СТАНЦІЇ КАТОДНОГО ЗАХИСТУ ПІДЗЕМНИХ СТАЛЕВИХ ТРУБОПРОВОДІВ ЯК ДЖЕРЕЛА ПОЛІГАРМОНІЙНИХ СИГНАЛІВ
DOI:
https://doi.org/10.32782/EIS/2024-106-3Ключові слова:
підземний сталевий трубопровід, електрохімічна корозія, станція катодного захисту, випрямляч, спектральний аналізАнотація
Мета – дослідження спектрального розподілу потужності вихідного сигналу станції катодного захисту підземних сталевих нафтогазопроводів. Методи. Методами теоретичного аналізу досліджено засоби електрохімічного захисту підземних сталевих трубопроводів, що використовуються в Україні та за кордоном. Декомпозовано систему катодного захисту на низку підсистем. У процесі аналізу впливу визначених складників було синтезовано і формалізовано припущення щодо впливу характеру форми вихідного сигналу випрямлячів у складі катодного захисту на його ефективність. Для конкретизації висунутого припущення методами моделювання і математичного аналізу за допомогою перетворення Фур’є синтезовано модель вихідного сигналу ідеалізованих випрямлячів станцій катодного захисту. Проведено порівняння результатів спектрального аналізу для різнотипних випрямлячів та їх законів керування. Результати. Отримані результати спектрального аналізу вихідних сигналів випрямлячів демонструють наявність потужності до 0,1 мВт у діапазоні високих частот. Оскільки навіть незначний струм у 4,5 мкА, що стікає з трубопроводу в навколишнє середовище протягом року, є достатнім для винесення маси металу, що еквівалентна наскрізному отвору площею 1 мм2 у стінці підземного сталевого трубопроводу, зазначена потужність може викликати послаблення корозійного захисту в деяких точках трубопроводу. Для уникнення вказаного ефекту необхідно звернути увагу на вивчення впливу форми вихідного сигналу на розподіл захисного потенціалу вздовж трубопроводу. Новизна. Уточнено ступінь впливу та діапазон значень взаємозалежності між параметрами режиму роботи елементів електротехнічної системи катодного захисту та електротехнічними параметрами об’єкта захисту. Цінність. Результати, що отримані, підтверджують доцільність більш детального дослідження впливу високочастотних складників сигналу станцій катодного захисту на ефективність катодного захисту.
Посилання
План розвитку Газотранспортної системи ТОВ «Оператор ГТС України» на 2021–2030 роки. Київ, 2020. URL: https://tsoua.com/wp-content/uploads/2020/10/TYNDP-2021-2030-TSO-4.1.pdf (дата звернення: 20.09.2024).
Протяжність та структура власності газорозподільних систем. URL: https://map.ua-energy.org/uk/resources/8ff9aac6-34e1-4932-ae4f-97f3896aed29/?_ga=2.244269381.1360191742.1718703785-274564711.1718703058 (дата звернення: 20.09.2024).
Методи захисту обладнання від корозії та захист на стадії проєктування : підручник для студ. спеціальності 161 «Хімічні технології», спеціалізації «Електрохімічні технології неорганічних та органічних матеріалів» / М.В. Бик та ін. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. 318 с.
Khan Muhammad, Khan Faizullah Khan Surat, Athar Syed. (2018). Efficiency and Cost Analysis of Power Sources in Impressed Current Cathodic Protection System for Corrosion Prevention in Buried Pipelines of Balochistan, Pakistan. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 414. 012034.10.1088/1757-899X/414/1/012034.
Sibiya C.A., Numbi B.P., Kusakana K. Modelling and Simulation of a Hybrid Renewable/Battery System Powering a Cathodic Protection Unit. International Journal of Electrical and Electronic Engineering & Telecommunications. 2021. DOI: 10.18178/IJEETC.10.3.203-208
Byrne A., Holmes N., Norton B. State-of-the-art review of cathodic protection for reinforced concrete structures. Magazine of Concrete Research. 2016, 68, 664-677.
Азюковський О.О. Формування високочастотним інверторним випрямлячем захисного потенціалу підземного сталевого трубопроводу. Гірнича електромеханіка та автоматика: наук : техн. зб. 2013. Вип. 91. С. 37–41.
Азюковський О.О. Зміна електротехнічних параметрів підземного металевого трубопроводу під впливом високочастотної складової напруги станцій катодного захисту. Электрификация транспорта. 2015. № (10). С. 98–107.