Предыдущая публикация
Зачем газопроводу электричество?
Специальные работы – это комплекс строительно-монтажных работ, в состав которых входят следующие системы: электроснабжение, связь, телемеханика, электрохимзащита, геотехнический мониторинг, система оперативного диспетчерского управления, пожарная сигнализация. Они ведутся параллельно с возведением газового объекта. Благодаря выполненному комплексу специальных работ можно удалённо взаимодействовать и управлять всеми технологическим процессами с газопроводом, получать необходимые данные о состоянии трубы, давлении транспортируемого газа, скорости подачи, выявлять возможные утечки и управлять запорной арматурой на крановых узлах, а также управлять сетями электроснабжения и электрооборудованием.
На примере магистрального газопровода Ковыкта-Чаянда, где основной комплекс работ был завершён в октябре 2022 года, мы расскажем подробнее про специальные работы. Какие были проведены там и зачем они нужны в современном строительстве.
Система электроснабжения.
Всё начинается с электричества. Ни одна система не будет работать, если на объекте нет электроэнергии. Есть два варианта подвести электричество на крановые узлы. Первый – подключение к воздушной электрической линии (ВЛ). В большинстве случаев при условии экономической целесообразности строят ВЛ от ближайшей существующей электроподстанции. В нашем случае, на объекте успешно выполнили монтаж ВЛ на протяжении 255 км, а на участках, удаленных от существующих внешних источников, запитали электричеством при помощи автономного источника питания (АИП).
«Такое проектное решение по использованию АИП применяется довольно часто на объектах Газпрома и обусловлено тем, что оборудование находится в отдалённой местности тайги на берегу реки Лена, где монтаж воздушных линий электроснабжения построить экономически и технически не целесообразно», – объяснил начальник отдела специальных работ Сергей Пастухов.
Автономный источник питания – это блок-бокс с электротехнологическим оборудованием, который при отсутствии стандартных источников электроэнергии, вырабатывает её за счёт природного газа, поступающего из основного газопровода. К каждому блок-боксу, находящемуся на площадках крановых узлов и промежуточных радиорелейных станциях, газ поступает по трубе небольшого диаметра. После снижения давления до 0,5 кгс/см² он подводится к термоэлектрическим генераторам (ГТГ) для выработки электроэнергии. Управляется АИП диспетчером удалённо с помощью автоматической системы, которую обеспечивает система связи.
«Проводить линии электропередач оказалось для нас самой сложной задачей на этом объекте в рамках спецработ из-за сложного рельефа и погодных условий. Сначала полгода были дожди, потом морозы. В работах было задействовано 250 человек», – отметил заместитель руководителя проекта по специальным работам Рамиз Акжигитов.
Всё начинается с электричества. Ни одна система не будет работать, если на объекте нет электроэнергии. Есть два варианта подвести электричество на крановые узлы. Первый – подключение к воздушной электрической линии (ВЛ). В большинстве случаев при условии экономической целесообразности строят ВЛ от ближайшей существующей электроподстанции. В нашем случае, на объекте успешно выполнили монтаж ВЛ на протяжении 255 км, а на участках, удаленных от существующих внешних источников, запитали электричеством при помощи автономного источника питания (АИП).
«Такое проектное решение по использованию АИП применяется довольно часто на объектах Газпрома и обусловлено тем, что оборудование находится в отдалённой местности тайги на берегу реки Лена, где монтаж воздушных линий электроснабжения построить экономически и технически не целесообразно», – объяснил начальник отдела специальных работ Сергей Пастухов.
Автономный источник питания – это блок-бокс с электротехнологическим оборудованием, который при отсутствии стандартных источников электроэнергии, вырабатывает её за счёт природного газа, поступающего из основного газопровода. К каждому блок-боксу, находящемуся на площадках крановых узлов и промежуточных радиорелейных станциях, газ поступает по трубе небольшого диаметра. После снижения давления до 0,5 кгс/см² он подводится к термоэлектрическим генераторам (ГТГ) для выработки электроэнергии. Управляется АИП диспетчером удалённо с помощью автоматической системы, которую обеспечивает система связи.
«Проводить линии электропередач оказалось для нас самой сложной задачей на этом объекте в рамках спецработ из-за сложного рельефа и погодных условий. Сначала полгода были дожди, потом морозы. В работах было задействовано 250 человек», – отметил заместитель руководителя проекта по специальным работам Рамиз Акжигитов.
Система связи
«В рамках возведения МГ Ковыкта-Чаянда мы построили радиорелейные линии связи (РРЛ) от 0 км до 320 км. В них входит 13 мачт связи высотой от 60 до 120 метров. При строительстве башен был выполнен комплекс работ по установке фундаментов и по монтажу металлоконструкций в общем количестве 820 тонн, а также монтаж оборудования РРЛ и оборудования электроснабжения», – рассказал Сергей Пастухов.
