47 Катодная, протекторная защита.

Рис. Схема катодной защиты.

Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток преобразуется в постоянный от вдольтрассовой ЛЭП 1, поступающий через трансформаторный пункт 2. Отрицательным полюсом источник с помощью кабеля 6 подключён к защищаемому трубопроводу 4, а положительным – анодному заземлению 5. При включении источника тока электрическая цепь замыкается через почвенный электролит.

Принцип действия катодной защиты аналогичен процессу электролиза. Под действием положительного электрического поля источника начинается движение полусвободных валентных электронов в направлении «анодное заземление» - источник тока – защищаемое сооружение. Теряя электроны, атомы металла анодного заземления переходят в виде ион-атомов в раствор электролита, т.е. анодное заземление разрушается. Ион-атомы подвергаются гидрации и отводятся вглубь раствора. У защищаемого же сооружения вследствие работы источника постоянного тока наблюдается избыток свободных электронов: создаются условия для протекания реакций кислородной и водородной деполяризации, характерных для катода.

Установлено, что минимальный защитный потенциал стальных сооружений уложенных в песчаных и глинистых грунтах, изменяется от 0,72 до –1,1 В по медно-сульфатному электроду сравнения (МСЭ). Однако стальные подземные сооружения становятся защищёнными на 80-90% уже в том случае, когда их потенциал равен –0,85 В. эта величина принята в качестве минимального защитного потенциала, которым необходимо поддержать на защищаемом сооружении.

Протекторная защита. Принцип действия протекторной защиты аналогичен работе гальванического элемента (рис).

Принципиальная схема протекторной защиты.

Рис. 14. Схема протекторной защи­ты:

/ — протектор; 2 — стальной сердеч­ник; 3 — актизатор; 4 — хлопчатобу­мажный мешок; 5—соединительный кабель; 6 — контрольно-измеритель­ная колонка; 7 — трубопровод

Два электрода: трубопровод 1 и протектор 2, изготовленный из более электроотрицательного металла, чем сталь, опущены в почвенный электролит и соединены проводником 3. так как материал протектора является более электроотрицательным, то под действием разности потенциалов происходит движение электронов от протектора к трубопроводу по проводнику 3. одновременно ион-атомы материала протектора переходят в раствор, что приводит к его разрушению. Сила тока при этом контролируется с помощью контрольно-измерительной колонки 4.

Таким образом, разрушение металла всё равно имеет место. Но не трубопровода, протектора. Теоретически для защиты стальных сооружений от коррозии могут быть использованы все металлы, расположенные в электрическом ряду напряжений левее железа, так они более электроотрицательны. Практически же протекторы изготавливаются только из материалов, удовлетворяющих след. требования:

разность пот-ов мат-ов протектора и железа (стали) должна быть как можно больше,

ток, получаемый при эл-ом растворении единицы массы протектора (токоотдача), должен быть максимальным,

48 Установка подготовки сточной воды

В настоящее время в связи с применением на нефтедобывающих площадях герметизированной системы нефтеводозабора отделение воды от нефти на ГЗУ не производится. Вся продукция скважин транспортируется до установки подготовки нефти или дожимной насосной станции и там осуществляется отделение пластовых вод от нефти.

Рис. Открытая чхема установки очистки сточных вод;

1 – нефтеловушки, 2 – насос для откачки ловушечной нефти, 3 – пруды-отстойники, 4 – насос для подачи на фильтры, 5 – песчаные фильтры, 6 – ёмкость для чистой воды, 7 – насос для подачи сточной воды, 8 – насос для подачи чистой воды при промывке фильтрам, 9 – пруд (амбар) для загрязнённой воды.

Сточные воды очищают в основном от капелек нефти, выносимых вместе с водой из отстойников, и механических примесей (песка, окиси железа и др.).

На рис. Показана схема установки очистки сточных вод, которая пока ещё широко применяется на месторождениях. Работает она следующим образом. Отделившаяся от нефти вода в отстойниках и в сепараторах-деэмульсаторах автоматически сбрасывается в нефтеловушку 1, а затем перетекает в пруды-отстойники 3. из прудов-отстойников вода забирается насосами 4 и подаётся через песчаные фильтры 5 в ёмкости очищенной воды. Из этих ёмкостей сточная вода поступает на приём насосов 7 и подаётся на КНС, где создаётся высокое давление, для закачки её в пласт.

В нефтеловушках из воды улавливаются (всплывают на поверхность) капельки нефти диаметром свыше 80 мк, затем нефть забирается насосом 2 и подаётся вновь в отстойники или сепараторы-деэмульгаторы (подогреватели). В прудах-отстойниках 3 в результате резкого снижения скорости воды улавливаются капельки нефти размером до 30 – 40 мк и оседают механические примеси. Окончательной (тонкой) очистке сточные воды подвергаются в попеременно работающих песчаных фильтрах 5. песчаные фильтры через определённое время необходимо промывать от осевших микрочастиц. Для промывки используется очищенная вода из ёмкости 6, подаваемая насосом 8. Грязная вода после очистки фильтров сбрасывается в амбар 9. Недостатки описанной установки очистки сточных вод следующие: 1) сооружение нефтеловушек и прудов-отстойников осуществляется из железобетона и обходится очень дорого, 2) для строительства такой установки нужна большая площадь, 3) в процессе разработки нефтяного месторождения производительность этой установки должна постоянно увеличиваться в связи со всё большим обводнением добываемой нефти, 4) сточная вода в данной установке контактирует с кислородом воздуха, который растворяясь в ней, способствует коррозии водоводов и насосов, перекачивающих эту воду.

В настоящее время начали применяться установки очистки сточных вод закрытого типа, в которых не происходит контакта воды с воздухом.