corrosionprotectionПрактика противокоррозионной защитыTheory and Practice of Corrosion Protection1998-57382658-6797Association "CARTEC"10.31615/j.corros.prot.2022.104.2-1corrosionprotection-17Research ArticleМАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОТИВОКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫMATERIALS AND EQUIPMENT FOR CORROSION PROTECTIONОптимальное регулирование работы станции катодной защиты на основании показателей надежности и остаточного ресурсаOptimal regulation of cathodic protection plant operation on the basis of reliability and residual lifeВасинД. С.VasinD. A.

Васин Денис Александрович, инженер

г. Нижний Новгород, ул. Алексеевская, д. 26

Denis A. Vasin, engineer

26, Alekseevskaya st., Nizhniy Novgorod

ШеферовА. И.SheferovA. I.

Шеферов Александр Иванович, инженер

г. Нижний Новгород, ул. Алексеевская, д. 26

Aleksandr I. Sheferov, engineer

26, Alekseevskaya st., Nizhniy Novgorod

НикулинС. А.NikulinS. A.

Никулин Сергей Александрович, к.т.н, доцент, главный специалист

г. Нижний Новгород, ул. Алексеевская, д. 26

Sergey A. Nikulin, Ph.D. in Technical Sciences, associateprofessor, primary specialist

26, Alekseevskaya st., Nizhniy Novgorod

s.nikulin@ggc.nnov.ruКарнавскийЕ. Л.KarnavskyE. L.

Карнавский Евгений Львович, начальник ОПС ЭХЗ

г. Нижний Новгород, ул. Алексеевская, д. 26

Evgeny L. Karnavsky, Head of the OPS ECP

26, Alekseevskaya st., Nizhniy Novgorod

КосареваЛ. А.KosarevaL. A.

Косарева Любовь Алесандровна, ведущий инженер

г. Нижний Новгород, ул. Звездинка, д. 11

Lybov' A. Kosareva, Lead Engineer

11, Zvezdinka street, Nizhny Novgorod

АО «Гипрогазцентр»РоссияJSC «Giprogascentr»Russian FederationАО «Газпром проектирование»РоссияJSC «Gazprom project»Russian FederationООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород»РоссияLLC «Gazprom Transgaz Nizhny Novgorod»Russian Federation202219042023272724Copyright © Васин Д.С., Шеферов А.И., Никулин С.А., Карнавский Е.Л., Косарева Л.А., 20232023Васин Д.С., Шеферов А.И., Никулин С.А., Карнавский Е.Л., Косарева Л.А.Vasin D.A., Sheferov A.I., Nikulin S.A., Karnavsky E.L., Kosareva L.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.corrosion-protection.ru/jour/article/view/17

Коррозия стальных подземных трубопроводов значительно снижает срок службы, приводя их к аварийному состоянию, при котором дальнейшая эксплуатация невозможна. Основным методами защиты всех трубопроводов является изоляционные покрытия и электрохимическая защита.Определение оптимальных параметров работы системы электрохимической защиты позволяет увеличить срок эксплуатации защищаемых объектов вследствие уменьшения нагрузки на рабочих объектах. Данные подходы, главным образом, направлены на снижение энергопотребления за счет определения оптимальных выходных параметров средств электрохимической защиты при условии соблюдения требований нормативной документации (НД) по допустимым значениям защитного потенциала. Однако алгоритмы оптимального регулирования напрямую не учитывают фактическое техническое состояние системы и не могут дать информацию о ее надежности.Средний срок эксплуатации большинства существующих трубопроводов составляет более 20 лет. Фактические защитные характеристики от коррозии таких трубопроводов значительно снижены в сравнении с начальными. Ввиду чего возникает необходимость в определении надежности системы электрохимической защиты. Предлагаемые методы по определению и оценке показателей надежности систем электрохимической защиты направлены на построении Марковских моделей надежности исследуемого объекта и определении его коэффициента готовности. Реализация алгоритмов оптимального регулирования в совокупности с методами оценки надежности систем электрохимической защиты может позволить определять время безаварийной работы и выявлять наиболее «уязвимые» элементы системы.

