Бақылау сұрақтары:

1. Мұнай-газ саласының басты ерекше объектерін атаңыз және олардың коррозиондық процеске ұшырайтын қандай құрал –жабдықтары бар?

2. Құрал –жабдықтың коррозиондық процесін анықтайтын өнеркәсіптің агрессивті ортасының құрамын атаңыз.

3. Өнеркәсіптік құрал –жабдықтардың ішкі бетін коррозиядан қорғаудың негізгі әдістерін атаңыз.

4. Ингибитор дегеніміз не? Ингибиторларға қойылатын талаптар.

5. Құрал –жабдықтарды жөндеудің қандай түрлерін атай аласыз?

№9 Дәріс. ТОПЫРАҚ КОРРОЗИЯСЫН КАТОДТЫ ЖӘНЕ ПРОТЕКТОРЛЫ ҚОРҒАУ, ЭЛЕКТРОДРЕНАЖДЫ ҚОРҒАУ.

Топырақ коррозиясы жер асты құрылыстарына әсер ететін электрохимиялық коррозияның ең көп тараған түрі болып табылады. Топырақ пен грунт тек қана үлкен аймақтарда әр түрлі болмайды, сонымен қатар ол бір кішкентай аумақ ішінде әр түрлі болуы мүмкін. Жердің ең үстіңгі қабатындағы топырақ арасында нақты шекара жоқ. Грунт пен топырақтың коррозиондық оның құрылымы әсер етеді. Топырақ пен грунттағы ылғал коррозиондық активтілікке үлкен әсерін тигізеді. Ауа өткізетін топырақ пен грунттарға олардың ылғал сыйымдылығының 30-50%-ын құрайтын ылғалды болуы болаттың коррозияға ұшырауы максимальды болады.

Ылғалдылықтың көбеюі жағдайында коррозия жылдамдығы төмендеп біркелкі бола бастайды. Мұндай құбылысты капилярлы-саңлаулы ортамен байланыстағы болат бетіндегі анодты және катодты реакцияның өту шартымен түсіндірүге болады. Ылғалды грунтта темірдің анодты еру процессі металдың оң зарядты ион-атомының топырақ электролитіне өтуінен басталады. Одан кейін ион атомының судың полярлы молекулаларымен гидратирлену және оның бейтарап бөлшекке айналу процесі жүреді. Судың полярлы молекулалары жетіспеген. Бұл кезде жақынырақ орналасқан оң потенциялға ие катод аймақтарымен салыстырғанда теріс электрохимиялық потенциялдағы анодты аймақтар коррозиондық бүлінуге ұшырайды. Электрохимиялық коррозия – гальванистік элементтердің жұмысының нәтижесі болып табылады.

Ол келесі түрде жүзеге асады. Анодты учаскалерде Fe²⁺ металының ионы пайда болатын реакция жүреді, ал катодты учаскілерде оттегі әсерінен гидрототық пайда болады. Fe²⁺ және ОН иондары бір-біріне қапрай бағытталады және ерімейтін Fe²⁺ (ОН)₂ тұнбасы пайда болады. Бұл тұнба:

(Fe (ОН)₂ Fe₃ О ₂ +Н₂О) темір және су тотығына жатқызыла алады. Тотығу процесі кезінде анод учаскесінен босатылған электрондар өнімнің металы бойынша катодты учаскеге өтіп, қалпына келу реакциясына қатысады. Металдардың топырақтағы коррозиясының пайда болуының басты себептері мыналар:

-екі әр түрлі металл өнімдерінің немесе олардың бөлшектерінің, сонымен қатар бір металдың жеке учаскелерінің бетінің потенциялдарының әр түрлі болуы;

-екі металдың немесе металдың екі учаскесінің электролитпен байланыста болуы; -анод пен катодтың металл өткізгішпен жалғасуы, оған бетінде анодты және катодты учаскелер пайда болған қондырғы металы жатады;

-электролитте диссосацияланған иондардың болуы.

Бұл электролитімен байланыстағы кез-келген металдың бетінде байқалады. Грунттың коррозиондық активтілігі топырақтың көлденең қимасының ауданы 2 м² ал ұзындығы 1 м шартты топырақ өткізгішіндегі электр тогының өтуіне қарсыласуын айтамыз.

Топырақтың салыстырмалы электрлік қарсыласуы оның ылғалдылығына және құрамындағы суда еритін тұздарға байланысты топырақ электролитінде орналасады.

Топырақтың салыстырмалы электрлік қарсыласуы кең көлемде өзгереді. Топырақтың салыстырмалы электрлік қарсыласуы және коррозия қаупінің арасында тікелей тәуелділік бар неғұрлым аз болса, коррозия мүмкіндігі соғұрлым жоғары болады.

Құрал жабдықтардың және құбырлардың бұзылуын тоқтату үшін қорғану қолданылады.

Катодты қорғанудың мәні құбыр бетіне теріс потенциалдың пайда болуы. Бұл кейін коррозиондық бүлінумен жалғасатын электр тогының құбырдан шығып кетуінің мүмкіндігін тоқтатады.

Осы мақсатта құбырды құбыр трассасының жағында орналасқан оң полюсі арнайы электр-жерге қосу сымына жалғанған тұрақты токтың құрылған көзіне құбырды теріс полюске қосу арқылы құбырды катодқа айналдырады. Нәтижесінде токтардың грунттан құбырға өтетін катодты пайда болады. Себебі, бұл жағдайда құбыр грунтқа қатысты катод болып табылады. ток көзінің электр өрісінің әсерінен еркін валентті электрондардың анодты жерге қосу- ток көзі – қорғалатын құрылыс бағыты бойынша қозғалысы басталады.

Нәтижесінде құбыр орнына анодтық жерге қосу бүлінеді. Катодты орғау және әрекет механизмінің принципті схемасы 2 және 3-суретте көрсетілген.

1. трасса бойындағы ПЭЛ

2. трансформаторлы пункт

3. катодты қорғау станциясы

4. қорғалатын құбыр

5. анодты жерге қосу

6. кабель

Протекторлы қорғаудың негіздері катодты қорғау негіздеріне ұқсас.

Айырмашылығы қорғауға қажетті ток ірі гальванистік элемент арқылы пайда болады. Онда катод рөлінде құрылыстың металддық беті болса, анод рөлінде ең теріс электрленген металл есептеледі. Протекторлы қорғаудың принциптік схемасы 4-суретте көрсетілген.

Негізгі әдебиеттер: 2[59-49, 113-125, 155-160]; 3[387-392].