Методы контроля коррозии трубопроводов систем нефтесбора и ППД
Метод контроля | Периодичность измерений, сут. | Результат | |
min | max | ||
Установка образцов в трубопроводах | Оценка скорости, характера коррозии и эффективности защиты | ||
Измерение скорости коррозии методом ЭС | Оценка скорости равномерной коррозии, оперативное определение эффективности ингибиторов | ||
Измерение скорости коррозии методом ЛП | То же | ||
Измерение скорости коррозии методом ЭС и ЛП с накопителями информации | 0,5 ч | 24 ч | То же + анализ коррозии во времени, контроль за работой дозирующих установок, выявление неучтенных факторов влияющих на коррозию |
съем показаний через 0,5-1 мес. | |||
Потенциодинамические измерения | единичные измерения | Изучение механизма коррозии | |
Определение концентрации в воде ионов железа, кислых газов, рН, наличие СВБ, склонности к отложению солей | Анализ текущей коррозионной агрессивности, выявление причин коррозии | ||
Определение концентрации сероводорода и двуокиси кислорода | То же |
Продолжение табл. 2.2
Определение концентрации в воде СВБ, сульфат-ионов, сероводорода при изливе нагнетательных скважин | Оценка опасности микробиологической коррозии обсадной колонны и НКТ, зараженности СВБ призабойной зоны пласта | ||
Измерение остаточной толщины стенки трубопровода | Оценка скорости коррозии и остаточного ресурса, определение корреляционных зависимостей между показаниями датчиков и реальной коррозией | ||
Измерение остаточного содержания ингибитора коррозии в коррозионной среде | по необходимости | Контроль перераспределения ингибиторов в водную фазу, выявление причин недостаточной защиты оборудования, корректировка регламентов закачки ингибитора коррозии |
Одна из эффективных систем коррозионного мониторинга создана на месторождении Prudhoe Bay (Аляска). В пределах месторождения обустроено 668 пунктов контроля коррозии. В 55 из них установлены датчики ЭС, а на остальных - образцы-свидетели и датчики - ЛПразличных типов. Система мониторингаохватывает все технологические потоки и позволяет выявлять объекты, потенциально-опасные в отношении внутренней коррозии и заранее принимать меры по инспекции таких объектов с использованием ультразвуковой дефектоскопии и рентгенографии, оценивать и оптимизировать программы по защите от коррозии.
Методы защиты от коррозии. Защита от коррозии представляет комплекс мероприятий, направленных на предотвращение и ингибирование коррозионных процессов, сохранение и поддержание работоспособности узлов и агрегатов машин, оборудования и сооружений в течение нормативного срока эксплуатации.
Методы защиты металлоконструкций от коррозии основаны на целенаправленном воздействии, приводящем к полному или частичному снижению активности факторов, способствующих развитию коррозионных процессов. Методы защиты от коррозии можно условно разделить на методы воздействия на металл и методы воздействия на среду, а также комбинированные методы. Классификация методов представлена на рисунке 2.22.
Среди первых наибольшее распространение получили методы нанесения защитных покрытий и рационального конструирования. Из второй группы – электрохимическая защита и создание искусственных сред, в частности ингибирование. Наиболее подробно механизм действия ингибиторов и их ассортимент приведен в главе 8.
Нанесение защитных покрытий. Сводится к изоляции наружной поверхности трубопровода различными видами покрытий, в качестве которых можно использовать различные сорта битумов, а также полиэтиленовые и поливинилхлоридные пленки и применению футерованных, как с наружной, так и с внутренней поверхностью труб.
Битумные покрытия наносятся слоями на сухую, очищенную до металлического блеска поверхность труб, затем трубы покрываются гидроизолом. С течением времени битумные покрытия теряют свои защитные свойства.
В настоящее время все большее применение находят изоляционные покрытия на основе полимеров. Высокие прочностные свойства полимеров в сочетании с их химической стойкостью обеспечивают эффективную защиту трубопроводов. Эти покрытия технологичны и экономичны: трудоемкость нанесения их в 2 – 4 раза, а материалоемкость в 8 – 10 раз меньше, чем битумных. Полимерные покрытия для изоляции применяются в виде липкой ленты, на которую нанесен клей. Ленту наносят на очищенный и загрунтованный трубопровод.
