7.1. Faza projektovanja automatizovanog dijagnostikog sistemaNakon donesene odluke o potrebi uvoenja automatizovanog dijagostikog sistema pristupa se njegovom projektovanju. Projektovanje automatizovanog dijagnostikod sistema se najee sprovodi kroz sledee faze: [12]Prouavanje tehnikog stanja sistema

Prouavanje pogodnosti sprovoenja dijagnostikih kontrola

Izbor dijagnostikih parametara

Izbor dijagnostikih metoda

Izbor dijagnostike opreme

Izbor optimalnih postupaka dijagnostike kontrole

Utvrivanje kriterijuma za procenu tehnikog stanja

Predlog novog modela automatizovanog dijagnostikod procesa

Razrada dijagnostikih metoda

Predlog modela preventivnog odravanja zasnovanog na primeni automatizovanog dijagnostikog sistema

Predlog mere za spreavanje smetnji u radu automatizovanog dijagnostikog sistema

Provera tehnike opravdanosti

Provera ekonomske opravdanosti

Projektovanja automatizovanog dijagnostikog sistema poinje prouavanjem tehnikog stanja odnosno karakteristika tehnikog sistema, ije se odravanje s obzirom na njegov znaaj u proizvodnom procesu eli unaprediti. Za tehniki sistem koji se due vremena nalazi u eksloataciji, projektovanje automatizovanog dijagnostikog sistema poinje prouavanjem istoriskih podataka o njegovom radu u toku eksloatacije,a za nove tehnike sisteme, projektovanja automatizovanog dijagnostikog sistema poinje nakon njegovog putanja u rad, posrednim merenjem ili pak posmatranje. Slika 4.1 Algoritam aktivnosti pri projektovanju automatizovanog dijagnostikog sistema7.2. Zahtevi vezani za projektovanje automatizovanog sistema katodne zatiteSistem katodne zatite predstavlja sloen elektroenergetski sistem pa njegovo projektovanje zahteva :teorisko i praktino poznavanje elektrohemiskih procesa u tlu

poznavanje tehniko tehnolokih karaktersitika cevovoda, gasne mree i okoline cevovoda

poznacanje elektroenergetske instalacije i opreme za katodnu zatitu

poznavanje elektroinstalacija jake i slabe struje, gromobranske instalacije i uzemljenja

poznacanje i primenu mernih metoda i postupaka za utvrivanje ispravnosti i kvaliteta instalacija i opreme katodne zatite

poznavanje zona opasnosti na gasnim instalacijama, korienje instalacija i opreme u skladu sa zahtevima S propisa

primenu normi i zakonske regulative izgradnje, norme vezane za gasnu i elektroenergetsku strukturu

sveobuhvatnu i kvalitetnu primenu navedenih zahteva od svakog subjekta, naruioca, projektanta, izvoaa, korisnika i servisera

Pproraun katodne zatite metalnih konstrukcija u zemlji se svodi na odreivanje snage izvora jednosmerne struje napojne stanice katodne zatite iz koga se metalna konstrukcija katodno polarizuje, pri emu su osnovni parametri :VPR prirodni potencijal cevovoda

V prirataj negativnog potencijala cevovoda nastao ukljuenjem zatitne struje katodne polarizacije

V stvarna vrednost potencijala cevovoda bez IR komponente greke

VMINZP minimalni zatitni potencijal cevovoda

VMAXDZP maksimalni dozvoljeni zatitni potencijal cevovoda

UIZL izlazni napon iz napojne stanice

IIZL izlazna struja iz napojne stanice prema cevovodima

I zatitna struja jednog cevovoda

IMINZS minimalna zatitna struja cevovoda

R [] prelazni otpor cevovod zemljite

RAL [] prelazni otpor anodno leite zemljite

RPASK [], RPkSK [] otporni provodnika u anodnom i katodnom strujnom kolu

Standardn proraunske eme za projektovanje sistema katodne zatite su upotrebljive iskljuivo u idealnim uslovima, pa se u praksi sprovode nih kombinovanih teoriskih i praktinih reenja prilagoenih svakom konkretnom cevovodu, jer svaki od njih ima svoje osobenosti i specifinosti okruenja koja su najee neponovljiva na drugim cevovodima.7.3. Proraun zatite struje Zatitna struja kotodne zatite I ukupne eline povrine P podzemnog gasovoda se izraunava prema relaciji :

gde je : IK karakteristina strujna poralizacija predmetne eline povrine, u zavisnosti od vrste i kvaliteta antikorozivne prevlake k faktor koji zavisi od uticaja lutajuih struja na posmatranoj lokaciji koj se izraunava prema relaciji : formulagde je :ELS izmerena veliina napona polja delovanja lutajuih struja na trasi cevovodaUkupna zatitna struja katodne zatite se ne moe idealno rasporediti po celoj povrini gasovoda iz samo jednog anodnog leita, jer raspodela struje jona u zemljitu ograniena mnogim uslovima, ali pod pretpostavkom da je :otpor zemljita jednak po celoj trasi cevovoda

kvalitet i vrsta izolacije na celom gasovodu isti

anodno leite je dovoljno udaljeno od gasovoda tako da njegov naponski levak ne remeti predvienu raspodelu potencijala du cevovoda