Corrosion of steel underground pipelines significantly reduces the service life, leading them to an emergency condition, in which further operation is impossible. The main methods of protecting such pipelines are insulating coatings and electrochemical protection.Determination of the optimal operating parameters of the electrochemical protection system allows to increase the service life of protected objects, due to a decrease in the load on working objects. These approaches are mainly aimed at reducing energy consumption by determining their optimal output parameters of electrochemical protection equipment, subject to compliance with the requirements of RD for permissible values of the protective potential. However, optimal control algorithms do not directly take into account the actual technical state of the system and cannot provide information about its reliability.The average life of most existing pipelines is more than 20 years. The actual corrosion protection characteristics of such pipelines are significantly reduced in comparison with the initial. In view of this, there is a need to determine the reliability of the electrochemical protection system. Proposed methods for determining and evaluating the reliability indicators of electrochemical protection systems are aimed at building Markov models of the reliability of the object under study and determining it s availability factor.The implementation of optimal control algorithms in conjunction with methods for assessing the reliability of electrochemical protection systems can make it possible to determine the time of trouble-free operation and identify the most “vulnerable” elements of the system.

станция катодной защитыанодное заземлениенадежностьотказ системыостаточный ресурсэлектрохимическая защитаМарковская модель надежностиалгоритм оптимизациисathodic protection stationanode groundingreliabilitysystem failureresidual lifeelectrochemical protectionMarkov reliability modeloptimization algorithmReferencesСТО Газпром 9.2-003-2020 Защита от коррозии. Проектирование электрохимической защиты подземных сооружений; Введ: 15.03.2020. – М.: ОАО «Газпром» - ООО «ВНИИГАЗ», 2020. – 23 c.Corrosion Protection. Design ingesis of electrochemical protection of underground structures. (2020). STO Gazprom 9.2-003- 2020. Moscow: VNIIGAZ LLC.ГОСТ 27-002-2015. Надежность в технике. Термины и определения; Введ. 01.03.2017.Reliability in technology. Terms and definitions. (2015). GOST 27-002-2015. St. Petersburg: VNIIGAZ LLC.Никулин С.А. Повышение эффективности предотвращения коррозии нефтегазопроводов на основе оптимального регулирования режимов работы станции катодной защиты: дис….канд.тех.наук. – Ухта, 2015. – 147 с.Nikulin, S. A. (2015). Improving the efficiency of preventing corrosion of oil and gas pipelines on the basis of optimal regulation of the modes of operation of cathode protection stations. Ph. D. dissertation. Ukhta.ГОСТ Р МЭК 61165-2019. Надежность в технике. Применение Марковских методов; Введ. 01.12.2019.Reliability in technology. Application of Markov methods. (2019). GOST R MAC 61165- 2019. Moscow: Izdatelstvo Standardinform.Викторова В.С. Модели и методы расчета надежности технических систем / В.С. Викторова, А.С. Степанянц. – М. : Высш. шк., 2013. – 219 с.Viktorova, V. S. (2013). Models and methods for calculating the reliability of technical systems / V.S. Viktorova, A.S. Stepanyants – Moscow: Higher school.Викторова В.С. Динамические деревья отказов / В.С. Викторова, А.С. Степанянц // Надежность. – 2011, № 3. – С. 20-32.Viktorova, V. S. (2011). Dynamic fault trees / V.S. Viktorova, A.S. Stepanyants. Reliability, (3), 20-32.Сабанов С.В., Никулин С.А., Карнавский Е.Л. Определение первоочередности вывода в ремонт оборудования противокоррозионной защиты на участке газопровода в условиях ограниченного финансирования // Практика противокоррозионной защиты. – 2020. – Т. 25, № 2. – C. 7-17. doi: 10.31615/j. corros.prot.2020.96.2-1.Sabanov, S. V., Nikulin, S. A., Karnavsky , E. L. (2020). Determination of the priority of putting the anticorrosion protection equipment into repair at the gas pipeline section in conditions of limited funding. Theory and Practice of Corrosion Protection, 25(2), 7-17. doi: 10.31615/j. corros.prot.2020.96.2-1Карнавский Е.Л., Никулин С.А. Определение остаточного ресурса оборудования материалов системы ПКЗ [Текст]:Карна- вский Е. Л, Никулин С. А // Газовая промыш- ленность. – 2016. – № 737.– С. 14-17.Karnavsky, E. L., Nikulin, S. A. (2016). Definition of the residual resource of the materials of the PPC system: Karnavsky E.L., Nikulin S. A. Gas industry (737), 14-17.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.