Система связи необходима для того, чтобы газопроводом возможно было управлять и получать необходимые данные удалённо через автоматизированную систему управления, расположенную в посёлке Магистральный в ЛПУ МГ ООО «Газпром трансгаз Томск». На протяжении всего газопровода, через каждые 30 км установлены крановые узлы с запорными арматурами – всего их 12, размерами площадок примерно 40 на 30 метров. При необходимости с их помощью прекращают подачу газа в трубу на определённом участке. Предотвратив таким образом, например, утечку газа.
«Чтобы кран открыть или закрыть, на него необходимо подать электрический сигнал, который поступает с помощью электрических проводов. Вся информация передаётся двумя каналами: радиоволнами через РРЛ (резервный канал) и по кабелю волоконно-оптической линии связи (основной канал). При эксплуатации объекта используется оба этих канала. На тот случай, если откажет одна система – всегда есть вторая. Они дублируют друг друга, поэтому сигнал точно дойдёт до нужного оборудования», – пояснил начальник отдела специальных работ.
Для того, чтобы передать сигнал с кранового узла, наши специалисты строят сеть передачи данных – оптоволоконный кабель (ВОЛС). Это один из самых современных способов в мире быстро передавать данные на большие расстояния. ВОЛС подвешивается на опорах через каждые 80 м на протяжении всего газопровода, поэтому общее количество опор на объекте составило 6320 штук, а общая длина смонтированного кабеля – 419 км. Оптоволоконный кабель состоит из 24 волокон, каждое из них представляет собой маленькую стеклянную трубку, по которой проходит цифровая информация посредством света. Это и есть основной канал приема/передачи данных с крановых узлов.
«Допустим, диспетчеру поступает команда от руководителя: «Закрыть кран на км 50». Он нажимает кнопку и сигнал по оптоволоконному кабелю приходит на крановый узел, срабатывает электропривод и закрывает кран. Точно также можно управлять свечой сброса, которая стравливает газ. Всё это управляется с помощью линии связи, которую строят спецработники», – привёл пример Сергей Сергеевич.
«В рамках возведения МГ Ковыкта-Чаянда мы построили радиорелейные линии связи (РРЛ) от 0 км до 320 км. В них входит 13 мачт связи высотой от 60 до 120 метров. При строительстве башен был выполнен комплекс работ по установке фундаментов и по монтажу металлоконструкций в общем количестве 820 тонн, а также монтаж оборудования РРЛ и оборудования электроснабжения», – рассказал Сергей Пастухов.
Система связи необходима для того, чтобы газопроводом возможно было управлять и получать необходимые данные удалённо через автоматизированную систему управления, расположенную в посёлке Магистральный в ЛПУ МГ ООО «Газпром трансгаз Томск». На протяжении всего газопровода, через каждые 30 км установлены крановые узлы с запорными арматурами – всего их 12, размерами площадок примерно 40 на 30 метров. При необходимости с их помощью прекращают подачу газа в трубу на определённом участке. Предотвратив таким образом, например, утечку газа.
«Чтобы кран открыть или закрыть, на него необходимо подать электрический сигнал, который поступает с помощью электрических проводов. Вся информация передаётся двумя каналами: радиоволнами через РРЛ (резервный канал) и по кабелю волоконно-оптической линии связи (основной канал). При эксплуатации объекта используется оба этих канала. На тот случай, если откажет одна система – всегда есть вторая. Они дублируют друг друга, поэтому сигнал точно дойдёт до нужного оборудования», – пояснил начальник отдела специальных работ.
Для того, чтобы передать сигнал с кранового узла, наши специалисты строят сеть передачи данных – оптоволоконный кабель (ВОЛС). Это один из самых современных способов в мире быстро передавать данные на большие расстояния. ВОЛС подвешивается на опорах через каждые 80 м на протяжении всего газопровода, поэтому общее количество опор на объекте составило 6320 штук, а общая длина смонтированного кабеля – 419 км. Оптоволоконный кабель состоит из 24 волокон, каждое из них представляет собой маленькую стеклянную трубку, по которой проходит цифровая информация посредством света. Это и есть основной канал приема/передачи данных с крановых узлов.
«Допустим, диспетчеру поступает команда от руководителя: «Закрыть кран на км 50». Он нажимает кнопку и сигнал по оптоволоконному кабелю приходит на крановый узел, срабатывает электропривод и закрывает кран. Точно также можно управлять свечой сброса, которая стравливает газ. Всё это управляется с помощью линии связи, которую строят спецработники», – привёл пример Сергей Сергеевич.
