Назначение линий
 

Добрый день. Прошу не судить строго, если вдруг что-то пишу некорректно - тема ЭХЗ для меня пока только-только начинается.
Собственно вопрос - при разработке своего оборудования от проектировщиков ЭХЗ получаем чаще всего такую характеристику кабеля цепи коррозионного мониторинга, системы дистанционного контроля и управления ЭХЗ (система телемеханики) и прочих измерительных и сигнальных цепей
кабель Герда 4х2х2,5 (1 пара RS-485; 1 пара - питание 48В, 1 пара - ЭС, 1 пара - резерв, не используется)
собственно, с 485 все понятно, передача данных в систему СЛТМ, а вот для чего питание и как питаются датчики, мне не совсем понятно. Подскажете?

belok5, Датчики системы коррозионного мониторинга (это БПИ, ИКП и т.п.), электрод сравнения, вспомогательный электрод (датчик поляризационного потенциала), не питаются, это цепи измерения и контроля, скорости коррозии и потенциала (суммарного и поляризационного), они нужны для работы преобразователя катодной защиты, в автоматическом режиме т.е. поддержанию, на заданном уровне, величины защитного потенциала, либо суммарного либо поляризационного.

Т.е. датчики просто пропускают через себя некий сигнал от СКЗ и по обратному значению она подстраивается, я правильно понял? И что это за сигнал? Или он у каждого датчика разный?
ну и второе - а для чего же тогда питание 48 В в герде?

belok5, С помощью датчика потенциала и электрода сравнения, которые установлены в грунт стационарно, вольтметр СКЗ измеряет потенциал защищаемого сооружения и автоматически настраивает преобразователь на заданные параметры.У датчиков коррозионного мониторинга обычно измеряется сопротивление. Телеметрия и дистанционное управление, работают по аналоговому(токовая петля 4-20мА) или цифровому сигналу, через Адаптеры сигналов ЭХЗ которые преобразует параметры преобразователя (напряжение, ток, потенциал) в сигнал который можно передать по телеметрии, для дистанционного управления преобразователем, адаптер сигналов ЭХЗ, имеет обратный канал, который преобразует, аналоговый или цифровой сигнал в напряжение.

Просто в КИП-е, который стоИт над трубой и под которым на глубине трубы закопаны все эти датчики и электроды, есть еще и БПИ - блок передачи информации, если предусмотрено дистанционное измерение. По крайней мере в ТСТ-шных КИП-ах - точно есть. На него как раз Герда от блок-бокса УКЗ и расключается.
А что такое и зачем нужны электроды сравнения и индикаторы коррозии - понятнее почитать на сайте производителя. Датчики ничего через себя не пропускают (теоретически - мы же все знаем, что разность потенциалов возникает при протекании электрического тока через проводящий предмет, только здесь токи оооооочень малы, а сопротивление относительно высокоомное), а служат источником сигналов для сравнения с уставками (заданными соответствующими значениями в памяти УКЗ). Если есть расхождение - происходит процесс автоматической регулировки выходного тока/напряжения, что бы напряжение с выходов датчиков приближалось к заданной величине. (в упрощенном изложении - "+" вольтметра подключается к трубе (или вспомогательному электроду через прерыватель), "-" к медносульфатному электроду. Вольтметр в данном случае измеряет потенциал "труба-земля" с омической составляющей или - при помощи ВЭ - без омической составляющей, т.наз. "поляризационный").
Исключение - датчик коррозии. Это просто железная чушка (иногда - ступенчатой формы). При коррозии (ржавчине или окислении - что есть одно и то же) масса железа уменьшается - как правило, датчик утоньшается - повышается его электрическое сопротивление. Величину этого остаточного сопротивления и измеряют. Есть еще датчики коррозии, где стальная пластина приклеена к датчику ультразвукового толщиномера. В этом случае - подключается тощиномер и измеряется остаточная толщина. Исходная толщина измеряется при монтаже (и д.б. в паспорте на каждый датчик). Получаем разницу, делим ее на время с момента установки датчика - и вычисляем скорость коррозии.
Сергей Чекушкин - поправочка - токовая петля - это тоже цифровой интерфейс, аналогичный RS-232 по кодированию. Просто там выходной какскад работает в режиме "источника тока", а не "источника напряжения". Теоретически, если бы 4-х ниточный коридор был ограничен изолирующимим вставками и не имел никаких технологических перемычек и отводов - по нему было бы можно гонять сигналы "токовой петлей" - две трубы - это "+" и "-" по ходу газа, 2 другие - против :crazy: естественно, при хорошей изоляции

