Mondorf-Les-Bains 2006 Reduzierung der AC ...

AC

CEOCOR /06/2006/Lu FKKS RG

Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch AbleitungMondorf-Les-Bains 2006

Minimierung der AC -Korrosionsgefahr

durch AC- Ableitung

K. Riegel

Fachverband Kathodischer Korrosionsschutz

AC


Reduzierung der AC- Korrosionsgefährdung durch Ableitung

Korrosionsgefährdung durch AC - Beeinflussung

• kurze Einführung (Normen etc.)

• Beeinflussungsquellen

• Maßnahmen zur Erkennung und Bewertung des

AC- Korrosionsgefährdungspotentials

• Maßnahmen zur Reduzierung des AC -

Korrosionsgefährdungspotentials

AC



AC- Beeinflussung

AfK 3 gibt Auskunft über Beeinflussung durch AC, stellt Grenzen für den Berührungsschutz auf,bildet die Grundlagen zur Berechnung der Kurz- undLangzeitbeeinflussung

DIN 30676definiert das Korrosionsgefährdungspotential über die AC- Stromdichte (als Ergebnis FE-Thema Prof.Dr. Schwenk 1992)

Durch MTU (Messtechnische Untersuchungen erfolgt de rNachweis des realen AC- Korrosionsgefährdungspotentials EN 13509

AC



Langzeitbeeinflussung durch induktive Einkopplung

Kurzzeitbeeinflussung durch Erdschluss

AC



BLITZ NAHEINSCHLÄGE

DIREKT BLITZEINSCHLAG

BLITZ FERNEINSCHLÄGE

SCHALTHANDLUNGEN IM NETZ

Gewitter

SEMP

AC



AC



Kriterien der AC - Korrosionsgefährdung (CEN/TS15280D)

AC- Stromdichte < 30A/m 2 = keine Gefährdung

AC- Stromdichte > 30A/m 2 = mittlere Gefährdung wahrscheinlich

AC- Stromdichte > 100A/m 2 = hohe Wahrscheinlichkeit der

AC- Korrosion

AC



Wechselstromkorrosion

Wechselstromdichte ≥≥≥≥ 30 A / m2 : Wechselstromkorrosion kann auftreten

Wechselstromdichte ≥≥≥≥ 100 A / m2 : Wechselstromkorrosion tritt mit Sicherheit auf

IAC = _________ IAC : Wechselstromdichte8 ×××× U

U : AC-Beeinflussungsspannungρρρρ ×××× ππππ ×××× d

ρρρρ : spezifischer Bodenwiderstand

d : FehlstellendurchmesserBeispiel:

ρρρρ = 20 ΩΩΩΩmU = 5 V

d = 1 cmIAC = 64 A / m2

AC



Einflussfaktoren der AC Korrosionsgefährdung

- Fehlstellengröße kritisch A= 1cm 2

- Ausbreitungswiderstand der Fehlstelle (abhängig

vom spez. Bodenwiderstand ρρρρ)

- Betrag der induzierten Wechselspannung Uac

- Wechselstromdichte J AC= IAC/ A

- Schutzstromdichte J DC

- örtliche chemische Bodenzusammensetzung

Messungen erfolgen nach EN 13509

AC



Maßnahmen zur Reduzierung des AC- KGP

Lösung: Reduzierung der AC- Stromdichten auf ungefährliche Werte

Maßnahmen: - Ableitung der Wechselströme durch Erdung

- Kompensation der Wechselspannung (Halb-und Vollwellenkompensation)

AC



Bedingung:

- Auswahl signifikanter Messorte

- Ermittlung von Referenzmesswerten für Schutzstrom und E on

- Festlegung der Messzyklen und der Loggerzeiten im

DF- Überwachungsregime

Einstellungsoptimierung zur Vermeidung zu hoher Alkalisierung an den Fehlstellen und der daraus resultierenden Absenkung des Ausbreitungswiderstandes der Fehlstellen

AC



Einstellungsoptimierung unter Einsatz von Korrosimetern

AC



Maßnahme Erdung:

• direkte Erdung (temporäre Maßnahme)

• Erdung über elektronische Abgrenzeinheiten

• Erdung über Kondensatoren (C; Kirkzellen)

• Erdung über Funkenstrecken

• Erdung über Kombinationen v. C+FS

??? Ausbreitungswiderstand + Positionierung

AC



Historie:

