ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 2 (58), 2020


Разработка алгоритма оптимального размещения средств электрохимической защиты подземных стальных газопроводов


Медведева О. Н., Асташев С. И., Мелькумов В. Н.


Медведева О. Н., д-р техн. наук, проф. кафедры теплогазоснабжения, вентляции, водообеспечения и прикладной гидрогазодинамики, Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю. А., Россия, г. Саратов, тел.: (8452)99-88-93, e-mail: medvedeva-on@mail.ru

Асташев С. И., аспирант кафедры теплогазоснабжения, вентляции, водообеспечения и прикладной гидрогазодинамики, Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю. А., Россия, г. Саратов

Мелькумов В. Н., д-р. техн. наук, проф. кафедры теплогазоснабжения и нефтегазового дела, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: (473)271-53-21, e-mail: teplosnab_kaf@vgasu.vrn.ru

 
 
Постановка задачи. Рассматривается процесс комплексного периодического коррозионного обследования с целью оценки эффективности и повышения эксплуатационной надежности системы противокоррозионной защиты на примере внутриплощадочных технологических сетей компрессорного цеха Елшанской станции подземного хранения газа (СПХГ).
Результаты. Произведена оценка технического состояния средств электрохимической защиты, уровня активной защиты и технического состояния отдельных элементов трубопроводов Елшанской СПХГ, определена защищенность объекта по протяженности и во времени, выявлены зоны негативного влияния постоянных и блуждающих токов. Предложен метод определения оптимального количества и мест размещения станций катодной защиты на примере площадки СПХГ.
Выводы. По результатам исследований предложен способ наладки, обеспечивающий оптимальный технологический режим работы средств электрохимической защиты, разработаны предложения по обеспечению эффективности диагностики и безопасности дальнейшей эксплуатации газораспределительных трубопроводов. Реализация данного подхода при проектировании средств электрохимической защиты позволит существенно снизить энергозатраты при эксплуатации.
 
Ключевые слова: подземное хранилище газа, системы противокоррозионной защиты, газопровод, постоянный ток, блуждающий ток, безопасность.


DOI: 10.36622/VSTU.2020.58.2.001

 

