- •Тюмень 2003
- •Введение
- •Глава 1. Механизм и закономерность процессов взаимодействия металлов с агрессивными средами
- •1.1. Физико-химические основы коррозии металлов
- •1.2. Энергетическая характеристика перехода ионов в растворах при взаимодействии металла с электролитами
- •1.3. Электрохимический (электродный) потенциал
- •1.4. Электролиз. Химическое действие электрического тока
- •Электрохимические эквиваленты некоторых металлов и сплавов
- •1.5. Поляризационные и диполяризационные процессы
- •В результате деполяризации электрохимический потенциал металла сдвинется в положительную область, что приведет к увеличению скорости реакции растворения металла
- •Iкор I о ст Рис. 1.8. Диаграмма коррозии металла с водородной поляризацией
- •1.6. Взаимодействие стали и почвенного электролита
- •1.7. Способы защиты от коррозии
- •Глава 2. Пассивная защита от коррозии
- •2.1. Битумные покрытия
- •2.2. Полимерные покрытия
- •Защитные покрытия из полимерных липких лент
- •2.3. Оберточные рулонные материалы
- •2.4. Покрытия из напиленного и экструдированного полиэтилена
- •Контроль и требования к покрытиям стальных труб для подземных трубопроводов
- •2.5. Эпоксидные покрытия
- •2.6. Эмаль-этинолевое покрытие
- •2.7. Стеклоэмалевые покрытия
- •2.8. Номенклатура материалов, применяемых для изоляции трубопроводов
- •Материалы, применяемые для противокоррозионных
- •Основные характеристики отечественных изоляционных лент,
- •Основные характеристики импортных изоляционных лент,
- •2.9. Ремонт покрытия
- •Глава 3. Катодная защита подземных металлических сооружений
- •3.1. Принцип действия катодной защиты
- •Плотность тока, необходимая для катодной защиты
- •Минимальные защитные потенциалы
- •Максимальные защитные потенциалы
- •3.2. Расчет катодной защиты
- •Техническая характеристика комплектных анодных заземлителей
- •Коэффициент экранирования вертикальных трубчатых заземлителей, размещенных в ряд (в)
- •Проводник стали
- •Глава 4. Протекторная защита трубопроводов и резервуаров
- •4.1. Протекторная защита магистральных трубопроводов
- •Техническая характеристика комплексных протекторов пм-у
- •4.2. Протекторная защита днища стальных резервуаров от почвенной коррозии
- •Защитная плотность тока для изолированного стального сооружения (в мА/м2)
- •4.3. Расчет протекторной защиты с помощью групповых установок
- •Технико-экономические показатели резервуаров
- •Глава 5. Защита металлических сооружений от блуждающих токов
- •5.1. Источники появления блуждающих токов
- •5.2. Способы защиты от блуждающих токов
- •5.3. Электродренажная защита подземных трубопроводов
- •Расчет поляризованного дренажа
- •Значение коэффициентов к1 и к2
- •Выбор защитных установок и места их подключения к трубопроводу
- •Определение сечения дренажного кабеля
- •Допустимые значения u и Uк
- •Технические характеристики устройства поляризованной
- •Глава 6. Коррозионные измерения
- •6.1. Основные виды измерений
- •6.2. Определение агрессивности грунта Измерение удельного электрического сопротивления грунта
- •Определения коррозионной активности грунтов по потере массы стальных образцов
- •Коррозионная активность грунтов по отношению к углеродистой
- •Определения коррозионной активности грунтов по поляризационным кривым стальных образцов
- •Коррозионная активность грунтов по отношению
- •6.3. Определение блуждающих токов
- •Методика определения наличия блуждающих токов
- •Методика определения опасного действия переменного тока
- •6.4. Определение целостности изоляционного покрытия Метод контроля защитных покрытий по заданной прочности при ударе
- •Контроль адгезии защитных покрытий из полимерных лент
- •Контроль адгезии защитных покрытий на основе битумных мастик
- •Контроль состояния изоляционного покрытия при сооружении и ремонте трубопровода
- •Методика определения сопротивления вдавливанию
- •Определение переходного сопротивления покрытий по методу «мокрого» контакта
- •Метод интегральной оценки переходного сопротивления на действующих трубопроводах
- •6.5. Обследование эффективности катодной защиты Измерение разности потенциалов «труба-земля» и поляризационного потенциала на трубопроводе
- •Метод нахождения дефектных участков и определения состояния катодной защиты
- •6.6. Интенсивный метод измерений Двухэлектродный метод
- •Трехэлектродный метод
- •Критерии метода «интенсивной технологии»
- •6.7. Метод отключения источника поляризации и экстраполяция на нулевое время отключения
- •6.8. Экстраполяционные методы
- •6.9. Метод компенсации
- •6.10. Определение эффективности работы средств эхз. Проверка возможного наличия электрического контакта труба-футляр
- •6.11. Измерение сопротивления растеканию заземлений по методу Ампера-Вольтметра
- •Основные физико-химические свойства магния, цинка, алюминия и железа
- •Установка
- •Порядок проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Требование к отчету
- •Коррозийная активность грунтов
- •Установка
- •1. Метод измерения четырехэлектродной установкой
- •2. Измерение удельного электросопротивления грунта измерителем заземления мс-08
- •Порядок проведения работы
- •1. Метод измерения четырехэлектродной установкой
- •Контрольные вопросы
- •Требование к отчету
- •Установка
- •Порядок проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Требование к отчету
- •Установка
- •Контрольные вопросы
- •Требование к отчету
- •Список литературы
- •Противокоррозионная защита магистральных трубопроводов и промысловых объектов
- •Издательство «Нефтегазовый университет»
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
1.7. Способы защиты от коррозии
Продлить срок службы трубопроводов и резервуаров можно, применяя следующие методы защиты:
- изоляция поверхности металлических изделий от агрессивности среды, то есть использование пассивной защиты путем нанесения на поверхность металла слоя химически инертного относительно металла и агрессивной среды вещества с высокими диэлектрическими свойствами;
- воздействие на металл с целью повышения его коррозионной устойчивости, которое может быть реализовано двумя способами - обработкой окислителями, вследствие чего на его поверхности образуется пленка из продуктов коррозии и нанесением на металлические конструкции из малостойкого металла тонкого слоя другого металла, который обладает меньшей скоростью коррозии в данной среде;
- воздействие на окружающую среду с целью снижения ее агрессивности, то есть введение ингибиторов (замедлителей) коррозии;
- использование электрохимической защиты (катодной, протекторной и дренажной).
Глава 2. Пассивная защита от коррозии
Задача пассивной защиты от коррозии состоит в устранении взаимодействия агрессивного раствора электролита и стальной поверхности. Чтобы достичь данного эффекта между грунтом или раствором электролита и поверхностью металла трубы, на трубопровод наносятся электрически изолирующие защитные покрытия. Комбинация пассивных средств с активным средством катодной защиты, представляет собой оптимальное решение с технико-экономической точки зрения (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Меры защиты от коррозии
Покрытия металлических трубопроводов, защищающих их от коррозии, должны удовлетворять следующим основным требованиям:
- обладать высокими диэлектрическими свойствами;
- быть сплошными;
- иметь хорошую адгезию к металлу трубопровода;
- обладать низкой влагопроницаемостью и малой величиной влагопоглощения;
- химической способностью, обеспечивающей длительную работу покрытия в условиях наиболее агрессивных грунтов, то есть противостоять проникновению хлоридов, сульфатов и других ионов;
- обладать высокой механической прочностью;
- термостойкостью;
- материалы и конструкция покрытий должны иметь сравнительно простую технологию процесса нанесения, допускающую возможность механизации;
- экономичностью, то есть стоимость покрытия должна быть во много раз меньше стоимости сооружения.
Рис. 2.2. Системы покрытий, наносимых в заводских условиях:
1 – внутреннее покрытие на основе эпоксидной смолы;
2 – струйнообработанная поверхность трубы;
3 – трехслойная система из полиэтилена;
4 - трехслойная система из полиропилена;
5 – покрытие из порошковой эпоксидной смолы;
6 – полиуретан; 7 – сплавленный полиэтилен;
8 – механическая защита волоконноцеменным способом
Нанесение защитного покрытия на подземные объекты необходимо организовать таким образом, чтобы оно выполняло свою задачу без обновления в течение многих десятилетий. Тонкие защитные слои, как например, системы покрытий из краски с толщиной слоя менее 300 мкм в целом не подходят для пассивной защиты трубопроводов из-за активного процесса диффундирования кислорода и водяного пара. В настоящее время преимущественно применяются покрытия из полиэтилена, а также покрытия из пропилена, эпоксидного порошка и полиуретана (рис. 2.2). Для нанесения покрытия в трассовых условиях применяются защитные ленты и термоусаживающиеся материалы.
Защитное покрытие для труб можно подразделить в зависимости от назначения и, следовательно, способа изготовления на следующие группы:
- заводское покрытие;
- покрытие, наносимое в трассовых условиях;
- материалы для механического усиления обычного покрытия.