Михаил Тим, спасибо большое, наконец-то в голове пазл сложился. В основном, сейчас проектные институты Газпрома на магистральных объектах перешли на НГК-ЭХЗ, но там тоже есть БПИ.
Теперь немного про оммическую составляющую - как я понял, это паразитный параметр, характеризующий потери при прохождении тока от АЗ до трубы. Или нет?
И вопрос - в чем глобальная разница замеров через ВЭ и МЭС ( в плане - почему один с оммической составляющей, а другой без)?

belok5, http://forum.enes26.ru/showthread.ph...ED%F6%E8%E0%EB

Я бы сформулировал не "через ВЭ и МСЭ", а "при помощи (или - с использованием) ВЭ и МСЭ".
Для измерения суммарного (с омической составляющей) потенциала - достаточно только МСЭ. Т.к. этот потенциал и измеряется относительно МСЭ (или другого электрода сравнения - например, водородного).
В случае измерения поляризационного потенциала - используются и МСЭ и ВЭ. При этом играет роль "сквозного повреждения изоляции". И его потенциал относительно того же МСЭ измеряется через определенный промежуток после прерывания тока поляризации. аналогично измерению напряжения между обкладками конденсатора с дрянной добротностью (изоляции) после отключения зарядной цепи. а Вообще - методы измерений есть как в ГОСТ 9.602, так и в СТО-052. А теорию - что такое поляризационный, суммарный (с омической составляющей) потенциалы - это проще погуглить. Ибо это объяснение займет много текста (что это, зачем, что такое "поляризационная кривая", как мерять, какие цифры бывают, от чего зависит и пр. и пр.)

Я бы не назвал омическую составляющую "паразитным параметром". Ибо на основе анализа ее градиентов в грунте производится не только поиск повреждений, но и элементарный анализ - есть вынос металла или нет. Это т.наз. "интенсивные измерения". Ну и если заглянуть поглубже - не будет омической составляющей - не будет и поляризации трубы. Ибо электрический ток протекает по замкнутой цепи.

ЗЫ. К сожалению, теперь мы имеем только один проектный институт Газпрома - Газпром проектирование. С головным филиалом - на базе Гипроспецгаза. Все крупные проектные организации преобразованы или преобразуются в его филиалы.

Так, продолжу вопросы. Чем от первого типа Герды отличается такая надпись:
Герда 4х2х2,5 (RS-485 и 2-х проводная линия 4В, 20мА)

Немного не так. Сейчас в теме ЭХЗ у Газпрома работают 3 института - помимо Питера, это Гипрогазцентр в Нижнем Новгороде и Внипигаздобыча в Саратове. При этом, в силу текущей внутриполитической обстановки наверху основной пирог пока у Саратова.

Я работаю в Гипрогазцентре. Но не проектной части, а по диагностическому направлению. И вижу, что и как сейчас проектируют :sorry: Все мало-мальски денежное/престижное - отдается в Газпром проектирование (и делится по его филиалам, в т.ч. Нижегородскому и С-Пб--шному - которые "образованы на базе" названных проектных институтов, а по-сути - ГПП, как держатель основных пакетов акций, тупо забирает все под себя. А потом - объявляет "тендеры" - на изыскания, на выпуск "рабочки" и т.д.). Те, кого еще не перетащили в ГПП выживают за счет старых договоров и авторского надзора. Не знаю, как в Саратове, но в Нижнем - так. А закончится СЕГ-2 - останутся только мелкие трубешки, да капремонты.... если только еще какой-нибудь мегапроект не изобретут.:sad:

сейчас начинается третья нитка силы сибири, ковыкта-чаянда. А так, Раевский с Беловым не жалуются на отсутствие работы и перспектив. Ну за исключением стандартных порций:biggrin:
как проектируют, я тоже вижу - Московский филиал вообще разбросан на МСК, СПб и Уфу:shok:
маленький вопрос по теме - а какова длина защиты СКЗ и протекторной? Я так из литературы понял, что вернее говорить о радиусе, но на магистральных объектах это почти всегда длина
и еще - чуть подробнее - поляризационная ячейка. в чем суть?

На маленькие вопросы, как правило, получаются самые длинные ответы :smile:
"Длина зоны защиты УКЗ" - именно длина, ибо определяется по длине (протяженности) участка трубы, на котором обеспечивается нормативный потенциал с помощью этой УКЗ. Фраза - "Зона защиты УКЗ № ХХХ составляет 35 км - от км 100 до км 135" - вполне типична. Какова эта цифра - в каждом конкретном случае разная. По альбому типовых решений сейчас УКЗ ставят на крановых узлах (через 30-40 км). А по жизни - вот пример - делаем катодную поляризацию новой трубы в заводской изоляции. L=50 км, Ду 1420, ток 304 мА, смещение на конце - 1,2 Вольта от естественного, т.е. Uт-з сумм =-1,98 В. В защите ли труба? -да (не будем отвлекаться на поляризационный потенциал - при таких цифрах он там явно больше чем надо - но все- таки по нему защита тоже есть). Какая зона защиты? - 50 км. По проекту там предусмотрено 2 УКЗ. Когда их включат, какие у них будут зоны защиты? - пусть по 25 км (в рабочих режимах). А в теории - если одну отключить, то вторая будет обеспечивать защиту на всех 50 км? - наверняка. Аналогично - со второй УКЗ. А теперь вопрос - какая из зон защиты (25 км или 50 км) - правильная?
Ответ - ОБЕ правильные. Ибо каждая определена для конкретных условий. Но это - практика. А в теории (проектировании) - немножко по другому. Там есть норматив, исходя из которого тупо рассчитывается необходимая мощность УКЗ. Для обеспечения защиты на КОНЕЦ эксплуатации - через 30 лет, когда, по теории (и нормативам) производителя, превратится в прах изоляция. Отсюда - 5-ти киловаттные станции на новых трубах, где они работают на токах порядка 50-100 мА. А по проектным расчетам через 30 лет каждая из этих 2-х УКЗ должна будет пыхтеть на все 5 кВт чтобы обеспечивать минимальную защиту на своих 25 км. Если, конечно, доработает до того времени :rofl:
ЗЫ. Да, на действующих трубах делались еще замеры когда гасили все станции, включали только одну и определяли ее зону защиты. И так - для каждой УКЗ. Это делалось для определения перекрытия зон защиты во ВНЕШТАТНОМ режиме (т.е. при выходе из строя какой-нибудь УКЗ), т.е. для определения возможности резервирования.
Про поляризационные ячейки - не подскажу. "Ффпоиск" (С)

так, тут примерно понятно, едем дальше. какие значения скорости потери металла в год являются расчетной нормой? или у каждой отрасли они разные?

Появилась еще одна задача - производим мы сложную железяку, и нам нужно узнать ее потенциал относительно МЭС. Где можно посмотреть методики замеров, оборудование для этого? ну или хотя бы на пальцах))

Что значит "знать потенциал" - какое значение должно быть или какое есть (как померять)? Это (ваша железяка) относится к магистральным газо- нефтепроводам (и коммуникациям на их промплощадках) или нет? Надеюсь - железяка стальная (а не нержавейка, ляминий или чугуний)? Закапывается в землю, а не подводная?

1. ГОСТ Р 51164-98 - п.5.1
2. ГОСТ 9.602-2016 - п.8.1.9 , Приложение Х (именно "Ха" а не "икс"), Приложение Ц
3. Р Газпром 9.4-049-2015, Приложение Г, Приложение Д

Требования к оборудованию - Р Газпром 9.4-049-2015, пп 9.1...9.3 (касательно Газпрома). Общее - ОБЯЗАТЕЛЬНО действующий сертификат о ПОВЕРКЕ (не о калибровке на заводе, а именно о поверке в органах ЦСМ)

Методики еще можно посмотреть в "Библии от Фатрахманова" (Спасибо Фариду Керимычу и долгих лет) - "Руководство по эксплуатации систем противокоррозионной защиты трубопроводов" (3-е изд, М., ВНИИГАЗ, 2004 - на форуме есть файл изд.2, 1986 г.-поищите).

А вообще - "...ви минэ-э такие во-опросы спиращиваете, стыдно отвечать даже..." (С) к/ф "Мимино"
Вышеуказанные 2 ГОСТ-а и СТО Газпром 9-й серии - Это ж базис ЭХЗшника в Газпром-е :sad:

что поделать, непрофильное у меня пока еще это дело, потому и вопросы периодически несмышленые))
чуть подробнее по задаче - есть сложная по сплаву железяка с наворотами, мне необходимо замерить ее личный потенциал относительно МЭС.
В дальнейшем, с большой долей вероятности, данное железо будет использоваться на магистральных объектах - не как часть трубопровода, просто рядом. Про площадные не уверен, но тоже может быть.
по поверке - эта информация нам нужна для внутреннего пользования, так что пока не уверен. Хотели использовать полигон НГК-ЭХЗ, но по политическим вопросам не сошлись. Может, сможем у ТСТ сделать, но скорее всего сами все будем независимо делать, а мои знания в ЭХЗ - самые углубленные в нашей компании, потому вот вопросы и задаю))

Да это я так указал направление пути (для самообразования) - не обижайтесь. К тому же - послепраздники...
Все мы когда-то были начинающими...
Просто если это сталь (любая - хоть Ст3, хоть К60) - там норматив потенциала определен ДЛЯ СТАЛЬНЫХ конструкций. Если цветной сплав - тут надо искать в другой литературе поглубже
Добавлено через 9 минут
Даже если это будет находиться "просто рядом" (например - емкость для конденсата или для метанола) - все равно будет являться "объектом СИСТЕМЫ магистрального газопровода" как правило. И иметь какую-нибудь электрическую связь (если конечно, не отделено изолирующими вставками - да и то - БДР поставят для совместной схемы защиты) с другими объектами, имеющими свою ЭХЗ.

Добавлено через 16 минут
Я так понимаю, ваша конструкция имеет изолирующее (защитное) покрытие. Какое - битумно-полимерное (Фрусис или Транскор-Газ) или полимерное на основе полиэтилена? (От этого тоже зависит требуемый нормативный потенциал - тот который "суммарный" или "с омической составляющей").

В любом случае - у вас же есть "обрезки железа" из которого ваше изделие сделано? Вот возьмите по НЕИЗОЛИРОВАННОМУ куску и тупо воткните в землю (когда растает, естественно - или дома в комнатной температуре). И померяйте обычным тестером потенциал относительно МСЭ. Получите т.наз. "естественный потенциал".

Если уж у вас что-то совсем нестандартное - не подпадает ни под один из нормативных документов по типу/химсоставу - можно попробовать обратиться за советом во ВНИИГАЗ. Не такие уж там и монстры (по крайней мере, сразу не пошлют)

Не буду загадками дальше говорить - среди прочего, мы проектируем производим заземление. С классическим все ясно-понятно, его достоинства и недостатки в зоне действия токов ЭХЗ понятны. Есть же у нас и еще одна линия - электролитические заземлители. И в ряде случаев, для заземления систем УЗТ этот вариант является единственным. Собственно, вот и получили мы задачку от проектировщиков посмотреть, как такой заземлитель живет в зоне действия УКЗ. И начать рекомендовали именно с замера собственного потенциала нашего изделия.
Разумеется, железяка у нас ничем не покрыта, иначе она неэффективна как заземлитель

Ну тогда, по-моему, для почти достоверной "лабораторной работы" достаточно и аквариума или пластиковой ванны с грунтом с огорода. Две железяки из обрезков стальной трубы (пойдет даже водопроводная на 1/2" или 3/4" по краям (углам) - имитируют анод и неизолированный (зачем - позже скажу) трубопровод, между ними образец (кусочек или уменьшенная копия) вашего изделия или его части (с приваренным/припаянным/прикрученным винтом контрольным выводом). Аккумулятор, амперметр, реостат - имитируют УКЗ. Выводы "УКЗ" - к "аноду" и "трубе". До включения "УКЗ" - измеряем естественный потенциал вашей железки. Включаем "УКЗ", регулируем ток реостатом чтоб получить потенциал "трубы" в пределах требований ГОСТ (пока - по "Суммарному потенциалу"). Сделали? - замеряем потенциал вашей железки. Сравниваем с ее же "естественным". Сдвинулся в положительную (с учетом знака) сторону? - плохо. (а он сдвинется однозначно, но вот на сколько плохо - тут не скажу - нужна конкретика). Кстати, лучше сначала "отрегулировать" "УКЗ", потом выключить, а потом - закапывать вашу железяку, после чего - включить "УКЗ". При этом желательно регистрировать потенциал вашей железки с помощью какого-нибудь электронного регистратора, типа MiniLog-а. Ну, или записывать ручками с интервалом 5-10 сек. пока не "устаканится." Получите что-то отдаленно напоминающее кривую заряда конденсатора (экспоненту).
ЗЫ Очень желательно расстояния "труба"-"анод" и "труба"-железяка выбрать в пропорции к реальным.
ЗЫЫ. Вовсе не обязательно брать настоящую УКЗ на настоящем полигоне (по крайней мере - для первых экспериментов). Достаточно любого источника постоянного тока - аккумулятор, лабораторный блок питания, да в конце концов - любой китайский зарядник на 12 Вольт). Землю можно полить слабым раствором поваренной соли для лучшей электропроводности.
ЗЫЫЫ. "Голую" трубу проще брать, чтобы требовалось меньшее выходное напряжение "УКЗ" для достижения необходимого катодного тока, протекающего транзитом в грунте мимо вашей железяки. А можно закопать и два имитатора трубы - голый и изолированный - для пущей достоверности.
Дальше - больше.
Можете взять само УЗТ и подключить его как положено к "трубе" и железяке. И опять имитировать ЭХЗ с помощью "УКЗ". А там -
1. появятся результаты "лабораторной работы" над которыми можно подумать.
2. прийдет весна и можно уже делать это же все на полигоне (или в собственном огороде, если площади позволяют).
Добавлено через 13 минут
А вообще - вы же планируете какую-никакую сертификацию и испытания вашей продукции перед применением в проектах? А кто будет делать испытания образцов - ВНИИГАЗ? Ну так и че бы с Глазовым или с Копьевым не посоветоваться - как имитировать? Правда, они попросят денег на разработку официальной методики (ну а че вы хотели, людям тоже кушать надо) если ее не существует. А если существует - еще проще. Но я бы для себя - сначала сделал вышеописанную "лабораторную работу". Можно даже в цветочном магазине состав грунта подобрать как в жизни.

ГЫ. А через пол-года кто-нибудь толкнет диссертацию на тему "Имитация воздействия катодных токов на потенциал заземлителя для УЗТ". Где будет нарисована "схема лабораторной установки" которую я вам щас описал... :rofl:

а замерить потенциал железки - это закопать предварительно в ванну изделие и МЭС и просто вольтметром замерить?

Да. Не обязательно все - достаточно небольшого куска или части оболочки. Но только НЕ НА самое ДНО, а так, чтоб и снизу тоже оставался слой грунта. Ну вообщем - где-то на половину глубины слоя грунта.
Теоретически - надо МСЭ закапывать рядом с железякой на ту же глубину.
Практически (в данном слечае) достаточно железяку - закопать, а МСЭ ставить на поверхности над ней.
И не обязательно мудрить с покупным МСЭ (типа всяких там ЭНЕС-ов). Делается элементарно из медицинского шприца на 5 куб, отрезка медной проволоки (распотрошите провод ВВГ на 8-16 кв.мм), НАСЫЩЕННОГО - обязательно(!) раствора медного купороса (покупается в том же цветочном магазине) и деревянной пробки (желательно - осина, но и липа или береза тоже пойдет, только не хвойное дерево).
Я такой "образцовый МСЭ" делал по необходимости на Ростовской АЭС. Из обрезка пластиковой трубы для воды, куска медного провода и обломка ручки от швабры.... атомные технологии, епть :crazy: И ведь работало (измерение суммарнго потенциала ржавой штыковой лопаты, воткнутой в землю показало -0.56 В. Классика) :tease:

Коротко о поляризационных ячейках.
ПОзволяют разделить систему ЗЗ и ЭХЗ для уменьшения потерь.

http://neftegas.info/upload/iblock/f...89c6916c06.pdf

Если я правильно понял - то в заменителе ПЯ стоят несколько диодов и все?
http://neftegas.info/gasindustry/02-...stem-zashchit/
Интересно, а "ученые" написавшие этот "научный" труд о =наличии падения напряжения при протекании через диод тока в прямом направлении= знают о существовании и принципе работы стабилитрона? :rofl:

Да, всего лишь несколько диодов, встречно-параллельной установки.
Возможно, нет таких мощных стабилитронов для целей ЭХЗ и ЗЗ.
Интересно, как эти диоды ведут себя в случае КЗ аппаратуры?
Возможно поэтому до сих пор и нет никаких указаний в ПУЭ по их применению?:unknw:

Ну, это я и буду)) но только уже в следующем мае, сейчас статистику не успеем накопить))) Мы эту тему активно с обоими Яблучанскими вертим.
А по факту, возвращаясь к поляризационным ячейкам - сейчас ТСТ уже готово к выпуску защитно-порогового устройства (ЗПУ) для своих УЗТ. Но также это устройство позволяет прерывать перемычку между трубой и ложементом, что в разы снижает токи УКЗ. Скажу больше - это устройство уже вошло в новый СТО Газпром 9.2-002-2019, так что сейчас его начнут активно применять.