Изобретение относится к области строительства, а именно к способам строительства, эксплуатации и ремонта трубопроводов для нефти, и/или жидких нефтепродуктов, и/или газоконденсатов.
Известен наиболее близкий к изобретению способ строительства трубопроводов для транспортировки нефти, и/или жидких нефтепродуктов, и/или газоконденсатов, при котором производят подготовку площадки, разбивку трассы, завоз и складирование изделий и конструкций, разборку существующих дорожных покрытий и/или оснований дорог с экскавацией материалов от разборки, земляные работы по разборке котлованов и траншей, выполняют искусственное основание под трубопроводы, монтируют фундаменты сооружений, комплекса и/или опоры трубопроводной сети, несущие металлические и/или металлосодержащие имеющие гидро- и/или теплоизоляцию конструкции трубопроводов, и/или резервуаров для хранения нефти, и/или сепараторов, и/или подпорных насосных станций и/или нагревательных станций, и/или дренажных конструкций, смотровых колодцев, запорной и регулировочной арматуры, выполняют компенсаторы, стыковые соединения элементов конструкций, их защитную, гидро- и/или теплоизоляцию и комплекс антикоррозионной катодной защиты, по крайней мере, части упомянутых объектов на участках с повышенной коррозионностью грунтов и/или грунтовых вод, или при наличии блуждающих токов, производят испытания трубопроводной сети и обратную засыпку котлованов и траншей [1]
Недостатком известного способа является недостаточная надежность защиты металлических и/или металлосодержащих подземных конструкций и их элементов от коррозии на участках с повышенной коррозионностью грунтов, и/или грунтовых вод, или при наличии блуждающих токов, что отрицательно сказывается на долговечности конструкций, надежности их работы, трудо- и материалоемкости как при возведении конструкций, так и при их ремонте. Частые нарушения работы комплекса антикоррозионной катодной защиты, а также невозможность обеспечения мощности режимов работы и замены в случае нарушения одного режима другим более оперативным приводит к значительному возрастанию объемов земляных работ, трудо- и материалозатратам на выявление дефектных участков конструкций, их снабжение, ремонт, и/или несущих конструкций, и/или их стыковых соединений, и/или их гидро- и/или теплоизоляции.
Целью изобретения является повышение надежности защиты от коррозии при одновременном снижении объемов земляных работ и трудо- и материалозатрат.
Известен также наиболее близкий к изобретению способ эксплуатации, ремонта, и/или реконструкции, и/или восстановления трубопроводов для транспортировки нефти, и/или жидких нефтепродуктов, и/или газоконденсатов, при котором осуществляют выявление корродирующих металлических и/или металлосодержащих участков труб, и/или резервуаров для хранения нефти, и/или подпорных насосных станций, и/или нагревательных станций, и/или дренажных конструкций, смотровых колодцев, запорной и регулировочной арматуры, стыковых соединений элементов конструкций, производят земляные работы по обнажению подлежащих ремонту и/или реконструкции, и/или восстановлению участков, удаление и/или ремонт существующей защитной, гидро- и/или теплоизоляции, а также дефектных участков несущих конструкций и выполнение по крайней мере на части участков объектов комплекса антикоррозионной катодной защиты в зонах с повышенной коррозионностью грунтов и/или грунтовых вод, или при наличии блуждающих токов, испытания и обратную засыпку обнаженных участков [2]
Недостатком этого способа, являющегося наиболее близким к изобретению по своему назначению, решаемым задачам и количеству общих существенных признаков, является недостаточная надежность защиты от коррозии ввиду возможных частых нарушений в работе элементов комплекса антикоррозионной катодной защиты на участках с повышенной коррозионностью грунтов, и/или грунтовых вод, или при наличии блуждающих токов, что отрицательно сказывается на долговечности конструкций, надежности их работы, приводит к частым ремонтам, и/или реконструкции, и/или восстановлению этих конструкций, т.е. к повышению трудо- и материалозатрат.
Частые нарушения работы комплекса антикоррозионной катодной защиты, а также невозможность обеспечения точности режимов работы и замены в случае нарушения одного режима другим более оперативным приводит к значительному возрастанию объемов земляных работ, трудо- и материалозатратам на выявление дефектных участков конструкций, их обнажение, ремонт, и/или реконструкцию, и/или восстановление участков несущих конструкций, и/или их стыковых соединений, и/или их гидро- и/или теплоизоляции.
Целью изобретения является повышение надежности защиты от коррозии при одновременном снижении объемов земляных работ и трудо- и материалозатрат.
При решении данной задачи обеспечивается технический результат, состоящий в уменьшении объемов земляных работ, а также снижении трудо- и материалозатрат как на строительство сооружений комплекса, так и на ремонт, и/или реконструкцию, и/или восстановление сооружений комплекса, продление срока службы и обеспечение безаварийной эксплуатации вследствие повышения надежности защиты от коррозии металлических и/или металлосодержащих конструкций этих сооружений за счет обеспечения возможности изменения как на стадии строительства, так и на стадии эксплуатации режимов защиты от коррозии в зависимости от исполнения самого защищаемого объекта исполнения и расположения анодного заземлителя, типа грунта, взаимного расположения находящихся в грунте элементов, конструктивного выполнения элементов устройства для антикоррозионной катодной защиты, особенностей эксплуатации сооружений комплекса.
При этом обеспечивается возможность практического выбора наиболее рационального режима и оперативного изменения режима в любых конкретных условиях до начала либо в процессе эксплуатации, обеспечивается возможность перехода с одного режима на другой при смене времени года, изменении погодных условий, что расширяет область использования. Также обеспечивается возможность осуществления аварийного режима защиты вручную при отказе автоматики, например при обрыве проводов, нарушении контактов. Повышается точность поддержания заданного режима за счет описанного выполнения последовательности операций по созданию на защищаемом объекте соответствующего защитного потенциала.
Для осуществления изобретения используется устройство для антикоррозийной защиты.
На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема силового блока; на фиг. 3 схема соединения блока источников питания системы управления с блоками этой системы; на фиг. 4 принципиальная электрическая схема соединения элементов входного блока управления друг с другом и с некоторыми другими блоками; на фиг. 5 - схема блока выделения контролируемого потенциала; на фиг. 6 схема блока сравнения и инвертора; на фиг. 7 схема фазосдвигающего блока; на фиг. 8 - схема блока формирования управляющих импульсов; на фиг. 9 схема формирователя сигналов защиты по току;
На фиг. 10 схема формирования сигналов управления счетчиков времени наработки.
На фиг. 11 шкаф, вид спереди.
На фиг. 12 то же, вид сбоку.
На фиг. 13 то же, вид снизу.
На фиг. 14 то же, вид шкафа в плане с откинутыми створками на передней и задней гранях.
На фиг. 15 устройство катодной защиты с трубопроводом.
Устройство для катодной защиты металлических или металлосодержащих подземных сооружений ПЗС1 от коррозии содержит анодный заземлитель АЗ2, расположенный вблизи защищаемого подземного сооружения ПЗС-1, электрод сравнения ЭС-3 и формирователь защитного потенциала ФЗП, состоящий из системы управления силового блока СБ-4, включающего в себя выпрямитель 5 на управляемых вентилях (ВУВ) со сглаживающим реактором (СР-6), силовой трансформатор ТС-7 и автоматический входной выключатель (АВ8), и подключенного посредством выходной силовой цепи ВСЦ первым силовым выводом-анодом 1СВ9 к анодному заземлителю АЗ-2, а вторым силовым выводом катодом 2СВ 10 к защищаемому подземному сооружению ПЗС-1.
Система управления СУ включает в себя входной блок управления В5У 11 с регулятором задания требуемой величины защитного потенциала РЗЗП-12, блок выделения контролируемого потенциала БВКП-13 с накопительным конденсатором НК-12, соединенный через измерительные цепи ИЦ 15 с защищаемым подземным сооружением ПЗС-1 и электродом сравнения ЭС-3, фазосдвигающий блок ФСБ-16 и блок формирования управляющих импульсов БФУ-17, подключенный своим выходом к выходу фазосдвигательного блока ФСБ-16, а выходом к цепям управления управляемых вентилей указанного выше выпрямителя 7, причем выход блока выделения, контролируемого потенциала БВКП-13 связан с первым входом блока сравнения БС-18, второй вход которого подключен к выходу регулятора задания требуемой величины защитного потенциала РЗЗП-12, а выход блока сравнения БС 18 связан со входом фазосдвигающего блока ФСБ-16.
