Руководящий документ РД 34.20.132 Руководящие указания по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозии.
РД 34.20.132
РУКОВОДЯЩИЕ УКАЗАНИЯ
по электрохимической защите подземных энергетических сооружений от коррозии
УТВЕРЖДАЮ
Начальник Департамента науки и техники "РАО ЕЭС России" А.П.Берсенев 10 ноября 1996 г.
|
|
Разработаны: | АО "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" (АО "НИИПТ"), АО "Осмос Текнолоджи СПб". |
Утверждены: | Департаментом науки и техники РАО "ЕЭС России".
|
Исполнители: | Доктор техн. наук, профессор Ю.Я.Иоссель,
канд. техн. наук В.И.Галанов,
канд.техн. наук Г.С.Казаров,
канд. техн. наук А.В.Поляков,
канд. техн. наук Н.И.Тесов,
инженеры Н.В.Ляхова, В.Ф.Пономарева. |
Настоящие "Руководящие указания" (РУ) разработаны в соответствии с ГОСТ 25812-83*, ГОСТ 9.602-89**, "Правилами устройств электроустановок" (ПУЭ), "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТЭ), "Правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей"*** (ПТБ), "Строительными нормами и правилами" (СНиП), а также с учетом опыта проектирования и эксплуатации катодной защиты подземных энергетических сооружений от коррозии и современных разработок в этой области.
"Руководящие указания" предназначены для инженерно-технических работников научно-исследовательских, проектных, строительных и эксплуатационных организаций, занимающихся вопросами защиты от коррозии.
Настоящие "Руководящие указания" состоят из двух частей. Первая часть содержит требования к параметрам электрохимической и электродренажной защиты подземных сооружений от коррозии и определяет порядок проектирования, строительства, сдачи и эксплуатации этих средств. Вторая часть содержит краткие сведения о коррозии подземных сооружений и средствах защиты от нее, а также методические и справочные разделы.
В разделе 2.1 приведены определения основных терминов и понятий, используемых в РУ.
С выходом настоящих РУ "Руководящие указания по катодной защите подземных энергетических сооружений от коррозии", выпущенные Министерством энергетики и электрификации СССР (Главное техническое управление по эксплуатации энергосистем, Москва, 1985 г.), считаются утратившими силу.
Часть первая
ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ И ЭЛЕКТРОДРЕНАЖНОЙ ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ОТ КОРРОЗИИ, ПОРЯДОК ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА, СДАЧИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ
1.1. Общие положения
1.1.1. Настоящие "Руководящие указания" распространяются на подземные (или подводные) энергетические сооружения.
Подземными энергетическими сооружениями (ПЭС) названы энергетические сооружения, внешняя (наружная) поверхность которых соприкасается с грунтом или какой-либо водной (например, морской) средой. К ним относятся электрические кабели напряжением 6-500 кВ, магистральные теплосети канальной и бесканальной прокладки, а также различное подземное оборудование и сооружения (в частности, трубопроводы, фундаменты) электростанций, преобразовательных подстанций и промышленных площадок.
1.1.2. РУ устанавливают общие технические требования к методам и средствам электрохимической (ЭХ3) и электродренажной (ЭДЗ) защиты ПЭС от естественной (в частности, почвенной или морской) коррозии и электрокоррозии, возникающей под действием внешних токов, протекающих в земле или воде, в том числе блуждающих токов, возникающих, в частности, при эксплуатации электрифицированного рельсового транспорта, а также токов рабочих заземлений передач постоянного тока. (Основные понятия, относящиеся к ЭХЗ и ЭДЗ ПЭС, изложены в разделе 2.1).
РУ регламентируют порядок проектирования, строительства (монтажа), реконструкции и эксплуатации систем противокоррозионной защиты ПЭС.
1.1.3. Под системой противокоррозионной защиты ПЭС в настоящих РУ понимается комплекс средств и мероприятий, обеспечивающих защиту этих сооружений от электрохимической коррозии в течение заданного срока.
1.1.4. Обобщенная схема, определяющая объем и последовательность работ и мероприятий по обеспечению ЭХЗ и ЭДЗ подземных энергетических сооружений, представлена на рис.1.1.
Основные этапы работ по обеспечению электрохимической и электродренажной защиты подземных энергетических сооружений
Рис.1.1.
1.2. Порядок проведения коррозионных изысканий
1.2.1. Задачей коррозионных изысканий (КИ) является получение исходных данных для проектирования ЭХЗ и ЭДЗ ПЭС, характеризующих коррозионную активность среды (грунта или воды), в которой размещены ПЭС, а также коррозионное состояние существующих ПЭС на территории строящихся или реконструируемых энергетических объектов (в том числе, на площадках ТЭС и АЭС).
1.2.2. КИ должны проводиться как на стадии технико-экономического обоснования трасс и зон размещения ПЭС, так и на стадии проектирования их электрохимической защиты (если на предыдущей стадии подтверждена необходимость применения ЭХЗ и ЭДЗ).
1.2.3. КИ, проводящиеся на стадии технико-экономического обоснования трасс и зон размещения ПЭС, выполняются с целью определения коррозионных условий на территории рассматриваемых промышленных площадок или трассы подземных сооружений; при этом рассматриваются возможные варианты расположения ПЭС, а также выявляется наличие электрифицированного транспорта и других источников внешних, в том числе блуждающих, токов в радиусе до 15 км от зон их размещения. На основании полученных данных делается заключение о необходимости применения ЭХЗ и формулируются рекомендации о выборе типа изоляционных покрытий.
1.2.4. КИ, проводящиеся на стадии проектирования ЭХЗ, должны включать в себя работы по выбору мест установки анодных и защитных заземлений, подключения кабелей к подземным сооружениям, анодным заземлениям и рельсам электрифицированного транспорта, а также размещения контрольно-измерительных пунктов, проводящих перемычек и других элементов, необходимых для использования ЭХЗ и ЭДЗ.
1.2.5. Если в ходе строительства прокладка ПЭС производится с отступлением от проекта, то должны быть проведены дополнительные изыскания в местах реального размещения подземных сооружений.