Библиографический список

1. Агиней, Р. В. Актуальные вопросы защиты от коррозии длительно эксплуатируемых магистральных газонефтепроводов / Р. В. Агиней, Ю. В. Александров. — СПб.: Недра, 2012. — 394 с. 
2. Баясанов, А. Б. Расчет и проектирование городских газовых сетей среднего и высокого давления / Д. Б. Баясанов, З. Я. Быкова. — М.: Стройиздат, 1972. — 207 с. 
3. Иоссель, Ю. Я. Математические методы расчета электрохимической коррозии и защиты металлов / Ю. Я. Иоссель, Г. Э. Кленов. — М.: Металлургия, 1984. — 272 с. 
4. Карнавский, Е. Л. Обеспечение защищенности объекта магистрального транспорта газа за счет проведения компенсационных мероприятий / Е. Л. Карнавский, С. А. Никулин // Газовая промышленность. — 2016. — № S737. — С. 14—18. 
5. Киселев, В. Г. Основные принципы проектирования катодной защиты подземных металлических сооружений / В. Г. Киселев // Научно-технические ведомости СПбГПУ. — 2011. — № 4. — С. 111—116. 
6. Кравцов, В. В. Комплексное обследование коррозионного состояния подземных трубопроводов / В. В. Кравцов, А. В. Старочкин, И. Г. Блинов. — Уфа: Уфим. гос. нефт. техн. ун-т, 2012. — 119 с. 
7. Кривцов, А. О. Аппаратно-программный комплекс управления противокоррозионной защитой магистрального трубопровода / А. О. Кривцов, Н. Ф. Карнаухов // Вестник ДГТУ. — 2010. — Т. 10. — № 6. — С. 881—889. 
8. Лурье, М. В. Подземное хранение газа / М. В. Лурье, А. С. Дидковская, Д. В. Варчев, Н. В. Яковлева. — М.: Нефть и газ, 2004. — 172 с. 
9. Марухин, Д. Н. Современные материалы и эффективное оборудование — основа надежной защиты газопроводов от коррозии / Д. Н. Марухин, О. И. Осипова, М. В. Павлутин // ГАЗ РОССИИ. — 2009. — № 1. — С. 38—41. 
10. Марянин, В. В. Концепция системы коррозионного мониторинга объектов газотранспортной системы / В. В. Марянин, Е. Л. Карнавский // Коррозия «Территории «НЕФТЕГАЗ». — 2016. — № 1. — С. 58—60. 
11. Павлутин, М. В. Электрохимическая защита от коррозии подземных и подводных металлических конструкций / М. В. Павлутин, Н. Г. Петров, О. В. Вовк. — Москва: СОПКОР, 2017. — 408с. 
12. Палашов, В. В. Расчет полной катодной защиты / В. В. Палашов. — М.: Недра, 1988. — 136 с. 
13. Подземное хранение газа. Проблемы и перспективы. — М.: ВНИИГАЗ, 2008. — 477 с. 
14. Смирнов, В. А. Технико-экономическое обоснование схем газоснабжения / В. А. Смирнов. — М.: Стройиздат, 1964. — 220 с. 
15. Сухарев, М. Г. Резервирование систем магистральных трубопроводов / М. Г. Сухарев, В. Р. Старовский. — М.: Недра, 1987. — 168 с. 
16. Технический отчет ГМП-ГПХГ-ТТ-2346-УТПЗ-ТО-2019 по результатам комплексного периодического коррозионного обследования объектов, эксплуатируемых Елшанским УПХГ ООО «Газпром ПХГ». — М., 2019. — 358 с. 
17. Ткаченко, В. Н. Методы расчета и проектирования электрохимической защиты трубопроводных сетей от подземной коррозии / В. Н. Ткаченко. — М.: ВНИИОЭНГ. — Деп.6.04.88. — № 1532-НГ. — 137 с. 
18. Ткаченко, В. Н. Электрохимическая защита трубопроводных сетей / В. Н. Ткаченко. — М.: Стройиздат, 2004. — 320 с. 
19. Шурайц, А. Л. Применение рациональной схемы размещения средств электрохимической защиты подземных стальных газопроводов от коррозии / А. Л. Шурайц, М. В. Павлутин, Г. И. Зубаилов // Нефтегазовое дело. — 2009. — Т. 7. — № 2.— С. 169—172. 
20. Ashworth, V. Cathodic protection: theory and practice / V. Ashworth, C. J. L. Booker. — Chichester: Published for the Institution of Corrosion Science and Technology, Birmingham, by Ellis Horwood. — New York: Halsted Press, 1986. — 357 p. 
21. Brenna, A. Monitoring cathodic protection of buried pipeline by means of a potential probe with an embedded zinc reference electrode / A. Brenna, L. Lazzari, M. Pia Pedeferri, M. Ormellese // Materials & Design. — 2017. — Volume 114. — P. 194—201. — https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.11.089. 
22. Qian, S. Accelerated corrosion of pipeline steel and reduced cathodic protection effectiveness under direct current interference/ Shan Qian, Y. Frank Cheng// Construction and Building Materials. — 2017. — Volume 148. — P. 675—685. — https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.024. 
23. Roberge, P. R. Handbook of Corrosion Engineering / P. R. Roberge. — McGraw-Hill: New York, 1999. — 1128 p. 
24. Stears, C. D. Use of Coupons to Monitor Cathodic Protection of an Underground Pipeline / C. D. Stears, O. C. Moghissi, L. Bone III // Materials Performance. — 1998. — № 37 (2). — Р. 23—31. 
25. Wang, W. A mathematical model of crevice corrosion for buried pipeline with disbonded coatings under cathodic protection/ Wenhe Wang, Kuiling Shen, Jun Yi, Qingsheng Wang // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. — 2016. — Vol. 41. — P. 270—281. — https://doi.org/10.1016/j.jlp.2016.03.024. 

 
 

Ссылка для цитирования

Медведева, О. Н. Разработка алгоритма оптимального размещения средств электрохимической защиты подземных стальных газопроводов  / О. Н. Медведева, С. И. Асташев, В. Н. Мелькумов // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2020. - № 2 (58). - С. 9-19. - DOI: 10.36622/VSTU.2020.58.2.001.

