Методы контроля коррозии трубопроводов систем нефтесбора и ППД

Продолжение табл. 2.2

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;

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.