1.2.6. При разработке одностадийного проекта изыскания, указанные в пп.1.2.3 и 1.2.4, проводятся одновременно.
1.2.7. Коррозионные изыскания на всех стадиях должна проводить организация, в Уставе которой имеется соответствующая запись.
1.2.8. КИ должны проводиться на основании Технического задания на изыскательские работы, утвержденного заказчиком. Техническое задание на коррозионные изыскания должно содержать следующие сведения и данные, необходимые для организации и проведения полевых работ и лабораторных исследований:
- основание для проведения коррозионных изысканий;
- наименование и местоположение объекта строительства;
- размеры обследуемой территории промплощадки;
- сроки ввода в эксплуатацию проектируемых сооружений;
- стадии проектирования;
- материалы предыдущих изысканий;
- технические характеристики энергетического объекта;
- перечень существующих и проектируемых металлических ПЭС и их технические характеристики.
1.2.9. К техническому заданию должны прилагаться ситуационный план промплощадки, а также план инженерных коммуникаций и сетей с продольными профилями и размерами.
1.2.10. Программа КИ должна составляться на основании утвержденного Технического задания с использованием имеющихся сведений и материалов о коррозионных условиях в районах размещения ПЭС с учетом особенностей проектируемого объекта.
1.2.11. Объем полевых и камеральных работ определяется принятой технологией строительства, размерами промышленной площадки, рельефом местности, инженерно-геологическими условиями, размерами и параметрами защищаемых ПЭС, плотностью застройки территории наземными зданиями и подземными сооружениями, а также другими факторами, определяемыми особенностями проектируемых ПЭС. Требования к объему исходных данных для проектирования ЭХЗ устанавливаются настоящими РУ и СНиП 1.02.07-87* "Инженерные изыскания для строительства".
1.2.12. В объем коррозионных изысканий должны входить:
- рекогносцировочно-техническое обследование площадки, где будет размещен энергетический объект, и прилегающей к ней территории в радиусе 1000 м;
- определение коррозионного состояния существующих ПЭС и средств их защиты от коррозии (при их наличии);
- определение мест расположения пунктов коррозионных исследований;
- отбор образцов (проб) грунтов и грунтовых вод;
- измерение удельного электрического сопротивления грунтов;
- определение коррозионной активности грунтов по значению средней плотности катодного тока;
- определение коррозионной агрессивности грунтов и грунтовых вод по отношению к алюминиевым и свинцовым оболочкам кабелей;
- определение параметров электрического поля блуждающих токов, протекающих в земле;
- камеральная обработка материалов измерений;
- составление технического отчета по коррозионным изысканиям с рекомендациями по проектированию и размещению средств электрохимической защиты подземных энергетических сооружений.
При проведении КИ в районе размещения выносных рабочих заземлений электропередач постоянного тока (ППТ) дополнительно должны быть выполнены исследования влияния токов, протекающих в земле (или воде), на коррозионное состояние подземных сооружений по специально разработанной методике.
Методика проведения КИ приведена в разделе 2.4 настоящих РУ.
1.2.13. В технический отчет по результатам КИ должны входить текстовая часть, а также необходимые табличные и графические данные.
Материалы коррозионных изысканий должны содержать:
- утвержденное техническое задание и программу коррозионных изысканий;
- характеристику природных условий;
- результаты КИ и их анализ;
- предложения по учету местных условий при проектировании и строительстве системы ЭХЗ и ЭДЗ;
- рекомендации по проведению окончательных изысканий в процессе разработки проекта ЭХЗ и ЭДЗ;
- сводные результаты измерений и исследований коррозионных характеристик грунтов и грунтовых вод по отношению к черным и цветным металлам, используемым для подземных сооружений;
- сводные результаты определения наличия и интенсивности блуждающих токов в земле, а также токов рабочих заземлений ППТ;
- сводные результаты измерения потенциалов "подземное сооружение - земля" на существующих ПЭС;
- сводные результаты контроля работы систем катодной защиты (при их наличии);
- генеральный план с размещением пунктов коррозионных исследований;
- перечень координат пунктов КИ;
- предварительные рекомендации по размещению элементов системы ЭХЗ и ЭДЗ.
1.3. Технико-экономическое обоснование применения электрохимической защиты подземных сооружений энергетического объекта
1.3.1. На первом этапе работ по проектированию подземных сооружений энергетических объектов должно быть выполнено технико-экономическое обоснование необходимости применения их электрохимической защиты, при разработке которого должны учитываться перспективы развития средств защиты от коррозии (в том числе современных систем электрохимической защиты), а также возможности снижения объемов строительно-монтажных работ.
1.3.2. Технико-экономическое обоснование должно содержать:
- исходные данные (план площадки энергетического объекта);
- номенклатуру и основные технические характеристики элементов ЭХЗ ПЭС;
- возможные варианты электрохимической защиты;
- данные для составления Технических заданий на изыскательские и проектные работы;
- сроки выполнения изыскательских и проектных работ.
1.3.3. Объектами защиты от электрохимической коррозии на территориях ТЭС и АЭС должны являться следующие стальные сооружения:
- питающие трубопроводы от водозаборных сооружений;
- напорные и силовые циркуляционные водоводы;
- подходящие к зданиям водоподготовки и химводоочистки и отходящие от них трубопроводы;
- сети хозяйственно-питьевого водопровода;
- сети производственно-противопожарного водопровода;
- трубопроводы бытовой и ливневой канализации;
- трубопроводы стока загрязненной воды;
- трубопроводы гидроуборки, топливопроводы, маслостоки и другие стальные технологические трубопроводы, сооружения и коммуникации, прокладываемые в земле на промплощадке ТЭС и прилегающих к ней территориях;
- обсадные колонны скважин, предназначенных для водоснабжения.