 
 
 
 

English version 

 

Development of an Optimal Placement Algorithm for Electrochemical Protection of Underground Steel Gas Pipelines

Medvedeva O. N., Astashev S. I., Mel'kumov V. N. 
 
 

Medvedeva O. N., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Heat and Gas Supply, Ventilation, Water Supply and Applied Hydro and Gas Dynamics, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov, Russia, Saratov, tel.: (8452)99-88-93, e-mail: medvedeva-on@mail.ru

Astashev S. I., PhD student of the Dept. of Heat and Gas Supply, Ventilation, Water Supply and Applied Hydro and Gas Dynamics, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov, Russia, Saratov

Mel'kumov V. N.,  D.Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Heat and Gas Supply and Oil and Gas Business, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: (473)271-53-21, e-mail: teplosnab_kaf@vgasu.vrn.ru


 
Statement of the problem. The paper considers the process of complex periodic corrosion inspection in order to assess the effectiveness and improve the operational reliability of the corrosion protection system using the example of on-site technological networks of the underground gas storage Yelshanskaya. 
Results. The technical condition of the electrochemical protection tools, the level of active protection and the technical condition of pipelines of the underground gas storage were assessed, the object was protected by its length and time, and zones of negative influence of constant and stray currents were identified. A method is proposed for determining the optimal number and locations of cathodic protection stations. 
Conclusions. Based on the research results, a commissioning method is proposed that provides the optimal technological mode of operation of electrochemical protection tools. Proposals have been developed to ensure the effectiveness of diagnostics and safety of further operation of gas distribution pipelines. The implementation of this approach in the design of electrochemical protection means facilities might lead to a significant reduction in energy consumption during operation.
 
Keywords: underground gas storage, anticorrosive protection systems, gas pipeline, direct current, stray current, safety. 