gasovod celom duinom izraen od iste vrste cevi

Tada jedno anodno leite postavljeno u taki 0 ostvaruje prirataj negativnog potencijala V na tom cevovodu, tako da e u taki 0 biti najvea vrednost negativnog potencijala V0 sa udaljenjem od ove take na obe strane vrednost negativnog potencijala e opadati prema relaciji : formulaNa osnovu ove relacije mogu se nacrtati krive atenuacije potencijala cevovoda slika 4,2, koje predstavljaju raspodelu potencijala du gasovoda na obe strane od take 0 mesta gde se nalazi anodno leite, odnosno take drenae, dobijene proraunom.Slika 4.2 Krive atenuacije potencijala na cevovoduU taki A na gasovodu koja se nalazi na rastojanju L0-A od take 0 vrednost negativnog potencijala para ispod minimalnog zatitnog potencijala :formulagde je : [m-1] konstanta atenuacije potencijala za predmetni cevovod, jednaka je : formulagde je : RS uzduni otpor cevovoda jedinine duine RK karakteristini otpor cevovoda, rauna se : formulagde je formulaNa osnovu ove relacije i krivih atenuacija potencijala moe se utvrditi domet rada napojne stanice L. Na udaljenostima na kojima vrednost zatitnog potencijala nije dovoljna treba postaviti novo anodno leite.Zatitna struja katodne polarizacije ostvaruje prirataj potencijala na gasovodu V u odnosu na njegov prirodni potencijal VPR, tako ukupni potencijal na cevovodu iznosi : formulaPri tome stvarni potencijal gasovoda V treba da bude negativniji od minimalnog zatitnog potencijala VMINZP,, to predstavlja jedan od osnovnih uslova za pravilan rad katodne zatite. Pri tome zatitna struja katodne polarizacije ne sme ostvariti polarizaciiju cevovoda negativniju od -1,5[V] u odnosu na referentnu elektrodu bakar bakarsuflat bez IR komponente greke merenja.Pod pretpostavkom da nema uticaja lutajuih struja i drugih elektroenergetskih uticaja, katodnu polarizaciju jednog cevovoda obezbeuje zatitna struja katodne zatite I koja je vea od minimalne zatitne struje katodne polarizacije IK.Minimalna zatita struja katodne zatite polarizacije za svaki cevovod je razliita, a zavisi od dimenzija cevovoda, kvaliteta i vrsta izolacionih obloga i od niza drugih parametara iz okruenja. Minimalna zatitna struja katodne polarizacije je najnia vrednost zatitne struje koja je potrebna da izvri potreban prirataj negativnog potencijala na cevovodu uz prelazni otpor cevovod zemljite RC na tom ceovodu.

Izlazni napon je zbog obavezne primene FEELV sistema zatite od strujnog udara, limitiran na 50[V]. Tako da ukupnu izlaznu struju iz napojne stanice, osim prelaznog otpora cevovod zemljite ograniava prelazni otpori anodnog leita i otpori provodnika u anodnom i katodnom strujnom krugu, koje treba tako dimenzionisati da se padovi napona na njima smanje na minimum.Slika 4.3 Otpori provodnika u anodnom i katodnom strujnom kruguTreba napomenuti da su u praksi stvarni uslovi daleko sloeniji i da je bez preciznih terensih merenja i korienja steenih iskustava vrlo teko proraunati najtanije parametre za potrebe sistema katodne zatite novog cevovoda. Zato se u proraunima i u projektnim reenjima uz podatke terenskih merenja i rezultata dobijenih raznim simulacijama, koriste i razni drugi iskustveni prorauni koji se mogu nai u raznim asopima, knjigama i projektima.7.4. Proraun preseka provodnika u anodnom i katodnom strujnom kruguU ukupni otpor provodnika treba uraunati otpore provodnika u anodnom i katodnom strujnom krugu. Otpor provodnika u anodnom strujnom krugu se izraunava pomou izraza

Otpor provodnika u katodnom strujnom krugu se izraunava pomou :gde je : Cu specifina elektrina otpornost bakra, lPASK, lPKSK duina provodnika u anodnom i katodnom strujnom krugu SPASK, SPKSK povrina poprenog preseka provodnika u anodnom i katodnom strujnom kruguUkupne otpore provodnika treba uveati za otpore spojnih mesta ( kontakata) na vijanim spojevima.Kod prorauna preseka provodnika mora se voditi rauna da presek provodnika bude takav da i kod maksimalne zatitne struje katodne polarizacije, ne dolazi do prekomernog zagrevanja i pregorevanja provodnika tj. da maksimalno dozvoljeno strujno optereenje provodnika mora biti vee od maksimalne zatite struje katodne polarizacije :

gde je : k - koeficijent korekcije za termiko naprezanje provodnika jednosmernom strujom koji je red veliine dvostruko vei od termikog delovanja naizmeninog delovanja naizmenine strujeIMAXZS maksimalna zatitna struja katodne polarizacije, nju treba poveati na vrednost koja ponitava delovanje lutajuih struja, posebno kada se radi o drenanim napojnim stanicama.Osim navedenog mora se voditi rauna i o racionalnom korienju raspoloivog napona izvora jednosmerne struje za katodnu zatitu, pa u tom smislu ukupan pad napona na provodnicima i u anodnom i u katodnom strujnom krugu ne sme biti vei od 5% (od prikljuka na elektrinu mreu do poslednjeg prijemnika) :7.5. Proraun prelaznog otpora izolovani cevovod zemljitePrelazni otpor cevovod zemljite se izraunava prema relaciji :

gde je : i [S/m2] specifina elektrina provodnost izolacije cevovoda7.6 Proraun prelaznog otpora horizontalnog leita sa tapastim anoda u koksu u niziPrelazni otpor horizontalnog leita sa tapastim anodama u koksu u nizu se izraunava pomou jednaine :

gde je : z izmereni specifini otpor zemljita na trasi cevovodat dubina ukopavanja anodalp duina posteljice sa anodomp specifini otpor koksadp debljina posteljice sa anodom prenik anoden broj anoda faktor zasenjenja7.7 Proraun radnog eka anoda sa ferosilicijumomBudui da se anode troe, treba izraunati radni vek anodnog leita. Radni vek anodnog leita se izraunava pomou jednaine :

