Оптимизация режимов функционирования системы противокоррозионной защиты заглубленных магистральных трубопроводов

Рассмотрены пути оптимизации работы системы противокоррозионной защиты протяженных заглубленных магистральных трубопроводов. Модернизирована математическая модель системы, формирующаяся в режиме самодиагностики и позволяющая эксплуатировать систему в режиме самонастройки. Новая математическая модель актуальна и позволяет корректно использовать как традиционные методы параметрической оптимизации по критерию минимизации суммарного тока всех станций катодной защиты системы, так и структурную оптимизацию по критерию увеличения срока эксплуатации системы на основе прогноза состояния элементов системы.

1. Агиней Р. В., Никулин С. А., Александров Ю. В., Александров О. Ю., Исламов Р. Р., Исупова Е. В., Пак А. Л. Защита нефтегазопроводов от коррозии. Защитные покрытия Вологда: Инфра-Инженерия, 2019. 472 с.

2. Александров В. Ю. Коррозия газонефтепроводов. Электрохимические методы защиты. СПб: Недра, 2011. 420 с.

3. СТО Газпром 2-3.5-047-2006. Инструкция по расчету и проектированию электрохимической защиты от коррозии магистральных газопроводов. М., 2006.

4. Блинов И. Г., Валюшкин А. В., Старочкин А. В. К вопросу об уточнении степени коррозионной опасности участков нефте- и нефтепродуктопроводов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. 2014, № 2 (14). С. 58–61.

5. Фатрахманов Ф. К., Винокурцев В. Г. Определение оптимальных параметров катодной защиты при защите коммуникаций промплощадок. Защита технологического оборудования от коррозии // Сб. тр. ВНИПИГАЗ. Баку: ВНИПИГАЗ, 1983.

6. Винокурцев А. Г., Винокурцев Г. Г., Иванов В. В., Первунин В. В., Крупин В. А. Результаты исследования эффективности электрохимической защиты городских систем газоснабжения // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2007. № 1. С. 55–62.

7. Болотнов А. М., Глазов Н. П. и др. Математическое моделирование и численное исследование электрических полей в системах с протяженными электродами // Вестн. Башкирского ун-та. 2006. № 2. С. 17–21.

8. Arabei A.B., Bolotov A.A., Marshakov A. I. et al. Ranking sections of main pipelines according to corrosion damage based on field polarization measurements // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2012. Vol. 48, N 7. P. 7.

9. Maocheng Yan, Wang Jianqiu, Han Enhou, Ke Wei. Local environment under simulated disbonded coating on steel pipelines in soil solution // Corrosion Science. 2008. Vol. 50, iss. 5. P. 1331–1339.

10. Chan Li, Bei Cao, Yinshun Wu. An electrochemical method for evaluating the resistance to cathodic disbondment of anti-corrosion coatings on buried pipelines // Journal of University of Science and Technology Beijing, Mineral, Metallurgy, Material. 2007. Vol. 14, iss. 5. P. 414–419.

11. Запевалов Д. Н. Контроль внешних коррозионных воздействий при оценке технического состояния газопроводов // Вести газовой науки. 2014. № 1. С. 44–48.

12. Фатрахманов Ф. К. Методика измерений потенциала при „интенсивных“ обследованиях подземных трубопроводов с несинхронными отключениями УКЗ // Проблемы надежности конструкций газотранспортных систем М.: ВНИИГАЗ, 1998. С. 195–200.

13. Пат. 2659543 РФ. Способ регулирования параметров катодной защиты подземных трубопроводов / А. Ф. Пужайло, Р. В. Агиней, С. А. Никулин, Е. Л. Карнавский, С. В. Савченков, В. В. Марянин. Опубл. 02.07.2018.

14. Nikulin S. A., Lartsov S. V., Karnavsky E. L. About the mathematical model of electrochemical corrosion protection system // AIP Conf. Proceedings. 2020. N 2467. P. 060001. DOI: 10.1063/5.0092478.

15. Никулин С. А., Спиридович Е. А., Агиней Р. В., Карнавский Е. Л. Реализация методов оптимального регулирования режимов работы станций катодной защиты на действующем магистральном газопроводе // Трубопроводный транспорт: теория и практика. 2015. № 3 (49). С. 30–33.

16. Никулин С. А., Карнавский Е. Л., Милов В. Р., Шиберт Р. Л. Структурно-параметрическая идентификация системы „труба–земля“ в задаче электрохимической защиты магистральных газопроводов // Нейрокомпьютеры. 2014. № 11. С. 79–85.

17. Никулин С. А. Противокоррозионная защита нефтегазопроводов на базе внедрения самодиагностики: Автореф. дис. … д-ра техн. наук. Н. Новгород, 2022.

18. Никулин С. А., Богачев Е. П., Карнавский Е. Л., Свердлик Ю. М. Основные показатели надежности системы противокоррозионной защиты // Газовая промышленность. 2020. № 1 (795). С. 30–36.

19. Никулин С. А., Карнавский Е. Л. Способ определения состояния изоляционного покрытия участка нефтегазопровода по значениям коэффициентов математической модели защищенности объекта // Наука и техника в газовой промышленности. 2021. № 1 (85). С. 80–90.

20. Пат. 2626609 РФ. Способ оценки технического состояния изоляционного покрытия подземного трубопровода / Агиней Р. В., Никулин С. А., Карнавский Е. Л., Третьякова М. В. Опубл. 31.07.2017. Бюл. № 22.

21. Никулин С. А., Васин Д. А., Шеферов А. И., Карнавский Е. Л., Косарева Л. А. Оптимальное регулирование работы станции катодной защиты на основании показателей надежности и остаточного ресурса // Практика противокоррозионной защиты. 2022. Т. 27, № 2.

22. Никулин С. А., Карнавский Е. Л. Определение остаточного ресурса анодного заземления как элемента системы электрохимической защиты от коррозии // Газовая промышленность. 2018. № 11 (777). С. 50–58.

23. Никулин С. А., Карнавский Е. Л., Милов В. Р., Шиберт Р. Л., Модина М. Г. Процедуры управления режимами работы станций катодной защиты // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2015. № 3. С. 20–27.