Защита трубопроводов от коррозии
Стальные трубопроводы подвергаются атмосферной, почвенной и внутренней коррозии.
Защита трубопроводов от атмосферной коррозии достигался окрашиванием труб устойчивыми покрытиями: масляной или алюминиевой краской, белилами.
Почвенная коррозия вызывает наибольшие разрушения трубопроводов, до сквозных разъединений стенок.
Защита от почвенной коррозии разделяется на пассивную и активную.
Под пассивной защитой понимается изоляция поверхности трубопровода от почвы различными материалами. Активная защита имеет целью устранение причин, вызывающих коррозию трубопроводов. Для этого стараются перенести процесс коррозии с трубопровода на заземляющие устройства.
Общепринятым способом противокоррозионной защиты трубопроводов является битумная изоляция. Пассивная защита от почвенной коррозии осуществляется битумной изоляцией, которая обеспечивает длительную сохранность труб. Битумная изоляция состоит из 85 % нефтяного битума и 15 % минерального наполнителя (чаще всего каолина). Такая изоляция достаточно стойкая при температурах до 0 оС. При более низких температураx (до -15 °С) к ней добавляются пластификаторы (зеленое масло, лакойль, маслосево и др.). Битумная изоляция накладывается в горячем состоянии на загрунтованную (грунтуют краской) поверхность трубы, чем достигается надежное соединение изоляции с трубой. Применяется нормальная, усиленная и весьма усиленная битумная изоляция.
Нормальная изоляция состоит из грунтовки и двух слое» битума толщиной 1,5-2,0 мм. Усиленная изоляция состоит из грунтовки, четырех слоев битума и обмотки из асбестового картона, помещенной между слоями битума. Весьма усиленная состоит из грунтовки, шести слоев битума и двух обмоток. Битумная изоляция, как показала практика эксплуатации трубопроводов, все же не обладает высокой степенью механической прочности. Прочность изоляции часто нарушается при производстве работ, при прорастании в изоляцию корней растений и от других причин.
Большей механической прочностью обладает битумы» резиновая изоляция, состоящая из битумной мастики с порошком резины. Такая мастика, усиленная снаружи бризолом, превосходит по своим защитным свойствам битумное покрытие. Битумно-резиновая изоляция применяется нормальная, усиленная и весьма усиленная.
Кроме битумной применяются полихлорвиниловые (ПХВ) и полиэтиленовые (ПЭЛ) пленки с подклеивающими слоями. В этом случае наносится грунтовка (битумная или каучуковая) два слоя пленки.
Для контроля качества изоляционных покрытий на трубопроводах применяются следующие приборы:
1) индукционный толщиномер;
2) портативный инспекторский дефектоскоп для определения сплошности покрытия;
3) адгезиометр для определения прилипаемости.
Инспекторский дефектоскоп позволяет определить сплошность изоляционного покрытия на засыпанной трубе, без ее покрытия. Работа дефектоскопа основана на измерении разности потенциалов между двумя точками земли над трубопроводом с помощью двух электродов, передвигаемых вдоль него. Максимальные показания получаются тогда, когда один из электродов находится непосредственно над повреждением.
Активным способом защиты трубопроводов от коррозии является электрозащита. Она осуществляется установками катодной, протекторной и электродренажной защиты.
Катодная защита заключается в создании отрицательного потенциала на поверхности трубопровода. С этой целью отрицательный полюс источника тока соединяется с трубой, а положительный полюс соединяется с электродом-заземлителем, установленным в стороне от трубопровода. В результате достигается односторонняя проводимость, исключающая обратное течение тока.
Ток от анода (положительного полюса источника тока 1) через анодное заземление 2 поступает в почву и через поврежденные участки изоляции на трубопровод 3. Затем через точку дренажа Д возвращается к источнику питания 1 через отрицательный полюс. В результате вместо трубопровода разрушается анодный заземлитель 2.
Анодные заземлители, интенсивно разъедаемые, требуют большого количества металла и подлежат замене через каждые 3-4 года. Поэтому их выполняют в виде старых труб, рельс, Уголков, прутков. В целом стоимость установок катодной защиты связана с небольшими расходами.
Протекторная защита (отсутствует источник тока) осуществляется при помощи электродов (протекторов), закапываемых в грунт рядом с трубопроводом (рис. 6.6). Протектор является анодом, соединен с катодом-трубой и образует гальваническую пару. Ток, попадая на трубу, поляризует ее, предохраняя ее от коррозии, в то время как анод разрушается (как более химически активный элемент). Протекторы обычно изготавливают из всевозможных сплавов магния, алюминия и цинка, имеющих более отрицательный потенциал по отношению к стальным трубам. Недостаток протекторных установок — небольшая протяженность защищаемого участка и сравнительно большой расход цветных металлов.
Рис. 6.6. Схема протекторной установки с контактным
выводом:
1 - труба; 2 - контрольно-измерительная колонка;
3 - активатор; 4 - протектор
Большую опасность для подземных трубопроводов представляют блуждающие токи. Наиболее эффективным способов защиты от них является электродренажная защита. Станции дренажной защиты сооружают вблизи железных электрифицированных дорог, где возникают блуждающие токи в примыкающем грунте. Блуждающие токи образуются вследствие того, что часть тока с рельсового пути из-за недостаточной его изоляции ответвляется в землю. Встречая металлические трубы с более высокой проводимостью, чем земля, блуждающие токи проходят по трубопроводам. Сущность дренажной защиты заключается в то» что блуждающие токи с трубопровода отводятся к их источнику, для этого трубопроводы соединяют дренажным кабелем или проводом с рельсами. (При этом решаются две основные задачи; выбирается место размещения дренажной установки и определяется сечение дренажного кабеля.)
Внутренняя коррозия трубопроводов происходит в результате химического взаимодействия перекачиваемых нефтепродуктов на стенки трубы. Такое воздействие имеет место при пере качке сырой нефти, содержащей активные сернистые соединения и растворы различных солей.
Для устранения внутренней коррозии трубопроводов необходимо предварительно, перед перекачкой, удалять из нефти активные в отношении коррозии соединения и растворы.
Наиболее радикальным решением проблемы защиты трубопроводов от коррозии является применение эмалированных труб. Изготовление их стало возможным при использовании для нагрева металла энергии электромагнитного поля высокочастотного тока. При этом нанесенная на трубу сырая эмаль расплавляется и образует на поверхности металла сплошное покрытие, обладающее большой механической прочностью и высокой химической стойкостью.
Эмалирование внутренней поверхности трубы снижает шероховатость, в связи с чем уменьшается гидравлическое сопротивление при транспортировке нефтепродукта. Силикатная эмалевая изоляция отличается долговечностью и низкой стоимостью. Эмалированные трубопроводы могут нормально работать при температуре от -70 до + 450 оС.
Дата добавления: 2016-01-26; просмотров: 1938;