Устройство снабжено вспомогательным электродом ЭВ-19, также расположенным вблизи защищаемого подземного сооружения ПЗС-1 и подсоединенным через измерительные цепи ИЦ15 к блоку выделения контролируемого потенциала ЕБКП-13, который снабжен коммутирующим элементом КЭ-20, цепь управления которым подключена к выходу блока формирования управляющих импульсов БФУ-17 и который включен между накопительным конденсатором НК-14 и измерительными цепями ИЦ15, соединенными с вспомогательным электродом ЭВ-19 и защищаемым подземным сооружением ПЗС-1, измерительная цепь, соединенная с электродом сравнения ЭС-3, соединена непосредственно с обкладкой накопительного конденсатора НК-14, не соединенной с коммутирующим элементом КЭ-20, а измерительная цепь, соединенная с защищаемым подземным сооружением ПЗС-1, также подсоединена к первому входу введенного во входной блок управления ВБУ-11 переключателя режима защиты ПРЗ-21, образующего вторым входом и одним из выходов упомянутого выше связь блока выделения контролируемого потенциала БВК П-13 с первым входом блока сравнения БС-18, упомянутая выше связь выхода блока сравнения БС-18 с фазосдвигающим блоком ФСБ-16 осуществлена через третий вход переключателя режима защиты ПРЗ-21 и введенный в систему управления СУ инвертор ИН-22, вход которого подсоединен ко второму выходу переключателя режима защиты ПРЗ-21, а выход непосредственно к первому входу фазосдвигающего блока РСБ-16, четвертый вход переключателя режима защиты ПРЗ-2 подсоединен к выходу введенного во входной блок управления ВВБУ-11 ручного регулятора рабочего потенциала РРР-23, фазосдвигающий блок ФСБ-16 своим вторым входом подсоединен к выходу первого источника опорного напряжения 1Uоп-24, причем система управления СУ снабжена блоком контроля и защиты БКЗ-25 и выполнена на основе двух плат, на одной из которых размещены блок контроля и защиты БКЗ-25 и по меньшей мере блок формирования управляющих импульсов БФУ1, а на другой плате остальные ее блоки.
Электрод сравнения ЭС-3 и вспомогательный электрод ЭВ-19 могут быть расположены между защищаемым подземным сооружением ПЗС1 и анодным заземлителем АЗ2.
Вспомогательный электрод ЭВ-19 может быть расположен между анодным заземлителем АЗ-2 и электродом сравнения ЭС-3. Электрод сравнения ЭС-3 может быть выполнен из медносульфатного материала. Электрод сравнения ЭС-3 и вспомогательный электрод ЭВ-19 объединены в единое целое, например, через диэлектрическую прокладку.
Точки соединения защищаемого подземного сооружения ПЗС-1 с токоподводом от катода формирователя защитного потенциала ФЗП и с измерительной цепью режима разнесены друг от друга на расстояние, исключающее влияние тока нагрузки на контролируемый потенциал.
Защищаемое подземное сооружение ПЗС1 и анодный заземлитель АЗ-2 могут быть снабжены выводами для подсоединения к ним выходной силовой цепи ВСЦ от анода 9 и катода 10 формирователя защитного потенциала ФЗП.
Защищаемое подземное сооружение ПЗС1, электрод сравнения ЭС3 и вспомогательный электрод ЭВ19 снабжены выводами для подсоединения к ним указанных измерительных цепей ИЦ15.
В силовом блоке СБ4 в качестве управляемых вентилей выпрямителя 5 использованы тиристоры 26, каждый из которых соединен анодом с крайним выводом вторичной обмотки силового трансформатора ТС-7, а катоды их соединены друг с другом и с первым силовым выводом 1СВ9 силового блока СБ4, подключаемым к анодному заземлителю АЗ2. В силовом блоке СБ4 вторичная обмотка силового трансформатора ТС-7 может быть выполнена с несколькими секциями, снабженными выводами для соединения со сглаживающим реактором СР6. В силовом блоке СБ4 сглаживающий реактор СР6 может быть выполнен двухобмоточным, снабжен перемычками и связан с выводами секций вторичной обмотки силового трансформатора ТС-7.
Выводы секций силового трансформатора ТС-7 через сглаживающий реактор СР6 соединены со вторым силовым выводом 2СВ10 силового блока СБ4, подключенным к защищаемому подземному сооружению ПСЗ1.
Силовой блок СБ4 снабжен средствами контроля и защиты СКЗ. Средства контроля и защиты СКЗ включает в себя две последовательные R-C цепочки 27, каждая из которых подсоединена между анодом и катодом одного из тиристоров 26.
Средства контроля и защиты СКЗ включают в себя рабочий амперметр 28, подключенный параллельно шунту 29, включенному в силовую цепь между катодами тиристоров 26 и первым силовым выводом 1СВ9 силового блока СБ4.
Средства контроля и защиты СКЗ включают в себя, по меньшей мере, один фильтр для снижения уровня радиопомех.
Один из указанных фильтров 30 может быть подсоединен между первым и вторым силовыми выводами 1СВ9 и 2СВ10 силового блока СБ4.
Один из указанных фильтров 31 может быть включен со стороны первичной обмотки силового трансформатора ТС-7.
Указанные фильтры 30, 31 могут быть выполнены на основе конденсаторов.
По меньшей мере один из указанных фильтров может быть выполнен в виде L-C контура.
В указанном L-C контуре реактор 32 может быть включен между входными выводами силового трансформатора ТС-7 и обкладкой конденсатора 31.
Средства контроля и защиты СКЗ могут включать в себя, по меньшей мере, один элемент защиты цепей формирователя защитного потенциала ФЗП от грозовых перенапряжений.
В качестве указанных элементов защиты от перенапряжений могут быть использованы варисторы 33.
Каждый из указанных элементов защиты от перенапряжений 33 может быть подсоединен параллельно одному из конденсаторов фильтров 30, 31.
Средства контроля и защиты СКЗ могут быть снабжены светодиодом 34, подсоединенным через диоды и резистор параллельно выводам автоматического входного включателя АВВ8 со стороны силового трансформатора ТС-7.
Силовой блок СБ-4 может быть снабжен трансформатором тока ТТ-35, включенным в цепь первичной обмотки силового трансформатора ТС-7. Силовой блок СБ-4 может быть снабжен электротехническими выводами для подключения питающей сети, нагрузки, измерительных приборов и связи с блоками системы управления СУ.
Часть указанных электротехнических выводов могут быть выполнены в виде штепсельных розеток.
Отдельные цепи и/или элементы силового блока СБ-4 могут быть снабжены выводами для подключения цепи заземления.
Вывод для подключения цепи заземления может быть выполнен в средней точке цепи, образованной соединением двух указанных элементов защиты от перенапряжений 33.
Формирователь защитного потенциала ФЗП может быть снабжен блоком источников питания системы управления БПСУ-36. Блок источников питания системы управления БПСУ-36 может быть выполнен с несколькими выводами от соответствующих источников питания, каждый из которых имеет свой уровень выходного напряжения.
По меньшей мере часть упомянутых источников питания могут быть выполнены со стабилизированным уровнем напряжения на выходе.
Цепи питания всех блоков системы управления СУ могут быть подсоединены к выходам блока источников питания системы управления БПСУ-36.
Вход блока источников питания системы управления БПСУ может быть подсоединен к входной силовой цепи питания силового блока СБ-4.
Один из источников питания указанного блока источников питания БПСУ-36 является упомянутым источником опорного напряжения IИоп-24.
Большая часть из источников питания указанного блока источников питания БПСУ-35 могут быть выполнены в виде мостового выпрямителя, вход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора.
К выходу указанного мостового выпрямителя может быть подключена цепь, состоящая, по меньшей мере, из одного стабилитрона.
Блок источников питания системы управления БПСУ-36 содержит один трансформатор источников питания системы управления ТПУ-37, ко вторичным обмоткам которого подключены соответствующие выходы мостовых выпрямителей, а первичная обмотка подсоединена к входной силовой цепи питания силового блока СБ-4.
Положительные выводы источников питания блока источников питания системы управления БПСУ-36 соединены общим проводом ОБЩ-38 друг с другом, с одним из питающих входов каждого блока системы управления и с электродом сравнения ЭС-3.
Регулятор задания требуемой величины защитного потенциала РЗЗП-12 входного блока управления ВБУ-11 выполнен в виде переменного резистора, крайние выводы которого через вспомогательные резисторы подключены к выводам одного из стабилизированных источников питания блока источников питания БПСУ-36, а вывод от подвижного элемента подсоединен к одному из входов блока сравнения БС-18.
