Коррозия проводников

Page 1
background image

5

Ноябрь

декабрь

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

УПРАВЛЕНИЕ   

УПРАВЛЕНИЕ   

Активами

Активами

После

 

установки

 

системы

 LineVue 

линейные

 

обходчики

 

Государственной

 

районной

 

электростанции

 

Небраски

 

наблюдают

как

 

устройство

 

проверяет

 

кабель

 

с

 

самозатуханием

 

колебаний

.

С

уществует

 

ли

 

взаимосвязь

 

между

 

опрессован

-

ными

 

соединителями

 (

двухступенчатое

 

соеди

-

нение

 

обжатием

 

или

 

сросток

 

кабеля

 

и

 

двухсту

-

пенчатый

 

опрессованный

 

обесточенный

 

конец

 

кабеля

и

 

коррозией

 

проводника

 

из

 

сталеалюминиевого

 

кабеля

 

с

 

самозатуханием

 

колебаний

Государственная

 

районная

 

электростанция

 

Небраски

  (

ГРЭС

 

Небраски

озадачилась

 

этим

 

вопросом

 

несколько

 

лет

 

назад

 

после

 

обнаружения

 

обрывов

 

стального

 

магнитопровода

 

во

 

время

 

ежегодного

 

обхода

 

линий

.

В

 

период

 

с

 

сентября

 2010 

года

 

по

 

июнь

 2012 

года

 

со

-

трудники

 

ГРЭС

 

обнаружили

 

шесть

 

повреждений

 

сталь

-

ного

 

магнитопровода

который

 

находился

 

в

 

эксплуата

-

ции

 

от

 30 

до

 40 

лет

ещё

 

одно

 

повреждение

 

произошло

 

в

 

апреле

 2015 

года

Во

 

всех

 

случаях

 

был

 

повреждён

 

провод

 7 

типа

 

с

 

самозатуханием

 

колебаний

 

из

 

стале

-

алюминиевых

 

кабелей

 

в

 954 

тысячи

 

круговых

 

милов

 

на

 

разных

 

протяжённых

 

участках

 

линий

 

высокого

 

напряже

-

ния

Все

 

повреждения

 

случились

 

в

 

пролётах

где

 

имело

 

место

 

или

 

сращивание

 

кабеля

или

 

обесточенный

 

конец

 

кабеля

и

 

был

 

повреждён

 

только

 

стальной

 

кабель

.

Эти

 

повреждения

 

указали

 

на

 

возможную

 

взаимо

-

связь

 

между

 

сращиванием

 

кабеля

/

обесточенными

 

концами

 

кабеля

 

и

 

коррозией

Не

 

было

 

известно

могут

 

ли

 

другие

 

факторы

такие

 

как

 

взаимосвязь

 

коррозии

 

с

 

движением

 

проводника

состояние

 

атмосферы

рельеф

 

и

 

географическое

 

расположение

способствовать

 

по

-

вреждению

.

Коррозия проводников

ГРЭС Небраски исследует возможную взаимосвязь 
между опрессованными соединителями и коррозией 
проводников.

Марк Флетчер (Mark Fletcher), Лес Сватора (Les Svatora) и Дэниэль Вейер (Daniel Weyer), 
ГРЭС Небраски и Крейг Пон (Craig Pon) и Эндрю Риззетто (Andrew Rizzetto), 

Кинектрикс


Page 2
background image

6

Ноябрь

декабрь

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

Когда

 

все

 

места

 

коррозии

 

определены

 

для

 

необесточенных

 

пролётов

30 

из

 33 

мест

 (91%) 

находятся

 

в

 

пределах

 47 

м

 (150 

футов

от

 

нижней

 

точки

 

пролёта

.

