Technische instructie/handleiding. Kathodische bescherming (KB) TOEPASSINGSGEBIED: Brabant Drenthe Flevoland Friesland Groningen Limburg Overijssel

Transcriptie

1 Blad : 1 van 12 TOEPASSINGSGEBIED: Brabant Drenthe Flevoland Friesland Groningen Limburg Overijssel 1 DOELSTELLING Deze instructie beschrijft de werkwijzen met betrekking tot aanleg van kathodische bescherming (KB) ten behoeve van stalen hogedruk gasnetten. 2 TECHNISCHE AFBAKENING Deze werkinstructie heeft betrekking op de aanleg van KB op stalen hogedruk gasnetten. Het verbinden van koperdraad op stalen buizen mag uitsluitend worden uitgevoerd door middel van de Cadweld Plus methode. Overige methoden zijn niet meer toegestaan. 3 TERMEN EN DEFINITIES 3.1 Een methode om corrosie van een metalen object, dat zich in de grond of onder water bevindt, te voorkomen door deze tot kathode van een elektrochemische cel te maken. 3.2 Kabel (meetkabel, overbruggingskabel) Koperdraad (stugge of soepele uitvoering) met een doorsnede van 10 of 25 mm 2 voorzien van een kunststof isolatiemantel. Voorbeelden verbindingsmethodieken zie bijlage 2 en 3. N.B. Pas een huls toe bij het gebruik van een soepele kabel waar de isolatie is verwijderd. Dit draagt bij aan een betere verbinding. 4 WERKWIJZE OF ACTIVITEITEN 4.1 Aanbrengen van meetkabels (10 mm 2 ) a. Een meetkabel op de stalen leiding bevestigen door middel van een thermietlas met behulp van een Cadweld lasoven met houder en Cadweld lascups geschikt voor verbindingen van koperdraad met stalen buizen. Met de toe te passen Cadweld Plus methode, waarbij gebruik wordt gemaakt van zogenaamde lascups (zie foto 1), vindt ontsteking op afstand plaats. Dit gebeurt via een ontstekingsunit met batterijvoeding (8 * standaard AA batterijen). Er is met deze methode dus geen start en laspoeder meer nodig. Het lasmateriaal, de disk en de ontstekingsbron zijn geïntegreerd in de lascup. Overige materialen zoals lasoven (=mold), smoordeksel, schraper en schoonmaakset zijn t.o.v. voorgaande toegepaste methodes hetzelfde. De lasoven van te voren met behulp van gasbrander eerst verwarmen. Dit om het in de grafiet aanwezige vocht te verwijderen. Dit vocht zou anders in de lasverbinding terecht kunnen komen, met als gevolg een minder goede lasverbinding. Na het maken van de verbinding alles goed schoonmaken.

2 Blad : 2 van 12 Foto 1; Cadweld Plus methode, in dit voorbeeld een koperdraad verbinding; Pas een hulpstuk toe om de lasoven op de plaats te houden op de stalen leiding (zie foto 2) Foto 2; Hulpstuk b. De meetkabel aanbrengen op een minimale afstand van 30 cm van de leidinglasnaad. Niet op hulpstukken zoals lasbochten, lasverlopen, flenzen enz. bevestigen. c. De isolatie van de kabel niet verder wegsnijden dan 1 cm buiten de Cadweld lasoven. De bekleding van de gasleiding voldoende verwijderen (ca. 10 cm) om de thermietlas uit te kunnen voeren. Na het verwijderen van de isolatie met een vijl het leidingoppervlak blank maken, met een vijlborstel nabewerken en schoon en droog poetsen. Na de thermietlas de hechting controleren op deugdelijkheid. De slak zit in de lascup. d. De kabel 30 cm in de lengterichting van de buis en vervolgens met een hele lus om de leiding aanbrengen om te voorkomen dat na het wikkelen vocht kan indringen of de aangebrachte wikkelband scheurt (zie figuur 1).