Ziel: - sichere Reduzierung des AC- Gefährdungspotenzial

• sicheres Betreiben

• Senkung der Beschaffungskosten

• Senkung der Wartungskosten

- Kontakte in der Schweiz zum Korrosionsschutzinstitut

- dort Einsatz v. Kirkzellen, Ablösung durch PCR aus USA

- Entwicklung Funkenstrecken mit niedriger Ansprechspannung

- Entwicklung des PLPro zur Ablösung PCR (Hr. Fassler v. SWISSGAS)

AC



M8 Anschlussbolzen t für Erdung und Rohrleitung

Anschlussbolzen Messausgang (A - Meter 40A AC)

Stromwandler

Kondensatoren

10kHz HF - Filter

100kA Trennfunkenstrecke

TSF-100 (TSF 500)C

Anwendung: PLPro v. Leutron zur AC Ableitung

Kondensator - Entladekontakt

Patent Fasler SWISSGAS

AC



PowerPro-BCDTN-S Netz

EnerPro65V/12A-G-Tr

DataPro2x1-RLC/50V-G--Tr

Meß-elektronik

Gleich-richter

Trennfunkenstrecken.TC 100 A (oder SGO 70/100 QA bei Erdverlegung)

Gesamtlänge der Anschluss-leitungen <300 mm

Diese Schutzanordnung schützt die Isolierflansche und die Rohrisolation vor Überschlägen, und gewähr-leistet den Grobschutz für den Gleichrichter.

Referenzelektrode

Anode (Erder)

KORROSIONS-SCHUTZEINRICHTUNG

Netzversorgung230V~

1p

2p

1

2

1p

2p

1

2

Metallrohr

Isolationsmantel

Isolierflansch

ACLeutronWechselstromableiterPLPro-40A

ACL1L2L3

N

Diese Schutzanordnung schützt die Isolierflansche und die Rohrisolation vor Überschlägen, und gewährleistet den Grobschutz für den Gleichrichter.

KKS

AC



LEUTRON Wechselstrom Ableiter PLPro

- Nennableitstrom 40A / AC

- Blitzschutz 100kA(10/350µs) inklusive

- Ersatz für Polarisation Zelle (KIRK – Zelle)

- Absolut Wartungsfrei

- Eingebauter 10kHz Filter (Blockierung Lecksuchsignal

- WS – Ableitstrom Kapazitätserweiterung durch Parallelschaltung

- robuste Ausführung in Schutzart IP 65

AC



Problem: Nachweis der Wirksamkeit des KKS

SWISSGAS schaltet über Schütze die PLPro analog der Taktung der Schutzanlagen

Von Balslev (DK) wurde ein intelligenter Schalter ent wickelt (ISD), der den Takt der Schutzanlagen auf der Leitung erkennt und danach den Kondensator von der Leitung tren nt

Verfälschung des Eoff durch Entladezeit der Kondensato ren

Gefahr: bei der Trennung der Ableiteinheiten können hohe AC- Spannungen auftreten

Indirekter zyklischer Nachweis des Eoff an Probeblechen

AC



Schaltung SWISSGAS

PLPro taktet synchron mit den Schutzanlagen

AC









AC



Intelligent Switch Device

(ISD) von Balslev/ DK

Mit automatischer ZU- und Abschaltung des Ableitkondensators bzw. dessen Überbrückung in Abhängigkeit vom AC-Potential auf der Pipeline

AC



AC








Indirekter zyklischer Nachweis des E off an Probeblechen

AC



Vorschlag:

Indirekter zyklischer Nachweis des E off an Probeblechen mittels Fernüberwachung

Bedingung:

- Auswahl signifikanter Messorte

- Ermittlung von Referenzmesswerten bei der ersten

Inbetriebnahme

- Festlegung der Messzyklen und der Loggerzeiten im

DF- Überwachungsregime

AC



Anschlussschema

Probeblech

AC



I ON +IS

I OFF

EOFF

EON + US

Nachweis der Wirksamkeit des KKS

I ON

EON

AC



Erfahrungen:

Der Einsatz des PL-PRO zur Ableitung von AC Strom erfolgt in großem Umfang in der Schweiz, in Österreich und bei verschiedenen deutschen Ferngasbetreibern mit sehr guten Ergebnissen.

Der Nachweis der Wirksamkeit des KKS über Probebleche in Verbindung mit DFÜ befindet sich in Erprobung

Besonders interessant für Betreiber ist die Wartungsfreiheit dieser Produkte.

AC



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