Оценка

 

условий

Обычно

 

сотрудники

 

ГРЭС

 

Небраски

 

определяли

 

со

-

стояние

 

алюминиевых

 

кабелей

 

исходя

 

из

 

их

 

срока

 

служ

-

бы

 

и

 

визуального

 

осмотра

Незадолго

 

до

 

обнаружения

 

повреждений

 

сталеалюминиевых

 

кабелей

 

сотрудники

 

ГРЭС

 

Небраски

 

выборочно

 

проверили

 

около

 336,4 

ты

-

сяч

 

круговых

 

милов

 50-

летних

 

сталеалюминиевых

 

кабе

-

лей

 

и

 

нашли

 

лишь

 

незначительное

 

ухудшение

В

 

ГРЭС

 

Небраски

 

предполагают

что

 

это

 

относится

 

ко

 

всем

 

сталеалюминиевым

 

кабелям

Более

 

того

отсутствие

 

прибрежных

 

районов

 

с

 

солёными

 

туманами

 

или

 

про

-

мышленных

 

объектов

 

вблизи

 

этих

 

линий

 

способствуют

 

медленному

 

развитию

 

коррозии

 

стального

 

магнито

-

провода

если

 

она

 

вообще

 

возникает

Эта

 

мысль

 

была

 

подтверждена

 

также

 

в

 

связи

 

с

 

отсутствием

 

признаков

 

коррозии

 

на

 

кабелях

которые

 

были

 

демонтированы

 

во

 

время

 

ремонтных

 

работ

 

после

 

прошедших

 

ураганов

 

или

 

строительных

 

работ

.

Также

 

протестированы

 

ранее

 

упомянутые

 336,4 

ты

-

сяч

 

круговых

 

милов

 50-

летних

   

сталеалюминиевых

 

ка

-

белей

Они

 

были

 

взяты

 

с

 

резервных

 

линий

 

на

 

деревян

-

ных

 

портальных

 

опорах

 

с

 

расчётными

 

пролётами

 213 

м

 

и

 

провисаниями

 

с

 

пределом

 

напряжения

 

в

 25, 33 

и

 50%, 

как

 

указано

 

ниже

:

• 25% 

от

 

номинальной

 

прочности

 

на

 

разрыв

 

при

 

за

-

ключительном

 

повышенном

 

напряжении

 

при

 -17,8°

С

;

• 33% 

от

 

номинальной

 

прочности

 

на

 

разрыв

 

при

 

на

-

чальном

 

ненагруженном

 

напряжения

 

при

 0°F;

• 50% 

от

 

номинальной

 

прочности

 

на

 

разрыв

 

при

 

на

-

чальном

 

условии

 0°F 

с

 

наледью

 

в

 12,7 

мм

 

и

 

ветром

 

в

 64 

км

/

ч

Повреждения

 

сталеалюминиевого

 

кабеля

 

ограничивались

 

сталеалюминиевым

 

кабелем

 7 

типа

 

в

 954 

тысячи

 

круговых

 

милов

 

на

 

расчётных

 

пролётах

 

трубчатых

 

и

 

решётчатых

 

металлоконструкций

 

про

-

тяжённостью

 

от

 290 

до

 427 

м

 

и

 

провисаниями

 

с

 

пре

-

делом

 

напряжения

 25, 35 

и

 60%, 

как

 

указано

 

ниже

:

• 25% 

от

 

номинальной

 

прочности

 

на

 

разрыв

 

при

 

заключительном

 

повышенном

 

напряжении

 

при

 

15°C;

• 35% 

от

 

номинальной

 

прочности

 

на

 

разрыв

 

при

 

начальном

 

ненагруженном

 

напряжения

 

при

 15°

С

;

• 60% 

от

 

номинальной

 

прочности

 

на

 

разрыв

 

при

 

начальном

 

условии

 0°F 

с

 

наледью

 

в

 0,5 

дюйма

 

и

 

ветром

 

в

 64 

км

/

ч

.

