
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ТРУБОПРОВОД НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
- •1.2. Классификация трубопроводов
- •1.3. Состав сооружений магистральных трубопроводов
- •2. ПРОЕКТНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ НА СТРОИТЕЛЬСТВО МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА
- •2.2. Технико-экономическое обоснование строительства объекта
- •2.4. Сдача объекта в эксплуатацию
- •3.1. Состав нефтей и их классификация
- •3.2. Требования к качеству нефти и нефтепродуктов
- •3.3. Подготовка нефти к транспорту
- •4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ
- •4.1. Структура и основные характеристики линейной части
- •4.2. Трубы для нефтепроводов и их прочностные характеристики
- •4.3. Камера приема и пуска поточных средств
- •4.5. Нефтеперекачивающие станции магистральных нефтепроводов
- •5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
- •5.1. Исходные данные для технологического расчета
- •5.2. Вставки, лупинги, перемычки
- •6.1. Основные технологии перекачки высоковязких и застывающих нефтей
- •6.2. "Горячая" перекачка
- •6.3. Заполнение трубопровода высоковязкой нефтью
- •6.4. Остановки перекачки
- •6.6. Последовательная перекачка нефтей методом прямого контактирования
- •7. СИСТЕМА АВТОМАТИКИ УПРАВЛЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫМИ НЕФТЕПРОВОДАМИ
- •7.2. Автоматическая защита и управление магистральными насосными агрегатами
- •7.3. Автоматическая защита и управление подпорными агрегатами
- •7.4. Автоматическое пожаротушение
- •8.1. Классификация коррозионных процессов
- •8.2. Защитные покрытия для нефтепроводов
- •8.3. Электрохимическая защита нефтепроводов от коррозии
- •9. ОЧИСТКА ТРУБОПРОВОДА
- •10. МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
- •10.1. Расчет трубопровода с постоянной и переменной толщиной стенки на прочность
- •Библиографический список
8. ПРОТИВОКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА
|
|
|
|
НЕФТЕПРОВОДОВ |
|
|
|||
|
|
|
8.1. Классификация коррозионных процессов |
|
|||||
С |
|
|
|
|
|
|
|||
Коррозия металлов – это процесс, вызывающий разрушение |
|||||||||
металла или изменение его свойств в результате химического либо |
|||||||||
электрох |
м ческого воздействия окружающей среды. |
|
|
||||||
Класс ф кац я коррозионных процессов приведена на рис. |
|||||||||
поверхности |
|
|
трубопроводов |
наиболее |
|||||
8.1. |
В |
услов ях |
магистральных |
||||||
распространена электрохимическая коррозия – окисление металлов в |
|||||||||
электропроводных |
средах, |
сопровождающееся |
образованием |
||||||
электр |
ческого тока. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
вглубь |
поверхности |
металлического |
|||||
Процесс |
корроз |
начинается |
с |
||||||
сооружен |
я |
распространяется |
|
его. По результатам |
осмотра |
||||
|
|
|
сооружения |
можно |
судить об интенсивности и |
||||
характере корроз онного разрушения конструкции. |
|
|
Различают сплошнуюАи местную коррозию. В первом случае продуктами коррозии покрыта вся поверхность, находящаяся в контакте с коррозионной средой. Сплошная коррозия может быть равномерной, протекающей с одинаковой скоростью по всей поверхности, и неравномерной, протекающей с неодинаковой скоростью на различных участкахДповерхности металла.
Местная коррозия – это окисление металла на отдельных участках металлической поверхности. Местная коррозия более опасна, чем сплошная.
В зависимости от вида коррозии ее скорость оценивают поразному. Так, скорость сплошной равномернойИкоррозии определяют по потере металла за единицу времени с единицы поверхности. Скорость язвенной, точечной, межкристаллитной коррозии характеризуют увеличением глубины коррозионного повреждения в единицу времени. Показателем скорости структурно-избирательной коррозии является изменение прочности металла в единицу времени
[1].
104

Си
бАРис. 8.1. КлассификацияДкоррозионных процессов
Нефти представляют собой смесь различных углеводородов с неуглеводородными компонентами (спирты, фенолы, соединения серы, кислорода и др.). Если предельные и непредельные углеводороды совершенно инертны к металлам, то неуглеводородныеИкомпоненты вступают с металлом в химическую реакцию. Особенно опасны сернистые соединения (элементарная сера, сероводород, меркаптаны), которые являются причиной от 3 до 20 % случаев коррозионного повреждения внутренней поверхности трубопроводов. Сернистые соединения нефти попадают при ее переработке и в нефтепродукты.
Большую опасность в коррозионном отношении представляют также органические кислоты, образующиеся в результате окисления углеводородной и неуглеводородной составляющих товарных топлив при их хранении и применении.
Таким образом, нефть и нефтепродукты в той или иной мере являются коррозионно-активными.
105
8.2. Защитные покрытия для нефтепроводов
Изоляционные покрытия, применяемые на подземных магистральных трубопроводах, должны удовлетворять следующим основным требованиям:
высокие диэлектрические свойства;сплошность;
хорошая адгез я – прилипаемость к металлу трубопровода; |
||
водонепрон цаемость; |
||
высокая механ ческая прочность и эластичность; |
||
высокая б остойкость; |
||
С |
|
|
термостойкость (не размягчаться под воздействием высоких |
||
температур |
не |
хрупкими при низких температурах); |
простота конструкции покрытий и возможность механизации |
||
их нанесен |
я; |
|
становиться |
|
|
недеф ц тность материалов, входящих в состав покрытия; |
||
долговечность. |
|
|
Противокоррозионную |
защиту подземных трубопроводов |
|
бА |
осуществляют покрытиями на основе:
полимерных материалов (полиэтилен, термоусаживающиеся и термореактивные полимеры, эпоксидные краски и др.), наносимых в заводских или базовых условиях;
термоусаживающихся материалов (полимерные липкие ленты, битумные и асфальтосмолистые мастики), наносимых в базовых или трассовых условиях.