Регулятор рабочего потенциала РРР-23 выполнен в виде переменного резистора, крайние выводы которого подключены к выводам одного из стабилизированных источников питания блока источников питания БПСУ-36, а вывод от подвижного элемента подсоединен к одному из неподвижных контактов переключателя режима защиты ПРЗ-21. Ко второму из неподвижных контактов переключателя режима защиты ПРЗ-2 подсоединен выход блока сравнения БС-18, к третьему измерительная цепь ИЦ-15, связанная с защищаемым подземным сооружением ПЗС-1, к четвертому выход блока выделения контролируемого потенциала БВКП-13, причем первый вывод от подвижного контакта переключателя режима защиты ПРЗ-21, взаимодействующего с первым и вторым неподвижными контактами подсоединен к входу инвертора ИН-22, а вывод от второго подвижного контакта подсоединен к другому входу блока сравнения БС-18.
Коммутирующий элемент 20 блока выделения контролируемого потенциала БВКП 13 выполнен на транзисторах, к эмиттеру первого из которых Т139 подключена измерительная цепь ИЦ-15, соединенная с защищаемым подземным сооружением ПЗС-1, к эмиттеру второго транзистора Т2 40 через резистор подключена измерительная цепь 15, соединенная с электродом сравнения ЭС-3, которая также соединена с эмиттером третьего транзистора Т-341 и общим проводом 38, а к эмиттеру четвертого транзистора Т-42 подключена измерительная цепь 15, соединенная с вспомогательным электродом ЭВ-19, третий транзистор 41 совместно с двумя микросхемами 43 и 44 связаны с указанным выше накопительным конденсатором НК-14, причем базы всех четырех транзисторов связаны с выходом блока формирования управляющих импульсов БФУ-17.
Связи всех элементов блока выделения контролируемого потенциала БВКП-13 выполнены с возможностью переключения вспомогательного электрода ЭВ-19 с цепи, подключенной к защищаемому подземному сооружению ПЗС-1 на обкладку накопительного конденсатора НК-14, не соединенную с измерительной цепью, подключенной к электроду сравнения ЭС-3.
Блок сравнения БС-18 и инвертор ИН-22 выполнены на соответствующих микросхемах 45, 46, резисторах, конденсаторах, стабилитронах и диодах, связанных между собой и с регулятором задания требуемой величины защитного потенциала РЗЗ П-12, переключателем режима защиты ПРЗ-21 и фазосдвигающим блоком ФСБ-16, причем выход микросхемы инвертора связан с одним из входов фазосдвигающего блока РСБ-16 через переменный резистор 47.
Связи всех элементов силового блока сравнения БС-18 и инвертора ИН-22 между собой и с регулятором задания требуемой величины защитного потенциала РЗЗП-12 и переключателем режима защиты ПРЗ-21 выполнены с возможностью получения на выходе управляющего сигнала, зависящего в режиме ручного регулирования выходного напряжения от положения подвижного элемента регулятора рабочего потенциала РРР-23, а в режимах стабилизации разностного защитного потенциала и стабилизации поляризационного потенциала от установленного заданного значения в регуляторе задания требуемой величины защитного потенциала РЗЗП-12 и от положения подвижного контакта переключателя режима защиты ПРЗ-21 и тем самым и от действительных значений потенциалов на защищаемом подземном сооружении ПЗС-1 и электроде сравнения ЭС-3.
Блок сравнения БС-18 снабжен переменным подстроечным регистром 18, подключенным крайними выводами к микросхеме 45, а средним к этой же микросхеме и к одному из источников питания блока источников питания системы управления БПСУ-36 и предназначенным для достижения минимальной разницы между значениями заданного и действительного потенциалов в автоматическом режиме стабилизации разностного защитного потенциала.
Фазосдвигающий блок ФСБ-16 включает в себя генератор пилообразного напряжения ПН-49 схему сравнения СС-50 и импульсный усилитель ИУ-51, причем вход генератора пилообразного напряжения ГПН-49 подключен через резистор к источникам напряжения синхронизации Исинх и напряжения смещения Исм, выход к входу схемы сравнения СС-50, связанному также с выходом инвертора ИН-22, а выход схемы сравнения СС-50 связан со входом импульсного усилителя ИУ-51, выход которого соединен с входом блока формирования управляющих импульсов БФУ-17, при этом цепь питания генератора пилообразного напряжения ГПН-49 подсоединена к выходу одного из источников стабильного напряжения Uст блока источников питания системы управления БПСУ-36.
Генератор пилообразного напряжения ГПН-49 выполнен в виде служащего ключом транзистора, база которого связана через резистор с выходом источника напряжения смещения Исм, а между эмиттером и коллектором включен конденсатор, связанный через соответствующий резистор также с источником стабильного напряжения Ист и предназначенный для формирования пилообразного напряжения, узел соединения конденсатора с коллектором транзистора через соответствующий резистор связан с неинвертирующим входом микросхемы, на основе которой выполнена схема сравнения СС-50, к этому же входу микросхемы подсоединен выход инвертора ИН-22, а выход микросхемы подключен к базе другого транзистора этого блока, на основе которого выполнен импульсный усилитель ИУ-51, коллектор которого соединен со входом блока формирования управляющих импульсов БФУ-17.
Упомянутые источники стабильного напряжения Истаб, напряжения смещения Исм и напряжения синхронизации Исин входят в блок источников питания системы управления БПСУ-36.
Блок формирования управляющих импульсов БФУ-17 выполнен в виде блокинг-генератора-усилителя с сильной положительной обратной связью.
Блок формирования управляющих импульсов БФУ-17 включает в себя импульсный трансформатор ИТ-52 с несколькими вторичными обмотками, транзистор 53, зарядно-разрядный конденсатор 54, резисторы и диоды.
Указанный конденсатор 54 одной обкладкой подсоединен к базе транзистора 53 и через резистор связан с одним из выводов базовой обмотки импульсного трансформатора ИТ-52, а другой обкладкой связан с выходом фазосдвигающего блока ФСБ-16, второй вывод упомянутой базовой обмотки через диод связан с эмиттером транзистора 53, к коллектору которого подсоединен один из выводов пусковой обмотки импульсного трансформатора ИТ52, второй ее вывод связан с одним из источников блока источников питания системы управления БПСУ-53 и через резистор с эмиттером транзистора 53, пусковая обмотка шунтирована вторым диодом, а в один из выводов каждой из вторичных обмоток импульсного трансформатора ИТ-52 включен соответствующий диод.
Одна из вторичных обмоток импульсного трансформатора ИТ-52 выполнена с промежуточным выводом и связана с цепями управления тиристоров 26 выпрямителя 5, а другие связаны с управляющими входами транзисторов блока выделения контролируемого потенциала БВКП-13.
Блок контроля и защиты БКЗ-25 включает в себя формирователь сигнала защиты по току ФСЗТ55, подключенный одним входом к трансформатору тока ТТ-35 силового блока СБ-4, включенному в первичную цепь силового трансформатора ТС-7, вторым входом к выходу первого источника опорного напряжения 1Uоп24 блока источников питания системы управления БПСУ-36, а выходом к входу фазосдвигающего блока ФСБ 16.
Блок контроля и защиты БКЗ25 включает в себя счетчик времени наработки СВН56, подключенный к выходу формирователя сигналов управления счетчиком ФСУС-57, два входа которого связаны посредством измерительных цепей 15 с подземным защищаемым сооружением ПЗС-1 и электродом сравнения ЭС-3, а третий вход с выходом второго источника опорного напряжения 58.
Формирователь сигнала защиты по току ФСЗТ 55 блока контроля и защиты БКЗ-25 включает в себя первый элемент сравнения по току ЭСТ-1.
Формирователь сигналов управления счетчиков ФСУС 57 блока контроля и защиты БКЗ25 включает в себя второй элемент сравнения по току ЭСТ-2.
Формирователь сигнала защиты по току ФСЗТ-55 блока контроля и защиты БКЗ-25 включает в себя датчик тока Д Т-59 на диодах и переменном резисторе, подключенный к выходу указанного ранее трансформатора тока Т-35, причем выход датчика 59 подключен к входу микросхемы 60, выполняющей функции элементов сравнения, усиления и порогового элемента, а выход этой микросхемы 60 подключен ко входу фазосдвигающего блока ФСБ-16 с обеспечением ограничения или отключения выходного тока, питающего защищаемое подземное сооружение ПЗС-1.
Выход микросхемы формирователя сигнала защиты по току ФСЗТ-55 также подключен к элементу управления автоматического входного выключателя АВВ-8.
К выходу датчика тока 59 формирователя сигнала защиты по току ФСЗТ-55 подсоединен переменный резистор, обеспечивающий регулирование выходного напряжения датчика с целью изменения величины уставки защиты по току.
Формирователь сигнала управления счетчиком ФСУС-57 состоит из выполненных на двух микросхемах 61, 62 и транзисторном ключе 63 активного фильтра и порогового элемента.
Второй источник опорного напряжения 2Иоп58 выполнен с величиной уставки выходного напряжения, равной 0,8В.