ГРЭС

 

Небраски

 

хотела

 

определить

есть

 

ли

 

очевид

-

ная

 

взаимосвязь

 

между

   

опрессованными

 

соедините

-

лями

 

или

 

сростком

 

кабеля

или

 

опрессован

-

ным

 

обесточенным

 

концом

 

кабеля

 

в

 

пролёте

 

и

 

наличием

 

коррозии

 

в

 

стальных

 

проводах

 

проводника

Тем

 

не

 

менее

образцов

 

из

 

ше

-

сти

 

повреждений

 

было

 

недостаточно

чтобы

 

определить

 

это

 

точно

Необходима

 

выбор

-

ка

 

образцов

 

пролётов

 

большего

 

размера

 

со

 

сростками

 

и

 

без

 

них

 

или

 

с

 

обесточенными

 

концами

 

для

 

получения

 

надёжных

 

и

 

досто

-

верных

 

данных

 

диагностики

чтобы

 

опре

-

делить

есть

 

ли

 

существенная

 

взаимосвязь

 

(

то

 

есть

с

 

уверенностью

 

на

 95%).

Например

одна

 

система

 

двухцепной

 

ли

-

нии

 

содержит

 67 

сростков

Если

 

фактическое

но

 

пока

 

неизвестное

количество

 

пролётов

 

со

 

сростками

 

и

 

коррозией

 

было

 60, 

то

 

шансы

 

найти

 

один

 

пролёт

 

без

 

коррозии

используя

 

только

 

один

 

образец

был

 10%, 

но

 

увели

-

чится

 

до

 96% 

с

 24 

образцами

Очевидно

что

 

чем

 

больше

 

число

 

выборок

тем

 

выше

 

будет

 

уверенность

 

любых

 

выводов

сделанных

 

на

 

основании

 

этих

 

данных

.

Как

 

известно

существовало

 

два

 

варианта

 

оценки

 

состояния

 

стальных

 

магнитопроводов

демонтировать

 

участки

 

кабеля

 

и

 

отправить

 

их

 

в

 

лабораторию

 

для

 

те

-

стирования

 

и

 

анализа

или

 

применить

 

неразрушающий

 

контроль

 

линии

 

с

 

помощью

 

устройства

называемого

 

LineVue, 

которое

 

может

 

предоставить

 

полную

 

инфор

-

мацию

 

о

 

степени

 

и

 

локализации

 

коррозии

 

в

 

стальном

 

магнитопроводе

.

LineVue 

это

 

полевая

 

система

 

неразрушающего

 

контроля

которая

 

измеряет

 

оставшуюся

 

площадь

 

по

-

перечного

 

сечения

 

стального

 

магнитопровода

 

и

 

обна

-

руживает

 

локализованные

 

разрывы

 

или

 

коррозионные

 

язвы

 

на

 

стальных

 

магнитопроводах

Контроль

 

может

 

выполняться

 

как

 

на

 

проводниках

 

под

 

напряжени

-

ем

так

 

и

 

обесточенных

Проверка

 

пролёта

 

от

 244 

до

 

274 

м

 

занимает

 

около

 17 

минут

Для

 

работы

 

устройства

 

требуется

чтобы

 

были

 

демонтированы

 

все

 

крепления

 

к

 

проводнику

в

 

том

 

числе

 

узловые

 

разделители

анти

-

галоппирующие

 

устройства

аэронавигационные

 

мар

-

керы

 

и

 

другие

 

крепления

 

на

 

проводник

По

 

сравнению

 

со

 

взятием

 

образцов

 

с

 

линий

 

и

 

тестированием

 

их

 

в

 

лаборатории

 

система

 LineVue 

может

 

проверить

 

боль

-

шее

 

количество

 

проводников

 

в

 

более

 

короткие

 

сроки

Использование

 

неразрушающего

 

контроля

 

позволит

 

ГРЭС

 

Небраски

 

избежать

 

сращивания

 

кабеля

 

на

 

лини

-

ях

 

и

 

ненужных

 

простоев

 

линий

Проведение

 