3 Blad : 3 van 12 e. De kabel aanleggen met overlengte door middel van lussen. Buiten de meetpaal in iedere meetkabel een lus leggen met een diameter van ongeveer 15 cm. f. De meetdraden in een 25 mm PE mantelbuis leggen indien de afstand tussen de gasleiding en de meetpaal groter is dan 2,5 m. g. De aansluiting van de meetdraden op het klemmenbord in de KB-meetpaal met enige overlengte bevestigen en voorzien van een kabelschoen (oog) met behulp van een daarvoor geëigende kerftang. h. Na de thermietlas de stalen buis beschermen tegen corrosie conform instructie Gzb-0002.I Volgens de geldende instructies aanbrengen, denk aan corrosiewerende middelen, wikkelbanden. Algemeen geldt dat de las zodanig opvult wordt met opvulkit dat er een gelijkmatige overgang ontstaat. FIGUUR 1 FIGUUR Het overbruggen van flensafsluiters (10mm²) Bij het inbouwen van een afsluiter is het mogelijk dat er in het KB-systeem een onderbreking wordt veroorzaakt. In dat geval een overbrugging maken met een kabel, die aan weerszijden van de afsluiter met behulp van een thermietlas wordt aangebracht, zoals omschreven in punt 4.1. De kabel leggen met overlengte door middel van een lus met een diameter van 15 cm (zie figuur 2). Om zorg te dragen dat de afsluiter kathodisch beschermd blijft, ervoor zorgen dat bij één boutverbinding zowel aan de afsluiterzijde als aan de flens een goed metallisch contact ontstaat. 4.3 Het plaatsen van een KB-meetpaal De RVS meetpaal wordt compleet gemonteerd geleverd inclusief 2 verankeringbuizen. De meetpaal, op c.a. 70 cm boven het maaiveld, met zand aanvullen tot maaiveldhoogte. Tevens de meetpaal voorzien van sticker (KB Gas) met uniek door regio gegenereerd nummer. Dit unieke nummer wordt geregistreerd in SAP. Via dit nummer, en op hoger niveau de functieplaats, is er een koppeling tussen GEN en SAP. Figuur 3

4 Blad : 4 van Het maken van een geïsoleerde flensverbinding Flenzen elektrisch isoleren met behulp van isolatiehulzen en -ringen conform figuur 4. Opmerking: Ondergronds bij voorkeur isolatiestuk aanbrengen. Figuur 5 1 Voorlasflens 2 Flenspakking 3 Moerbouten+moer st Isolatiehuls 5 Sluitringen verzinkt staal 6 Sluitringen isolerend 7 Sluitringen verzinkt staal Figuur Het aanbrengen van een meetkabel (10 mm²) t.b.v. HD kaststations en kasten Bij het aansluiten van hogedruk kaststations en kasten een kabel met behulp van een thermietlas op de leiding bevestigen conform punt 4.1 en het andere eind van de kabel op een geïsoleerde klem in een meetpaal naast de kast monteren. De aansluiting van de kabel(s) op de geïsoleerde klem in de meetpaal bevestigen met enige overlengte. 4.5

5 Blad : 5 van Het overbruggen van een PE leidingdeel (kabel 25 mm²) De maatregelen ten aanzien van KB bij renovatie van een bestaand stalen hogedruknet door middel van een PE100 leidingdeel (PE onderbreekt stalen leidingnet) zijn in volgorde van toepassing: a. Overbruggingskabel 25 mm 2 (zie figuur 5): Dit is toepasbaar indien het bereik van de oorspronkelijke gelijkrichter voldoende is om het achterliggende, door een PE100 leidingdeel gescheiden, stalen leidingsysteem op goed niveau van bescherming te voorzien. De kabel, in specifieke situaties een andere diameter, gelijktijdig met de PE100 leiding aanleggen. De kabel schuin onder en op zeer korte afstand van de gasvoerende leiding aanbrengen, b.v. door de kabel m.b.v. ty-raps aan de leiding te bevestigen, dit om mechanische beschadiging door graafwerkzaamheden zoveel mogelijk te voorkomen. Spanningsverlies over deze kabel kan berekend worden met een excel bestand. Deze is terug te vinden op DEN; Berekening spanningsval. Gelijkrichter Meetpaal Meetpaal A Meetpaal Doorsnede A-A PE100 leiding Staal PE100 Staal Kabel Anode A Overbruggingskabel Figuur 5 b. Opofferingsanode (zie figuur 6): Indien het bereik van de oorspronkelijke gelijkrichter ontoereikend is, een separaat KB-systeem aanleggen. Indien, door stroomopdrukproef bepaald, dat de te beschermen stalen leiding beperkt is qua omvang en/of isolatiewaarde (stroomopname), een opofferingsanode plaatsen. Gelijkrichter Meetpaal Meetpaal Meetpaal Staal PE100 Staal Anode Opofferingsanode Figuur 6

6 Blad : 6 van 12 c. Gelijkrichter (zie figuur 7): Mocht het KB-beschermingsniveau bij toepassing van een opofferingsanode ontoereikend zijn, een gelijkrichter bijplaatsen. Meetpaal Meetpaal Meetpaal Meetpaal Gelijkrichter Gelijkrichter Staal PE100 Staal Anode Figuur 7 Anode 5 OPMERKINGEN 6 BIJLAGEN Bijlage 1 Berekeningen spanningsverlies in kabels en stalen leidingen Bijlage 2 Verbindingsmethodiek XLPE-kabel 25 mm 2 Bijlage 3 Verbindingsmethodiek meet- en overbruggingskabel mm 2 Bijlage 4 Ned. beschrijving toepassing RVS verbindingsmof voor enkeladerige kabels

7 Blad : 7 van 12 Bijlage 1 Berekeningen spanningsverlies in kabels Voor een kabel met een lengte L (in m) en een diameter (kwadratuur) A (in mm²) is te berekenen dat bij een stroom I (in A) over deze kabel een spanningsverlies van V (in V) over deze kabel ontstaat. Dit is belangrijk om in calculaties mee te nemen aangezien het spanningsverlies ten koste gaat van het driving potential van een kathodische beschermingsinstallatie. Voorbeeld; Stroom I = 1 A Lengte L = 100 m Kwadratuur A = 25 mm² V I l = 55, 56 A = 0,072 Vdc De factor 55,56 is een constante waarde en is de materiaalfactor van koper. * Let op Deze formule geldt alleen voor koper kabels en is bepaald voor een enkele geleider. Dit betekent dat de retourleiding apart in de lengte l (= dus 2 maal de lengte) moet worden meegenomen. Voor materialen anders dan koper geldt dus een andere constante waarde (materiaalfactor).