ГОСТ Р 51164 – 98 "Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии" рекомендует 22 конструкции защитных покрытий трубопроводов нормального и усиленного типов. Покрытия усиленного типа значительно более разнообразны по конструкции. К ним предъявляются повышенные требования по таким показателям как прочность и относительное удлинение при разрыве, адгезия к стали, переходное сопротивление и др.
Защитные покрытия усиленного типа применяют на трубопроводах диаметром 820 мм и более независимо от условий прокладки. Кроме того, этот тип покрытия используют независимо от
диаметра трубопроводов при прокладке их в зонах повышенной коррозионной опасности: И
106
засоленные почвы любого района страны;болотистые, заболоченные, черноземные и поливные почвы, а
также участки перспективного обводнения или орошения;подводные переходы и поймы рек, а также переходы через
железнодорожные и автомобильные дороги;участки промышленных и бытовых стоков, свалок мусора и
шлака;
участки блуждающих токов источников постоянного тока;участки трубопроводов с температурой транспортируемого
продукта выше 30 °С;
терр тор насосных станций; |
||
С |
различными трубопроводами; |
|
пересечен я |
||
|
тру опроводов, прокладываемых вблизи рек, каналов, |
|
озер, водохран |
л щ, |
также населенных пунктов и предприятий. |
участки Во всехбАостальных случаях применяют защитные покрытия
нормального т па.
В зав с мости от используемых материалов различают мастичные, полимерные и ком инированные покрытия [1].
8.2.1.Мастичные покрытия
Кмастичным относятся покрытия на основе битумных и асфальтосмолистых мастик.
Конструкция битумных покрытий сложилась в результате их длительного применения. Сначала идет слой грунтовки, получаемый при нанесении на трубу раствора битума в бензине или дизтоплива. Он заполняет все микронеровности наБНИповерхности металла. Грунтовка служит для более полного контакта, а, следовательно, лучшей адгезии между поверхностью металла и основным изоляционным слоем – битумной мастикой.
Битумные мастики представляют собой смесь тугоплавкого битума (изоляционного – БНИ-1У-3, БНИ-IV, -V; строительного – БН-70/30, БН-90/10), наполнителей (минеральных – асбеста,
доломита, известняка, талька; органических – резиновой крошки; полимерных – полипропилена, низкомолекулярного полиэтилена, полидиена) и пластификаторов (полиизобутилена, полидиена, масел соевых, масла зеленого, автола). Битумную мастику наносят на трубу при температуре 150 – 180 °С. Расплавляя холодную грунтовку, мастика проникает во все микронеровности поверхности металла,
107
обеспечивая хорошую адгезию изоляционного покрытия.
Для защиты слоя битумной мастики она покрывается сверху защитной оберткой (стеклохолстом, бризолом, бика-рулом, оберткой ПДБ и ПРДБ).
Изоляционные покрытия на основе битумных мастик |
|
С |
|
применяют при темпераутре транспортируемого продукта не более 40 |
|
° и на трубопроводах диаметром не более 820 мм. |
|
|
8.2.2. Полимерные покрытия |
полиуретановые |
|||
Для защ ты трубопроводов применяют полимерные покрытия на |
|||
основе |
следующ х материалов: экструдированный полиолефин, |
||
|
|
|
смолы, термоусаживающиеся материалы (Видео 10), |
эпокс |
|
бА |
|
дные |
краски, полимерные или битумно-полимерные ленты |
||
(Видео 11, в |
део 12). |
||
Т п |
|
мерного покрытия выбирают в зависимости от условий |
его эксплуатац . Одним из определяющих параметров является температура транспортируемого продукта £п. Так, усиленное ленточное покрытие применяют при £п < < 40 °С, покрытие на основе экструдированного полиолефина – при £п не более 60 °С,
покрытие |
на |
основе |
термостойких |
полимерных |
лент, |
|
полиуретановых смол, эпоксидных красок – при £п не более 80 °С, |
||||||
покрытие на основе термоусаживающихся материалов – при £п |
до 100 |
|||||
°С. Есть ограничения по использованию изоляционных материалов в |
||||||
зависимости от диаметра трубопровода. Так, некоторые типы лен- |
||||||
точных полимерных покрытий и покрытия на основе эпоксидных |
||||||
красок применяют на трубах диаметром не более 820 мм. Покрытия |
||||||
комбинированные покрытия. |
|
Используются |
||||
же на основе экструдированного полиолефина и полиуретановых |
||||||
смол допускают к использованиюДна трубопроводах диаметром от 273 |
||||||
до 1420 мм. |
|
|
|
|
|
|
С 2001 г. в ОАО "АК "Транснефть" покрытие трубопроводов |
||||||
полимерными |
лентами |
прекращено. |
|
|
только |
На участках со сложными почвенно-климатическими условиями и, особенно на подводных переходах, где трубы нередко укладывают методом протаскивания, к изоляционным покрытиям предъявляют особо высокие требования: значительная механическая прочность, низкая степень истираемости, высокая адгезия к металлу, химическая стойкость, долговечность. В этих условиях очень привлекательно
108