Что такое кип на газопроводе
Контрольно-измерительные пункты (КИП)
Контрольно-измерительные пункты устанавливают для контроля параметров ЭХЗ. КИП должны отвечать следующим требованиям:
— подключение к газопроводу осуществляют двужильным кабелем в двух разных точках, при этом каждая из жил должна иметь отдельную точку подключения к газопроводу;
-каждая жила кабеля должна иметь маркировку и отдельную клемму на клеммном щитке КИП;
— кабель для КИП должен быть гибким, иметь медные токоведущие жилы и двойную изоляцию.
КИП устанавливают над осью магистрального газопровода со смешением от нее не далее 0,2 м от точки подключения к магистральному газопроводу контрольного провода. В случае расположения магистрального газопровода на участке, где эксплуатация КИП затруднена (пашня, болото и др.), последние могут быть установлены в ближайших удобных для эксплуатации местах, но не далее 50 м от точки подключения контрольного провода к магистральному газопроводу.
Для всех КИП должна быть обеспечена возможность контакта неполяризующегося электрода сравнения с грунтом в зафиксированной на поверхности земли точке измерений над осью трубы.
КИП для контроля работы протекторов, анодных заземлений и электрических перемычек должен иметь не менее двух клемм, к которым подключают объекты измерения и шунт необходимого номинала для измерения силы тока.
КИП на магистральном газопроводе следует устанавливать:
— на каждом километре в обычных условиях и не реже чем через 500 м при пересечении магистрального газопровода зоны повышенной коррозионной опасности;
— в точках дренажа УКЗ (УДЗ);
— в местах изменения направления (углов поворота) магистрального газопровода;
— у крановых площадок;
— у водных и транспортных переходов (с обеих сторон);
— у пересечения магистрального газопровода с другими трубопроводами, не далее 10 м от пересечения;
— в местах максимального сближения магистрального газопровода с анодным заземлением;
— в пунктах подключения дренажного кабеля к трубопроводу;
— на концах заданных зон защиты.
При многониточной системе газопроводов КИП следует устанавливать на каждом магистральном газопроводе по одной линии, перпендикулярной оси магистрального газопровода.
На подземных сооружениях промплощадок (КС, ГРС, ГИС и др.) КИП необходимо оснащать устройствами для измерения поляризационных потенциалов и устанавливать:
— на коммуникациях длиной более 50 м – посередине или с интервалом не более 50 м;
— на расстоянии не менее трех диаметров трубопровода от точек дренажа установок электрохимической защиты;
— в начале, середине, конце входных и выходных коллекторов ПУ, АВО и КЦ;
— в местах пересечения коммуникаций;
— в местах изменения направления при длине участка коммуникации более 50 м;
— в местах сближения коммуникаций с сосредоточенными анодными заземлениями;
— не менее чем в четырех диаметрально противоположных точках по периметру внешней поверхности резервуара.
Во всех точках измерения потенциалов должна быть обеспечена возможность контакта неполяризующегося электрода сравнения с грунтом над осью газопровода в постоянно зафиксированной на поверхности земли точке измерений.
Коррозионный мониторинг
Система коррозионного мониторинга состоит из датчиков контроля электрохимической защиты и датчиков (индикаторов) коррозии, наводороживания и других параметров, смонтированных в контрольно-диагностический пункт (КДП), и устройств по преобразованию и передачи показаний этих датчиков на диспетчерский пункт.
КДП следует устанавливать на коррозионно-опасных участках магистрального газопровода, на пересечениях с электрифицированными железными дорогами и автострадами.
Оснащенность КДП и места их установки определяют в соответствии с «Руководством по эксплуатации систем коррозионного мониторинга магистральных газопроводов» по требованию и/или согласованию с заказчиком.
КДП должен иметь щиток с клеммами, для подключения двух контрольных проводов от магистрального газопровода для измерения тока в трубе, и датчиков коррозионного мониторинга.
В состав КДП могут включаться следующие датчики, монтируемые на различных глубинах, соответствующих верхней, средней и нижней образующих газопровода:
— стационарные электроды сравнения;
— устройства для измерения поляризационного потенциала;
— датчики (индикаторы) коррозии для определения скорости коррозии, подключенные и не подключенные к трубе;
— датчики (индикаторы) внедрения водорода;
— другие датчики, контролирующие коррозионные процессы на газопроводе.
КДП должен быть совмещен с маркером расстояния, предназначенным для привязки данных внутритрубной дефектоскопии. По требованиям заказчика данные датчиков КДП могут заводиться в систему дистанционного контроля и передаваться на диспетчерский пункт.
Контрольно-измерительный пункт КИП: устройство, характеристики и преимущества
КИП — контрольно-измерительный пункт, с помощью которого можно контролировать и регулировать параметры электрохимической защиты металлических сооружений, находящихся под землей, а также маркировать трубопроводные трассы. Находит применение на участках пересечения трубопроводов с кабелями связи, высоковольтными линиями электропередач, автодорогами и ж/д. Используется в составе устройств протекторной защиты труб, на анодных заземлителях, вставках-изоляторах тока.
Из чего состоит?
Контрольно-измерительный пункт КИП имеет следующую конструкцию:
Стойка может изготавливаться из различных материалов на выбор заказчика: поливинилхлорида, стеклопластика, металла. Материалы, используемые для изготовления стойки, разработаны специально для эксплуатации вне помещений в любых климатических условиях. Для защиты от кражи КИП предусмотрено анкерное устройство.
Терминал для клемм производится из поликарбоната и подходит для размещения до 18 контактных латунных или стальных (из нержавеющей стали) зажимов. Для защиты от несанкционированного доступа оснащается крышкой с запором.
Модели с БСЗ
В настоящее время востребованы КИП с блоком совместной защиты (БСЗ). Они отличаются наличием силовых реостатов для плавного регулирования сопротивления каналов без использования электроперемычек и отключения установок катодной защиты. С помощью специального шунта можно измерять показатель тока на каждом канале. В конструкцию также входит варистор, защищающий КИП от атмосферных перенапряжений.
Технические характеристики
Температурный диапазон эксплуатации контрольно-измерительного пункта — от –60 до +60 °С. Влажность воздуха может доходить до 98% при температуре +25 °С. Корпус защищен от пыли и влаги — IP34. Допускается подключение измерительных проводов сечением 1,5-6 кв. мм и силовых проводов сечением 6-35 кв. мм.
При монтаже требуется соблюдать следующие правила:
Основные преимущества
КИП обладают стойкостью к климатическим воздействиям, не нуждаются в дополнительном обслуживании, сохраняют эстетичный вид в течение всего срока службы. К ним легко подключать провода и дополнительные устройства. Обеспечивается беспрепятственный доступ к зажимам клеммного терминала. Модели с ПВХ- и стеклопластиковыми стойками отличаются малым весом.
Статьи
Контрольно-измерительные пункты ЭХЗ
Пункты контрольно-измерительные (КИП) – это пункты, которые предназначаются для обеспечения доступа к проводникам в условиях проведения измерений величин защитных потенциалов, для контроля этих защитных потенциалов металлических конструкций и сооружений, проложенных ниже уровня грунта, и обозначения трасс трубопроводов, а также для обеспечения совместной электрохимической защиты трубопроводов и других сооружений, расположенных под землей, от коррозии.
КИПы имеют широкую область применения и используются:
— на линейных частях магистральных трубопроводов;
— в местах пересечения магистральных трубопроводов;
— в местах пересечения трубопроводов с кабелями связи;
— в местах пересечения трубопроводов с высоковольтными линиями электропередач;
— в местах пересечения трубопровода с автомобильными и железными дорогами (при использовании для трубопроводозащитного кожуха);
— на анодных заземлителях;
— на установках протекторной защиты трубопроводов;
— на электроизолирующих вставках (муфтах).
Контрольно-измерительный пункт конструктивно выполнен в виде стойки с основанием для закрепления в грунте, на которой смонтирован шкаф, в котором имеется дверь для доступа к пластине из текстолита (клеммный терминал), на которой располагаются контрольные зажимы и элементы ручной настройки. КИП дополнительно комплектуется километровым знаком, который позволяет визуально определять трассу трубопровода с воздуха.
Возможно изготовление стойки КИПа из поливинилхлорида (ПВХ), стеклопластика или металла. Применяемые материалы специально предназначаются для эксплуатации на открытом воздухе во всех климатических зонах. Для предотвращения кражи стойки, или свободного изъятия контрольно-измерительного пункта из грунта, стойка КИПа оснащается анкерным устройством.
Клеммный терминал, в зависимости от модели КИП, предназначается для установки до 18 контактных зажимов и изготавливается из поликарбоната. Контактные зажимы могут изготавливаться из нержавеющей стали или латуни. Эти зажимы могут допускать подключение проводников с сечением до 16 мм², а силовые до 70 мм². Для исключения несанкционированного доступа в КИП клеммный терминал обладает крышкой с запирающим устройством.
Измерения величин защитных потенциалов подземных сооружений и контроль защитных потенциалов подземных сооружений проводятся путем подключения специализированных приборов к Контрольно-измерительному пункту.
Маркировка КИПа и предупреждающие (информационные) надписи выполненяются на самоклеющейся пленке с использованием метода термотрансферной печати. В целях повышения стойкости маркировки и надписей к воздействию ультрафиолетового излучения на стойках и коробах КИПа, где нанесены надписи, применено наружное ламинирование специальной защитной пленкой. Стойкость надписей и маркировки составляет не менее 10 лет.
Номенклатура контрольно-измерительных пунктов (КИП) достаточно обширна и может быть разделена на виды по назначению и исполнению. Однако, эта классификация условна, т.к. в зависимости от конкретных условий и проектных решений назначение конкретного КИП может меняться.
Стойки могут изготавливаться в исполнениях для жилой и нежилой зон, и отличаться способом установки: для нежилой зоны – над землей, для жилой – в виде ковера, в ровень с уровнем грунта или асфальта. Также существует разновидность КИПов с телеметрией, которые по заданному расписанию производят измерение защитных потенциалов и передают данные на ПК службы ЭХЗ.
Однако основные виды КИП представлены ниже:
1. Трассовый, который предназначается для измерения защитных потенциалов трубопровода по направлению его пролегания. Устанавливается согласно проекта, вдоль трассы трубопровода.
2. КИП для анодных полей, который предназначается для соединения проводников от отдельных заземлителей и присоединения к ним анодного кабеля от КЗУ. Такие КИП содержат только силовые зажимы на клеммном терминале. Такая конструкция КИП позволяет легко создать соединение и упрощает диагностику отдельных заземлителей в процессе эксплуатации.
3. КИП для точек дренажа, которые предназначаются для соединения контрольного и дренажного проводников от трубопровода, а также проводников от электродов сравнения с соответствующими проводниками КЗУ. Такие КИП содержат силовые и контрольные зажимы на клеммном терминале.
4. КИП со встроенным БДР, который предназначается для установки в местах пересечения трубопроводов с другими подземными коммуникациями для их совместной защиты. Контрольно-измерительный пункт со встроенным БДР позволяет осуществлять совместную защиту нескольких металлических конструкций и сооружений, проложенных ниже уровня грунта, без использования дополнительных устройств. Такие КИП содержат диодно-резисторные каналы, силовые и контрольные зажимы на клеммном терминале.
Контрольно-измерительные приборы
В ГРП для контроля работы оборудования и измерения параметров газа применяют следующие КИП:
Все КИП должны подвергаться государственной или ведомственной периодической поверке и быть в постоянной готовности к выполнению измерений. Готовность обеспечивается метрологическим надзором. Метрологический надзор заключается в осуществлении постоянного наблюдения за состоянием, условиями работы и правильностью показаний приборов, осуществлении их периодической проверки, изъятии из эксплуатации пришедших в негодность и не прошедших проверки приборов. КИП должны устанавливаться непосредственно у места замера или на специальном приборном щитке. Если КИП монтируют на приборном щитке, то используют один прибор с переключателями для замера показаний в нескольких точках.
КИП присоединяют к газопроводам стальными трубами. Импульсные трубки соединяют сваркой или резьбовыми муфтами. Все КИП должны иметь клейма или пломбы органов Росстандарта.
КИП с электрическим приводом, а также телефонные аппараты должны быть во взрывозащищенном исполнении, в противном случае их ставят в помещении, изолированном от ГРП.
К наиболее распространенным видам КИП в ГРП относятся приборы, рассматриваемые далее в настоящем разделе.
Приборы для измерения давления газа подразделяются:
Дифференциальный манометр ДТ-50 (рисунок ниже), Толстостенные стеклянные трубки прочно закрепляют в верхней и нижней стальных колодках. Вверху трубки присоединяют к камерам-ловушкам, предохраняющим трубки от выброса ртути в случае повышения максимального давления. Там же расположены игольчатые вентили, с помощью которых можно отключать стеклянные трубки от измеряемой среды, продувать соединительные линии, а также выключать и включать дифманометр. Между трубками расположены измерительная шкала и два указателя, которые можно устанавливать на верхний и нижний уровни ртути в трубках.
Дифференциальный манометр ДТ-50
Манометр с одновитковой трубчатой пружиной (рисунок ниже). Изогнутая пустотелая трубка, закреплена нижним неподвижным концом к штуцеру, с помощью которого манометр присоединяют к газопроводу. Второй конец трубки запаян и шарнирно связан с тягой. Давление газа через штуцер передается на трубку, свободный конец которой через тягу вызывает перемещение сектора, зубчатого колеса и оси. Пружинный волосок обеспечивает сцепление зубчатого колеса и сектора и плавность хода стрелки. Перед манометром устанавливают отключающий кран, позволяющий при необходимости снять манометр и заменить его. Манометры в процессе эксплуатации должны проходить государственную поверку один раз в год. Рабочее давление, измеряемое манометром, должно находиться в пределах от 1/3 до 2/3 их шкалы.
Манометр с одновитковой трубчатой пружиной
Схема самопишущего манометра с многовитковой пружиной пружиной
Поплавковые дифференциальные манометры.
Широкое распространение в газовом хозяйстве нашли поплавковые дифманометры (рисунок ниже) и сужающие устройства. Сужающие устройства (диафрагмы) служат для создания перепада давления. Они работают в комплекте с дифманометрами, измеряющими создаваемый перепад давления. При установившемся расходе газа полная энергия потока газа складывается из потенциальной энергии (статического давления) и кинетической энергии, то есть энергии скорости.
До диафрагмы поток газа имеет начальную скорость ν1 в узком сечении эта скорость возрастает до ν2, после прохождения диафрагмы лоток расширяется и постепенно восстанавливает прежнюю скорость.
При возрастании скорости потока увеличивается его кинетическая энергия и соответственно уменьшается потенциальная энергия, то есть статическое давление.
Поплавковый дифференциальный манометр
Зависимость между перепадом давления и расходом газа выражается формулой
Значение коэффициента К зависит от соотношения диаметров отверстия диафрагмы и газопровода, плотности и вязкости газа.
При установке в газопроводе центр отверстия диафрагмы должен совпадать с центром газопровода. Отверстие диафрагмы со стороны входа газа выполняют цилиндрической формы с коническим расширением к выходу потока. Диаметр входного отверстия диска определяют расчетным путем. Входная кромка отверстия диска должна быть острой.
Нормальные диафрагмы могут быть двух видов: камерные и дисковые. Для отбора более точных импульсов давления диафрагма размещается между кольцевыми камерами.
Плюсовый сосуд присоединяют к импульсной трубке, отбирающей давление до диафрагмы; к минусовому сосуду подводят давление, отбираемое после диафрагмы.
При наличии расхода газа и перепада давления часть ртути из камеры выжимается в стакан (рисунок выше). Это вызывает перемещение поплавка и соответственно стрелки, указывающей расход газа, и пера, отмечающего на диаграмме величину перепада давления. Диаграмма приводится в движение от часового механизма и делает один оборот в сутки. Шкала диаграммы, разделенная на 24 части, позволяет определить расход газа за 1 ч. Под поплавком помещается предохранительный клапан, который разобщает сосуды 4 и 5 в случае резкого перепада давления и тем самым предотвращает внезапный выброс ртути из прибора.
Сосуды сообщаются с импульсными трубками диафрагмы через запорные вентили и уравнительный вентиль, который в рабочем положении должен быть закрыт.
Принципиальная схема сильфонного дифманометра
Под действием более высокого давления левый сильфон сжимается, вследствие чего жидкость, находящаяся в нем, через дроссель перетекает в правый сильфон. Шток, жестко соединяющий донышки сильфонов, перемещается вправо и через рычаг приводит во вращение ось, кинематически связанную со стрелкой и пером регистрирующего и показывающего прибора.
Дроссель регулирует скорость перетекания жидкости и тем самым снижает влияние пульсации давления на работу прибора.
Для соответствующего предела измерения применяют сменные пружины.
Счетчики газа. В качестве счетчиков могут использоваться ротационные или турбинные счетчики.
В связи с массовой газификацией промышленных предприятий и котельных, увеличением видов оборудования возникла необходимость в измерительных приборах с большой пропускной способностью и значительным диапазоном измерений при небольших габаритных размерах. Этим условиям в большей мере удовлетворяют ротационные счетчики, в которых в качестве преобразовательного элемента применяются 8-образные роторы.
Ротационный счетчик РГ (рисунок ниже) состоит из корпуса, двух профилированных роторов, коробки зубчатых колес, редуктора, счет ного механизма и дифференциального манометра. Газ через входной патрубок поступает в рабочую камеру. В пространстве рабочей камеры размещены роторы, которые под действием давления протекающего газа приводятся во вращение.
Схема ротационного счетчика типа РГ
При вращении роторов между одним из них и стенкой камеры образуется замкнутое пространство, которое заполнено газом. Вращаясь, ротор выталкивает газ в газопровод. Каждый поворот ротора передается через коробку зубчатых колес и редуктор счетному механизму. Таким образом учитывается количество газа, проходящего через счетчик.
Ротор подготавливают к работе следующим образом:
При техническом осмотре следят за уровнем масла в коробках зубчатых колес, редукторе и счетном механизме, замеряют перепад давления, проверяют на плотность соединения счетчиков. Счетчики устанавливают на вертикальных участках газопроводов так, чтобы поток газа направлялся через них сверху вниз.
Турбинные счетчики.
В этих счетчиках колесо турбины под воздействием потока газа приводится во вращение; число оборотов колеса прямо пропорционально протекающему объему газа. При этом число оборотов турбины через понижающий редуктор и магнитную муфту передается на находящийся вне газовой полости счетный механизм, показывающий суммарный объем газа, прошедший через прибор при рабочих условиях.
Контрольная трубка, контрольно-измерительный пункт, сборник конденсата, гидрозатвор, настенный указатель.
Футляры ставят при пересечении железных и автомобильных шоссейных дорог, коллекторов и колодцев, при необходимости прокладки газопроводов в непосредственной близости от жилых и общественных зданий или на малой глубине. Их используют также при производстве работ закрытым способом. В этом случае футляр предварительно продавливают или прокалывают через грунт и укладывают в него газопровод.
 |  |
| Рис. 28. Контрольная трубка: 1 – газопровод; 2 – труба футляра; 3 – металлический изогнутый кожух; 4 – контрольная трубка; 5 – пробка; 6 – ковер; 7 – основание; 8 – асфальтобетонное покрытие. А – установлена на футляре. Б – установлена над рискованным стыком. | Рис. 29. Контрольно-измерительный пункт: 1 –газопровод; 2 – контрольные проводники; 3 – вольтметр; 4 –прерыватель тока; 5 – трубка для установки электрода; 6 – стальная штанга; 7 –медносульфатный электрод сравнения. |
Контрольные проводники предназначены для электрических измерений на газопроводах и представляют собой изолированные стальные стержни, приваренные, к газопроводу и выведенные на поверхность под ковер (рис.29).
Гидрозатвор – применяется в качестве отключающего устройства на подземных газопроводах низкого давления. Для прекращения подачи газа в гидрозатвор заливают воду, а для возобновления газоснабжения воду откачивают (рис. 31).
Установка шаровых кранов на полиэтиленовых газопроводах.
В качестве запорной арматуры могут использоваться как металлическая запорная арматура, так и полиэтиленовые краны.
На полиэтиленовых газопроводах в качестве запорной арматуры применяют шаровые краны в цельном корпусе, не требующих мер защиты от коррозии и позволяющих производить их монтаж непосредственно в грунте без устройства колодца (рис. 32). Надземное размещение полиэтиленовых кранов не допускается.
Краны имеют телескопический удлиняющий шток (длина от 0,6 до 2,0 м), позволяющий управлять краном с поверхности земли. В целях обеспечения защиты от механических воздействий и атмосферных осадков управляющие штоки кранов должны выводиться под коверы или крышки колодезных люков
Защита подземных газопроводов от коррозии. Видами коррозионного воздействия на наружную поверхность подземных стальных сооружений являются:
— коррозия в почвенно-грунтовых водах и грунтах;
— коррозия, вызванная блуждающими токами (переменными и постоянными);
— коррозия, вызванная индуцированным переменным током.
Коррозия — это разрушение металла из-за химического или электрохимического взаимодействия металла труб с окружающей средой.
— почвенную электрохимическую коррозию. Почва является электролитом, а труба – электродом. Из-за неоднородности металла трубы на ее поверхности появляются зоны имеющие различный электрический потенциал. Возникает электрический ток, в результате появления которого происходит разрушение кристаллической решетки металла и на трубе появляются раковины;
— коррозия от блуждающих токов– т.е. токов попадающих на газопровод от электрооборудования и электротранспорта. Электрический ток просто вымывает в почву положительно заряженные ионы металла.
В качестве защиты от коррозии применяется:
1. Выбор трассы подземного газопровода. Трасса проектируется таким образом, чтобы исключить или уменьшить прохождение блуждающих токов по трубе газопровода.
— катодные станции (КС) (рис. 33 а). Это источники постоянного тока (выпрямители), от которых отрицательный заряд подается на опасную зону газопровода (где на трубе имеется положительный заряд), а положительный заряд от КС подается на заземленный электрод. Таким образом, производится замена на газопроводе положительных зарядов на отрицательные заряды.