DOI: 10.36622/VSTU.2020.58.2.001

References

1. Aginei, R. V. Aktual'nye voprosy zashchity ot korrozii dlitel'no ekspluatiruemykh magistral'nykh gazonefteprovodov / R. V. Aginei, Yu. V. Aleksandrov. — SPb.: Nedra, 2012. — 394 s. 
2. Bayasanov, A. B. Raschet i proektirovanie gorodskikh gazovykh setei srednego i vysokogo davleniya / D. B. Bayasanov, Z. Ya. Bykova. — M.: Stroiizdat, 1972. — 207 s. 
3. Iossel', Yu. Ya. Matematicheskie metody rascheta elektrokhimicheskoi korrozii i zashchity metallov / Yu. Ya. Iossel', G. E. Klenov. — M.: Metallurgiya, 1984. — 272 s. 
4. Karnavskii, E. L. Obespechenie zashchishchennosti ob'ekta magistral'nogo transporta gaza za schet provedeniya kompensatsionnykh meropriyatii / E. L. Karnavskii, S. A. Nikulin // Gazovaya promyshlennost'. — 2016. — № S737. — S. 14—18. 
5. Kiselev, V. G. Osnovnye printsipy proektirovaniya katodnoi zashchity podzemnykh metallicheskikh sooruzhenii / V. G. Kiselev // Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU. — 2011. — № 4. — S. 111—116. 
6. Kravtsov, V. V. Kompleksnoe obsledovanie korrozionnogo sostoyaniya podzemnykh truboprovodov / V. V. Kravtsov, A. V. Starochkin, I. G. Blinov. — Ufa: Ufim. gos. neft. tekhn. un-t, 2012. — 119 s. 
7. Krivtsov, A. O. Apparatno-programmnyi kompleks upravleniya protivokorrozionnoi zashchitoi magistral'nogo truboprovoda / A. O. Krivtsov, N. F. Karnaukhov // Vestnik DGTU. — 2010. — T. 10. — № 6. — S. 881—889. 
8. Lur'e, M. V. Podzemnoe khranenie gaza / M. V. Lur'e, A. S. Didkovskaya, D. V. Varchev, N. V. Yakovleva. — M.: Neft' i gaz, 2004. — 172 s. 
9. Marukhin, D. N. Sovremennye materialy i effektivnoe oborudovanie — osnova nadezhnoi zashchity gazoprovodov ot korrozii / D. N. Marukhin, O. I. Osipova, M. V. Pavlutin // GAZ ROSSII. — 2009. — № 1. — S. 38—41. 
10. Maryanin, V. V. Kontseptsiya sistemy korrozionnogo monitoringa ob'ektov gazotransportnoi sistemy / V. V. Maryanin, E. L. Karnavskii // Korroziya «Territorii «NEFTEGAZ». — 2016. — № 1. — S. 58—60. 
11. Pavlutin, M. V. Elektrokhimicheskaya zashchita ot korrozii podzemnykh i podvodnykh metallicheskikh konstruktsii / M. V. Pavlutin, N. G. Petrov, O. V. Vovk. — Moskva: SOPKOR, 2017. — 408s. 
12. Palashov, V. V. Raschet polnoi katodnoi zashchity / V. V. Palashov. — M.: Nedra, 1988. — 136 s. 
13. Podzemnoe khranenie gaza. Problemy i perspektivy. — M.: VNIIGAZ, 2008. — 477 s. 
14. Smirnov, V. A. Tekhniko-ekonomicheskoe obosnovanie skhem gazosnabzheniya / V. A. Smirnov. — M.: Stroiizdat, 1964. — 220 s. 
15. Sukharev, M. G. Rezervirovanie sistem magistral'nykh truboprovodov / M. G. Sukharev, V. R. Starovskii. — M.: Nedra, 1987. — 168 s. 
16. Tekhnicheskii otchet GMP-GPKhG-TT-2346-UTPZ-TO-2019 po rezul'tatam kompleksnogo periodicheskogo korrozionnogo obsledovaniya ob'ektov, ekspluatiruemykh Elshanskim UPKhG OOO «Gazprom PKhG». — M., 2019. — 358 s. 
17. Tkachenko, V. N. Metody rascheta i proektirovaniya elektrokhimicheskoi zashchity truboprovodnykh setei ot podzemnoi korrozii / V. N. Tkachenko. — M.: VNIIOENG. — Dep.6.04.88. — № 1532-NG. — 137 s. 
18. Tkachenko, V. N. Elektrokhimicheskaya zashchita truboprovodnykh setei / V. N. Tkachenko. — M.: Stroiizdat, 2004. — 320 s. 
19. Shuraits, A. L. Primenenie ratsional'noi skhemy razmeshcheniya sredstv elektrokhimicheskoi zashchity podzemnykh stal'nykh gazoprovodov ot korrozii / A. L. Shuraits, M. V. Pavlutin, G. I. Zubailov // Neftegazovoe delo. — 2009. — T. 7. — № 2.— S. 169—172. 
20. Ashworth, V. Cathodic protection: theory and practice / V. Ashworth, C. J. L. Booker. — Chichester: Published for the Institution of Corrosion Science and Technology, Birmingham, by Ellis Horwood. — New York: Halsted Press, 1986. — 357 p. 
21. Brenna, A. Monitoring cathodic protection of buried pipeline by means of a potential probe with an embedded zinc reference electrode / A. Brenna, L. Lazzari, M. Pia Pedeferri, M. Ormellese // Materials & Design. — 2017. — Volume 114. — P. 194—201. — https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.11.089. 
22. Qian, S. Accelerated corrosion of pipeline steel and reduced cathodic protection effectiveness under direct current interference/ Shan Qian, Y. Frank Cheng// Construction and Building Materials. — 2017. — Volume 148. — P. 675—685. — https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.024. 
23. Roberge, P. R. Handbook of Corrosion Engineering / P. R. Roberge. — McGraw-Hill: New York, 1999. — 1128 p. 
24. Stears, C. D. Use of Coupons to Monitor Cathodic Protection of an Underground Pipeline / C. D. Stears, O. C. Moghissi, L. Bone III // Materials Performance. — 1998. — № 37 (2). — P. 23—31. 
25. Wang, W. A mathematical model of crevice corrosion for buried pipeline with disbonded coatings under cathodic protection/ Wenhe Wang, Kuiling Shen, Jun Yi, Qingsheng Wang // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. — 2016. — Vol. 41. — P. 270—281. — https://doi.org/10.1016/j.jlp.2016.03.024. 



 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS