Защита газопровода от коррозии

Технологическая часть

Выбор системы газоснабжения

Для газоснабжения городов применяют одноступенчатые, двух, трех и многоступенчатые системы газоснабжения.

Выбор количества ступеней давления производятся из следующего: чем выше давление газа в газопроводе, тем меньше его диаметр и стоимость, но усложняется прокладка сети, т.к. необходимо выдерживать большие разрывы до зданий и сооружений, не по всем улицам можно проложить сеть высокого давления. С увеличением количества ступеней давления в системе возрастает число ГРП, но уменьшаются диаметры газопроводов следующих ступеней давления.

Для городов средней величины наиболее целесообразной оказывается двухступенчатая закольцованная система газоснабжения. В этой системе газ к ГРП, хлебозаводам, прачечным, промышленным предприятиям подается по закольцованному газопроводу высокого давления 2-й категории. Остальные бытовые и коммунально-бытовые потребители получают газ из сетей низкого давления.

В проекте производится гидравлический расчет сетей низкого и высокого давлений. Основная задача гидравлического расчета сетей заключается в подборе таких диаметров труб газопроводов, которые бы обеспечили пропуск расчетного количества газа, и при этом полные потери давления на пути от ГРП до конца движения потока в любом направлении от ГРП оказались бы равными принятому для всей сети единому перепаду давления.

Газоснабжение района города представлено в расчете.

Выбор типа и количества ГРП

При проектировании газоснабжения города большое значение имеет правильный выбор количества ГРП, их производительность и размещение.

Принимаем 3 ГРП с нагрузкой 1745 м³/ч каждый. ГРП должны размещаться в центре района его действия и как можно ближе к центру нагрузки района.

Если эти центры не совпадают, ГРП необходимо размещать к центру повышенной нагрузки. При выборе места для ГРП необходимо соблюдать все нормы СНИП и правила безопасности Гостехнадзора по размещению и допустимых расстояний до зданий, сооружений, дорог.

ГРП выполняются по разработанным Мосгазпроектом типовым проектам. ГРП запроектированы для давления на входе 3,6 и 12атм. Производительность ГРП выбирается по производительности регулятора давления.

Исходя из выбранной системы газоснабжения устанавливается необходимое количество ниток, давление на выходе и необходимость измерения расхода газа.

После этого по требуемой производительности каждой нитки и располагаемому перепаду давления выбирают диаметр регулятора давления типа РДУК-2 и его сопло, а по ним подбирают диаметры ГРП, типовые чертежи и привязывают ГРП к местности. На вводах и выходах газа из ГРП устанавливаются колодцы с запорной арматурой.

Газооборудование ГРП

Для снижения давления газа до низкого предусматривается строительство ГРП, которые приняты по типовому проекту 905-01-1 «Пункты газорегуляторные отдельно стоящие для снижения давления газа».

В ГРП по ходу устанавливается следующее оборудование:

1) фильтр

2) предохранительно – запорный клапан (ПЗК)

3) регулятор давления с регулятором управления

4) предохранительно – сбросной клапан

Очистка газа от механических частиц производится в фильтре,     устанавливаемом перед предохранительно – запорным клапаном. Принимаем фильтр Dу 150мм.

Регуляторы давления предназначены для автоматического снижения давления и поддерживания после себя постоянным на заданном уровне независимо от расхода и колебаний давления на входе. Подбираем регулятор давления РДУК-2-100. В качестве управляющего органа регулятора давления применяется регулятор управления КН-2.

Запорный клапан устанавливают до регулятора давления по ходу газа и настраивают на предельно допустимое повышение давления газа за регулятором. Запорный клапан комплектуется с РДУК и подпирается по диаметру условного прохода регулятора. Подбираем предохранительный клапан ПКН-100.

Сбросный клапан предназначен для предотвращения сбрасывания запорного клапана при незначительном повышении давления за регулятором. Подбираем сбросный клапан ПСК-50.

Освещение здания ГРП естественное (через окна) и искусственное (электрическое во взрывобезопасном исполнении). Здание отапливается с местной отопительной установки. Температуру в помещении поддерживают не ниже 5ºС и контролируют комнатным термометром. Вентиляция естественная, обеспечивает трехкратный обмен воздуха в час.

Защита газопровода от коррозии

В зависимости от состава газа, материала трубопровода, условий прокладки и физико-механических свойств грунта газопроводы подвержены в той или иной степени внутренней и внешней коррозии. Коррозия внутренних поверхностей труб в основном зависит от свойств газа. Она обусловлена повышенным содержанием кислорода, влаги, сероводорода и других агрессивных соединений. Борьба с внутренней коррозией сводится к удалению из газа агрессивных соединений, т.е. хорошей его очистке. Значительно большие трудности представляет борьба с коррозией внешних поверхностей труб, уложенных в грунт, т.е. с почвенной коррозией. Почвенную коррозию по своей природе разделяют на химическую, электрохимическую и электрическую.

Химическая коррозия возникает от действия на металл различных газов и жидких не электролитов. При действии на металл химических соединений на его поверхность образуется пленка, состоящая из продуктов коррозии. Если образующаяся пленка не растворяется, имеет достаточную плотность и эластичность, а также хорошо слеплена с металлом, то коррозия будет замедляться и при определенной толщине может прекратится. Химическая коррозия является сплошной коррозией, при которой толщина стенки трубы уменьшается равномерно. Такой процесс является менее опасным с точки зрения сквозного повреждения труб.

Коррозия металла в грунте имеет преимущественно электрохимическую природу. Электрохимическая коррозия является результатом взаимодействия металла, который выполняет роль электродов, с агрессивными растворами грунта, выполняющими роль электролита.

Электрохимическая коррозия имеет характер местной коррозии, т.е. такой, когда на газопроводе возникают местные язвы большой глубины, которые, развиваясь превращаются в сквозные отверстия в стенах трубы. Электрохимическая коррозия возникает также при воздействии на газопровод электрического тока, который удерживается в грунте. В грунт токи попадают в результате утечек из рельсов электрифицированного транспорта.

Существующие методы защиты газопроводов от коррозии можно разделить на две группы: пассивные и активные. Пассивные методы защиты заключаются в изоляции газопровода. К изоляционным материалам, используемым для защиты, предъявляют ряд требований: монолитности покрытия, водонепроницаемость, хорошее прилипание к металлу, химическая стойкость в грунтах, высокая механическая прочность, наличие диэлектрических свойств.

Наиболее распространенными изоляционными материалами является битумно-минеральные и битумно-резиновые мастики.

К активным методам относятся катодную и протекторную защиту и протекторную защиту и электрический дренаж. Электрический дренаж заключается в отводе токов попавших на газопровод, обратно к источнику. Отвод осуществляется через изолированный проводник, соединяющий газопровод с рельсами электрифицированного транспорта. При отводе тока от газопровода прекращается выход ионов металла в грунт и тем самым прекращается электрическая коррозия газопровода. Для отвода тока используют поляризованный электродренаж. Он обладает односторонней проводимостью от газопровода к рельсам. Для защиты газопровода от почвенной коррозии применяют катодную защиту. При катодной защите на газопровод накладывают отрицательный потенциал, т.е. переводят весь защищаемый участок газопровода в катодную зону. В качестве анодов применяют малорастворимые материалы, а также отходы черного металла, которые помещают в грунт вблизи газопровода. Отрицательный полюс источника постоянного тока соединяют с газопроводом, а положительный – с анодом. Электрический ток выходит из анода в виде положительных ионов металла, поэтому вследствие растворения металла анод постепенно разрушается.

При протекторной защите участок газопровода превращают в катод без постороннего источника тока, а в качестве анода используют металлический стержень, который помещают в грунт рядом с газопроводом.

При электрической защите газопроводов следует предусматривать изолирующие фланцевые соединения на входе и выходе газопровода с землей через металлические конструкции и инженерные сети, вводе газопровода на объект, являющийся источником блуждающих токов.