Также есть резервный канал связи, по которому этот же сигнал дублируется через радиоволны РРЛ. Мачты РРЛ на площадках ПРС смонтированы вдоль газопровода через каждые 30 км. Интересно, что частота и высота их строительства зависит от рельефа местности, так как радиоволны имеют свойство затухать, если им на пути встречаются преграды.
«Система связи так и называется, потому что передаёт информацию по всей трассе. Она завязана в общую паутину Газпрома и любой руководитель, где бы не находился, видит и контролирует все крановые узлы, которыми может при необходимости управлять в любой момент, как раз с помощью кабельной линии связи и радиорелейной связи», – рассказал Сергей Пастухов.
Как отметил заместитель руководителя проекта по специальным работам ППС №11 Рамиз Акжигитов, во время спецработ они не раз столкнулись с непростым рельефом местности и погодными условиями.
«Строить башню связи высотой 120 метров на заболоченных участках не так-то просто. А это необходимо, потому что рельеф неровный, а все они должны беспрепятственно передавать сигнал. У нас башен такой высоты получилось 5 штук. Каждую монтировали около 3 месяцев», – объяснил он.
В итоге, благодаря системе электроснабжения и системе связи есть возможность удалённо управлять всем газопроводом, снимать параметры каждого кранового узла и газопровода в целом.
Электрохимзащита
Элекстрохимзащита тоже одно из основных направлений специальных работ, которые проводятся в рамках строительства газопровода. Она надёжно защищает трубу от появления коррозии на ближайшие 30 лет благодаря тому, что вокруг неё создаётся электрическое поле. Питается электрохимзащита также от системы электроснабжения.
«Мы построили систему электрохимзащиты, которая включает в себя устройство 42 глубинных анодных заземлителей (суммарной глубиной 2530 м), монтаж 13 катодных станций, 652 контрольных измерительных пунктов (КИП), а также укладку 12 км кабеля», – поделился начальник отдела специальных работ.
Причиной электрохимической коррозии является неоднородность среды в которой находится труба после засыпки. Из-за разного химического состава грунта, различной плотности и влажности, между соседними повреждениями изоляционного покрытия возникают макропары, то есть электроны от катодной зоны перетекают к анодной зоне, а при стекании тока с анодной зоны из кристаллической решетки планомерно и безвозвратно «выдергиваются» положительно заряженные ионы металла. Они вступают в реакцию с молекулами воды и кислорода из-за чего образуется ржавчина. В таких местах анодных зон под слоем оксида железа на поверхности металла образуются каверны. Их рост приводит к выходу газа через свищи, если каверна сквозная, или разрушению трубопровода с возгоранием.
«Даже на новом трубопроводе после укладки в изоляционном покрытии имеются микроповреждения, которые увеличиваются с годами эксплуатации из-за влияния агрессивной среды. В природе нет ничего абсолютного и свести скорость коррозии к нулю невозможно, поэтому предназначение электрохимзащиты – снижение скорости электрохимической коррозии в местах микроповреждений изоляции до безопасного минимума», – объяснил заместитель начальника отдела специальных работ Григорий Касьянов.
Для этого в рамках проекта МГ Ковыкта-Чаянда были реализованы такие подтипы электрохимзащиты как катодная и протекторная.
Основным узлом катодной защиты является станция катодной защиты (СКЗ), которая находится в блок-боксах телемеханики на крановых узлах. СКЗ представляет из себя выпрямитель, который преобразует сетевое напряжение 220В в постоянный ток от 0 до 50В и подключается «минусом» на защищаемый трубопровод, а «плюсом» – на жертвенный анод. Им является глубинный анодный заземлитель – ГАЗ, который «берет удар на себя» спасая металл трубопровода от коррозионного разрушения. Для оптимальной токоотдачи скважины для ГАЗ бурятся до грунтов с хорошей проводимостью, порой на глубину до 200 м.
«Из-за сложного скального рельефа местности у нас возникали сложности с установкой глубинных анодных заземлителей. На бурение скважины под каждую из 42 установок уходило до 3 месяцев работы в зависимости от глубины погружения», – отметил заместитель руководителя проекта по специальным работам Рамиз Акжигитов.
После засыпки трубопровода до монтажа и подключения СКЗ проходит немало времени, обычно до двух лет. В этот период электрохимзащита трубопровода осуществляется по временной схеме – с помощью протекторов. Протектор – это тоже жертвенный анод, но для его работы не требуется внешний источник напряжения, он представляет из себя магниевую отливку. Но его срок работы ограничен, поэтому после окончания строительства на смену протекторной защите приходит более долговечная – катодная, расчетный срок работы которой не менее 50 лет. Её на Ковыкте-Чаянде сейчас и реализовали.