В формирователе сигнала управления счетчиком ФСУС-57 первая микросхема 61, связанная по входу с защищаемым подземным сооружением ПЗС-1 и электродом сравнения ЭС-3, выполняет функции сглаживания пульсаций действительного разностного потенциала, а вторая микросхема 62, связанная по входу с выходом первой микросхемы 61 и со вторым источником опорного напряжения 2Uоп-58 выполняет функцию порогового элемента и осуществляет сравнение действительного потенциала с заданным опорным напряжением и своим выходом связана с базой транзистора.
Управляющая обмотка счетчика времени наработки СВН-56 подключена к соответствующему источнику питания блока источников питания системы управления БПСУ-36 через эмиттерно-коллекторный переход транзистора формирования сигнала управления счетчиком ФСУС-57.
Блок контроля и защиты БКЗ-25 снабжен формирователем сигнала защиты по ресурсу работы ФСЗР-64 подключенным входом к счетчику времени наработки СВН-56.
Выход формирователя сигнала защиты по ресурсу работы ФСЗР-64 подключен к одному из входов фазосдвигающего блока ФСБ-16.
Выход формирователя сигнала защиты по ресурсу работы ФСЗР-64 подключен к элементу управления автоматического входного выключателя АВВ-8.
Формирователь сигнала защиты по ресурсу работы ФСЗР-64 снабжен элементом задания временного ресурса работы с уставкой 4000 ч, выход которого подсоединен к первому входу схемы сравнения фактического ресурса работы с заданным, второй вход которой связан с счетчиком времени наработки СВН-56.
Силовой блок СБ-4, входной блок управления ВБУ-11 и блок источников питания системы управления БПСУ-36 снабжены счетчиком электрической энергии, вольтметрами и амперметрами, причем счетчик электроэнергии подключен на входе силового блока СБ-4, а вольтметры в различных частях электрических цепей.
Формирователь защитного потенциала смонтирован в защитном кожухе 64 с не менее чем одним проемом для монтажа и/или демонтажа его элементов, проводки и комплектующих деталей, причем проем оборудован поворотным и/или съемным запирающим элементом. Защитный кожух может быть выполнен в виде имеющего форму многогранника шкафа с соотношением сторон а: в:c 1:(0,67oC0,84): (1,65oC1,97),
где а ширина шкафа,
в глубина шкафа,
с высота шкафа,
а запирающий элемент выполнен в виде установленных, по крайней мере, на одной грани шкафа поворотной створки или сочетания створок.
Шкаф может быть снабжен не менее чем одной внутренней разделительной стенкой, на которой смонтировано, по крайней мере, часть блоков и деталей.
Шкаф может быть выполнен не менее, чем с одним дополнительным проемом, расположенным на грани, противолежащей грани с основным проемом, причем дополнительный проем также оборудован поворотными створкой или створками, а створки снабжены запирающими приспособлениями и/или системой герметизации.
Шкаф, по крайней мере частично, может быть выполнен из металла и/или металлопласта, и/или пластика с повышенными износостойкими, атмосферостойкими и антикоррозионностойкими свойствами.
Защитный кожух может быть выполнен в виде герметично запираемого полого тела, имеющего, по крайней мере частично, форму тела вращения или сложную форму из сочетания элементов многогранников и элементов тел вращения.
Защитный кожух может быть выполнен со степенью герметичности, обеспечивающей возможность работы под водой до глубин 300 м, или с возможностью работы в слое грунта в подземных и/или подводных условиях, для чего по контуру проемов выполнен одноконтурный или двухконтурный замок по типу "зуб-паз" с демпфирующей герметичной прокладкой, а кожуху придана конфигурация выпуклой оболочки в виде тела вращения или фрагмента или сочетания фрагментов тел вращения и/или фрагментов асимметричных оболочек, и/или плоских элементов.
Блоки устройства закоммутированы гибкими проводами, собранными в жгуты, прикpепленные на разделительной стенке и других внутренних поверхностях кожуха.
В силовом блоке СБ4 автоматический входной выключатель АВВ, фильтр радиопомех 30 и 31, рабочий амперметр и электрические выводы для подключения питающей сети к нагрузке и для подключения измерительных приборов расположены на входной панели в нижней части шкафа.
В силовом блоке СБ4 тиристоры 9, шунт 28 и трансформатор тока 35 расположены на силовой панели в нижней части шкафа. В силовом блоке СБ4 силовой трансформатор СТ7 и сглаживающий реактор СР6 расположены в верхней части шкафа.
Указанные выше элементы входного блока управления ВБУ11 могут быть размещены в средней части шкафа в кожухе.
Счетчик времени наработки СВН-56 размещен в кожухе в средней части шкафа вместе с элементами входного блока управления ВБУ-11.
В верхней части шкафа могут быть выполнены, по меньшей мере, два строповочных отверстия в форме круга или части круга или сегмента эллиптической конфигурации, или овальной конфигурации, или овоида, или их сочетаний.
В нижней части шкафа могут быть выполнены монтажные отверстия под установочные болты для крепления к плоскому основанию.
Шкаф может быть снабжен дополнительной рамой для крепления в вертикальной стенке или железобетонной опоре, причем в днище шкафа выполнено по крайней мере окно для ввода кабелей и/или жгутов коммутационных проводов к устройству.
Створки основного проема в кожухе могут быть выполнены в виде двери шкафа и размещены в передней его части. На двери с ее внутренней стороны может быть закреплен счетчик электроэнергии.
Устройство работает следующим образом.
Выпрямитель 5 силового блока 4 (фиг. 1 и фиг. 2), питающийся через силовой трансформатор 7 и автоматический входной выключатель 8 от питающей сети переменного тока, формирует на выходе разность защитных потенциалов. Положительный потенциал при этом подают на анодный заземлитель 2, а отрицательный на защищаемое подземное сооружение 1.
На защищаемом подземном сооружении 1, электроде сравнения 3 и вспомогательном электроде 19 измеряют в процессе работы величины потенциалов, и формируют сигналы, соответствующие этим величинам. Эти сигналы подают в блок выделения контролируемого потенциала 13. С помощью содержащегося в этом блоке коммутирующего элемента 20 (фиг. 1 и фиг. 5) вспомогательный электрод 19 периодически подключают к защищаемому подземному сооружению 1 и уравнивают их потенциалы, затем указанным коммутирующим элементом подают сигнал со вспомогательного электрода 19 на одну из обкладок накопительного конденсатора 14 блока выделения контролируемых потенциалов 13, а подачу сигнала с защищаемого подземного сооружения 1 на блок 13 прекращают. Сигнал, пропорциональный потенциалу на электроде сравнения 3, подают на другую обкладку накопительного конденсатора 14. Таким образом, в блок выделения контролируемых потенциалов 13 на накопительном конденсаторе 14 интегрируют разностный контролируемый сигнал с электродов 3 и 9.
С выхода блока 13 результирующий сигнал подают на один из входов переключателя режимов защиты 21 (фиг. 4), входящего в состав входного блока управления 11. С первого выхода переключателя 21 сигнал подают на первый вход блока сравнения 18 (фиг. 1, фиг. 4 и фиг. 6), на второй вход которого подают сигнал, пропорциональный требуемой величине защитного потенциала, который получают с регулятора 12 задания этой величины, входящего в блок источников питания системы управления 36 (фиг. 3). На второй вход переключателя 21 подают непрерывно измеряемый сигнал с подземного сооружения 1.
Переключатель 21 позволяет осуществить три защитных режима работы: автоматический режим поддержания поляризационного защитного потенциала; автоматический режим поддержания разностного защитного потенциала; режим ручной регулировки.
При одном из двух автоматических режимов на блок сравнения 18 с помощью блока 13 и переключателя 21 подают либо непосредственно сигнал, соответствующий потенциалу на защищаемом подземном сооружении 1, либо сигнал, соответствующий разности потенциалов между сооружением 1 и электродом сравнения 3.
В этих автоматических режимах поляризованной защитный потенциал или разностный потенциал поддерживают с точностью ±1% от уставки +20 мВ.
Режим ручной регулировки является резервным. Он применяется при отказе работы устройства в режиме автоматического регулирования. В этом режиме регулирования выходных параметров обеспечивается защитный потенциал на подземном сооружении 1 вручную. Для этого с ручного регулятора рабочего потенциала 23 входного блока управления 11 подают вручную сигнал управления на третий вход переключателя 21 (фиг. 1, фиг. 3, фиг. 4).
Переключатель 21 четвертым своим входом соединен с выходом блока сравнения 18, а выходом с инвертором 22 (фиг. 1, фиг. 4, фиг. 6).
Сочетание блока сравнения 18 с инвертором 22 через переключатель 21 и с другими подключенными к переключателю 21 блоками обеспечивает получение на выходе инвертора управляющего сигнала, зависящего в автоматических режимах стабилизации защитного потенциала от установленного заданного значения потенциала в регуляторе 12 и от положения подвижного контакта переключателя 21, т. е. тем самым от действительных значений потенциалов на сооружении 1 и электроде сравнения 3, а в режиме ручного регулирования от положения подвижного элемента регулятора 23 (фиг. 1, фиг. 3, фиг. 4).
C помощью же подстроечного резистора 48 в блоке сравнения 18 (фиг. 6) обеспечивают достижение минимальной разницы между значениями заданного и действительного потенциалов в автоматическом режиме стабилизации разностного защитного потенциала.
Сигнал с выхода инвертора 22 подают на первый вход фазосдвигающего блока 16 (фиг. 1, фиг. 6, фиг. 7), на второй вход которого подают опорный сигнал с выхода первого источника опорного напряжения 24 блока источников питания системы управления 36 (фиг. 1, фиг. 3 и фиг. 7).
Выход блока 16 подключен к входу блока формирования управляющих импульсов 17.
На выходе генератора напряжения 49, входящего в состав блока 16, с помощью конденсатора, заряжаемого от источника стабилизированного напряжение 44 В и выполняющего роль ключа транзистора, формируется пилообразное напряжение.
Сравнение этого напряжения с входным напряжением управления осуществляют схемой сравнения 50, выполненной на микросхеме, путем подачи обоих сравниваемых сигналов через резисторы на неинвертирующий вход микросхемы. Сигнал с выхода схемы 50 подают на вход импульсного усилителя 51, с выхода которого сигнал подают на вход блока 17.
Пока напряжение управления больше по абсолютной величине пилообразного напряжения на выходе схемы 50 присутствует напряжение отрицательной полярности, которое закрывает транзистор импульсного усилителя 51. В момент, когда пилообразное напряжение по абсолютной величине превысит напряжение управления, схема 50 переключится, на выходе ее появится положительное напряжение, которое откроет транзистор импульсного усилителя 51.
Сигнал с одного из выходов блока формирования управляющих импульсов 17 (фиг. 8) формирует и импульсы управления транзисторами коммутирующего элемента 20 (фиг. 5) и тиристорами выпрямителя 5 (фиг. 2). На блок контроля и защиты 25 в первый вход его формирователя сигнала защиты по току 55 подают сигнал с трансформатора тока 35 (фиг. 1 и фиг. 2), на второй его вход подают опорный сигнал с источника 24.
Сигнал с выхода формирователя 55 подают либо на третий вход фазосдвигающего блока 16, либо на управляющий вход автоматического входного выключателя 8, либо на оба.
Тиристоры в выпрямителе 5 выполняют двойную функцию: во-первых, они выпрямляют то напряжение, которое получают сами со вторичной обмотки силового трансформатора 7; во-вторых, они регулируют величину выпрямленного тока в зависимости от сигнала управления, подаваемого в виде импульсов на цепи управления этими тиристорами с выхода блока 17.
Блок 17 изменяет момент формирования импульсов, подаваемых на эти тиристоры в зависимости от сигналов, характеризующих величину контролируемых потенциалов с защищаемого сооружения 1 и с обоих электродов 3 и 19.
Этот выпрямленный и изменяемый по величине в зависимости от значений контролируемых потенциалов электрический ток после тиристоров сглаживают с помощью индуктивного реактора и тем самым формируют на выходе силового блока 4 ту самую разность защитных потенциалов, положительный потенциал которой подают на анодный заземлитель 2, а отрицательный на защищаемое подземное сооружение 1.
Силовой блок 4 при этом позволяет изменять выходные значения этих потенциалов путем переключения выводов силового трансформатора 7.
На блок контроля и защиты 25 в первый вход его формирователя сигнала защиты по току 55, являющийся входом датчика тока 59 (фиг. 9), подают сигнал с трансформатора тока 35 (фиг. 1 и фиг. 2), на второй его вход подают опорный сигнал с источника 24, который вместе с выходным сигналом с датчика тока 59 подают на вход микросхемы 60, в которой осуществляют их сравнение и усиление. После этого результирующий сигнал подают либо на третий вход фазосдвигающего блока 16, либо на управляющий вход автоматического входного выключателя 8, либо на оба. Таким образом, если напряжение, пропорциональное выходному току формирователя разности защитных потенциалов (т.е. с выхода силового блока 4) превышает значение опорного сигнала, то в зависимости либо от поставленной задачи, либо от конкретной схемной реализации осуществляют либо увеличение сигнала, подаваемого на вход фазосдвигающего блока 16 (фиг. 1 и фиг. 7) и, тем самым задерживают момент формирования импульсов, управляющих тиристорами (вследствие чего выходное напряжение понижается, выпрямленный ток не нарастает, т.е. ограничивается), либо при резких скачках выходного тока происходит отключение автоматического входного выключателя 8 (фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 9).
С помощью имеющегося в датчике тока 59 (фиг. 9) переменного резистора осуществляют регулирование выходного напряжения датчика тока 59 и, тем самым, изменяют величину установки защиты по току.
На блок контроля и защиты 25 также подают сигналы, пропорциональные измеряемым в процессе работы потенциалам на сооружении 1 и электроде сравнения 3. Эти сигналы подают на два входа формирователя сигнала управления счетчиком 57 (фиг. 1 и фиг. 10). На третий его вход подают сигнал, пропорциональный опорному напряжению со второго источника опорного напряжения 58.
В микросхеме 61 формирователя 57 (фиг. 10) сглаживают пульсации действительного разностного защитного потенциала, после чего подают на вход микросхемы 62, на второй вход которой поступает упомянутый сигнал со второго источника опорного напряжения 58.
В этой микросхеме осуществляют сравнение действительного потенциала с заданным опорным и результирующий сигнал подают на вход транзисторного ключа 63 активного фильтра. Выход формирователя сигналов управления счетчиком 57 (его транзисторного ключа 63) подключен к управляющей обмотке счетчика времени наработки 56 (фиг. 1 и фиг. 10), который по цепи питания подключен к соответствующему источнику блока 36 (фиг. 3).
Этот счетчик 56 производит отсчет времени, в течение которого на защищаемом сооружении 1 имеется потенциал, необходимый для его защиты от коррозии. Если потенциал сооружения 1 по отношению к электроду сравнения 3 превышает 0,8 В, то транзисторный ключ 63 формирователя 57 включает счетчик 56 (фиг. 10).
Если этот потенциал ниже, счетчик не работает. При таком режиме допускается непрерывная работа всего устройства без планового обслуживания в течение 4000 час.
Контроль за указанным ресурсом работы может быть осуществлен визуально по счетчику. Однако допускается такое исполнение блока контроля и защиты 25 с таким применением счетчика 56, при котором при достижении указанного ресурса работы возможно автоматическое либо уменьшение величины выходного тока силового блока 4, либо его отключение, либо звуковая или световая сигнализация. В одном из таких вариантов исполнения сигнал с выхода счетчика 56 может подаваться на вход формирователя сигнала защиты по ресурсу работы 64.
В устройстве предусмотрено также осуществление дополнительных функций контроля и защиты, в частности защиты от атмосферных влияний, грозовых перенапряжений, снижение уровня радиопомех, защиты человека от поражения электрическим током и др. Эти и другие функции защиты и контроля, в частности, осуществляется фильтрами в виде L-C и R-C контуров, варисторами, светодиодом, выводами для подключения цепей заземления и включения предохранителей, измерительных приборов и др. (поз. 27-34, фиг. 2).
Способ строительства трубопроводов для транспортировки нефти, и/или жидких нефтепродуктов, и/или газоконденсатов осуществляют следующим образом. Производят подготовку площадки, разбивку трассы, завоз и складирование изделий и конструкций, разборку существующих дорожных покрытий и/или оснований дорог с экскавацией материалов от разборки, земляные работы по разработке котлованов и траншей, выполняют искусственное основание под трубопроводы. Монтируют фундаменты сооружений комплекса и/или опоры трубопроводной сети, несущие металлические и/или металлосодержащие, имеющие гидро- и/или теплоизоляцию конструкции трубопроводов, и/или резервуаров для хранения нефти, и/или сепараторов, и/или подпорных насосных станций, и/или нагревательных станций, и/или дренажных конструкций, смотровых колодцев, запорной и регулировочной арматуры, выполняют компенсаторы, стыковые соединения элементов конструкций, их защитную, гидро- и/или теплоизоляцию и комплекс антикоррозионной катодной защиты по крайней мере части упомянутых объектов на участках с повышенной коррозионностью грунтов и/или грунтовых вод, или при наличии блуждающих токов, производят испытания трубопроводной сети и обратную засыпку котлованов и траншей.