8 Blad : 8 van 12 Bijlage 2 Verbindingsmethodiek XLPE-kabel 25 mm 2 1. Beide uiteinde ontdoen van de 3 PE lagen ( zie foto s), de krimpkous 19/6 plaatsen en armering (beschermdraad) naar buiten buigen. De armering wegknippen. Het wegknippen van de armering dient zorgvuldig te gebeuren om beschadiging van de mantel te voorkomen.

9 Blad : 9 van 12 Bijlage 2 Verbindingsmethodiek XLPE-kabel 25 mm 2 2. Plaats de krimpkous 12/3 en 3. Krimpkous 12/3 krimpen persverbinder en pers deze vast. 4. Amering terug buigen en wegknippen. 5. Krimpkous 19/6 krimpen.

10 Blad : 10 van 12 Bijlage 3 Verbindingsmethodiek meet- en overbruggingskabel 1. Beide uiteinde ontdoen van de 3 PE lagen ( zie foto s), de krimpkous 19/6 plaatsen en armering (beschermdraad) naar buiten buigen. De armering wegknippen. Het wegknippen van de armering dient zorgvuldig te gebeuren om beschadiging van de mantel te voorkomen. 2. Rol de mof van de koker op de kabel. Van te voren de rolmof wat soepel maken. (verwarmen met de handen) 3. Zit rolmof op kabel dan dient de verbinder op max 5 mm van de mantel van de kabel te worden aangebracht.

11 Blad : 11 van De andere kabel wordt ook aangebracht in de verbinder en verbinder wordt gemonteerd 5. Gebruik de tape die wordt meegeleverd met de rolmof om het uiteinde van de afgestripte mantel (en de weggeknipte armering) voldoende af te wikkelen. Daarna wikkel je ook de gemaakte verbinding helemaal in. 6. Rol de rolmof over de gemaakte verbinding.

12 Blad : 12 van 12 Bijlage 4 Reewoud / TYCO Electronics handleiding. Werkbeschrijving Rayvolve type RVS verbindingsmof voor enkeladerige XLPE kabels van 10 tot 500mm² tot 1000V. 1. Controleer de maatvoering van de mof aan de hand van de bij de mof meegeleverde selectietabel. 2. Reinig de isolatie over een lengte van 50 cm aan beide zijden van de te verbinden kabels met het meegeleverde reinigingsdoekje. 3. Rol/masseer de mof op de kartonnen houder zodat het silicone vulmiddel zacht en goed verdeeld en de mof flexibel wordt. 4. Zet de kartonnen houder tegen de gereinigde te verbinden kabels en schuif/rol de mof van de houder op de kabel. 5. Verwijder de buitenmantel van beide kabeldelen ca 2 cm ruimer dan de verbinderafmeting. 6. Verwijder de metalen binnenmantelbescherming tot op de buitenmantel isolatie. Werk de knipranden zo kort en glad mogelijk af. 7. Verwijder de binnenmantel rond de ader overeenkomstig de afmeting van de verbinder. 8. Pers de verbinder overeenkomstig de verbinderinstructie. 9. Werk de overgang van buitenmantel en metalen scherm zo glad mogelijk af met de bijgeleverde mastiek. Rek hiertoe de mastiek voorzichtig uit en wikkel deze over de overgang. Hoeveelheid mastiek ca 10cm 10. Werk de overgang tussen de verbinder en de binnenmantel af met een klein rolletje van de meegeleverde mastiek. Rek de mastiek voorzichtig uit en druk deze goed tussen de mantel en het verbinderhuis. Hoeveelheid mastiek ca. 2 cm. 11. Werk met de rest van de mastiek de gehele verbinder tot minimaal 2cm op de buitenmantel af door de mastiek in overlappende banen om het geheel te wikkelen. De mastiek zo min mogelijk uitrekken. 12. Maak van de mastiek afwerking een zo glad mogelijk pakketje en verdeel de mastiek zo goed mogelijk. 13. Reinig de rolmof en de mastiek nogmaals met het reinigingsdoekje en ontdoe deze zo veel mogelijk van eventuele verontreinigingen. 14. Rol de mof langzaam terug over de verbinder en het mastiek totdat de verbinder zich ongeveer in het midden van de mof bevindt.