия.
Таким образом, разработанная конструкция заземлителей АЗК-ОП и АЗК-МП полностью соответствует требованиям ТЗ ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург», положительно зарекомендовала себя при эксплуатации в различных типах грунтов с сопротивлением от 13,6 до 87,9 Ом*м. Срок эксплуатации составил от полугода до трех с половиной лет, показатели защиты стабильны, кроме того на местах было отмечено удобство и минимальные затраты при монтаже данных заземлителей, возможность монтировать их в стесненных условиях и без использования средств механизации, что создает перспективы для их широкого внедрения.
Срок выполнения заказа от 10 до 20 рабочих дней с момента согласования условий поставки.
Статья в формате pdf →
- 620017, Екатеринбург,
- пр. Космонавтов, д. 18
- ☎ +7 (343) 270-87-00
- office@pm-ural.com
- uralinteh.com