Для возведения указанного комплекса антикоррозионной катодной защиты анодный заземлитель, электрод сравнения и вспомогательный электрод погружают в грунт вблизи, по крайней мере, части металлических и/или металлосодержащих объектов защиты резервуаров для хранения нефти и/или подпорных насосных станций и других объектов комплекса, элементов трубопроводов, их стыковых соединений, запорной и регулировочной арматуры. Устанавливают в местах, отвечающих условиям эксплуатации с точки зрения климатических, географических и геофизических факторов, по меньшей мере, одну преобразующую подстанцию в виде защищенного от атмосферных воздействий и солнечных лучей кожуха. Между преобразующей подстанцией и защищаемым объектом прокладывают электрические силовые и измерительные цепи. В указанную преобразующую подстанцию вводят концевики этих цепей, щиты и платы, на которых крепят блоки и элементы электрооборудования преобразующей подстанции, образующие формирователь защитных потенциалов, включающий в себя силовой блок на основе силового источника постоянного тока, обеспечивающего подачу между защищаемым объектом и анодным заземлителем разности защитных потенциалов, систему управления с функциональными блоками, в том числе блоком выделения контролируемых потенциалов и блоком контроля и защиты и входной управляющий блок с переключателем, по меньшей мере, трех режимов защиты, соединяют концы указанных цепей с выводами формирователя защитных потенциалов преобразующей подстанции, а другие их концы с защищаемым объектом, анодным заземлителем, электродом сравнения и вспомогательным электродом. Соединения блоков и элементов формирователя защитных потенциалов осуществляют между собой и с цепями с образованием в зависимости от действительных потенциалов на защищаемом объекте и обоих электродах соответствующего защитного потенциала на защищаемом объекте, причем блок контроля и защиты и, по меньшей мере, еще один из блоков системы управления размещают на одной общей плате, а все остальные блоки и элементы формирователя защитных потенциалов преобразующей подстанции - на другой плате. Электрод сравнения и вспомогательный электрод располагают между защищаемым объектом и анодным заземлителем.
Разборку существующих дорожных покрытий производят с опережением земляных работ не более, чем на один день, причем ширину вскрытия полосы дорог и городских проездов принимают при бетонном или асфальтовом покрытии по бетонному основанию не менее, чем на 10 см больше ширины траншеи с каждой стороны, при других конструкциях дорожных покрытий не менее, чем на 25 см, а основания дорог вскрывают на ту же ширину, что и дорожные покрытия, при этом восстановление дорожного покрытия производят немедленно после обратной засыпки траншей или котлованов.
Разработку грунта котлованов и траншей могут осуществлять механизированным способом, причем на участках выполнения комплекса антикоррозионной катодной защиты погружение в грунт анодного заземлителя, электрода сравнения и вспомогательного электрода осуществляют в процессе производства земляных работ. Разработку грунта по отрывке котлованов и траншей могут выполнять экскаватором, оборудованным ковшом "обратная лопата", причем траншеи отрывают без нарушения структуры грунта в основании с недобором, не превышающим 10 см для экскаваторов с емкостью ковша 0,25-0,4 м3, 15 см для экскаваторов с емкостью ковша 0,5-0,65 м3 и 20 см для экскаваторов с емкостью ковша 0,8-1,15 м3.
Разработку грунта по отрывке котлованов и траншей могут выполнять экскаватором, оборудованным ковшом "драглайн", причем траншеи отрывают без нарушения структуры грунта в основании с недобором, не превышающим 15 см экскаваторов с емкостью ковша 0,25-0,4 м3, 20 см экскаваторов с емкостью ковша 0,5-0,65 м3 и 25 см для экскаваторов с емкостью ковша 0,8-1,25 м3.
При отрывке траншей на глубину, превышающую проектную, производят подсыпку песчаного или однородного с разрабатываемым грунта слоями толщиной не более 0,1 м с послойным уплотнением его до природного объемного веса скелета грунта.
При производстве земляных работ в скальных и мерзлых грунтах, по крайней мере часть земляных работ могут осуществлять с использованием наружных и/или внутренних зарядов взрывчатого вещества, которые размещают в образуемых на участках производства взрывных работ дискретно расположенных шпурах или скважинах и осуществляют взрывание зарядов на рыхление и/или выброс на одну сторону.
При производстве земляных работ в скальных и мерзлых грунтах, в том числе болотистых мерзлых грунтах, по крайней мере, на часть трассы с летательного аппарата сбрасывают гирлянду зарядов взрывчатого вещества и осуществляют одновременный или последовательный взрыв зарядов с образованием на участке трассы траншеи под укладываемые коммуникации.
При производстве работ в местах пересечения трассы дорогами могут осуществлять горизонтальное продавливание труб на участках под дорогами.
При производстве работ в местах пересечения существующих коммуникаций осуществляют определение местоположения этих коммуникаций относительно прокладываемой трассы путем отрывки шурфов не реже, чем через 25 м. Вдоль трассы и на углах поворота с их ограждением и освещением, после определения местоположения существующих коммуникаций осуществляют их вскрытие вручную с принятием мер, исключающих удары и сотрясения грунта, после чего на участках вскрытия возводят временные несущие конструкции, к которым прикрепляют существующие коммуникации, а после окончания работ по прокладке строящихся коммуникаций перед обратной засыпкой временные несущие конструкции демонтируют. При разработке котлованов и траншей осуществляют крепление их стенок распорными конструкциями, включающими монтажные металлические стойки, по крайней мере одну из которых используют в качестве указанных электродов и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
При разработке котлованов и траншей осуществляют отвод грунтовых вод и/или искусственное водопонижение с использованием вертикальных металлических иглофильтров, причем после окончания работ по осушению и/или водопонижению по крайней мере один иглофильтр оставляют в грунте, используют в качестве электродов и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
Водопонижение осуществляют с применением электроосмоса при помощи иглофильтровой установки, металлических стержней и генератора постоянного тока, причем иглофильтры включают в ветвь цепи с отрицательным полюсом-катодом, а металлические стержни в ветвь электрической цепи с положительным полюсом-анодом, при этом катоды размещают вблизи котлована и/или траншеи, а металлические стержни размещают в грунте рядами параллельно катодам с промежутком между рядами 0,8-1,0 м и между стержнями 1,0-1,2 м, при этом после завершения водопонижения по крайней мере один металлический элемент иглофильтровой установки оставляют в грунте и используют в качестве электродов и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
При отрицательной температуре наружного воздуха отшурфованные существующие коммуникации по крайней мере на участках вскрытия, утепляют.
При расположении отшурфованных существующих объектов выше уровня грунтовых вод утепление осуществляют пенобетоном или другим аналогичным теплоизоляционным материалом и/или сочетанием теплоизоляционных или теплогидроизоляционных материалов с различными параметрами пористости.
При расположении отшурфованных существующих объектов в зоне действия грунтовых вод утепление осуществляют пенобетоном, причем дополнительно используют усиленную гидроизоляцию либо используют закрытопористые водонепроницаемые теплоизоляционные материалы.
При разработке котлованов в сильноводонасыщенных грунтах производят искусственное закрепление грунтов замораживанием, для чего по периметру котлована в грунт погружают термосваи с шагом 1-3 м, в которые подают хладагент, причем после завершения работ по искусственному закреплению по крайней мере одну термосваю оставляют в грунте и используют в качестве одного из электродов и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
При производстве земляных работ в песчаных и сильнотрещиноватых скальных грунтах осуществляют искусственное закрепление грунтов битумизацией или силикатизацией с использованием металлических трубчатых инъекторов, по крайней мере один из которых после завершения работ по закреплению грунта используют в качестве электродов и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
При производстве земляных работ в зимнее время перед экскавацией мерзлого грунта осуществляют нарезку в нем щелей, причем после нарезки щелей экскавацию грунта производят либо непосредственно после нарезки, либо подготовленный для экскавации участок утепляют шлаком или опилками, или торфом, или рыхлым снегом для исключения смерзания грунта.
При производстве работ в зимнее время в условиях городской застройки, местах пересечения с существующими инженерными коммуникациями, а также на участках незначительных объемов земляных работ осуществляют оттаивание мерзлых грунтов огневым способом с использованием твердого, жидкого или газообразного топлива и/или паровым, и/или водяным, и/или электрическим способами с использованием металлических игл или электродов, по крайней мере одну из которых после завершения работ по оттаиванию оставляют в грунте и используют в качестве электродов и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
При огневом оттаивании грунта над участком оттаивания устанавливают внахлестку короба из листовой стали толщиной 1,5-2,5 мм высотой 0,5-0,6 м и длиной до 2,0 м с образованием канала длиной 10-12 м, на одном конце канала образуют дымовую трубу высотой до 2,0 м, а на другом топку, снаружи накрывают короба теплоизолирующим материалом с толщиной слоя 0,1-0,2 м, причем после окончания работ по оттаиванию грунта короба, по крайней мере частично переносят на новый участок и/или разрезают и используют в качестве элементов комплекса антикоррозионной катодной защиты.
При использовании твердого топлива топку осуществляют непрерывно в течение 6-8 ч, после чего выдерживают короба в течение 16-18 ч, а затем короба удаляют и осуществляют экскавацию верхнего оттаянного слоя грунта, после чего устанавливают повторно, причем трубу и топку меняют местами и процесс оттаивания повторяют до оттаивания грунта на требуемую глубину.
При использовании жидкого топлива его подают самотеком, после чего распыляют струей воздуха, причем топку осуществляют непрерывно в течение 15-16 ч, после чего выдерживают короба остальную часть суток, а затем процесс оттаивания повторяют до оттаивания грунта на требуемую глубину.
При электрическом способе оттаивания производят в два этапа, первый из которых осуществляют не менее, чем 16 ч, а второй не менее, чем 8 ч, с перерывом между этапами менее, чем 8 ч, после чего цикл повторяют.
При оттаивании обильно насыщенного влагой грунта оба этапа и перерыв между ними осуществляют не менее, чем в течение 40 ч, причем цикл повторяют трижды.
Траншеи под трубопроводом отрывают с недобором грунта до проектной отметки, а в местах расположения стыковых соединений элементов трубопроводов и/или запорной и регулировочной арматуры в дне траншей образуют приямки, причем приямки для монтажа и заделки стыковых соединений труб диаметром до 300 мм отрывают перед укладкой каждой трубы в траншею, а для труб диаметром более 300 мм приямки отрывают за 1-2 дня до укладки труб.
Прокладку трубопроводов могут производить бесканальным методом или в непроходных каналах.
Выполнение колодцев могут осуществлять одновременно с прокладкой трубопроводов путем разбивки их местоположения, доставки сборных железобетонных элементов колодцев, отрывки котлованов в местах их расположения, выполнения оснований и монтажа сборных элементов, причем основания под колодцы выполняют путем отсыпки на дно котлована слоя щебня или гравия или тощего бетона с послойным уплотнением, а после монтажа сборных элементов в верхней части колодцев устанавливают люк с крышкой.
При прокладке трубопроводов в сухих грунтах основание выполняют из крупнозернистого песка.
В сухих слабых грунтах дополнительно выполняют искусственное основание. Основание под трубопроводы диаметром 50-250 мм выполняют однослойным из крупно- или среднезернистого песка с коэффициентом фильтрации не менее 20 м/сут. Основание под трубопроводы диаметром 300-1000 мм, в мокрых глинистых грунтах выполняют трехслойным, состоящим из нижнего песчаного слоя, промежуточного гравийного слоя и верхнего песчаного слоя.
Промежуточный слой выполняют из гравия с фракциями 3-15 мм и используют в качестве пластового дренажа для снижения уровня грунтовых вод.
При прокладке трубопроводов в мокрых грунтах выполняют попутный дренаж трассы в виде дренажных смотровых колодцев и дренажной трубы и двухслойного фильтра, внутренний слой которого выполняют из гравия с фракциями 3-15 мм, а наружный из крупнозернистого песка.
Дренажные трубы выполняют перфорированными из асбоцемента и укладывают в траншею со стороны подающего трубопровода отверстиями вниз.
Прокладку дренажных труб производят вверх по уклону на выровненном щебеночном или песчаном слое.
Дренажные смотровые колодцы выполняют диаметром не меньшим 100 см и устанавливают на прямолинейных участках не реже, чем через 50 м и на всех поворотах трассы.
Сборку дренажных колодцев могут осуществлять со смазкой стыков жирным цементным раствором состава 1:5.
При подходе к насосным станциям и резервуарам хранения нефти колодцы и другие сооружения комплекса могут выполнять опускным методом, для чего в местах их расположения выполняют лидирующий котлован, над которым собирают ножевую и стеновую части, внутри которых разрабатывают грунт и по мере его экскавации опускают стеновые части этих объектов до проектной отметки, после чего выполняют элементы гидроизоляции.
Насосные станции и резервуары хранения нефти и другие сооружения комплекса могут выполнять открытым способом, для чего в местах их расположения выполняют котлован до проектной отметки с креплением стен и водопонижением, монтируют стеновые несущие конструкции, днище и перекрытия с замоноличиванием вертикальных швов цементным раствором элементы гидроизоляции.
Гидроизоляцию днища и стенок насосных станций и/или резервуаров могут выполнять холодной асфальтовой мастикой.
Вспомогательный электрод могут располагать между анодным заземлителем и электродом сравнения.
Между преобразующей подстанцией, объектами защиты, анодным заземлителем и электродами в грунте выполняют желобы или трубы, внутри которых прокладывают кабели и измерительные цепи.
После завершения работ по водопонижению генератор постоянного тока могут использовать в качестве указанного источника постоянного тока силового блока формирователя защитных потенциалов.
После монтажа каждой следующей секции трубопровода осуществляют стыкование секций и изоляцию стыков.
Изоляцию стыков секций трубопроводов при бесканальной прокладке могут осуществлять путем нанесения снаружи последовательно двух слоев праймера, двух слоев бризола на битумной мастике, установки с заделкой стыков пенобетонных сегментов, поверх которых наносят два слоя бризола на битумной мастике и слой асбоцементной штукатурки по металлической сетке, при канальной прокладке поверх пенобетонных сегментов наносят асбоцементную штукатурку по металлической сетке, а при прокладке в каналах стыки изолируют путем нанесения грунтовки, установки с заделкой стыков пенобетонных сегментов и нанесения асбоцементной штукатурки по металлической сетке.
Обратную засыпку котлованов и/или траншей осуществляют этапами, причем на первом этапе осуществляют частичную присыпку мягким сухим грунтом с оставлением стыков незасыпанными, причем грунт в пазухах послойно уплотняют одновременно с двух сторон трубопровода слоями толщиной не более 0,2 м на высоту не менее 0,5 диаметра трубопровода, после чего осуществляют испытания трубопроводов, а затем производят засыпку и тщательное уплотнение грунта в приямках под стыковыми соединениями и обратную засыпку трубопровода с послойным уплотнением грунта по всей ширине траншеи на высоту не менее 0,2 м над шелыгой трубопровода.
Способ эксплуатации и/или реконструкции, и/или восстановления трубопроводов для транспортировки нефти, и/или жидких нефтепродуктов, и/или газоконденсатов, осуществляют следующим образом.
Осуществляют выявление корродирующих металлических и/или металлосодержащих участков труб, и/или резервуаров для хранения нефти, и/или подпорных насосных станций, и/или нагревательных станций, и/или дренажных конструкций, смотровых колодцев, запорной и регулировочной арматуры, стыковых соединений элементов конструкций. Производят земляные работы по снабжению подлежащих ремонту и/или реконструкции, и/или восстановлению участков, удаление и/или ремонт существующей защитной гидро- и/или теплоизоляции, а также дефектных участков несущих конструкций и выполнение по крайней мере на части участков объектов комплекса антикоррозионной катодной защиты в зонах с повышенной коррозионностью грунтов, и/или грунтовых вод, и/или наличии блуждающих токов, испытания и обратную засыпку обнаженных участков.
Для возведения указанного комплекса антикоррозионной катодной защиты анодный заземлитель, электрод сравнения и вспомогательный электрод погружен в грунт вблизи по крайней мере части металлических и/или металлосодержащих объектов защиты конструкции резервуаров для хранения нефти и/или насосных станций и других объектов комплекса, элементов трубопроводов, их стыковых соединений, запорной и регулировочной арматуры. Устанавливают в местах, отвечающих условиям эксплуатации с точки зрения климатических, географических и геофизических факторов по меньшей мере одну преобразующую подстанцию в виде защищенного от атмосферных воздействий и солнечных лучей кожуха. Между преобразующей подстанцией и защищаемым объектом прокладывают электрические силовые и измерительные цепи, в указанную преобразующую подстанцию вводят концевики этих цепей, щиты и платы, на которых крепят блоки и элементы электрооборудования преобразующей подстанции, образующие формирователь защитных потенциалов, включающий в себя силовой блок на основе силового источника постоянного тока, обеспечивающего подачу между защищаемым объектом и анодным заземлителем разности защитных потенциалов, систему управления с функциональными блоками, в том числе блоком выделения контролируемых потенциалов и блоком контроля и защиты, и входной управляющий блок с переключателем по меньшей мере трех режимов защиты, соединяют концы указанных цепей с выводами формирователя защитных потенциалов преобразующей подстанции, а другие их концы с защищаемым объектом, анодным заземлителем, электродом сравнения и вспомогательным электродом. Соединения блоков и элементов формирователя защитных потенциалов осуществляют между собой и с цепями с образованием в зависимости от действительных потенциалов на защищаемом объекте и обоих электродах соответствующего защитного потенциала на защищаемом объекте, причем блок контроля и защиты по меньшей мере еще один из блоков системы управления размещают на одной общей плате, а все остальные блоки и элементы формирователя защитных потенциалов преобразующей подстанции на другой плате. Электрод сравнения и вспомогательный электрод могут располагать между защищаемым объектом и анодным заземлителем.