Все спецработы на участке были проведены по плану. На данный момент там завершаются пусконаладочные работы. Коллеги проверяют все построенные системы, чтобы ни одна из них ещё много лет не вышла из строя.
«Система связи так и называется, потому что передаёт информацию по всей трассе. Она завязана в общую паутину Газпрома и любой руководитель, где бы не находился, видит и контролирует все крановые узлы, которыми может при необходимости управлять в любой момент, как раз с помощью кабельной линии связи и радиорелейной связи», – рассказал Сергей Пастухов.
Как отметил заместитель руководителя проекта по специальным работам ППС №11 Рамиз Акжигитов, во время спецработ они не раз столкнулись с непростым рельефом местности и погодными условиями.
«Строить башню связи высотой 120 метров на заболоченных участках не так-то просто. А это необходимо, потому что рельеф неровный, а все они должны беспрепятственно передавать сигнал. У нас башен такой высоты получилось 5 штук. Каждую монтировали около 3 месяцев», – объяснил он.
В итоге, благодаря системе электроснабжения и системе связи есть возможность удалённо управлять всем газопроводом, снимать параметры каждого кранового узла и газопровода в целом.
Электрохимзащита
Элекстрохимзащита тоже одно из основных направлений специальных работ, которые проводятся в рамках строительства газопровода. Она надёжно защищает трубу от появления коррозии на ближайшие 30 лет благодаря тому, что вокруг неё создаётся электрическое поле. Питается электрохимзащита также от системы электроснабжения.
«Мы построили систему электрохимзащиты, которая включает в себя устройство 42 глубинных анодных заземлителей (суммарной глубиной 2530 м), монтаж 13 катодных станций, 652 контрольных измерительных пунктов (КИП), а также укладку 12 км кабеля», – поделился начальник отдела специальных работ.
Причиной электрохимической коррозии является неоднородность среды в которой находится труба после засыпки. Из-за разного химического состава грунта, различной плотности и влажности, между соседними повреждениями изоляционного покрытия возникают макропары, то есть электроны от катодной зоны перетекают к анодной зоне, а при стекании тока с анодной зоны из кристаллической решетки планомерно и безвозвратно «выдергиваются» положительно заряженные ионы металла. Они вступают в реакцию с молекулами воды и кислорода из-за чего образуется ржавчина. В таких местах анодных зон под слоем оксида железа на поверхности металла образуются каверны. Их рост приводит к выходу газа через свищи, если каверна сквозная, или разрушению трубопровода с возгоранием.
«Даже на новом трубопроводе после укладки в изоляционном покрытии имеются микроповреждения, которые увеличиваются с годами эксплуатации из-за влияния агрессивной среды. В природе нет ничего абсолютного и свести скорость коррозии к нулю невозможно, поэтому предназначение электрохимзащиты – снижение скорости электрохимической коррозии в местах микроповреждений изоляции до безопасного минимума», – объяснил заместитель начальника отдела специальных работ Григорий Касьянов.
Для этого в рамках проекта МГ Ковыкта-Чаянда были реализованы такие подтипы электрохимзащиты как катодная и протекторная.
Основным узлом катодной защиты является станция катодной защиты (СКЗ), которая находится в блок-боксах телемеханики на крановых узлах. СКЗ представляет из себя выпрямитель, который преобразует сетевое напряжение 220В в постоянный ток от 0 до 50В и подключается «минусом» на защищаемый трубопровод, а «плюсом» – на жертвенный анод. Им является глубинный анодный заземлитель – ГАЗ, который «берет удар на себя» спасая металл трубопровода от коррозионного разрушения. Для оптимальной токоотдачи скважины для ГАЗ бурятся до грунтов с хорошей проводимостью, порой на глубину до 200 м.
«Из-за сложного скального рельефа местности у нас возникали сложности с установкой глубинных анодных заземлителей. На бурение скважины под каждую из 42 установок уходило до 3 месяцев работы в зависимости от глубины погружения», – отметил заместитель руководителя проекта по специальным работам Рамиз Акжигитов.
После засыпки трубопровода до монтажа и подключения СКЗ проходит немало времени, обычно до двух лет. В этот период электрохимзащита трубопровода осуществляется по временной схеме – с помощью протекторов. Протектор – это тоже жертвенный анод, но для его работы не требуется внешний источник напряжения, он представляет из себя магниевую отливку. Но его срок работы ограничен, поэтому после окончания строительства на смену протекторной защите приходит более долговечная – катодная, расчетный срок работы которой не менее 50 лет. Её на Ковыкте-Чаянде сейчас и реализовали.
Все спецработы на участке были проведены по плану. На данный момент там завершаются пусконаладочные работы. Коллеги проверяют все построенные системы, чтобы ни одна из них ещё много лет не вышла из строя.
Следующая публикация
Нет комментариев