1.4. Выбор системы защиты подземных энергетических сооружений от коррозии
1.4.1. Средства и мероприятия защиты подземных энергетических сооружений от коррозии включают в себя:
- рациональный выбор трасс ПЭС и методов их прокладки;
- рациональный выбор типа кабелей в соответствии с условиями эксплуатации;
- выбор типа изоляционных покрытий и условий их нанесения;
- применение электрохимической защиты, включающей катодную и протекторную защиту;
- применение электроизолирующих фланцевых соединений;
- применение электродренажной защиты;
- удаление подземных сооружений от источников блуждающих токов.
1.4.2. Выбор трасс подземных энергетических сооружений и типа кабелей должен производиться на стадии проектирования энергетических объектов в соответствии с результатами проведенных коррозионных изысканий.
1.4.3. Изоляционные покрытия должны наноситься на поверхности стальных подземных сооружений, в том числе мест соединения шин заземляющих устройств между собой, независимо от коррозионной активности грунта. Выбор типа покрытия должен производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 9.602-89. Защитные покрытия кабелей должны выбираться в соответствии с ГОСТ 7006-89* в зависимости от коррозионной активности грунта и условий прокладки.
1.4.4. Системы катодной защиты должны использоваться для следующих ПЭС:
- стальных подземных (или подводных) сооружений, кабелей напряжением 6-35 кВ и заземляющих устройств, расположенных в грунтах с высокой коррозионной активностью (критерии коррозионной активности грунта приведены в разделе 2.5); при этом сварные соединения заземляющих устройств должны быть изолированы на 100 мм от сварного соединения;
- кабелей напряжением 110 кВ, а также магистральных теплосетей бесканальной прокладки, расположенных в грунтах с высокой и средней коррозионной активностью;
- кабелей напряжением 220 кВ и выше, независимо от коррозионной активности грунтов;
- обсадных колонн артезианских скважин в грунтах с высокой и средней коррозионной активностью, а при присоединении к водоводам электростанций - независимо от коррозионной активности грунта.
1.4.5. Для обеспечения оптимальной защиты ПЭС от электрохимической коррозии должно быть предусмотрено совместное применение изоляционных покрытий и катодной защиты.
1.4.6. Системы катодной защиты должны применяться для защиты ПЭС от электрокоррозии в тех случаях, когда вызываемое действием внешних токов (см. п.1.1.2) изменение разности потенциалов между подземным сооружением и измерительным электродом относительно стационарного потенциала этого сооружения превышает 40 мВ.
1.4.7. Протекторная защита должна применяться для защиты от коррозии отдельных локальных подземных сооружений (опор ЛЭП, емкостей, кожухов трубопроводов и др.) в грунтах с высокой коррозионной активностью.
1.4.8. Электродренажная защита должна применяться для устранения электрокоррозии подземных сооружений, обусловленной влиянием блуждающих токов, создаваемых при работе электрифицированного рельсового транспорта.
1.4.9. Изолирующие фланцевые соединения должны использоваться совместно с электрохимической защитой; места их расположения должны определяться по результатам изысканий и расчетов.
В случае транспортирования продуктов с удельным сопротивлением менее 500 Ом·м использование фланцевых соединений совместно с ЭХЗ допускается только при условии обеспечения противокоррозионной защиты внутренних поверхностей трубопроводов вблизи этих соединений.
Изолирующие фланцы должны быть установлены на вводах газопроводов в здания и сооружения.
1.5. Требования к средствам электрохимической защиты
1.5.1. Электрохимическая защита подземных энергетических сооружений (кроме магистральных теплосетей) должна осуществляться таким образом, чтобы значения защитных потенциалов на поверхности ПЭС находились в пределах, указанных в табл.1.1. (Методика измерения защитных потенциалов изложена в разделе 2.4).
Таблица 1.1
Защитные потенциалы подземных энергетических сооружений по отношению к медносульфатному (МСЭ) и хлорсеребряному (ХСЭ) электродам сравнения
|
|
|
|
|
Металл сооружений | Защитный потенциал, В | |||
| Минимальный | Максимальный | ||
| МСЭ | ХСЭ | МСЭ | ХСЭ |
Алюминий | -0,85 | -0,75 | -1,40 | -1,30 |
Свинец | -0,70 | -0,60 | -1,30 | -1,20 |
Сталь | -0,85 | -0,75 | -1,15 | -1,05 |
1.5.3. Катодная защита магистральных теплосетей бесканальной прокладки должна осуществляться таким образом, чтобы защитные потенциалы находились в пределах от -0,95 В до -1,15 В относительно МСЭ или, соответственно, от -0,85 В до -1,05 В относительно ХСЭ.
1.5.4. При отдельной прокладке однониточных или многониточных кабелей со свинцовой оболочкой в общей траншее минимальное значение защитного потенциала по медносульфатному электроду сравнения должно быть не более -0,5 В относительно МСЭ (-0,4 В относительно ХСЭ) в кислой среде и не более -0,72 В (-0,62 В), соответственно, - в щелочной среде.
1.5.6. При катодной защите заземляющих устройств защитное смещение потенциала должно составлять не менее 100 мВ в отрицательную сторону по отношению к стационарному потенциалу материала шин заземляющего устройства.
1.5.7. Влияние токов катодной защиты ПЭС на соседние сооружения считается опасным, если при ее включении потенциал на поверхности этих сооружений смещается более чем на 40 мВ в положительную сторону от стационарного значения. В этом случае должна осуществляться совместная защита от коррозии, при которой одновременно обеспечивается катодная поляризация на всех сооружениях, размещенных в районе действия данной установки.
При проектировании электрохимической защиты подземных энергетических сооружений от коррозии на территории электростанций, подстанций, промышленных площадок, как правило, должна применяться совместная защита от коррозии в соответствии с рекомендациями, изложенными в разделе 1,7.
1.6. Порядок проектирования систем электрохимической защиты подземных энергетических сооружений от коррозии
1.6.1. Проектирование и строительство систем защиты ПЭС от коррозии должно проводиться по заказу энергетических предприятий для всех проектируемых и реконструируемых энергетических объектов.
Проект защиты от коррозии должен выполняться одновременно и равностадийно с проектированием защищаемых ПЭС.