полевого

 

контроля

Инструмент

 LineVue 

был

 

выбран

 

как

 

более

 

пред

-

почтительный

нежели

 

взятие

 

образцов

 

с

 

линий

 

из

-

за

 

небольшого

 

периода

 

времени

необходимого

 

для

 

сбора

 

данных

  (

три

 

дня

 

против

 6—10 

недель

и

 

способности

 

определять

 

состояние

 

магнитопровода

В

 

ГРЭС

 

Небра

-

ски

 

отобрали

 24 

пролёта

 

с

 

двухступенчатым

 

соедине

-

нием

 

обжатием

, 24 

пролёта

 

без

 

двухступенчатого

 

со

-

единения

 

обжатием

 

или

 

опрессованным

 

обесточенным

 

концом

 

кабеля

и

 

шесть

 

пролётов

 

с

 

двухступенчатым

 

опрессованным

 

обесточенным

 

концом

 

кабеля

 

на

 

двух

-

цепной

 

линии

чтобы

 

проверить

 

гипотезу

что

 

коррозия

 

появляется

 

только

 

в

 

пролётах

 

со

 

срощенным

 

или

 

обе

-

сточенным

 

концом

 

кабеля

.

Состояние

 

системы

 

позволило

 

обесточить

 

двойную

 

цепь

в

 

результате

 

чего

 

контроль

 

был

 

проведён

 

бы

-

стрее

Для

 

установки

 

и

 

демонтажа

 

системы

 LineVue 

с

 

УПРАВЛЕНИЕ   

УПРАВЛЕНИЕ   

Активами

Активами


Page 3
background image

7

Ноябрь

декабрь

 2015

    

www.tdworld.com, www.tdwr.ru

Этот

 

магнитопровод

 

возле

 

точки

 

обрыва

 

был

 

найден

 

в

 

апреле

 2015 

г

.

линии

 

был

 

использован

 

манипулятор

 

высокой

 

досягае

-

мости

и

 

шесть

 

пролётов

 

проводника

 

были

 

проверены

 

с

 

каждой

 

модификацией

 

крана

.

Оценка

 

результатов

Результаты

 

показали

что

 23 

из

 24 

пролётов

 

со

 

срост

-

ками

 

имели

 

некоторый

 

уровень

 

локальной

 

коррозии

Из

 

этих

 24 

пролётов

 19 

находились

 

в

 

хорошем

 

или

 

отлич

-

ном

 

состоянии

 

с

 

локализованными

 

очагами

 

коррозии

 

(

то

 

есть

зона

 

менее

 15 

м

), 

обнаруженными

 

на

 

сталь

-

ном

 

магнитопроводе

Расположение

 

максимальной

 

коррозии

 

было

 

обнаружено

 

в

 

пролёте

найденные

 21 

из

 

23 

очагов

 

коррозии

 

были

 

в

 

пределах

 45 

м

 

от

 

нижней

 

точки

 

пролёта

Только

 16 

из

 23 

очагов

 

были

 

в

 

пределах

 

47 

м

 

от

 

равнопрочного

 

сращивания

Данные

 

подтверж

-

дают

 

гипотезу

что

 

существует

 

сильная

 

взаимосвязь

 

между

 

коррозией

 

и

 

наличием

 

сращивания

.

Данные

 

из

 24 

пролётов

 

без

 

двухступенчатого

 

со

-

единения

 

обжатием

 

или

 

обесточенного

 

конца

 

кабе

-

ля

 

показали

что

 10 

из

 24 

пролётов

 

имели

 

некоторый

 

уровень

 

коррозии

Из

 24 

протестированных

 

пролётов

 

22 

были

 

в

 

хорошем

 

или

 

отличном

 

состоянии

 

с

 

лока

-

лизованными

 

очагами

 

коррозии

  (

то

 

есть

зона

 

менее

 

15 

м

), 

обнаруженными

 

на

 