Электрохимическая защита. Для защиты наружной поверхности промысловых трубопроводов от коррозии на нефтедобывающих предприятиях применяют следующие виды электрохимической защиты:
1) катодная, наложением внешнего тока;
Легирование металлов | Создание экранирующего поверхностного слоя | ||||||
Методы воздействия на металл | Введение элемента, понижающего катодную или анодную активность | ||||||
Введение элемента, предотвращающего структурную коррозию | |||||||
Обработка поверхности | Термическая обработка | ||||||
Химическое и электрохимическое полирование | |||||||
Механическая обработка (наклеп, ролики и т.д.) | |||||||
Нанесение защитных покрытий | Постоянного действия | ||||||
Временного действия | |||||||
Периодического действия (ПИНСы, воски) | |||||||
Рациональное конструирование | Вывод узлов из агрессивных сред | ||||||
Исключение зон локального разрушения | |||||||
Электрохимическая защита | Катодная, наложением тока | ||||||
Катодная протекторная | |||||||
Анодная | |||||||
Методы воздействия на среду и условия эксплуатации | |||||||
Герметизация | Полная | ||||||
Частичная | |||||||
Статическая с применением селикагеля (С) | |||||||
Осушка воздуха | Статическая с применением активированного угля (А) | ||||||
С и А с добавками нейтрализующих веществ | |||||||
Динамическая | |||||||
Динамическая с нагревом | |||||||
С легколетучими нейтрализующими компонентами | |||||||
Создание искусственных сред | С легколетучими ингибиторами и фунгицидами | ||||||
Деаэрация водных сред | |||||||
Ингибирование | |||||||
Применение нейтральных сред | |||||||
Комбинированные методы | Комплекс воздействия на металл | |
Комплекс воздействий на среду | ||
Комплекс воздействий на металл и среду |
Рис. 2.22. Классификация методов защиты от коррозии
2) катодная протекторная.
Катодной защитой называется способ предупреждения коррозии металла, при котором защищаемый объект делают катодом, а разрушению подвергается специально установленный анод.
При катодной защите наложением внешнего тока источник постоянного тока 1 (рис. 2.23) через плюсовую клемму соединен с помещенным в землю анодом 4. Минусовая клемма источника тока соединена дренажем 5 с трубопроводом 3. Электрический ток проходит через анод 4 в почву, затем через поврежденную изоляцию натекает на трубопровод и возвращается по дренажу 5 к минусовой клемме источника тока. Поступая в трубу через поврежденную изоляцию, электрический ток превращает эти места в катоды, вследствие чего поверхности самого трубопровода не подвергается коррозии, а разрушается анод 4, который для этого и предназначен.
Pиc.2.23. Схема катодной защиты трубопровода внешним током: 1 – источник постоянного тока; 2 – изолированный электропровод; 3 – трубопровод с поврежденной изоляцией; 4 – анод; 5 –дренаж
В качестве источника энергии для катодной защиты может служить любой источник постоянного тока с напряжением около 20 В. Мощность, потребляемая для катодной защиты, колеблется от 1 до 20 кВт в зависимости от коррозионной активности почвы, протяженности защищаемого участка, качества и состояния изоляционного покрытия.
Для повышения эффективности катодной защиты и сокращения затрат электроэнергии защищаемый участок трубопровода отделяется от соседних участков фланцевым соединением с прокладкой из диэлектрического материала. В качестве заземленных анодов применяют специальные сплавы.
Одна катодная станция в зависимости от сопротивления защитного покрытия может защищать участок трубопровода длиной от 5 до 25 км. Катодной защитой можно предотвращать коррозию днищ нефтяных резервуаров и различных подземных металлических емкостей.
Защита трубопроводов от электрохимической коррозии протекторами осуществляется без подведения внешней электроэнергии и сводится к работе гальванического элемента. Принцип работы протекторной защиты трубопроводов следующий. Параллельно защищаемому трубопроводу в землю зарывают протекторы, электрический потенциал которых ниже потенциала материала трубопровода (магний, рафинированный цинк, алюминий и т. д.). Протекторы соединяют с трубопроводом изолированным проводником. При возникновении разности потенциалов между трубой и почвой протекторы превращаются в разрушаемые аноды, в результате чего трубопровод предохраняется от коррозии.
Преимущества протекторной защиты:
1) отпадает необходимость в сооружении катодных станций и источников тока;
2) простота схемы;
3) отсутствие эксплуатационных затрат.
К недостаткам протекторной защиты следует отнести, прежде всего, необходимость расходования цветных металлов и поэтому, сравнительно большие капитальные затраты.
Дата добавления: 2016-03-27; просмотров: 3587;