1.6.2. Технические и рабочие проекты систем ЭХЗ ПЭС должны разрабатываться в соответствии с действующими нормативными документами, определяющими порядок проектирования и строительства, государственными стандартами, настоящими РУ, СНиП, ПУЭ, ПТЭ и ПТБ, а также каталогами на все виды оборудования, необходимого для защиты от коррозии.
1.6.3. Технические и рабочие проекты ЭХЗ ПЭС должны выполняться на основании проведенных коррозионных изысканий, в результате которых были получены данные, перечисленные в п.1.2.13.
1.6.4. Не допускается строительство электрохимической защиты по устаревшим проектам, не реализованным в течение 2 лет с момента их передачи заказчику. По истечении указанного срока проект должен быть пересмотрен и откорректирован в установленном порядке.
1.6.5. Разработка проекта защиты ПЭС от коррозии должна производиться на основе технического задания, составленного в соответствии со СНиП 1.02.01-85* "Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений".
1.6.6. Проект электрохимической и электродренажной защиты ПЭС должен содержать:
- техническое задание на проектирование ЭХЗ и ЭДЗ;
- пояснительную записку;
- совмещенный (сводный) план защищаемых ПЭС с указанием других ПЭС в той же зоне и наличия средств их электрохимической защиты;
- план трасс и зон размещения проектируемых ПЭС с продольными профилями и разрезами на пересечениях и сближениях (до 10 м) с соседними подземными сооружениями;
- заказные спецификации на основное оборудование, кабельные изделия и материалы;
- паспорт проекта электрохимической и электродренажной защиты;
- проект организации и технологии работ по строительству ЭХЗ и ЭДЗ ПЭС;
- сводную смету затрат на предпроектные изыскания и обеспечение авторского надзора за строительством ЭХЗ и ЭДЗ ПЭС;
- локальные сметы на сооружение и монтаж электрохимической и электродренажной защиты;
- ведомости объемов строительно-монтажных работ.
1.6.7. Пояснительная записка к проекту электрохимической и электродренажной защиты подземных энергетических сооружений должна содержать:
- основание для разработки проекта;
- перечень основных исходных данных;
- характеристики защищаемых подземных энергетических сооружений;
- сведения о смежных подземных сооружениях и источниках блуждающих токов;
- краткий анализ коррозионных условий в рассматриваемых зонах;
- обоснование выбора системы электрохимической и электродренажной защиты;
- расчет защитных потенциалов на подземных сооружениях и обоснование выбора элементов системы электрохимической и электродренажной защиты;
- расчет количества оборудования, кабельной продукции, анодных заземлителей, регулирующей и контрольной аппаратуры;
- технические характеристики примененного оборудования и вспомогательной аппаратуры;
- характеристики принятых конструктивных решений;
- методы контроля критериев электрохимической защиты;
- рекомендации по строительству, монтажу и технике безопасности при сооружении систем электрохимической и электродренажной защиты.
1.6.8. Комплект рабочей документации по электрохимической и электродренажной защите от коррозии должен включать:
- лист "Общие данные";
- сводный план инженерных сетей с размещением спроектированных средств электрохимической и электродренажной защиты и контрольно-измерительных пунктов;
- установочные чертежи элементов электрохимической и электродренажной защиты;
- чертежи конструктивных элементов электрохимической и электродренажной защиты;
- монтажные чертежи;
- спецификации на изделия и материалы;
- ведомость объема строительных и монтажных работ.
1.7. Основные технические требования, которые должны быть учтены при проектировании системы электрохимической и электродренажной защиты ПЭС
1.7.1. При прокладке ПЭС вблизи путей рельсового электрифицированного транспорта на постоянном токе необходимо выполнять следующие требования:
1.7.1.1. Трассы ПЭС должны быть проложены на расстоянии не менее 100 м от путей электротранспорта и оборудованы средствами защиты от электрокоррозии.
При необходимости прокладки ПЭС на расстоянии меньше 100 м для их защиты следует применять покрытия усиленного типа в сочетании с ЭХЗ.
1.7.1.2. Разбивка трасс ПЭС должна проводиться таким образом, чтобы число пересечений с путями электротранспорта было минимальным; на пересечении с путями ПЭС должны прокладываться на глубине не менее 1,5 м, а угол между направлениями рельсового пути и трассы ПЭС должен лежать в пределах (75-90)°.
1.7.1.3. При пересечении с рельсами электротранспорта подземные сооружения должны прокладываться следующим образом:
- силовые кабели напряжением до 35 кВ включительно - в неметаллических трубах, каналах или туннелях;
- стальные ПЭС, в том числе силовые кабели напряжением (110-500) кВ, - в футлярах на изолированных прокладках, центрирующих положение трубы (кабеля) в футляре. Футляры должны оканчиваться на расстоянии не менее 5 м от рельсов электротранспорта.
1.7.2. Поляризованные и усиленные электродренажные устройства должны подключаться к рельсовым путям электрифицированного транспорта в следующих местах:
- при однониточных рельсовых цепях - к тяговой нити в любом месте;
- при двухниточных рельсовых цепях - к средним точкам путевых дроссель-трансформаторов в местах установки междупутных соединений.
Поляризованный и усиленный дренажи, подключаемые к рельсовым путям электрифицированных дорог с автоблокировкой, не должны нарушать нормальную работу устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ).
1.7.3. Совместная защита подземных сооружений различного назначения должна применяться в следующих случаях:
- при пересечении ПЭС различного назначения;
- при наличии ПЭС, расположенных между анодным заземлителем и подземным сооружением, защищаемым от коррозии;
- при параллельной прокладке подземных сооружений различного назначения;
- при защите ПЭС, размещенных на территориях ТЭС, АЭС, подстанций и других промышленных площадок.
При совместной защите подземные сооружения должны соединяться между собой электрическими перемычками с использованием, при необходимости, разделительных устройств и блоков совместной защиты. При этом защитный потенциал всех подземных сооружений должен иметь значения не ниже минимального, указанного в таблице 1.1.