стальном

 

магнитопроводе

LineVue 

обнаружило

 9 

из

 10 

очагов

 

коррозии

  

в

 

преде

-

лах

 47 

м

 

от

 

нижней

 

точки

 

пролёта

Эти

 

данные

 

показа

-

ли

что

 

хотя

 

было

 

меньшее

 

количество

 

мест

 

коррозии

 

и

 

более

 

низкий

 

уровень

 

коррозии

проблема

 

не

 

ограни

-

чивается

 

только

 

пролётами

 

со

 

сращиванием

 

или

 

обе

-

сточенным

 

концом

 

кабеля

.

Наконец

данные

 

пролётов

 

с

 

двухступенчатым

 

со

-

единением

 

обесточенного

 

конца

 

кабеля

 

показывают

что

 

три

 

из

 

шести

 

проверенных

 

пролётов

 

имели

 

некото

-

рый

 

уровень

 

коррозии

 

возле

 

середины

 

пролёта

Было

 

решено

что

 

все

 

шесть

 

пролётов

 

находятся

 

в

 

хорошем

 

или

 

отличном

 

состоянии

В

 

целом

результаты

 

показа

-

ли

что

 

коррозия

 

в

 

более

 

чем

 50% 

проверенных

 

про

-

лётов

 

была

 

расположена

главным

 

образом

в

 

нижних

 

274 

м

 

пролёта

 (47 

м

 

по

 

обе

 

стороны

 

от

 

нижней

 

точки

 

пролёта

и

 

связана

 

с

 

наличием

 

либо

 

сращивания

либо

 

обесточивания

 

конца

 

кабеля

.

В

 

апреле

 2015 

года

 

пять

 

участков

 

коррозии

 

прово

-

дника

 

были

 

демонтированы

 

с

 

линии

Два

 

из

 

них

 

были

 

проанализированы

 

и

 

проверены

 

в

 

лаборатории

 

Кинек

-

трикс

   

и

 

два

 

были

 

рассмотрены

 

на

 

месте

 

для

 

локализа

-

ции

 

и

 

определения

 

степени

 

тяжести

 

коррозии

Анализ

 

подтвердил

что

 

участки

 

коррозии

выявленные

 

систе

-

мой

 LineVue, 

совпадают

 

с

 

фактическим

 

местоположе

-

нием

 

коррозии

.

Лабораторные

 

испытания

 

также

 

подтвердили

что

 

прочность

рассчитанная

 

с

 

использованием

 

данных

 

из

 

системы

 LineVue, 

соотносится

 

с

 

оставшейся

 

прочно

-

стью

 

магнитопровода

Кроме

 

того

спрогнозированное

 

повреждение

  (

то

 

есть

 

порванный

 

провод

глубокие

 

по

-

верхностные

 

повреждения

 

и

 

т

.

д

.) 

было

 

подтверждено

 

как

 

верное

 

после

 

демонтирования

 

верхних

 

слоёв

 

про

-

водника

Инструмент

 

оказался

 

точным

 

в

 

определении

 

местоположения

 

и

 

степени

 

серьёзности

 

повреждений

 

без

 

необходимости

 

демонтажа

 

проводника

 

с

 

линий

.

Настоящие

 

и

 

будущие

 

преимущества

Так

 

как

 

проводники

 

и

 

провода

 

со

 

стальной

 

защитой

 

продолжают

 

изнашиваться

то

 

крайне

 

важно

 

знать

 

их

 

физическое

 

состояние

 

в

 

целях

 

обеспечения

 

безопас

-

ности

надёжности

 

и

 

оптимизации

 

расходов

 

на

 

свое

-

временное

 

техническое

 

обслуживание

 

и

 

планирование

 

капитального

 

бюджета

Важной

 

задачей

 

является

 

опре

-

деление

 

причин

 

сильной

 

взаимосвязи

 

между

 

наличием

 

сращивания

 

или

 

обесточенного

 

конца

 

кабеля

 

и

 

корро

-

зии

чтобы

 

определить

каким

 

образом

 

можно

 

управлять

 

этим

 

состоянием

 

в

 

будущем

Проводники

 

представляют

 

основной

 

интерес

потому

 

что

 

их

 

состояние

 

часто

 

опре

-

деляет

 

принятие

 

решений

 

по

 

управлению

 

активами

.

