Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Объекты нефтяной и газовой промышленности arrow РД 153-39.4-039-99  
20.09.2018
    
РД 153-39.4-039-99

Министерство топлива и энергетики
Российской Федерации

АК «Транснефть»

Согласовано:

Госгортехнадзором
России

письмо № 03-35/277

от 12.05.1999 г.

Утверждено:

Приказом Министерства
то
плива и энергетики
Российской Федерации

от 12.08.1999 г. № 274

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

Нормы проектирования
электрохимической защиты
магистральных трубопроводов
и площадок
МН

РД 153-39.4-039-99

Москва 1999

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН АО «ВНИИСТ», ТОО «КоррОлл» и ОАО «Гипротрубопровод»

ВНЕСЕН АК «Транснефть»

2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Министерства топлива и энергетики Российской федерации от 12.08.1999 г. № 274.

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Редакционная комиссия: Н.П. Глазов, К. Шамшетдинов, Н.Н. Глазов (АО «ВНИИСТ»), О.Н. Насонов (ОАО «Гипротрубопровод»), В. Миронов, В. Радченко (АК «Транснефть»), Ю.А. Додонов, С. Мокроусов, Н.Е. Пашков, Р. Стандрик, А.И. Соваренко, (Госгортехнадзор России), В. Полшков, Р. Поспелов (Минтопэнерго Российской Федерации).

Замечания и предложения направлять по адресу: 105187, Москва, Окружной пр., 19, АО ВНИИСТ, Центр противокоррозионной защиты и диагностики, проф. Глазову Н.П.

СОДЕРЖАНИЕ

 TOC o "2-3" h z "Заголовок 1;1" 1 Область применения. 2 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000320036000000

2 Нормативные ссылки. 2 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000320037000000

3 Основные требования к проектированию установок электрохимической защиты.. 2 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000320038000000

4 Расчет электрических характеристик защищаемых объектов. 5 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000320039000000

5 Расчет параметров установок катодной защиты трубопроводов. 10 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000330030000000

6 Расчет параметров анодных заземлений. 16 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000330031000000

7 Протекторная защита. 26 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000330032000000

8 Расчет параметров дренажной защиты.. 32 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000330033000000

9 Расчет и проектирование совместной защиты многониточных трубопроводов. 36 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000330034000000

10 Особенности проектирования электрохимической защиты трубопроводов и площадок магистральных нефтепроводов. 38 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000330035000000

11 Особенности проектирования электрохимической защиты переходов магистральных нефтепроводов через водные преграды, железные и автомобильные дороги. 40 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000330036000000

Приложение А. Термины и понятия, используемые в Нормах. 42 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000330038000000

Приложение Б. Обозначения основных величин, используемых при расчете и проектировании электрохимической защиты.. 43 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000340030000000

Приложение В. Принятые сокращения терминов. 46 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000340032000000

Приложение Г. Перечень типовых проектов по электрохимической защите подземных трубопроводов от коррозии. 46 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000340034000000

Приложение Д. Методика расчета коэффициентов экранирования заземлителей. 47 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000D0000005F0054006F006300360037003800380039003000340036000000

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

Нормы проектирования
электрохимической защиты
магистральных трубопроводов и площадок
МН

Дата введения 1999-10-01

1 Область применения

1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает требования к проектированию и расчету параметров электрохимической защиты магистральных нефтепроводов, подземных металлических сооружений насосных станций и других сооружений, входящих в состав магистрального нефтепровода.

2 Нормативные ссылки

2.1 В настоящих нормах использованы ссылки на следующие документы:

ГОСТ 9.602-89. ЕСЗКС. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии.

ГОСТ 25812-83. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.

ГОСТ Р 51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.

СНиП 11-01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений.

СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы.

СНиП III-42-80*. Трубопроводы магистральные. Правила производства и приемки работ.

СП 11-101-95. Порядок разработки, согласования, утверждения и состава обоснований инвестиций строительства предприятий, зданий и сооружений.