1.7.4. Электрохимическая защита высоковольтных кабелей напряжением 35-500 кВ должна выполняться отдельно от других подземных сооружений. Совместная защита указанных кабелей должна производиться только на территориях ТЭС, АЭС, подстанций и других энергетических объектов. При трассовых прокладках кабелей допускается гальваническая связь систем управления автоматических преобразователей катодной защиты этих кабелей и других ПЭС, расположенных вблизи от кабелей, но установка перемычек между кабелями и другими сооружениями не допускается.
1.7.5. Отходящие от ТЭС, АЭС и подстанций кабели напряжением 110-500 кВ должны присоединяться к заземляющему устройству через разделительные устройства типа РУЗК при сопротивлении защитного заземлителя менее 0,1 Ом.
1.7.6. Точка дренажа на кабелях напряжением 110-500 кВ должна быть расположена в первом промежуточном колодце от концевой муфты.
1.7.7. Выбор марок силовых кабелей (с учетом агрессивности среды, в которой они прокладываются, и наличия механических воздействий, возникающих при эксплуатации) должен производиться в соответствии с требованиями, приведенными в табл.1.2.
Таблица 1.2
Марки кабелей, рекомендуемых для прокладки в земле (траншеях)
|
|
|
|
|
Условия прокладки | Наличие внешних токов | Марки кабелей с бумажной пропитанной изоляцией в металлической оболочке | Марки кабелей с пластмассовой и резиновой изоляцией и оболочкой | |
|
| Не подвергающиеся растягивающим усилиям в процессе эксплуатации | Подвергающиеся растягивающим усилиям в процессе эксплуатации | Не подвергающиеся растягивающим усилиям в процессе эксплуатации |
В земле (траншеях) с низкой коррозионной активностью | Нет | ААШв, ААШп, ААБл, АСБ | ААПл, АСПл | АВВГ, АПсВГ, АПвВГ, АПВГ, АВВБ, АПВБ, АПсВБ, АППБ, АПвВБ, АПБбШв, АПвБбШв |
| Есть | ААШв, ААШп, ААБ2л, АСБ | ААП2л, АСПл |
|
В земле (траншеях) со средней коррозионной активностью | Нет | ААШв, ААШп, ААБл, ААБ2л, АСБ, АСБл | ААПл, АСПл | АВБбШп, АПсБбШв, АПАШв, АПАШп, АВАШв, АПсАШв, AВPБ, АНРБ, АВАБл, АПАБл |
| Есть | ААШп, ААШв, ААБ2л, ААБв, АСБл, АСБ2л | ААП2л, АСПл |
|
В земле (траншеях) с высокой коррозионной активностью | Нет | ААШп, ААШв, ААБ2л, ААП2лШв, АСП2л | ААБ2лШв, ААБВ, АСБл, АСБ2л |
|
| Есть | ААШП, ААБв, АСБ2л, АСБ2лШв | ААП2лШв, АСП2л |
|
1.7.8. При проектировании вновь прокладываемых ПЭС в зонах протекания внешних токов (в частности, в районах размещения рабочих заземлений ППТ) должна быть рассмотрена возможность использования неметаллических трубопроводов.
1.7.9. Трубопроводы магистральных теплосетей канальной прокладки должны быть изолированы от опор. Сопротивление изоляции должно быть не менее 100 кОм на каждой опоре.
1.7.10. Защита кожухов (патронов) от коррозии должна осуществляться путем соединения их с защищаемым трубопроводом перемычкой с регулировочным резистором или путем применения катодной или протекторной защиты.
1.7.11. Защита от коррозии обсадных колонн скважин, предназначенных для водоснабжения, должна обеспечиваться применением систем катодной защиты.
1.7.12. При проектировании системы катодной и электродренажной защиты ПЭС следует руководствоваться следующими требованиями:
1.7.12.1. Для катодной защиты подземных сооружений, размещенных на территориях ТЭС, АЭС и других промышленных площадках, должны быть использованы автоматические тиристорные преобразователи типа ТП в режиме регулятора защитного (поляризационного) потенциала. Указанные преобразователи обеспечивают возможность подключения блоков телеметрического контроля, позволяющих осуществлять систематическую регистрацию параметров, характеризующих коррозионное состояние ПЗС и режим работы систем катодной защиты.
1.7.12.2. Выбор типа и количества анодных заземлителей, схемы их размещения и подключения к преобразователям, а также выбор точек присоединения дренажных кабелей должен производиться на основании расчетов по методике, изложенной в разделе 2.2. При этом точки дренажа должны располагаться на подземных сооружениях, имеющих наименьшее продольное сопротивление по сравнению с другими сооружениями, размещенными в данном районе.
Рекомендуемые схемы соединения анодных заземлителей при горизонтальной и вертикальной установке электродов приведены на рис.1.2 и 1.3.
Схема соединения анодного заземления при горизонтальной установке электродов
Рис.1.2.
1 - электрод; 2 - токоввод электрода; 3 - соединительный ящик; 4 - соединительный кабель; 5 - поверхность грунта.
Схема соединения анодного заземления при вертикальной установке электродов
Рис.1.3.
1 - электрод; 2 - токоввод электрода; 3 - соединительный ящик; 4 - соединительный кабель; 5 - поверхность грунта.
1.7.12.3. Сечения кабелей, соединяющих силовые цепи электрохимической защиты, должны выбираться таким образом, чтобы падение напряжения в них не превышало 5% от максимального выходного напряжения преобразователя катодной защиты.
1.7.12.4. Электрод сравнения должен устанавливаться в непосредственной близости от поверхности защищаемого сооружения в соответствии с рекомендациями, приведенными в разделе 2.2 (п.2.2.10).
1.7.13. Установки катодной защиты должны соответствовать потребителям III категории при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы энергоснабжения, не превышают одних суток.
1.7.14. Контрольно-измерительные пункты (КИП) на подземных сооружениях должны устанавливаться в точках дренажа; на линейных участках ПЭС - на расстояниях не более 500 м один от другого.
КИП должны выполняться в специальных водобрызгозащищенных ящиках или колодцах.
1.7.15. На теплосетях КИП должны устанавливаться в камерах или местах установки неподвижных опор вне камер, в местах пересечения или сближения тепловых сетей с рельсами электрифицированного транспорта или с другими подземными сооружениями.
1.7.16. На кабелях напряжением 110-500 кВ КИП должны устанавливаться в стопорных и промежуточных колодцах. Корпус КИП должен быть присоединен к заземляющему устройству в соответствии с требованиями "Правил устройств электроустановок".
1.7.17. При включении кабельных линий в совместную защиту через блоки совместной защиты типа БрД в местах их присоединения к кабельной линии должны быть установлены КИП.
1.7.18. Работы по установке контрольно-измерительных пунктов на кабельных линиях должны производиться под наблюдением владельцев этих линий.
1.7.19. Параметры подземных сооружений, не защищаемых изолирующими покрытиями, должны выбираться с учетом зависимости скорости коррозии стали от удельного сопротивления грунта (рис.1.4).
Зависимость средней скорости коррозии стали от удельного сопротивления грунта
Рис.1.4
1.8. Строительство, монтаж, опробование, наладка и сдача в эксплуатацию систем электрохимической защиты подземных энергетических сооружений от коррозии
1.8.1. Оборудование и изделия, используемые при строительстве систем электрохимической защиты, должны соответствовать спецификациям проекта, государственным стандартам и техническим условиям и иметь соответствующие сертификаты и технические паспорта, удостоверяющие качество оборудования, изделий и материалов.
1.8.2. Технический надзор за работами по строительству систем ЭХЗ ПЭС должен осуществляться заказчиком и проектными организациями.
1.8.3. Для обеспечения пуска и регулировки систем электрохимической защиты необходимо наличие следующих документов:
- акта приемки строительно-монтажных работ с заключением комиссии о готовности систем для настройки и опробования;
- акта на скрытые работы;
- исполнительной документации.
1.8.4. Перед пуском и опробованием систем катодной защиты необходимо выполнить следующие подготовительные работы:
- проверку визуальным осмотром соответствия выполненных работ проекту и акту о приемке строительно-монтажных работ;
- измерение сопротивления заземляющего устройства и анодного заземления и проверку их соответствия проектным данным;
- подключение устройств к электросети.
1.8.5. Подключение систем катодной защиты к питающим линиям должно осуществляться в присутствии представителя службы электроснабжения.
1.8.6. Пуск и опробование систем катодной защиты необходимо выполнять не ранее, чем через восемь дней после монтажа анодного заземления.
1.8.7. Пуск и опробование устройств совместной защиты должны выполняться в присутствии персонала заинтересованных организаций (владельцев подземных сооружений).
1.8.8. Пуск и опробование устройств катодной и электродренажной защиты должны производиться в следующем порядке:
- измерение стационарного потенциала подземного сооружения;
- установка уставки защитного потенциала (тока) в соответствии с указанным в проекте;
- включение преобразователя катодной защиты или электродренажного устройства;
- измерение выходного тока и выходного напряжения преобразователя, а также защитных потенциалов на подземном сооружении и повторные измерения указанных параметров через 24 часа.
1.8.9. При сдаче систем электрохимической защиты и приемке их рабочей комиссией должны быть выполнены следующие работы:
- проверка по актам и исполнительным чертежам соответствия монтажа проекту;
- проверка внешним осмотром наличия всех элементов защитных установок;
- включение и проверка защитных установок;
- составление акта рабочей комиссии о сдаче-приемке законченной строительством системы электрохимической защиты объекта.
К акту должны прилагаться диаграммы распределения потенциалов по поверхности подземных сооружений при отключенном и включенном устройстве защиты.
Акты должны рассматриваться и утверждаться организациями, назначающими рабочую комиссию, не позднее, чем в двухнедельный срок со дня представления акта.
1.9. Основные технологические вопросы сооружения системы электрохимической и электродренажной защиты
1.9.1. Работы по сооружению устройств катодной защиты должны включать:
- авторский надзор за правильным исполнением проектных решений в процессе строительства;
- разметку трасс кабелей;
- прокладку кабелей;
- входной контроль оборудования электрохимической защиты;
- монтаж контактных выводов, контрольно-измерительных пунктов, анодных заземлений, заземляющих устройств, преобразователей;
- монтаж контактных присоединений в соответствии со схемой защиты;
- наладку устройств защиты.
1.9.2. Входной контроль оборудования электрохимической защиты должен включать:
- проверку комплектности, количества и исправности оборудования;
- проверку соответствия технических характеристик требованиям нормативно-технической документации.
1.9.3. Входной контроль оборудования электрохимической защиты должен осуществлять Заказчик в присутствии представителя строительной организации.
1.9.4. Проверка работоспособности установок электрохимической защиты должна производиться путем подключения предварительно заземленной установки к сети переменного тока и присоединения к ее выходу нагрузочного сопротивления, обеспечивающего протекание максимального тока при номинальном входном напряжении. При проверке в цепь нагрузки должен быть включен шунт с амперметром класса точности 1.0; к выходу постоянного тока должен быть присоединен вольтметр постоянного тока класса точности 1.0. При этом установка считается работоспособной, если ее нагрев после восьмичасовой работы не превышает 20 °С по отношению к температуре окружающего воздуха и погрешность показания приборов преобразователя не превышает 5% по сравнению с выносными приборами, указанными выше.
1.9.5. Входной контроль электродов анодных заземлений включает:
- внешний осмотр;
- измерение сопротивления между токовводом и электродом, значение которого не должно превышать 0.010 Ом.
1.9.6. Входной контроль протекторов включает:
- проверку типа протектора и активатора;
- проверку марки сплава.
1.9.7. Монтаж преобразователей катодной защиты должен включать следующие работы:
- разработку грунта под фундамент преобразователя в соответствии с проектом, установку фундамента;
- установку преобразователя на фундамент;
- установку в котловане труб для ввода кабелей в преобразователь;
- ввод кабеля через трубы в преобразователь;
- засыпку котлована и уплотнение грунта;
- присоединение заземляющего устройства, кабелей и преобразователей в соответствии с электрической схемой.
1.9.8. Площадка около преобразователя должна быть утрамбована, выходящие из земли трубы для ввода кабелей в преобразователь должны быть окрашены в черный цвет.
1.9.9. При сооружении кабельных линий необходимо руководствоваться требованиями ПУЭ.
1.9.10. При прокладке кабеля в грунте должны быть выполнены следующие работы:
- разработка траншеи;
- удаление из траншеи камней и посторонних предметов;
- засыпка дна траншеи слоем мелкого грунта;
- укладка кабеля в траншею;
- маркировка концов кабеля;
- предварительная засыпка кабеля слоем мелкого грунта;
- окончательная засыпка траншеи;
- маркировка трассы кабеля.
1.9.11. Контактные соединения кабелей в проходах и трубах не допускаются.
1.9.12. Маркировать трассу необходимо путем нанесения опознавательных знаков на столбиках из железобетона или угловой стали. Опознавательные знаки следует устанавливать на поворотах трассы, в местах соединительных муфт, на пересечениях, а также у входов в здания и сооружения.
1.9.13. При сооружении заземляющих устройств должны быть выполнены следующие работы:
- разработка траншеи в соответствии с рабочими чертежами;
- установка вертикальных или горизонтальных электродов;
- соединение электродов между собой и с магистральной шиной;
- засыпка траншеи и уплотнение грунта;
- окраска наземной части шин заземления.
1.9.14. После окончания строительства необходимо измерить сопротивление заземляющего устройства. Значение сопротивления заземляющего устройства должно быть не более указанного в проекте защиты подземных сооружений от коррозии.
1.9.15. При сооружении анодного заземления, состоящего из вертикальных электродов, расположенных в верхних слоях грунта, должны быть выполнены следующие работы:
- разработка траншеи на проектную глубину и длину;
- установка электродов в предварительно пробуренные скважины;
- монтаж соединений электродов с соединительным кабелем;
- изоляция мест контактных соединений;
- контроль качества изоляции контактных соединений;
- засыпка траншеи грунтом и уплотнение грунта.
1.9.16. При сооружении анодного заземления, состоящего из горизонтальных электродов, должны быть выполнены следующие работы:
- разработка траншеи на проектную глубину и длину;
- выравнивание дна траншеи;
- размещение электродов в траншее в соответствии с проектом;
- засыпка траншеи на 30% глубины;
- прокладка соединительного кабеля;
- соединение электродов с соединительным кабелем;
- изоляция мест контактных соединений;
- засыпка траншеи грунтом и уплотнение грунта.
1.9.17. При сооружении глубинного анодного заземления должны быть выполнены следующие работы:
- бурение скважины на проектную глубину;
- сборка глубинного электрода в соответствии с проектной документацией;
- спуск глубинного электрода в соответствии с технологией, указанной в проекте;
- присоединение глубинного электрода к соединительному кабелю;
- контроль качества изоляции соединения;
- монтаж кабельного вывода в соответствии с проектом.
1.9.18. При установке контрольно-измерительного пункта его подземная часть должна иметь изоляционное покрытие, а наземная часть окрашена в соответствии с указаниями проекта.
1.9.19. При строительстве и монтаже контрольно-измерительных пунктов должны быть выполнены следующие работы;
- разработка котлована;
- установка электрода сравнения в соответствии с проектом;
- установка заземляющего устройства (для электрических кабелей напряжением 6-500 кВ);
- установка контрольно-измерительного пункта и присоединение к нему заземляющего устройства;
- присоединение контрольного проводника к подземному сооружению;
- изоляция мест контактных соединений;
- соединение электрода сравнения, датчика электрохимического потенциала и контрольного проводника с клемными выводами контрольно-измерительного пункта;
- маркировка проводников и контрольно-измерительного пункта;
- закрепление грунта около контрольно-измерительного пункта.
1.9.20. Протекторы должны быть установлены в траншею или скважины, размеры которых должны соответствовать указанным в проекте.
1.9.21. При монтаже протекторов должны быть выполнены следующие работы:
- разработка траншеи (бурение скважин) для установки протекторов и траншеи для прокладки кабеля к подземному сооружению;
- установка протекторов;
- присоединение кабеля в соответствии с проектом и изоляция мест соединения;
- установка контрольно-измерительного пункта;
- засыпка траншеи грунтом с послойным его уплотнением.
1.9.22. Монтаж установки электродренажной защиты включает в себя следующие работы:
- разработку грунта под фундамент;
- установку электродренажного устройства на фундамент;
- установку труб для ввода кабелей;
- ввод кабелей в электродренажное устройство;
- присоединение кабелей к подземному сооружению и рельсу;
- присоединение защитного заземления и кабеля электропитания (для усиленного дренажа);
- изоляция мест присоединения кабелей к подземному сооружению и рельсу;
- рекультивация земельных участков после окончания производства работ.
1.9.23. Подключение дренажного кабеля к рельсу должно быть выполнено в присутствии представителя соответствующей службы электрифицированного рельсового транспорта.
1.9.24. Изоляция мест контактных соединений должна производиться с помощью герметизирующего компаунда, состав которого приведен в таблице 1.3.
Таблица 1.3
Состав герметизирующего компаунда, используемого при монтаже анодных узлов, протекторов и других электрических присоединений
|
|
|
|
|
|
|
Компонент | Количество компонентов, г, при температуре окружающего воздуха... | |||||
| +10 °С и выше | от -10 °С до +10 °С | ||||
| При монтаже анодных узлов и протекторов | При монтаже присое- динений контрольных провод- ников | При монтаже дренажных присое- динений на подземных соору- жениях | При монтаже анодных узлов и протек- торов | При монтаже присое- динений конт- рольных провод- ников | При монтаже дренажных присое- динений на подземных соору- жениях |
Эпоксидные модифицированные смолы марки К-153 и К-153с | 100 | 50 | 2000 | 100 | 50 | 2000 |
Молотый кварц | 150-200 | 15-100 | 3000-4000 | 150-200 | 15-100 | 3000-4000 |
Полиэтилен-полиамин | 12 | 6 | 250 | - | - | - |
Отвердитель АФ-2 | - | - | - | 30 | 15 | 600 |
1.9.25. На основании результатов авторского надзора проектные организации должны осуществлять (если это необходимо) корректировку проекта электрохимической и электродренажной защиты или представить рекомендации по реализации необходимых дополнительных мероприятий до ввода объекта в эксплуатацию.
1.9.26. Для корректировки проекта электрохимической и электродренажной защиты в проектно-сметной документации должен предусматриваться резерв на оборудование, кабельную продукцию и основные материалы в количестве 10% от расчетного объема.
1.10. Эксплуатация системы электрохимической защиты подземных энергетических сооружений от коррозии
1.10.1. Эксплуатация системы ЭХЗ ПЭС должна осуществляться службой защиты подземных сооружений от коррозии. Рекомендуемая структура и основные обязанности этой службы изложены в разделе 2.7 настоящих РУ.
1.10.2. Персонал службы защиты должен производить систематический контроль коррозионного состояния ПЭС и средств их защиты от коррозии. При этом следует руководствоваться картой коррозионно-опасных зон, составленной на основании:
- анализа грунтов и данных обследования коррозионных повреждений ПЭС;
- результатов изысканий специализированных организаций;
- расположения действующих преобразователей катодной защиты.
1.10.3. Контроль коррозионного состояния подземных сооружений должен осуществляться путем измерения потенциалов на поверхности ПЭС, а также визуальным осмотром их поверхности (в специальных шурфах) с учетом результатов химического анализа проб грунта, грунтовых вод и продуктов коррозии подземных сооружений.
Все коррозионные повреждения ПЭС должны регистрироваться в актах или протоколах обследования, а также фиксироваться в паспорте соответствующего подземного сооружения.
Трубопроводы магистральных теплосетей один раз в год должны подвергаться испытаниям повышенным давлением для выявления мест коррозионных повреждений в соответствии с нормативно-технической документацией, утвержденной в установленном порядке.
1.10.4. При обнаружении коррозии ПЭС должны быть разработаны мероприятия по предотвращению их дальнейшего разрушения и ремонту поврежденных участков.
1.10.5. Технический осмотр преобразователей катодной защиты должен проводиться по инструкциям, утвержденным руководством энергетического предприятия. При осмотре преобразователей должны быть зафиксированы показания всех приборов; затем следует отключить электропитающие установки и проверить все контактные соединения, после чего снова подключить преобразователь.
1.10.6. Для каждого преобразователя катодной защиты должен быть заведен журнал контроля его работы, в котором должны регистрироваться результаты технического осмотра, а также измерений выходных параметров преобразователя и защитного потенциала в КИП. Форма журнала приведена в разделе 2.8. (п.2.8.12.).
1.10.7. При обнаружении неисправностей преобразователя должен быть выполнен его ремонт путем замены вышедших из строя блоков.
1.10.8. Сопротивления анодного заземления и защитного заземления должны контролироваться не реже одного раза в год. Методика измерения сопротивления заземления приведена в разделе 2.4.
1.11. Техника безопасности при проведении работ по защите подземных энергетических сооружений от коррозии
1.11.1. Все работы по защите подземных энергетических сооружений от коррозии должны выполняться в соответствии с "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТЭ) и "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТБ) Госэнергонадзора.
1.11.2. Присоединение преобразователей катодной защиты к источникам питания должно производиться бригадой в составе не менее двух человек с оформлением работ согласно действующим правилам.
1.11.3. Все работы на подстанциях и других энергетических объектах должны осуществляться в присутствии персонала подстанции.
1.11.4. Проведение земляных работ в зоне прохождения кабелей допускается только в присутствии представителя кабельной сети.
1.11.5. Персонал, выполняющий работы по защите подземных энергетических сооружений от коррозии, должен быть обучен безопасным методам работы, пройти инструктаж и сдать экзамен в объеме соответствующих документов, утвержденных в установленном порядке.
В случае нарушения правил безопасности должна производиться очередная проверка знаний.
1.11.6. Персонал должен быть информирован о степени токсичности транспортируемых веществ, способах защиты от их воздействия и мерах оказания первой помощи.
1.11.7. Корпуса устройств защиты от коррозии, подключенные к сети переменного тока, должны быть заземлены в соответствии с требованиями ПУЭ.
1.11.8. Шурфы на действующих подземных энергетических сооружениях следует открывать только после получения письменного разрешения эксплуатирующих организаций.
1.11.9. Запрещается работать на участках, где наблюдается утечка газа, нефти, нефтепродуктов или горячей воды.
1.11.10. При электрических измерениях в колодцах необходимо учитывать возможность их загазованности, поэтому необходимо соблюдать соответствующие правила техники безопасности.
1.11.11. Измерения, требующие спуска работников в колодец, должны производиться бригадой в составе не менее трех человек при соблюдении соответствующих инструкций. При этом двое из них должны быть на поверхности земли.
1.11.12. В течение всего периода обслуживания преобразователя катодной защиты должно быть отключено напряжение питающей сети, а на отключающихся аппаратах должны быть установлены соответствующие плакаты.
1.11.13. Преобразователи катодной защиты должны иметь предупредительные надписи и плакаты и закрываться на замок.
1.11.14. Запрещается выполнение каких-либо работ на токоведущих частях устройств катодной и электродренажной защиты, находящихся под напряжением.
1.11.15. Измерения на рельсовых путях электрифицированного транспорта должны производиться двумя лицами, одно из которых должно следить за движением транспорта.
Часть вторая
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ КОРРОЗИИ И ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ. МЕТОДИЧЕСКИЕ И СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
2.1. Основные особенности коррозии подземных энергетических сооружений и методы защиты от нее
2.1.1. Почвенная коррозия
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.