Способ определения ресурса защитного покрытия подземного трубопровода по силе тока катодной станции

Изобретение относится к способу определения ресурса защитного покрытия подземных стальных трубопроводов. Задачей изобретения является повышение достоверности учета изменения параметров работы станций катодной защиты при оценке ресурса защитного покрытия подземных стальных трубопроводов, достигается рассчитыванием показателя изменения силы тока катодной станции во времени, уточненного через n лет эксплуатации трубопровода $${\alpha }_I^n$$ по зависимости

где I_i - среднее значение силы тока катодной станции в τ_i-м году, А;

n - общее количество лет эксплуатации трубопровода;

I_н -начальное значение силы тока катодной станции, А;

τ_i - текущее время эксплуатации трубопровода, лет. Ресурс защитного покрытия определяют с учетом уточненного показателя изменения силы тока катодной станции по результатам периодических измерений значений силы тока катодной станции по формуле

где $${\alpha }_i^n$$ - показатель изменения силы тока катодной станции во времени;

I_пр - предельное значение силы тока станции катодной защиты, А;

I_н - начальное значение силы тока станции катодной защиты, А.

 

Изобретение относится к эксплуатации подземных стальных трубопроводов, в частности к способу определения остаточного ресурса их защитного покрытия.

В практике эксплуатации магистральных стальных трубопроводов ресурс наиболее широко применяемых битумных и пленочных защитных покрытий составляет около 12-20 лет /Гумеров А.Г., Гумеров Р.С., Гумеров К.М. Безопасность длительно эксплуатируемых магистральных нефтепроводов. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003, (стр. 18)/.

Недостатком известного способа является невозможность учета реальных условий работы трубопроводов, существенно меняющихся во времени для конкретных объектов.

Прототипом является способ оценки ресурса защитного покрытия подземных стальных трубопроводов, заключающийся в вычислении ресурса с учетом параметров стального трубопровода, защитного покрытия и грунтовых условий по трассе трубопровода, принятых в проектных документах /Защита трубопроводов от коррозии. Том 2. Ф.М. Мустафин, Л.И. Быков и др. - СПб.: «Недра», 2007, (стр. 89)/.

Недостатком прототипа является невозможность учета реальных параметров работы станций катодной защиты, например значений силы тока, существенно меняющихся во времени для конкретных объектов.

Задачей изобретения является повышение достоверности учета изменения параметров работы станций катодной защиты при оценке ресурса защитного покрытия подземных стальных трубопроводов.

Технический результат достигается тем, что в способе определения ресурса защитного покрытия подземного трубопровода по силе тока катодной станции, согласно изобретению во время эксплуатации периодически осуществляют измерение реальных значений силы тока на выходе станций катодной защиты (по встроенным приборам или внешним приборам, подсоединяемым к измерительным клеммам), рассчитывают показатель изменения силы тока катодной станции во времени, уточненный через n лет эксплуатации трубопровода $${\alpha }_I^n$$ по зависимости

где I_i - среднее значение силы тока катодной станции в τ_i-м году, А;

n - общее количество лет эксплуатации трубопровода;

I_н -начальное значение силы тока катодной станции, А;

τ_i - текущее время эксплуатации трубопровода, лет.

Уточненный ресурс защитного покрытия определяют с учетом уточненного показателя изменения силы тока катодной станции по результатам периодических измерений значений силы тока катодной станции по формуле

$$\tau ={({\alpha }_i^n)}^{-1}ln(I_{пр}/I_{н}),(2)$$

где $${\alpha }_i^n$$ - показатель изменения силы тока катодной станции во времени;

I_пр - предельное значение силы тока станции катодной защиты, А;

I_н - начальное значение силы тока станции катодной защиты, А.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Во время эксплуатации магистрального стального трубопровода периодически по встроенным приборам или внешними приборами, подсоединяемыми к измерительным клеммам, например многопредельным ампервольтметром М231, измеряют реальные значения силы тока защиты, по которым определяют среднее значение силы тока станции катодной защиты по годам, а затем рассчитывают уточненный показатель изменения силы тока катодной станции во времени по зависимости:

где I_i - среднее значение силы тока катодной станции в τ_i-м году, А;

n - общее количество лет эксплуатации трубопровода;

I_н - начальное значение силы тока катодной станции, А;

τ_i - текущее время эксплуатации трубопровода, лет.

Время достижения значения силы тока станции катодной защиты до предельного определяют с учетом уточненного показателя изменения силы тока СКЗ по формуле:

где $${\alpha }_i^n$$ - уточненный показатель изменения силы тока катодной станции во времени;

I_пр - предельное значение силы тока станции катодной защиты, А;

I_н - начальное значение силы тока станции катодной защиты, А.

Пример определения остаточного ресурса защитного покрытия подземного трубопровода при наличии катодной поляризации после шести лет эксплуатации с 2007 до 20013 года.

Исходные данные:

- дата строительства и ввода в эксплуатацию - конец 2007 года;

- среднее значение силы тока в 2008 году, СКЗ: I_н=5,1 А (например, 6,2; 4,0; 5,2; 5,0; 5,3; 4,9 → среднее 5,1 А);

- средние годовые значения силы тока I_i с 2009 по 2013 годы по результатам измерений, соответственно, равны →7,4; 8,6; 9,8; 11,2; 12,5А.

По данным эксплуатирующей организации предельная сила тока станции катодной станции, например, равна I_пр=70А.

Решение. По формуле (1) находим значение показателя изменения силы тока катодной станции во времени $${\alpha }_I^n$$

Ресурс защитного покрытия τ определим по формуле

Предложенное техническое решение позволяет повысить достоверность учета действительных параметров работы СКЗ при оценке ресурса защитного покрытия подземных стальных трубопроводов.

Способ определения ресурса защитного покрытия подземного трубопровода по силе тока катодной станции, заключающийся в определении времени выработки ресурса с учетом эксплуатационных параметров стального трубопровода, отличающийся тем, что во время эксплуатации периодически определяют реальные значения силы тока, рассчитывают показатель изменения силы тока катодной станции во времени, уточненный через n лет эксплуатации трубопровода по зависимости

где I_i - среднее значение силы тока катодной станции в τ_i-м году, А;
n - общее количество лет эксплуатации трубопровода;
I_н -начальное значение силы тока катодной станции, А;
τ_i- текущее время эксплуатации трубопровода, лет;
ресурс защитного покрытия определяют с учетом уточненного показателя изменения силы тока катодной станции по результатам периодических измерений значений силы тока катодной станции по формуле

где - показатель изменения силы тока катодной станции во времени;
I_пр - предельное значение силы тока станции катодной защиты, А;
I_н - начальное значение силы тока станции катодной защиты, А.