ПУЭ-76. Правила устройства электроустановок.

При разработке «Норм» были использованы следующие НТД:

·       Инструкция по проектированию и расчету электрохимической защиты магистральных трубопроводов и промысловых объектов ВСН 2-106-78 / Миннефтегазстрой.

·       Рекомендации по электрохимической защите многониточных магистральных трубопроводов от подземной коррозии. Р 550-84. - ВНИИСТ.

3 Основные требования к проектированию установок электрохимической защиты

3.1 Проектирование электрохимической защиты (ЭХЗ) от коррозии магистральных трубопроводов осуществляется в соответствии с требованиями:

·       ГОСТ Р 51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.

·       ГОСТ 9.602. ЕС ЗКС. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии.

·       Действующих строительных норм и правил.

·       Настоящих Норм.

3.2 При разработке и реализации проекта ЭХЗ необходимо учитывать следующие основные положения:

·       Разработка проекта ЭХЗ для вновь строящихся трубопроводов и подземных коммуникаций выполняется одновременно с проектированием всего объекта. Этапы проектирования определяются СНиП 11-01-95 и СП 11-101-95. Для существующих трубопроводов допускается выполнение проектных работ по реконструкции и техническому перевооружению действующей системы ЭХЗ в одну стадию - рабочий проект.

·       Проектная организация должна иметь лицензию Госгортехнадзора России на право проектирования магистральных трубопроводных систем.

·       Проектная организация обязана осуществлять авторский надзор в период строительства.

·       Защита от коррозии должна быть выполнена комплексно: изоляционными покрытиями и катодной поляризацией независимо от коррозионной агрессивности грунтов.

·       При параллельной прокладке действующих и проектируемых трубопроводов одного назначения или трубопроводов, принадлежащих одному ведомству, а также для коммуникаций площадок применяется, как правило, совместная электрохимическая защита. Совместная ЭХЗ осуществляется также в случаях, когда имеется вредное влияния катодной поляризации одних сооружений на другие. Схему совместной защиты выбирает проектная организация, на основе технических, электрических и коррозионных характеристик объектов.

·       Расчет параметров работы установок ЭХЗ выполняется с учетом прогнозирования их изменений во времени по сметодикам, изложенными в настоящих Нормах. Расчет параметров ЭХЗ действующих трубопроводов следует производить с учетом результатов комплексного обследования этих трубопроводов.

·       При разработке ТЭО (проекта) электрохимической защиты от коррозии необходимо предусматривать резерв (до 10 %) оборудования, кабельной продукции и основных материалов.

·       Проектная организация должна выбрать тип, конструкцию и материалы изоляционных покрытий, средства ЭХЗ, изолирующие соединения, контрольно-измерительные пункты (КИП), шунтирующие перемычки и другое противокоррозионное оборудование с учетом наличия на них сертификатов качества или технических условий, согласованных с Госгортехнадзором России.

3.3 Проектная организация в соответствии с техническим заданием определяет комплекс изыскательских работ и электрометрических исследований для получения исходных данных для проектирования.

3.4 В состав комплекса изыскательских работ и электрометрических исследований для вновь строящихся трубопроводов включаются следующие основные виды работ:

·       Выбор мест размещения установок ЭХЗ.

·       Инструментальная или визуальная съемка на местности площадок для размещения элементов установок электрохимической защиты (станции катодной и дренажной защиты, протекторы, анодные заземления, трассы кабельных и воздушных ЛЭП).

·       Измерения удельного электрического сопротивления грунтов вдоль трассы трубопровода с шагом 100 м.

·       Геофизические исследования (в том числе, при необходимости, вертикальные электрические зондирования) на площадках размещения анодных заземлений.

·       Определение наличия и параметров блуждающих токов в земле по трассе проектируемого трубопровода или на площадке проектируемого объекта.

·       Обследование источника блуждающих токов (замеры потенциалов «рельс-земля», сбор материалов по размещению дроссель-трансформаторов, тяговых подстанций, тяговых нагрузок и т.д.).

