Введение
1 Современное состояние защиты от коррозии стальных магистральных нефтегазопроводов, обзор существующих подходов к оптимизации режимов СКЗ 13
1.1 Условия эксплуатации и коррозионное состояние магистральных нефтегазопроводов 13
1.2 Методы защиты трубопроводов от коррозии 15
1.2.1 Пассивная защита труб от коррозии 15
1.2.2 Активная защита от коррозии
1.3 Повышение эффективности электрохимической защиты от коррозии с учетом особенностей распределения защитного потенциала 27
1.4 Методы контроля защищенности и состояния магистральных газопроводов 33
1.5 Обзор существующих методик оптимизации работы средств электрохимической защиты 39
1.6 Постановка задачи исследования 45
1.7 Выводы по главе 45
2 Совершенствование моделей распределения потенциалов по трассе магистрального трубопровода 47
2.1 Введение понятия сторонней разности потенциалов наложенной неизвестными источниками 47
2.1.1 Порядок проведения измерений 49
2.1.2 Обработка экспериментальных данных 51
2.2 Идентификация системы «труба-земля» 61
2.2.1 Процедуры идентификации системы «труба-земля» на основе регрессионного анализа 62
2.2.2 Определение структуры регрессионной модели 64
2.2.3 Верификация модели и анализ достоверности входных данных 65
2.3 Выводы по главе 66
3 Способ нахождения оптимальных режимов работы станций катодной защиты 67
3.1.Решение задачи условной параметрической оптимизации 67
3.2 Анализ применимости критерия перелома кривой Тафеля как ограничивающего максимально допустимый потенциал 71
3.3 Применение методов структурной оптимизации 76
3.4 Выводы по главе 83
4 Разработка основных алгоритмов оптимального регулирования режимов станций катодной защиты от коррозии 85
4.1 Структура модуля оптимизации 85
4.2 Ранжирование участков между СКЗ по степени коррозионной опасности 4.2.1 Назначение и характеристика блока 87
4.3.1 Оценка коррозионного состояния участков между СКЗ 89
4.3.2 Учет весов влияния факторов на каждом участке между СКЗ 92
4.3.3 Расчет интегрального показателя коррозионного состояния участков между СКЗ 4.3.6 Алгоритм ранжирования участков по коррозионной опасности 95
4.3.7 Алгоритм ранжирования участков по коррозионной опасности на основе интегрального показателя 96
4.4 Определение возможности отключения СКЗ 97
4.4Л Определение режимов функционирования СКЗ 97
4.4.2 Проверка граничных условий на выходные данные СКЗ 98
4.4.3 Проверка условия на наличие участка ВКО в зоне защиты СКЗ 99
4.4.4 Проверка условия на наличие блуждающих токов в зоне защиты СКЗ 99
4.4.5 Принятие решения о возможности отключения СКЗ 100
4.4.6 Алгоритм определения максимального защитного потенциала 100
4.4.7 Алгоритм определения минимального защитного потенциала 103
4.5 Алгоритм поддержки принятия решения об отключении СКЗ 104
4.5.1 Определение количества соседних СКЗ, существенно влияющих на зону защиты 105
4.5.2 Расчет режимов работы соседних СКЗ для поддержания достаточного защитного потенциала при отключении рассматриваемой СКЗ 106
4.5.3 Проверка расчетных режимов на соответствие условиям по критериям 107
4.5.5 Сравнение вариантов отключения СКЗ 107
4.5.6 Формирование предложения по отключению СКЗ 107
4.5.7 Алгоритм решения 108
4.6 Оптимизация параметров защиты СКЗ 109
4.6.1 Оценка необходимости оптимизации режимов СКЗ 109
4.6.2 Расчет значений напряжения на выходе СКЗ по критериям защищенности 111
4.6.3 Алгоритм решения
4.7 Разработка прототипа ПО для решения задач оптимального управления режимами СКЗ 113
4.8 Выводы по главе 119
5 Проведение натурных исследований по оптимизации режимов скз на действующем объекте магистрального газопровода 120
5.1 Постановка задачи исследования 120
5.2 Описание объекта исследования, программы исследования и оборудования 121
5.3 Нахождение оптимальных режимов работы станций катодной защиты
на исследуемом участке 124
5.4 Выводы по главе 132
Заключение 133
Список использованных источников
