Способы балластировки нефтепровода.

В зависимости от конкретных: условий участка трассы трубопровода, характеристик грунтов, уровня грунтовых вод и схемы прокладки трубопровода применяется следующая конструкция балластировки и закрепления трубопровода, минеральный грунт, в том числе с применением геотекстиля. Полимерно-контейнерные балластирующие устройства (ПКБУ) с грунтовым заполнителем (рис.1) изготавливаются по ТУ 6-19-210-82 и представляют собой соединенные четырьмя силовыми лентами два контейнера из мягкого долговечного геотекстильного рулонного материала с металлическими распорными рамками.

Рис.

. Схема конструкции полимерно-контейнерного балластирую

1. рамка жесткости;

2. емкость из мягкой ткани;

3.нижняя грузовая лента;:

4.верхняя грузовая лента;

5.противоразмывная перегородка

Ленты изготавливаются из синтетического материала. Между лентами вшиты вертикальные противоразмывные перегородки. Для увеличения производительности труда и учета в балластировке массы грунта засыпки траншеи железобетонные утяжелители и ПКБУ устанавливают групповым способом. Балластировка трубопроводов грунтом с применением геотекстиля выполняется по схемам рис. 3. В зависимости от характеристик грунта балластировка осуществляется по всей длине трубопровода или отдельными участками.

а - для песчаных; б - дня глинистых;

1- минеральный грунт;

2- геотекстиль;

3- трубопровод.

Балластировку трубопроводов железобетонными утяжелителями типов УБО и УБК можно производить на болотах всех типов, независимо от их глубины, вечномерзлых грунтах, поймах рек. При этом экономически целесообразно применять утяжелитель типа УБО в том случае, если имеется возможность использовать в качестве дополнительного балласта грунт засыпки траншеи (из отвала траншеи или привозной).

Применяемые конструкции и способы балластировки и закрепления трубопроводов определяются проектной организацией и отражаются в проекте (рабочем проекте), исходя из следующих основных факторов:

характера и типа грунтов (их прочностных и деформационных характеристик);

глубины траншеи;

уровня грунтовых вод;

глубины и типа болот (при прокладке по болотистой или периодически затопляемой местности);

условий рельефа местности;

схемы прокладки (углы поворота в плане, вертикальные кривые и т.п.);

методов и сезона производства строительно-монтажных работ;

экономической целесообразности.

Анкеры раскрывающегося типа АР-401 и АР-401В можно применять для закрепления трубопроводов, прокладываемых на болотах и обводняемых территориях, при этом верхние лопасти анкеров после их раскрытия должны находиться в минеральном грунте на глубине, но менее 3 м.

При балластировке трубопроводов на уклонах более 3° следует предусматривать дополнительные мероприятия против размыва грунта обратной засыпки траншеи (перегородки, установка железобетонных утяжелителей типа 1 -УБКм и т.д.).

Балластировку грунтом с применением геотекстиля, производят при прокладке трубопроводов в песчаных грунтах.

Закрепление трубопроводов вмораживаемыми анкерными устройствами производят в твердомерзлых песчаных и глинистых грунтах, включая болота с мощностью торфяного покрова не более глубины траншеи при условии, что несущие элементы'вмораживаемых анкеров должны находиться в вечномерзлом грунте в течение всего срока их эксплуатации.

5.2. Активная защита трубопровода от коррозии. Характеристика сооружений активной защиты трубопроводов от коррозии.

Активный метод защиты от коррозии осуществляется путем катодной поляризации и основан на снижении скорости растворения металла по мере смещения его потенциала коррозии в область более отрицательных значений, чем естественный потенциал.

В 1928 году Роберт Кун опытным путем установил, что величина потенциала катодной защиты стали составляет минус 0, 85 Вольт относительно медносульфатного электрода сравнения. Так как естественный потенциал стали в грунте примерно равен -0, 55...-0, 6 Вольта, то для осуществления катодной защиты необходимо сместить потенциал коррозии на 0, 25...0, 30 Вольта в отрицательную сторону.

Прилагая между поверхностью металла трубы и грунтом электрический ток, необходимо достигнуть снижения потенциала в дефектных местах изоляции трубы до значения ниже критерия защитного потенциала, равного — 0, 85 В. В результате этого скорость коррозии снимется до 10 мкм в год, утрачивая при этом практическое значение. Катодную защиту трубопроводов можно осуществить двумя методами:

• применением магниевых жертвенных анодов-протекторов (гальванический метод);

• применением внешних источников постоянного тока, минус которых соединяется с трубой,
а плюс — с анодным заземлением (электрический метод).

В основу гальванического метода положен тот факт, что различные _ металлы в электролите имеют различные электродные потенциалы. Если

образовать гальванопару из двух металлов и поместить их в электролит,

то металл с более отрицательным потенциалом станет анодом и будет

разрушаться, защищая, тем самым, металл с менее отрицательным

потенциалом (рис. За).

Принцип катодной защиты ~ а) с помощью гальванических жертвенных анодов.

б) с помощью поляризации от источника постоянного тока.

1- заложенный в грунт трубопровод,

2- гальванический жертвенный анод,
Рисунок 3 (а, 3 - источник постоянного тока,

б). Принцип катодной 4 - малорастворимый анод.

защиты На практике в качестве жертвенных гальванических анодов

используются протекторы из магниевых, алюминиевых и цинковых сплавов.

Применение катодной защиты с помощью протекторов эффективно только в низкоомных грунтах (до 50 Ом-м). В высокоомных грунтах такой метод необходимой защищенности не обеспечивает.

Катодная защита внешними источниками тока более сложная и трудоемкая, но она мало зависит от удельного сопротивления грунта и имеет неограниченный энергетический ресурс (рис. 36).

В качестве источников постоянного тока, как правило, используются преобразователи различной конструкции, питающиеся от сети переменного тока. Преобразователи позволяют регулировать защитный ток в широких пределах, обеспечивая защиту трубопровода в любых условиях.

В качестве источников питания установок катодной защиты используются воздушные линии 0, 4; 6; 10 кВ, а также автономные источники: дизельгенераторы, термогенераторы, газогенераторы и другие.

Защитный ток, накладываемый на трубопровод от преобразователя и создающий разность потенциалов «труба-земля», распределяется неравномерно по длине трубопровода. Поэтому максимальное по абсолютной величине значение этой разности находится в точке подключения источника тока (точке дренажа).

По мере удаления от этой точки разность потенциалов «труба-земля» уменьшается. Чрезмерное завышение разности потенциалов отрицательно влияет на адгезию покрытия и может вызвать наводораживание металла трубы, что может стать причиной водородного растрескивания. Снижение разности потенциалов не обеспечивает защиту от коррозии и, в определенном диапазоне, может способствовать коррозионному растрескиванию под напряжением.

Анодная защита является одним из методов борьбы с коррозией металлов в агрессивных химических средах. Она основана на переводе металла из активного состояния в пассивное и поддержании этого состояния при помощи внешнего анодного тока. Катодная защита высоколегированных сталей в сильных кислотах невозможна.

В противоположность катодной защите при анодной защите имеются только узко ограниченные области защитных потенциалов, в которых возможна защита от коррозии.