·       Выбор источников электроснабжения установок ЭХЗ и получение технических условий на подключение к ним.

·       Согласование конструкции и мест размещения глубинных анодных заземлении (территориальными органами Госсанэпиднадзора, Гидрогеологическое управление и др.).

·       Согласования со службами эксплуатации железной дороги подключения средств дренажной защиты.

·       Сбор статистических данных о коррозионных повреждений на соседних стальных подземных трубопроводах.

3.5 При разработке проектной документации на реконструкцию или техническое перевооружение действующих систем ЭХЗ в объем электрометрических исследований, кроме работ, перечисленных в п. 3.4, следует включать следующие работы:

·       Измерение параметров работы существующих средств ЭХЗ (станций катодной и дренажной защиты, протекторных установок).

·       Измерение разности потенциалов «сооружение - земля» при включенных и выключенных установках ЭХЗ во всех КИП-ах.

·       Определение протяженности защитных зон катодных станций при различных режимах их работы.

·       Определение защищенности трубопровода, включая сплошные измерения по трассе методом выносного электрода.

·       Установка опытных средств ЭХЗ.

·       Определение возможного вредного влияния катодной поляризации на смежные сооружения.

·       Поиск дефектов в изоляционном покрытии.

·       Оценка качества изоляционного покрытия на различных участках трубопровода и разработка рекомендаций по его ремонту.

3.6 На предпроектных стадиях (Декларация о намерениях, Обоснования инвестиций) должны быть решены следующие задачи:

·       Выбор конструкции и материалов изоляционного покрытия трубопровода.

·       Выбор типа и определение количества средств ЭХЗ.

·       Рекомендация наиболее рационального варианта системы ЭХЗ в целом, включая отдельные элементы (анодные заземлители, контрольно-измерительные пункты, блоки совместной защиты и др.).

·       Определение источника электроснабжения средств ЭХЗ.

3.7 В состав ТЭО (проект) должна быть включена следующая документация:

·       Сокращенный план трассы проектируемого трубопровода или план проектируемых подземных коммуникаций с размещением устройств ЭХЗ и источников блуждающих токов.

·       Принципиальные установочные схемы устройств, принятых для электрохимической защиты от коррозии.

·       Пояснительная записка и ведомость потребности в оборудовании и материалах (Выбор системы ЭХЗ и ее комплектация должны проводиться на основе расчетов с оптимизацией затрат).

3.8 Рабочая документация должна содержать:

·       Сокращенный план трассы проектируемого трубопровода с нанесенными линейными сооружениями (трубопроводами, кабелями, линиями электропередачи и др.), с проектируемыми и существующими устройствами ЭХЗ.

·       Планы размещения проектируемых устройств ЭХЗ с привязкой мест расположения УКЗ, УДЗ, протекторов, анодных заземлений, соединительных дренажных линий и линий электроснабжения.

·       Пункты подключения кабеля к подземным трубопроводам и источникам блуждающих токов должны быть привязаны к постоянным ориентирам и к пикетам.

·       План инженерных сетей подземных коммуникаций с размещением проектируемых устройств ЭХЗ.

·       Ведомость размещения контрольно-измерительных пунктов.

·       Принципиальные монтажные схемы средств ЭХЗ.

·       Установочные чертежи.

·       Спецификацию оборудования и ведомость материалов.

При разработке рабочей документации рекомендуется использовать типовые проекты, перечень которых приведен в приложении Г.

4 Расчет электрических характеристик защищаемых объектов

4.1 Электрические характеристики защищаемых объектов являются основными параметрами, определяющими величину и распределение защитного тока. К ним относятся следующие первичные электрические параметры:

·       переходное сопротивление, Rп, Ом·м2 и

·       продольное сопротивление, Rт, Ом/м.