Электрод сравнения и вспомогательный электрод располагают между защищаемым объектом и анодным заземлителем. Выявление корродирующих металлических и/или металлосодержащих участков производят с использованием трассоискателей, посредством которых осуществляют обнаружение электромагнитного поля, создаваемого вокруг обследуемого участка протекающим по нему током, причем определение дефектных участков силовых элементов конструкций производят с использованием приемного приспособления трассоискателей, а определение дефектных участков остальных элементов конструкций производят путем подключения генератора к конструкциям, возбуждения в них электромагнитных колебаний и определения силы магнитного поля по фиксируемой громкости звука в приемном приспособлении трассоискателей, при этом после окончания работ по выявлению корродирующих металлических и/или металлосодержащих участков генератор используют в качестве указанного силового источника постоянного тока силового блока формирователя защитных потенциалов комплекса антикоррозионной катодной защиты.
Земляные работы по обнажению подлежащих ремонту, и/или реконструкции, и/или восстановлению участков производят вручную при исключении прорыва в забой газов, воды или содержимого выгребных ям.
При производстве земляных работ по обнажению подлежащих ремонту, и/или реконструкции, и/или восстановлению участков принимают меры, исключающие удары и сотрясения грунта, после чего на участках вскрытия возводят временные несущие конструкции, к которым прикрепляют подлежащие ремонту, и/или реконструкции, и/или восстановлению участки конструкций по мере их обнажения, а после окончания работ по ремонту, и/или реконструкции, и/или восстановлению временные несущие конструкции демонтируют и осуществляют обратную засыпку.
При производстве земляных работ могут осуществлять крепление стенок выработок в грунте распорными конструкциями, включающими монтажные металлические стойки, по крайней мере одну из которых используют в качестве электрода и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
При производстве земляных работ осуществляют отвод грунтовых вод и/или искусственное водопонижение с использованием вертикальных металлических иглофильтров, причем после окончания работ по осушению и/или водопонижению по крайней мере один иглофильтр оставляют в грунте и используют в качестве электрода и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
Водопонижение могут осуществлять с применением электроосмоса при помощи иглофильтровой установки, металлических стержней и генератора постоянного тока, причем иглофильтры включают в ветвь цепи с отрицательным полюсом-катодом, а металлические стержни в ветвь электрической цепи с положительным полюсом-анодом, при этом катоды размещают вблизи котлована и/или траншеи, а металлические стержни размещают в грунте рядами параллельно катодам с промежутком между рядами 0,8-3,1 м и между стержнями 1,0-3,5 м, при этом после завершения водопонижения по крайней мере один металлический элемент иглофильтровой установки оставляют в грунте и используют в качестве электрода и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
При производстве земляных работ в сильноводонасыщенных грунтах могут производить искусственное закрепление грунтов замораживанием, для чего по периметру выработки в грунте погружают термосваи с шагом 1-3 м, в которые подают хладагент, причем после завершения работ по искусственному закреплению по крайней мере одну термосваю оставляют в грунте и используют в качестве одного из электродов и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
При производстве земляных работ в песчаных и сильнотрещиноватых скальных грунтах могут осуществлять искусственное закрепление грунтов битумизацией или силикатизацией с использованием металлических трубчатых инъекторов, по крайней мере, один из которых после завершения работ по закреплению грунта используют в качестве электрода и/или анодного заземлителя комплекса антикоррозионной катодной защиты.
Между преобразующей подстанцией, объектами защиты, анодным заземлителем и электродами в грунте выполняют желобы или трубы, внутри которых прокладывают кабели и измерительные цепи.
При ремонте, и/или реконструкции, и/или восстановлении периодически осуществляют очистку внутренних стенок трубопроводов посредством вращающихся скребков, и/или разделителей, и/или полых шаровых тел из синтетической резины, которые пропускают по участкам трубопроводов.
Обратную засыпку котлованов и/или траншей осуществляют этапами, причем на первом этапе обнаженные участки трубопроводов и элементов конструкций засыпают на высоту, превышающую на 0,3-0,5 м шелыгу конструкции с оставлением участков стыков и мест расположения запорной и регулировочной арматуры незасыпанными, после чего производят испытания трубопроводов на герметичность и прочность, а затем осуществляют остальную часть обратной засыпки, в процессе которой грунт между уложенной конструкцией и стенками выработки послойно уплотняют, а после окончания работ по обратной засыпке производят повторные испытания трубопроводов и сетей. ЫЫЫ14
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ГАЗОПРОВОДОВ И/ИЛИ ГАЗОКОНДЕНСАТОПРОВОДОВ, ИХ ИНЖЕНЕРНОГО ОБУСТРОЙСТВА И КОМПЛЕКСА ОБЪЕКТОВ ПО ДОБЫЧЕ И ТРАНСПОРТИРОВКЕ ГАЗА И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ И/ИЛИ РЕМОНТА, И/ИЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ, И/ИЛИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГАЗОПРОВОДОВ, И/ИЛИ ГАЗОКОНДЕНСАТОПРОВОДОВ И ИХ ИНЖЕНЕРНОГО ОБУСТРОЙСТВА | 1995 |
|
RU2053432C1 |
| СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗАГЛУБЛЕННЫХ В ГРУНТ И/ИЛИ ПОДЗЕМНЫХ, И/ИЛИ ПОДВОДНЫХ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ИХ ИНЖЕНЕРНОГО ОБУСТРОЙСТВА И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ И/ИЛИ РЕМОНТА, И/ИЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ, И/ИЛИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗАГЛУБЛЕННЫХ В ГРУНТ И/ИЛИ ПОДЗЕМНЫХ, ИЛИ ПОДВОДНЫХ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ИНЖЕНЕРНОГО ОБУСТРОЙСТВА | 1995 |
|
RU2075573C1 |
| СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ НЕФТЕСБОРА И ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ | 2006 |
|
RU2303122C1 |
| СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ НЕФТЕСБОРА И ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ | 2015 |
|
RU2593855C1 |
| СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ НЕФТЕСБОРА И ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ | 2015 |
|
RU2588916C1 |
| АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ГРУППЫ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ | 2010 |
|
RU2440442C1 |
| ТРУБА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТЕПРОДУКТА | 2009 |
|
RU2453758C2 |
| УСТРОЙСТВО КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ ГАЗОПРОВОДОВ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ | 2009 |
|
RU2394943C1 |
| СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА ТРУБОПРОВОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2024 |
|
RU2824887C1 |
| СПОСОБ СОВМЕСТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИНЫ И НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ТРУБОПРОВОДА | 2006 |
|
RU2303123C1 |
Использование: строительство, эксплуатация и ремонт трубопроводов. Сущность изобретения: при строительстве трубопроводов для транспортирования нефти, жидких нефтепродуктов и газоконденсатов, их ремонте или эксплуатации для защиты их от коррозии вблизи металлосодержащих объектов погружают в грунт анодный заземлитель, электрод сравнения и вспомогательный электрод. На защищаемом объекте, электроде сравнения и вспомогательном электроде замеряют величины потенциалов, и на преобразующей подстанции формирователь защитных потенциалов создает необходимую разность потенциалов между защищаемым объектом и анодным заземлителем. 91 з.п. ф-лы, 15 ил.
0,5 м шелыгу конструкции с оставлением участков стыков и мест расположения запорной и регулировочной арматуры незасыпанными, после чего производят испытания трубопровода на герметичность и прочность, а затем осуществляют остальную часть обратной засыпки, в процессе которой грунт между уложенной конструкцией и стенками выработки послойно уплотняют, а после окончания работ по обратной засыпке производят повторно испытания трубопроводов и сетей.
| Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
| Силаш А.П | |||
| Добыча и транспорт нефти и газа .- М.: Недра, 1980, ч | |||
| II, с | |||
| Способ получения бензидиновых оснований | 1921 |
|
SU116A1 |
| Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
| Справочник по проектированию магистральных трубопроводов/Под ред | |||
| Дорцаняна А.К | |||
| -Л.: Недра, Л.О., 1977, с | |||
| Способ обмыливания жиров и жирных масел | 1911 |
|
SU500A1 |