Proizvoai anoda daju podatke za :mA[kg] masa anodeA [kg/Agod] -elektrohemiski ekvivalent opadanjaUobiajeno je da radni vek anodnog leita odredi investitor ili korisnik, a uobiajeno ga je proraunati na najmanje 20 godina. U poslednje vreme se koriste anode od materijala koji su dimenzionalno stabilni i ne troe se ili im je koeficijent troenja daleko manji od ferosilicijumskih materijala. U svakom sluaju treba imati na umu da se u toku eksploatacije anodno leite moe dopunjivati ili zameniti, a ko je to oteano onda treba predvideti upotrebu anodnog materijala sa radnim vekom duim od radnog veka metalne konstrukcije.Da bi se ostvarila katodna zatita to due deonice cevovoda, potrebno je da jedinina uzduna otpornost cevovoda i jedinina provodnost izolacije budu to manji. Zbog toga :cevovod se ne sme sadravati elemente koji poveavaju njegovu uzdunu otpornost, kao to su npr. prirubnice ili prirubnike armature, odnosno ako ih sadri treba da budu premoene provodnikom;

cevovod treba da bude izolovan kvalitetnom izolacijom sa to manje oteenja i ne sme biti u konstaktu sa uzemljenim konstrukcijama kao to su uzemljivai, uzemljeni cevovodi, zatitne cevi;

kod kratkih cevovoda uzemljeni deo se od katodno tienog dela odvaja pomou izolacionog umetka, a kod dugakih cevovoda na kraju dela koji se katodno titi postavlja se izolacioni umetak.

7.8 Izbor rvovanih anodaProtektorska zatita se primenjuje ua eline cevi ili rezervoare koji su zasebni i galvanski odvojeni od ostalih elinih kontrukcija,a da pri tome katodna zatita nema ekonomsku opravdanost primene, meutim zbog do sada poznatih i primenljivih materijala radni vek rtvovanih anoda retko prelazi 10 godina.Proraun za zatitu rtvovanih anoda vezan je za karakteristike anoda koje daje proizvoa i za vrstu zemljita u koje se ugrauju, kao i o hemiskom punilu koje se stavlja oko anoda ako je re o polaganju u zemljite. Odnosno ne postoje tipski prorauni za anodan leita sa rtvovanim anodama.Izbor rtvovanih anoda zavisi od vrste zemljita i karakteristika eline konstrukcije, a standardne karakteristike pojedinih vrsta anoda su :magnetizovane, elektroheemiski ekvivalent opadanja A = 3,97 [kg/Agod], s potencijalom opadanja Eo = -1,58[V]

cinkovane, elektrohemiski ekvivalent opadanja A = 10,73 [kg/Agod], s potencijalom opadanja Eo = -1,28[V]

aluminijumske, elektrohemiski ekvivalent opadanja A = 2,94 [kg/Agod], s potencijalom opadanja Eo = -0,76[V]

U proraunima se koriste razlike potencijala rtvovane anode i tiene konstrukcije, te trokovi materijala u odnosu na godine eksloatacije.7.9 Izbor napojnih stanicaIzbor napojne stanice se oscim prema vrsti izvora jednosmerne struje vri i prema snazi, koju odreuje potrebna maksimalna zatitna struja za katodnu zatitu IKmax i raspoloivi napon koji se dobija na njegovom izlazu, a koji ne sme biti vei od 50[V].Kada se na ovaj nain dobijaju izlazne karakteristike izvora jednosmerne struje, onda treba izabrati tip napojne stanice, za koju treba izvriti i ostale proraune u zavisnosti od mesta njene ugradnje.Ako je izabrana napojna stanica koja kao izvor jednosmerne struje koristi ispravlja, koji se napaja iz distributivne mree 220/380[V], 50 [Hz], prorauni i prikljuna oprema treba da zadovolje uslove elektroenergetske saglasnosti nadlene elektrodistribucije.Osim navedenog, za zatitu od prenapona uz napojnu stanicu treba ugraditi uzemljiva za koji treba izvriti proraun da se dobije

Odnosno treba odabrati tip i vrstu uzemljivaa za predmetnu lokaciju. Za ulazni elektroenergetski krug treba uraditi proraun za :nadstrujnu zatitu napojnog kabla i primarnog kablovskog razvoda,

za dozvoljeni pad napona u napojnom kablu i primarnom krugu do ureaja,

proraun za zatitu od sluajnog dodirnog napona,

te izvriti izbor kuita ormaria za smetaj ureaja kao i tip zatite koju ormari mora zadovoljiti u odnosu na uticaj okoline.

7.9.1 Zatita od strujnog udaraNapojne stanice katodne zatite, zbog direktnog povezivanja metalne konstrukcije sa izvorom jednosmerne struje, ne smeju prema zemlji imati napon vei od 50[V], odnosno moraju biti tako konstruisane da se i u sluaju kvara na konstrukciji ne moe pojaviti napon vei od 50[V] (AC/DC). Zbog toga napojne stanice moraju biti izraene u SELV izvedbi i PELV izvedbi. to znai da se zatita od direktnog i indirektnog napona dodira ostvaruje tako to se ispravlja napaja iz distributivne mree 220/380[V], 50[Hz], preko sigurnosnog transformatora malog napona sa galvanskim odvojenim primarnim i sekundarnim namotajem i pojaanom izolacijom izmeu njih.Slika 4.4 Ispravlja se napaja iz distributivne mree preko sigurnosnog tranformatora malog naponaSlika 4.5 Sigurnosni transformator malog napona sa galvanim odvojenim primarnim i sekundarnim namotajem i pojaanom izolacijom izmeu njih7.9.2 Zatita ulaznog strujnog kruga napojne stanice od prekomerne strujeZatitne ureaje prekomerne struje u ulaznom strujnom krugu treba izabrati tako da se vodi rauna o selektivnosti, ako se radi o prikljuku na distributivnu mreu prvi od zatitni ureaja treba da bude limiter. Elektroenergetski razvod treba imati zasebne strujne krugove za napajanje napojnih stanica u odnosu na ostale energetske krugove koji bi se eventualno nali u istom razvodnom ormaru kao to su : elektrina rasveta, servisne utinice i sl.7.9.3 Zatita izlaznog strujnog kruga napojne stanice od prekomerne strujeZatitne ureaje prekomerne struje u izlaznom strujnom krugu napojne stanice treba postavljati iskljuivo samo u katodnu granu izmeu - izlaza napojne stanice i katodno tiene metalne konstrukcije, a izmeu + izlaza napojne stanice i anodnog leita koristi i kao uzemljenje za ispravlja. Zatitni ureaji prekomerne struje se postavljaju na sekundarnoj strani transformatora ispred ispravljaa. Oni se dimenzioniu prema nazivnoj struji opreme i prema struji katrkog spoja izmeu anodnog i katodnog provodnika u najudaljenijoj taki. 7.9.4 Zatita napojne stanice od prenaponaNapojne stanice katodne zatite su stabilni prijemnici elektrine energije koji se naee napajaju iz distributivne mree ili su sekundarni prijemnici u elektroenergetskom razvodu raznih objekata. Tako u ulazni strujni krug napojne stanice sa strane napajanja mogu ui prenaponi koji nisu otklonjeni u prethodnim strujnim klima. Zavisno od vrste izvedene zatite u prethodnim strujnim kolima, u ulaznom strujno krugu napojne stanice treba ugraditi odgovarajue odvodnike prenapona odnosno izvriti njegovo adekvatno uzemljenje.Zahtevi za zatitu izkaznog strujnog kruga napojne stanice su raznovrsni, a vrednosti prenapona sa strane katodne tiene konstrukcije mogu biti velike. Zato je poterbno paljivo izvriti izbor odvodnika prenapona u izlaznom krugu napojne stanice, jer nepostoje standardne izvedbe koje bi pokrile celo podruije izlaznih karakteristika ispravljaa i razne lokacije ugradnje napojnih stanica. Specifinosti talasnih karakteristika izlaznih struja, povratnih drenanih, indukovanih i lutajuih struja koje se javljaju tokom rada, posebno kod spojeva sa inama tramvaja ili eleznice, trae dodatne mere zatite izlaznog kruga. Zatita od prenapona u izlaznom strujnom krugu napojne stanice je jedna od mere zatite cevovoda od elektroenergetskih uticaja iz okruenja.U sistem zatite izlaznog kruga napojne stanice mora biti ukljueno uzemljenje, a veliku pomo prua i anodno leite, jer to je prelazni otpor anodnog leita manji to e odvoenje porenapona s cevovoda na anodno leite biti uspeniji.Pored energetskog dela izlaznog strujnog kruga napojne stanice postoje merni strujni krugovi elektronskih upravljakih jedinica koje treba tititi selektivno i odvojeno od energetskog dela. Oni imaju specifine zahteve zbog malih vrednosti mernih veliina a takoe postoje i opasnosti od raznih elektroenergetskih uticaja iz okruenja.7.9.5 Izbor vrsta ispravljaa i merenjaU sistemima katodne zatite kod izbora ispravljaa esto se zanemaruje injenica da treba izabrati onaj ispravlja koji ima najjednostavniji sistem upravljanja i koji moe ostvariti dug radni vek bez prekida. Pri tome treba potovati pravila prakse i norme oko merenja potencijala i utvrivanja ispravnog rada sistema katodne zatite. Jer veliki broj mernih metoda i instrumenata koji se pri tome upotrebljavaju, koriste mogunost prepoznavanja rada ureaja sa ispravljaem naizmenine struje napona 50 [Hz] u punotalasni jednosmerni napon. Pri tome je veoma vano napomenuti da se u sluaju napojnih stanica sa klasinim punotalasnim ispravljaem tkzv. Grecovom spoju bez filtriranja, na katodno tienim cevovodima mogu detektorima otkriti kvarovi u izolaciji i utvrditi vrednosti zatitnih potencijala bez prekida rada katodne zatite. Ako su u pitanju napojne stanice sa drugim vrstama ispravljaa one zahtevaju prekid rada katodne zatite.7.10 Prorauni za zatitu gasovoda od elektroenergetskih uticaja iz okruenjaProraun za zatitu cevovoda od elektroenergetskih uticaja iz okruenja zasnivaju se na izraunavanju i utvruvanju deonica cevovoda na kojima se zbog specifinih odnosa s elektroenergetskim objektima iz okruenja na cevovodima mogu pojaviti lutajue struje i previsoki naponi koji na dostupnim nadzemnim delovima cevovoda predstavljaju previsoke napone dodira, a na podzemnim delovima vre oteenja izolacije i pojaanu koroziju zbog pojave varnienja cevovoda prema okolnom zemljitu.Elektroenergetski objekti su sistemi i postrojenja za proizvodnju, prenos, transformaciju i distribuciju elektrine energije, koji stvaraju dugotrajne i kratkotrajne, indkutivne i galvanske uticaje na cevovode. Ostale instalacije i pogoni u okruenju mogu biti drugi metalni cevovodi, razni uzemljivai, elektrina postrojenja raznih pogona, elektrotehnika postrojenja, ine tranvaja i vozova i slino, koji svojim delovanjem stvaraju lutajue struje i interferentne uticaje.Ovo podruije razmatranja ima znaajnu ulogu u projektovanju sistema katodne zatite, jer se za otklanjanje ovih utcaja esto se koriste i preko 90[%] ukupnih energetskih kapaciteta kompletnog sistema katodne zatite.7.10.1 Prorauni za zatitu gasovoda od elektroenergetskih uticaja dalekovoda Za proraun elektroenergetskih uticaja iz okruenja na cevovod i dimenzionisanje opreme za zatitu od tih uticaja treba pre svega prikupiti podatke o elektroenergetskim objektima iz okuenja, npr. za dalekovod treba poznavati :konstrukciju dalekovoda

oblik i vrstu materijala stubova

uzemljenje stubova

prosenu visinu vodova od zemlje

zatitni vod

redukcioni faktor dalekovoda

duinu voda

maksimalnu struju u normalnom reimu rada

maksimalnu struju jednopolnog zemljospoja

trasu i mesta mimoilaenja ili paralelnog voenja sa cevovodom

Kako je za svaki cevovod odnos trase cevovoda i dalekovoda, specifian, utvrivanje lokacija i proraun moguih uticaja vri se prema odgovarajuim tlocrtnih odnosa cevovoda i dalekovoda, monogram za proveru uticaja, prikaz graninih vrednosti, mere i sredstva zatite itd.Prorauni uticaja dalekovoda na cevovod treba da odrede :1. kompletnu vrednost prenosne konstante,2. jainu indukovanog uzdunog polja,3. maksimalni potencijal cevovoda i to za :- kratkotrajne uticaje :* indukovane uticaje, na deonicama od ... do ... ,* galvanske uticaje, na deonicama od ... do ... ,- dugotrajne uticaje :* indukovane uticaje, na deonicama od ... do .... , * galvanske uticaje, na deonicama od ... do ... .Zatim, treba odrediti mesta ugradnje i izvriti proraune uzemljivaa za odvoenje prenapona sa cevovoda (lokacije se kombinuju sa instalacijom katodne zatite i instalacijom uzemljivaa lokalnih pogona ili ostalih postrojenja na samom cevovodu). Potom treba izvriti proraun strujinih optereenja i to :1. proraun struja kod kratkotrajnih optereenja za :- maksimalnu struju kroz otpor izolacije na cevovodu- maksimalnu struju na pojedinim uzemljivaima2. proraun struja kod dugotrajnih optereenja za : - maksimalnu struju kroz otpor izolacije na cevovodu- maksimalnu struju na pojedinim uzemljivaima7.10.2 Proraun kapaciteta opreme za odvoenje prenapona1. Za kratkotraje uticaje : polarizacione i poluprovodnike elije prenaponski odvodnik i drugi prenaponski zatitni sklopovi koji su istovremeno kompatibilni sa sistemom katodne zatite2. Za dugotrajne uticaje : zatitno drenani sklopovi kompatibilni sa sistemom katodne zatite a istovremeno imaju zatitu od kratkotrajnih uticajaIzbor uzemljivaa i instalacija od odvoenja prenapona treba izvriti u skladu sa normama za gromobransku zatitu i za elektrine instalacije niskog napona.U sklopu zatite cevovoda od elektroenergetskih uticaja iz okruenja treba voditi rauna i o atmosferskim uticajima kao to je pojava munja i sl. Odnosno treba voditi rauna o putevima pranjenja atmosferskog elektriciteta u zemljite i na cevovode. Taj put moe biti ostvaren preko visokog drvea i njegovog korenja, pa je zato zabranjeno na trasi cevovoda imati takvo rastinje.Osim kapaciteta opreme za istu treba izvriti izbor kuita ormaria za smetaj ureaja kao i tip zatite koju ormarii moraju zadovoljiti u odnosu na uticaj okoline.7.11 Zatita gasovoda od elektroenergetskih uticaja iz okruenjaGasovodi svojim dimenzijama i svojstvima utiu na promene u prostoru u kojem se nalaze, ali i ostale instalacije i oprema u tom prostoru utiu na njih. Metalne konstrukcije uopte imaju svojstva elektrinih provodnika to znai da mogu da primaju elektrino naelektrisanje i da provode elektrinu struju.Meusobni razmetaj u prostoru reavaju se kroz aspekt mimoilaenja ili paralelnog polaganja na prihvatljivom razmaku zbog mogunosti odravanja. Meutim mnogo vei problem se javlja u esto nedovoljnoj usklaenosti izmeu instalacija koja u prostor zrae elektromagnetne smetnje koje su obinim ljudskim ulima nedostupne.U praksi jedna od najveih smetnji je pojava naelektrisanja odnosno pojava elektrinog napona na metalnim konstrukcijama i instalacijama koji moe izazvati varnienje, anodno otapanje (koroziju) ili previsoki napon dodira. Zato se u sistem katodne zatite ugrauje instalacija za zatitu cevovoda od indukovanih napona (ZIN), odnosno oprema, instalacija i uzemljivai za zatitu katodno tienog cevovoda od elektroenergetskih uticaja iz okruenja. Ta obaveza proizlazi i iz pravilnika o tehnikim uslovima zatite podzemnih metalnih cevovoda od uticija elektroenergetskih postrojenja.Ako je cevovod izloen uticaju lutajuih struja i drugim elektroenergetskim uticajima iz okruenja, tada se obino vrednost minimalnog zatitnog potencijala (kriterijum minimalne katodne polarizacije) poveava na 0,95 [V]. Pri tome je vano napomenuti da su vrednosti indukovanih napona i struja u novijim cevovodima sve vee i da deluju na mnogo vee udaljenosti du cevovoda nego kod starijih cevovoda, jer je kvalitet izolacionih obloga bolji, a time je vei i elektrini otpor cevovoda prema zemljitu. To ima za posledicu smanjenje zatitne struje katodne polarizacije, ali se poveava opasnost od prenapona zbog ega se poveavaju zahtevi za zatitu cevovoda od lutajuih struja i indukovanih napona (ZIN).Mnoge ukopane eline konstrukcije imaju nadzemne delove koji su dostupni dodiru te na tim mestima treba spreiti mogunost elektrinog udara, tj. izvriti uzemljenje. Kako su uzemljivai veliki potroa zatitne struje katodne zatite i esto negativno deluju na sistem katodne zatite, na takvim konstrukcijama treba paljivo provesti direktno ili indirektno uzemljivanje nadzemnih metalnih delova. Nadzemni delovi cevovoda, instalacija odnosno postrojenja treba da imaju :uzemljenje

sistem izjednaenja potencijala

sistem zatite postrojenja od udara munja i elektroenergetskih uticaja

Nazdemni delovi cevovodne instalacije se od ukopanog dela odvajaju izolacionim umecima (prirubnicama), koji se premoavaju iskritima ili slinim elektronskim zatitno - prednaponskim sklopovima, kao to su poloprovodnike polarizacijske elije i sl. Osim navedenog, ako postoji sistem elektronskog nadzora, merenja i sl. tada se elektronske komponente treba da budu galvanski odvojene od mernih sondi.Dodatni problem javlja se i sa elektrinom opremom i instalacijom koja se nalazi u postrojenima ugroenim eksplozivnom atmosferom (mogua mesta nekontrolisanog izlaska gasa) jer ista tada mora biti izraena u Ex izvedbi. Poto se sistem katodne zatite ne moe koristit za zatitu od korozije nadzemne gasovodne opreme, zato elektrine instalacije i oprema sistema katodne zatite ne ulaze u takve prostore.Posebnu panju treba posvetiti izboru i podeavanju prednaponsko zatitnih sklopova, odnosno dimenzionisanju pragova provoenja poluprovodnikih polarizacionih elija, da takom rada ne doe do nagomilavanja negativnog elektriciteta na cevovodu, a time i do previsokog katodnog potencijala cevovoda.Na osnovu navedenog, sistem katodne zatite ne treba sagledavati samo sa aspekta zatite cevovoda od korozije, ve istovremeno i sa aspekta zatite cevovoda od negativnih elektroenergetskih uticaja, uzimajui u obzir i pranjenje atmosferskog elektriciteta. Na samnom cevovodu i na prateoj opremi, instalacije katodne zatite i ostale elektrine instalacije treba izvoditi na osnovama meusobne usklaenosti i maksimalne sigurnosti rada.Praenje parametara i odravanje sistema katodne zatite u neprekidnom radu, elinim cevovodima i ostalim elinim konstrukcijama obezbeuje da na njima nee biti korozije i da njihova upotrebljivost nee biti naruena. Sigurnost tih elinih konstrukcija za vreme predvienog radnog veka je poveana, a upotrebljivost moe biti dua od predvienog radnog veka.7.12 Usklaivanje katodne zatite i zatite gasovoda od elektroenergetskih uticaja iz okruenjaMeusobno treba uskladiti katodnu zatitu i zatitu cevovoda od elektroenergetskih uticaja iz okruenja, to zahteva paljiv izbor opreme i instalacija koje e istovremeno zadovoljiti potrebe obe vrste zatita, a ujedno spreiti njihovo dupliranje.Zato je osim osnovnih prorauna i izbora osnovne opreme napojnih stanica, anodnih leita i uzemljivaa, veoma vano u projektima definisati lokacije mernih mesta za kontrolu potencijala, a da ta mesta uz dopunsku opremu mogu istovremeno biti sastavni deo zatite cevovoda od elektroenergetskih uticaja iz okruenja.Sistem katodne zatite je najuspenija metoda zatite ukopanih elinih konstrukcija od korozije, ali njegova efikasnost u velikoj meri zavisi od kvaliteta izvrenih prorauna i uraenih projekata koji treba da sadre mere zatite cevovoda od svih negativnih uticaja iz okoline. Zato je oigledna potreba za meusobnim usklaivanjem i dopunjavanjem sistema katodne zatite i zatite cevovoda od elektroenergetskih uticaja iz okruenja, ali i elektrinih instalacija i opreme na samom cevovodu.7.13 Usklaivanje katodne zatite i elektrine opremen u postrojenjima za pogon gasovodaSastavni deo cevovoda u njegovoj punoj funkciji su i pripadajua postrojenja koja se najee napajaju i nadziru pomou elektrine opreme. Nadzemni delovi cevovoda treba da budu uzemljeni, a i sva elektrina oprema i instalacije treba da imaju uzemljenje odnosno treba da imaju druge zatite od strujnog udara i sl. Ta elektrina oprema i instalacije najeee imaju suprotne zahteve od sistema katodne zatite pa se zato podzemni delovi cevovoda galvanski odvajaju od nadzemnih delova pomou izolacionih umetaka ili prirubnica, odnosno ugrauju se specijalni ureaji koji istovremeno zadovoljavaju i uslove katodne zatite i mere zatite nadzemnih postrojenja s elektrinom opremom i instalacijama. Dakle, kada se radi o elektrinom napajanju pumpi, leptirica i ventila, instrumentalnoj opremi merenja i prenosa podataka, elektroupravljakoj opremi, uzemljenju i gromobranskoj zatiti na cevovodima s katodnom zatitom oni ne smeju biti izvedeni na nain da tete radu katodne zatite.Odnosno za postizanje kvalitetnog sistema katodne zatite treba dobro poznavati i zahteve elektrine opreme i instalacija u postrojenju i meusobno ih uskladiti da s dovedu u punu funkciju, a da jedni drugima ne tete.7.14 Katodna zatita gasovoda u postrojenjima sa eksplozivnom atmosferomProstori sa eksplozivnom atmosferom sami po sebi zahtevaju opreznost, zbog toga treba izbegavati svaki nepotreban fiziki konstakt stim prostorom. Meutim postoji itav niz postrojenja koja koriste zapaljive materije i koja moraju da rade da bi obezbedila tehnoloku ili energetsku podrku za potrebe raznih preduzea, poslovnih i stambenih objekata i sl. Zato posebnu panju treba posvetit izvoenju elektrinih instalacija, montai opreme, odravanju i popravci postrojenja koja koriste zapaljive materije koje mogu stvoriti atmosferu unutar odreenog prostora eksplozivnom. Takoe odreenu panju treba posvetiti izvoenju katodne zatite nad gasovodima iji se nadzemni delovi nalaze u prostorima s eksplozivnom atmosferom, kao to su : gasovodi, naftovodi, benzinske pumpe, rafinerija nafte i slino. Ovde treba dobro poznavati direktne i indirektne negativne uticaje rada katodne zatite na elektrine instalacije i obrnuto. Projektovanje, izvoenje, odravanje i korienje katodne zatite i elektrinih instalacija u prostorima sa eksplozivnom atmosferom zahteva znatno vei stepen odgovornosti, poznavanja i primene propisa nego u klasinim uslovima, jer su posledice greaka (materijalne tete i ugroenost ljudi) znatno vee. U takvim prostorima se koristi elektrina opreme u tkzv. "Ex" izvedbi tj. oprema takve konstrukcije koja ne moe izazvati paljenje stvorene eksplozivne atmosfere npr. oprema sa dvostrukom protiv eksplozivnom zatitom koja je postavljena jedna preko druge. Pri tome posebnu panju treba obratiti izvoenju uzemljenja, izjednaenja potencijala i gromobranske zatite kao najznaajnijim merama zatite od elektrine varnice i strujnog udara.Zbog nepoznavanja problema i pogrenog izvoenja katodne zatite i elektrinih instalacija moe se pojaviti njihov meusobni negativni uticaj. Zato od samog projektovanja, te kroz gradnju i odravanje odreenog gasovoda treba voditi rauna da se otklone meusobni negativni uticaji katodne zatite i elektrine instalacije odnosno da se uskladi njihov rad, a sve u cilju pouzdanog i kvalitetnog rada kako podzemnih tako i nadzemnih delova gasovoda, elektrine instalacije i svih drugih pripadajuih delova opreme.Posebnu panju kod izvoenja katodne zatite treba posvetiti instalacijama i opremi u prostorima sa eksplozivnom atmosferom. U tim sluajevima primenjuju se posebne norme i propisi za elektrine instalacije i opreme u tkzv. "Ex" izvedbi. Naravno sve zajedno je vezano i za problematiku usklaivanja sa ostalim elektrinim instalacijama. Treba prepoznati direktne i indirektne uticaje rada sistema katodne zatite na konstrukcijama unutar "Ex zona" pod katodnom zatitom i obrnuto. Naravno treba poznavati mere koje treba preduzeti da do tetnih uticaja ne doe u bilo kojem smeru.Zato je uspostavljanje sistema katodne zatite na takvim postrojenjima najee u nadlenosti nadzora "Ex" agencija, odnosno preduzea koja instaliu sisteme katodne zatite na takvim postrojenjima (gasovodima, naftovodima, benzinskim pumpapa, rafinerijama nafte i sl.) treba da budu upisana u registar izvoaa elektrotehnikih radova kod "Ex" agencija.7.15 Katodna zatita vie cevovodaU ovom delu se objanjavaju tehnike projektovanja i gradnje sistema katodnih zatita elinih ukopanih cevovoda sa posebnom temom rorauna i dimenzionisanja instalacija mernih mesta na trasama sa vie paralelnih cevovoda. [8]7.16 Usklaivanje katodnih potencijala na paralelnim cevovodimaNa mnogim trasama na zemlji esto je gotovo na istom rovu paralelno poloeno vie elinih cevovoda. Zbog razliitih dimenzija i starosti cevovoda kao i zbog razliitih vrsta izolacionih obloga na cevovodima, sistem katodne zatite na takvim trasama je viestruko zahtevan i treba ga paljivo projektovati.Od samih poetaka gradnje prvih cevovoda, sistemi katodne zatite esto nemaju pravilno izvedene kablovske razvode, a greke se dogaaju i kasnijim dopunama i granjom sistema katodnih zatita na novim cevovodima koji kasnije ulaze u trasu.U ovom delu se ukazuje na problematiku dimenzionisanja i izvoenja kablovskih razvoda napojne stanice katodne zatite, koja istovremeno katodno titi tri paralelna cevovoda. [8]Slika 4.6 Kablovski razvod napojne stanice katodne zatite koja istovremeno titi tri paralelna gasovoda7.16.1 Kablovski razvod u katodnom krugu napojne staniceU praksi se najee greke prave prilikom izvoenja kablovskog razvoda napojne stanice. Primer pogreno izvedenog kablovskog razvoda napojne stanice prikazan je na slici 4.7.Slika 4.7 Primer pogreno izvedenog kablovskog razvoda napojne staniceOvako izveden kablovski razvod moe obezbediti najpovoljniju katodnu polarizaciju samo odreenog cevovoda, tako to zatitna struja katodne polarizacije I na tom cevovodu obezbeuje optimalan prirast negativnog (katodnog) potencijala E, a da se pri tome potencijali ostalih cevovoda zadre unutar dozvoljenih granica. Kablovski razvod napojne stanice izveden kao na slici 4.7 ne obezbeuje uslaenu polarizaciju svih cevovoda na trasi jer svaki od njih du trase ima i svoju atenuaciju potencijala (4.8). Atenuacija potencijala za svaki cevovod vezana je uz iste parametre kao i pripadajua struja polarizacije IK, a ovde su naznaene samo mogue apsolutne vrednosti i krive atenuacije za pojedine cevovode za odgovarajui kablovski razvod.Slika 4.8 Krive atenuacije potencijala na cevovodima za pogreno izveden kablovski razvod napojne staniceRazlike zatitnih (katodnih) potencijala koji nastaju izmeu cevovoda mogu u odreenim okolnostima na trasi izazvati interferentno delovanje, tj. anodno otapanje (koroziju) na cevovodu koji ima manju polarizaciju.Za ujednaavanje zatitnih potencijala najvanije je u prvom koraku praviolno odrediti zatitnu struju katodne polarizacije za svaki cevovod odnosno izvesti kablovski razvod napojne stanice kako je prikazan na slici 4.9.Slika 4.9 Primer pravilno izvedenog kablovskog razvoda napojne staniceSa ovakvim kablovskim razvodom omoguava se ujednaavanje zatitnih potencijala na svim cevovodima, a eventualne razlike potencijala du trase pojavljuju se jedino zbog razliitih krivih atenuacije potencijala (slika4.10). U takvim sluajevima mogunost interferentnih pojava du trase je daleko manja. Slika 4.10 Krive atenuacije potencijala na cevovodima za pravilno izveden kablovski razvod napojne stanice7.16.2 Kompletiranje sistema katodne zatite na trasama cevovodaPosmatranjem krivih atenuacija potencijala uoava se da pojedine krive potencijala padaju ispod minimalnog zatienog potencijala Ek odnosno da na toj deonici predmetni cevovod vie nema dovoljnu vrednost negativnog potencijala. Zbog takvih sluajeva ta mesta na trasa treba locirati i u sistem katodne zatite dograditi jo jednu napojnu stanicu.Slika4.11 Krive atenuacije potencijala cevovoda za kablovski razvod napojne stanice prikazan na slici4.8Ugradnjom kompenzacionog-prilagodnih sklopova u merna mesta katodni potencijali se ujednaavaju i usklauju. Tako kompletan sistem katodne zatite daje skladnu polarizaciju sva tri cevovoda, a sigurnost funkcionisanja sistema katodne zatite je daleko vea nego u sluaju kablovskog razvoda izvedenog kao na slici4.7Pored navedenog problema oko pravilnog dimenzionisanja i izvoenja kablovskog razvoda napojne stanice koja jkatodno titi vie cevovoda, javlja se i problem preciznog merenja zatitnog potencijala na svakom od cevovoda. Taj problem dodatno oteava nepoznavanje naponso strujnih odnosa koji vladaju oko cevovoda tj. nepoznavanje potencijala zemljita, a jo vee greke nastaju zbog estog nepreciznog postavljanja referentnih elektroda. Zato su najpouzdanija merenja sa ukupanim referentnim elektrodama i ugraenim mernim sondama neposredno uz svaki cevovod posebno. Sistem katodne zatite moe biti dodatno optereen oscilacijama potencijala zbog uticaja lutajuih struja i drugih elektroenergetskih uticaja, pa je u tom sluaju potrebno ugraditi napojnu stanicu sa automatskom regulacijom parametara. Osnovna ema izvoenja kablovskog razvoda napojne stanice sa automatskom regulacijom parametara prikazana je na slici 4.6.Katodna polarizacija gasovoda u idealnim uslovima se postie sa relativno malom zatitnom strujom, meutim delovanje okoline i povezivanje vie cevovoda u jedan sistem katodne zatite zahteva temeljit pristup i ujednaavanje potencijala na svim cevovodima u istoj trasi, odnosno na mestima njihovog pribliavanja ili mimoilaenja. Regulaciju struja treba obezbediti za svaki cevovod na napojnoj stanici, odnosno obezbediti barem prosenu ujednaenu vrednost katodnog potencijala. Zato je proraun i dimenzionisanje kablovskog razvoda sa izborom opreme za svaku napojnu stanicu na pojedinanoj lokaciji izazov za projektante i strunjake koji projektuju i gradu sisteme katodne zatite, a posbeno za one koji ih kasnije odravaju.7.17 Primer sistema daljinske dijagnostike i upravljanja gasovodnom mreomStandardne daljinskog nadzora i upravljanja gasovodnom mreom realizovane su SCADA sistemom Network Manager, a posebne funkcije ih u odreenom smislu nadograuju. U okviru posebnih funkcija inplementiran je algoritam dinamike simulacije gasovodnog transportnog sistema u realnom vremenu koji omoguava on line simulacije, kratkorono predvianje ponaanja sistema, otkrivanje i lociranje nekontrolisanog isticanja gasa iz mree. Prve ideje za centralizovanim nadzorom i upravljanjem javljaju se u prvoj polovini 70-godina prolog veka. Tokom vremena sistem se razvijao poveavao se broj stanica koje su se automatski nadzirale, razvijale su se i ukljuivale nove funkcije. [11]U meuvremenu je dolo do znaajnih promena, oprema je zastarela i odravanje je postojalo sve tee i skuplje. Kapacitet raunarske opreme zasniva se na tehnologiji poetka 80.ih godina prolog veka i nije vie u stanju podneti sve nove zahteve korisnika. Tokom vremena gasovodna mrea se izgraivala i irila na nova geografska podruija. Zbog promene zakonske regulative dolo je do diferenciranja i segmentiranja celokupne delatnosti, to je uzrokovalo organizaciono preureenje. U okviru delatnosti pojavljuje se potreba za internim i ekstremnim povezivanjem sistema daljinskog nadzora s razliitim drugim poslovnim funkcijama, kao to su poslovni informacioni sistemi, tehniki informacioni sistemi, geografski informacioni sistemi, sistemi odreivanja nominacija i dr. [11]Paralelno s tim procesima u poslednjih 25 godina dolo je do vrlo burnog razvoja tehnike i tehnologije u podruiju informatike i komunikacije to je rezultiralo razvojem i pojavom naprednih i jeftinijih informacionih i komunikacionih proizvoda i sistema. Paralelno s tim pojavljuju se teehniki standardi koji reguliu odreene podruije informacionih tehnologija operativni sistemi, baze podataka, komunikacioni protokoli, programski jezici za PLC, i mnogi drugi.Sve prethodno navedeno imalo je vrlo veliki uticaj pri donoenju odluke da se rekonstruie postojei sistem, na definisanje zahteva i funkcija, oblikovanje strukture, odreivanje opsega isporuke i drugih karakteristika.U okviru rekonstrukcije postojeeg sistema daljinskog nadzora i upravljanja obuhvaena je rekonstrukcija mree daljinskih stanica, izgradnja novog SCADA sistema, izgradnja nove komunikacione mree, te igradnja novog dispiarskog centra.Podsistem posebnih funkcija integrisan sa SCADA sistemom, zasniva se na primeni dinamike simulacije procesa transporta gasa i omoguava novi kvalitetni sistem obrade procenih podataka i prua nove funkcije u planiranju i upravljanju transporta gasa.GIS i TIS sistemi olakavaju korisnicima uvid u druge aspekte kao to su prostorni podaci objekta gasovodne mree, te tehniki podaci o objektima, komponentama i opremi objekta.