4.2 Исходные данные длят определения электрических характеристик защищаемых объектов:

·       диаметр трубопровода, Dт, м;

·       толщина стенки трубы, δт, мм;

·       марка стали трубы;

·       сопротивление изоляции, Rиз, Ом·м2;

·       удельное электрическое сопротивление грунта, ρг, Ом·м;

·       глубина укладки трубопровода, Hт, м.

4.2.1 Диаметр трубопровода, толщину стенки трубы, марку стали трубы и глубину ее укладки определяют по проектной документации.

4.2.2 Сопротивление изоляции для вновь строящихся и реконструируемых трубопроводов определяют в зависимости от типа изоляции по таблице 4.1.

Указанные в данной таблице значения сопротивления изоляции могут приниматься в расчет электрических параметров защищаемых объектов только при условии введения в проект процедуры контроля состояния изоляции законченных строительством участков трубопроводов катодной поляризацией с соответствии с методикой ГОСТ Р 51164.

4.2.3 Сопротивление изоляции эксплуатируемых трубопроводов определяют по параметрам электрохимической защиты.

4.2.4 Удельное электрическое сопротивление грунта на глубине укладки трубопровода определяется по данным изысканий. Измерения проводят через каждые 100 м и дополнительно во всех местах понижения рельефа (овраги, реки, ручьи, заболоченные участки и тому подобное).

4.3 Основными вторичными электрическими параметрами трубопровода являются постоянная распространения тока и входное или характеристическое сопротивление, которые вычисляют через переходное и продольное сопротивления.

Таблица 4.1

Сопротивление изоляции на законченных строительством участках трубопровода при температуре выше 273 К (0 °С)

Тип покрытия

Сопротивление изоляции, Ом·м2, не менее

Покрытия усиленного типа

 

Трех-, двухслойное полимерное покрытие на основе термореактивных смол и полиолефина; покрытие на основе термоусаживающихся материалов

3·105

Все остальные покрытия усиленного типа кроме мастичных и полимерно-битумных

1·105

Мастичные и полимерно-битумные покрытия

5·104

Все покрытия нормального типа

5·104

4.3.1 Продольное сопротивление

4.3.1.1 Продольное сопротивление трубопровода рассчитывают по формуле:

 [Ом/м],                                           (4.1)

где ρт  - удельное сопротивление материала трубы, Ом·мм2/м (определяется в зависимости от марки стали по таблице 4.4);

Dт - диаметр трубопровода, м;

δт  - толщина стенки трубопровода, мм.

4.3.1.2 Продольное сопротивление стальных трубопроводов (Rт), имеющих стандартные размеры в практике строительства магистральных трубопроводов и удельное электрическое сопротивление трубной стали, равное 0,245 Ом·мм2/м, определяют по таблицам 4.2 и 4.3.

4.3.1.3 При изменении толщины стенки трубы в зоне действия установки электрохимической защиты расчет продольного сопротивления производят по средней ее величине, определяемой по формуле:

 [мм],                                           (4.2)

где l1 - длина участка трубопровода с толщиной стенки δт1, м;

l2 - то же с толщиной стенки δт2, м.

Таблица 4.2

Продольное сопротивление трубопровода

Диаметр трубы

Продольное сопротивление трубопровода (Rт·10-6, Ом/м) при различной толщине стенки трубы (δт, мм))

(Dт), м

4

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

9,5

0,146

137

111

101

92,6

86,1

82,0

75,1

70,7

 

 

 

0,152

132

106

98,8

89,1

82,5

76,9

72,0

67,7

 

 

 

0,159

126

101

92,4

85,0

78,7

73,3

68,7

64,6

 

 

 

0,168

119

95,7

87,3

80,3

74,3

69,2

64,8

61,0

 

 

 

0,180

111

89,2

81,3

74,7

69,2

64,4

60,3

56,7

 

 

 

0,194

103

82,6

75,3

69,2

64,0

59,6

55,8

52,4

 

 

 

0,219

90,7

73,2

66,5

61,1

56,5

52,6

49,2

46,2

 

 

 

0,245

80,9

65,0

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: