Управление оборудованием электрохимической защиты на основании показателей надежности и остаточного ресурса

1.

Управление оборудованием электрохимической защиты
на основании показателей надежности и остаточного
ресурса
Докладчики:
Васин Д.А. и Пьянзин Д.И.
1
НИЖЕГОРОДСКИЙ
ФИЛИАЛ
НАЗВАНИЕ ПРЕЗЕНТАЦИИ
2023 год

2.

Актуальность работы
Разработка метода управления оборудованием электрохимической защиты на основании
показателей надежности и остаточного ресурса позволяет оптимизировать процесс защиты,
улучшить качество и надежность работы оборудования, а также снизить затраты на его
эксплуатацию.
На основе этих показателей можно определить оптимальные режимы работы оборудования,
проводить плановые технические обслуживания, управлять процессом ремонта и замены деталей
и элементов системы электрохимической защиты.
Таким образом, разработка метода управления оборудованием электрохимической защиты на
основании показателей надежности и остаточного ресурса имеет высокую значимость для
обеспечения эффективной работы оборудования и повышения безопасности в промышленных
объектах.
2
Управление оборудованием электрохимической защиты
на основании показателей надежности и остаточного ресурса
НАЗВАНИЕ ПРЕЗЕНТАЦИИ

3.

Цели и задачи
Целью работы является разработка метода управления оборудованием системы ЭХЗ на основании
с учетом показателей надежности и остаточного ресурса системы.
Задачи:
1. Определение коэффициентов влияния СКЗ на защитный потенциал по трассе трубопровода.
2. Создание матрицы состояний объекта.
3. Создание Марковской схемы надежности системы ЭХЗ.
4. Поиск коэффициентов готовности системы.
5. Определение остаточного ресурса системы.
6. Разработка алгоритма по оптимальному регулированию работы системы ЭХЗ с учетом
показателей надежности и остаточного ресурса системы.
3
Управление оборудованием электрохимической защиты
на основании показателей надежности и остаточного ресурса
НАЗВАНИЕ ПРЕЗЕНТАЦИИ

4.

Объект исследования
Для проработки методики был выбран участок трубопровода Кольцевого Газопровода Московской
области (КГМО). Газопровод длинной 12 км защищен 5 установками катодной защиты (УКЗ).
№
1
2
3
4
5
Наименование УКЗ
(местоположение)
Место установки
УКЗ
УКЗ-2
(ГРС «Красная Пахра»)
УКЗ-210
(д.Чириково)
УКЗ-27
(п. Красная Пахра)
УКЗ-40
(КРП-10, г.о. Троицк)
УКЗ-209
(п. Минзаг)
0,723 км; отвод
к ГРС Красная Пахра
0,4 км; отвод
к КРП-10 1н
3,5 км; отвод
к КРП-10 1н
10,5 км; отвод
к КРП-10 1н
6,8 км; отвод
к КРП-10 1н
Параметры
АЗ2
Параметры СКЗ1
Тип СКЗ
Р, кВт
I, A
U, B
Uдр, В
N, шт
RР,
Ом
В-ОПЕ-ТМ-1
1
11
28
-1,7
2
2,6
ПДВ-1,2
1,2
12
8,6
-2,1
2
0,9
В-ОПЕ-М3
3
2
22
-2
2
11
В-ОПЕ-ТМ-1
3
11
41
-2
2
3,7
В-ОПЕ-М1
3
10
44
-1,9
3
4,4
Примечания:
1 – Для измерения защитного потенциала в точке дренажа используется электрод типа ЭС-ТСТ-СТЭЛС-Р40-Сu-002-10-ВЭ;
2 – На УКЗ используется АЗ типа «Менделеевец МГ».
4
Управление оборудованием электрохимической защиты
на основании показателей надежности и остаточного ресурса
НАЗВАНИЕ ПРЕЗЕНТАЦИИ

5.

Определение коэффициентов влияния
Описание трубопровода, как математической модели системы ЭХЗ осуществляется по формулам:
Сила тока на выходе СКЗ, А
ст
- стационарный потенциал
трубопровода,
В;
УКЗ-210
УКЗ-27
УКЗ-2
5
УКЗ-209
4,5
Точки контроля
4
стор U1 A1 I1 A2 I 2 ... An I n ;
3,510
защитного
12
2
11
стор - потенциал сторонних источников, В;
3
потенциала
2,5
U1 - защитный суммарный потенциал;
Коэффициенты влияния СКЗ
2
I n - сила тока а выходе n-ой СКЗ;
1,5
коэффициент
влияния
n-ой
СКЗ
на
An
1
0,4суммарный
км
-0,087
-0,012
-0,002
-0,003
потенциал
в точке измерения;
0,5
-0,021
i
3,5 км
-0,147
-0,005
-0,018
0
Aij
.
0 1
I j 0
ГРС
0
-0,010
-0,103
Δ i - изменение потенциала в i-й контрольной точке, В;
км
0
0
-0,007
ΔI j 6,8
- изменение
сил тока j-станции
защиты,0влияющей на потенциал
в i-й км
контрольной точке,0А, j = 1;2;…n; 0
10,5
-0,153
-0,040
j - номер станции защиты;
11,9
км
0
0
0
-0,005
i - номер контрольной точки, подверженной влиянию j-й станции защиты.
УКЗ-40
11
Сторонний Защитный
потенциал потенциал в
в точке
точке
контроля, В контроля, В
0
0
2 3 4 5
-0,003
-0,063
0
-0,022
-1,073
-2,197
-1,047
-1,827
7 8 9 10 11 12 13 14 15
0,031
-1,141
I,А
-1,150
-1,913
0,054
-2,029
-1,309
-1,601
,В
№
U1 ст A1 I1 A2 I 2 ... An I n ;
1
2
3
4
5
6
5
Управление оборудованием электрохимической защиты
на основании показателей надежности и остаточного ресурса
НАЗВАНИЕ ПРЕЗЕНТАЦИИ
6

6.

Определение надежности системы ЭХЗ
Интенсивность отказов каждого элемента системы можно определить по формуле:
1