Проверки

 

с

 

использованием

 

системы

 LineVue 

дают

 

количественные

 

данные

 

для

 

большой

 

выборки

 

про

-

водников

 

в

 

течение

 

относительно

 

короткого

 

периода

 

времени

  (

три

 

дня

). 

Степень

 

тяжести

 

коррозии

 

и

 

рас

-

положение

 

в

 

пролёте

 

были

 

предоставлены

 

без

 

демон

-

тирования

 

участков

 

проводника

 

для

 

определения

 

их

 

состояния

Демонтирование

 

всех

 54 

участков

 

и

 

сра

-

щивание

 

кабеля

 

в

 

новых

 

участках

 

заняло

 

бы

 

гораздо

 

больше

 

времени

Непрерывная

 

оценка

 

состояния

 

про

-

водника

 

различными

 

методами

 

способствует

 

увеличе

-

нию

 

срока

 

службы

 

проводника

 

и

 

определению

 

срочно

-

сти

 

проведения

 

обслуживания

а

 

также

 

планированию

 

капитальных

 

расходов

.

Эти

 

виды

 

проверок

 

и

 

анализа

 

могут

 

привести

 

к

 

бо

-

лее

 

точной

 

оценке

 

состояния

 

проводника

предостав

-

лять

 

данные

 

для

 

более

 

целенаправленного

 

ремонта

 

и

 

капитальных

 

вложений

 

и

 

в

 

значительной

 

степени

 

спо

-

собствуют

 

управлению

 

активами

 

проводников

 

ГРЭС

 

Небраски

.  

Марк

 

Флетчер

 (Mark Fletcher,

 mr

etc@nppd.com) 

является

 

инженером

 

технической

 

профилактики

 

ГРЭС

 

Небраски

ответственный

 

за

 

координацию

 

оценки

 

ли

-

нии

 

электропередачи

анализ

 

обхода

 

линий

 

и

 

проверок

 

опор

анализ

 

неполадок

 

элементов

 

линий

 

электропере

-

дачи

 

и

 

оценки

 

состояния

 

отдельных

 

элементов

Лес

 

Сватора

 (Les Sevatora,

 ljsvato@nppd.com) 

яв

-

ляется

 

инженером

-

инспектором

 

линий

 

электропереда

-

чи

 

ГРЭС

 

Небраски

.

Даниэль

 

Вейер

 (Daniel Weyer,

 dfweyer@nppd.com) 

работает

 

в

 

системе

 

электропередачи

 

и

 

распределения

 

ГРЭС

 

Небраски

 

в

 

качестве

 

инженера

 

по

 

управлению

 

ак

-

тивами

Крейг

 

Пон

 (Craig Pon,

 craig.pon@kinectrics.com) 

имеет

 35-

летний

 

опыт

 

работы

 

с

 

механическими

 

повреж

-

дениями

 

воздушных

 

линий

 

передачи

 

и

 

распределения

.

Эндрю

 

Риззетто

 (Andrew Rizzetto,

 andrew.rizzetto@

kinectrics.com) 

получил

 

степень

 

бакалавра

 

технических

 

наук

 

Университета

 

Торонто

 , 

где

 

он

 

специализировался

 

на

 

мехатронике

робототехнике

 

и

 

вибрации

.

УПРАВЛЕНИЕ   

УПРАВЛЕНИЕ   

Активами

Активами


Читать онлайн

ГРЭС Небраски исследует возможную взаимосвязь между опрессованными соединителями и коррозией проводников.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»