1 Введение

Топливно-энергетическая база играет большую роль в развитии производительных сил государства, поэтому развитию нефтяной и газовой промышленности уделяется особое внимание. Нефтяная и газовая промышленность самые металлоемкие отрасли в нашей стране. Наиболее дорогостоящими сооружениями являются трубопроводы и резервуары. Причем подземные трубопроводы - это сооружения, не подвергающиеся моральному износу; то есть срок их эксплуатации при антикоррозионной защите может достигать многих десятков лет. Следовательно, долговечность подобных конструкций непосредственно зависит от уровня развития средств противокоррозионной защиты. Известно, что ущерб, причиняемой коррозией народному хозяйству, не ограничивается невозратимой потерей металла. Даже относительно небольшая коррозия нередко служит причиной выхода из строя всего трубопровода, вызывая значительные экономические издержки и загрязняя окружающую среду.

Магистральный нефтепродуктопровод «Уфа – Западное направление» ( НПП УЗН ) предназначен для транспортировке автобензинов и дизельных топлив с ЛПДС «Черкассы» до конечного пункта – ЛПДС «Никольское» и подачи нефтепродуктов по отводам промежуточным потребителям. Участок указанного нефтепродуктопровода от ЛПДС «Черкассы» входит в систему ОАО «Уралнефтепрдукт», а участок «Прибой» - «Никольское» относится к ОАО «Югозападтранснефтепродукт».

Проектная производительность нефтепродуктопровода 7,57 млн. т./год.

На участке НПП имеется 15 отводов для подачи нефтепродуктов потребителями.

ЛПДС «Черкассы» находится на 0 километре НПП УЗН; ЛПДС «Прибой», являющаяся конечной точкой участка, находится на 580 километре НПП УЗН.

Трасса участка НПП имеет 24 пересечения судоходных и несудоходных рек и 56 пересечений шоссейных и железных дорог.

Энергоснабжение ЛПДС НПП производится от местных энергосистем.

Нефтепродуктопровод спроектирован институтом «гипронефтетранс».

Введен в эксплуатацию в 1976 году.

Линейная Производственно-диспетчерская станция «Тюрино» входит в состав Уфимского производственного отделения ОАО «Уралтранснефтепродукт» Акционерная Компания «Транснефтепродукт».

ЛПДС предназначен для последовательной перекачки светлых нефтепродуктов по магистральному трубопроводу «Уфа – Западное направление». Для обеспечения высокой производительности магистрального продуктопровода на ЛПДС построено:

- магистральная насосная;

- технологические трубопроводы;

- автоматизированная система налива и железнодорожные цистерны «Квант».

2 Технологическая часть

2.1 Классификация коррозионных процессов

В моем трубопроводе УЗН возникает коррозия металла.

Коррозия металлов - это процесс, вызывающий разрушение металла или изменение его свойств в результате химического либо электрохимического воздействия окружающей среды.

Классификация коррозионных процессов приведена на рисунке 1. В условиях магистральных трубопроводов наиболее распространена электрохимическая коррозия - окисление металлов в электропроводных средах, сопровождающееся образованием электрического тока.

По характеру взаимодействия металла со средой различают два основных типа коррозии:

-химическую

-электрохимическую.

Химическая коррозия в трубопроводе УЗН происходит по законам кинетики химических реакций металла с окружающей газообразной или жидкой средой. При этом продукты коррозии образуются непосредственно на всем участке поверхности металла, находящемся в контакте с агрессивной средой. С химическим механизмом протекают следующие виды коррозионных процессов:

- газовая коррозия – окисление металла кислородом или другим газом при высокой температуре и полном отсутствии жидкостной пленки на поверхности металлического изделия (например, коррозия лопаток газовых турбин на компрессорных станциях газопроводов, дымогарных труб котельных установок, выхлопных коллекторов двигателей внутреннего сгорания, образование окалины при нагреве и прокате металла);

- коррозия в неэлектролитах – разрушение металла в жидких или газообразных агрессивных средах, обладающих малой электропроводностью (например, коррозия стали в бензине, бензоле, при контакте с серой при температуре свыше 200 С, коррозия внутренней поверхности трубопроводов и аппаратуры при перекачке высокосернистых сортов нефти.

Химической коррозией называют процесс самопроизвольного разрушения металлов при их взаимодействии с сухими газами или жидкими неэлектролитами, происходящий по законам химических реакций. При взаимодействии металла с сухими газами (воздухом, газообразными продуктами горения топлива) при высоких температурах происходит газовая химическая коррозия. Газовая коррозия возможна и при низких температурах, если при этом на поверхности металла не конденсируется жидкость, проводящая электрический ток. При взаимодействии металла с жидкостями, не проводящими электрический ток (нефть, нефтепродукты, расплавленная сера и т.п.), происходит химическая коррозия в неэлектролитах.

Газовой коррозии по магистральному трубопроводу «Уфа – Западное направление» подвергаются детали газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания, арматура печей и другие изделия, работающие при повышенных температурах в среде сухих газов. Газовая коррозия имеет место при горячей обработке металла (прокатка, отжиг, ковка, сварка) на металлургических и трубопрокатных заводах. При взаимодействии металла с кислородом, содержащемся в газах, происходит его окисление, продуктами коррозии являются окисные соединения. В отдельных случаях, например при воздействии на металл паров серы или сернистых соединений, на металле возможно образование сернистых соединений.

Газовая коррозия – наиболее распространенный вид химической коррозии. Она происходит в результате взаимодействия сплава металла с газами при высоких температурах.

Способность металла противостоять газовой коррозии определяется его жаростойкостью. Другой важной характеристикой металла при его взаимодействии с горячими газами является жаропрочность – способность металла сохранять механическую прочность и хорошо сопротивляться ползучести при высоких температурах. Многие металлы, например алюминиевые сплавы, вполне жаростойки при 400-450 С, но не жаропрочны.

Различают следующие виды газовой коррозии железа, стали и чугуна : окисление,

обезуглероживание, водородная хрупкость, «рост» чугуна.

Окисление железа, стали и чугуна происходит при нагреве их в среде воздуха или продуктов сгорания топлив. Металл при этом покрывается слоем окалины, состоящей из окислов – соединений металла с кислородом. Окисление происходит особенно быстро при температурах свыше 600 С. Железо с кислородом образует три вида окислов, имеющих различные кристаллические решетки: закись железа F (вьюстит), окись железа (гематит) и сложный окисел, или закись-окись (магнетит).

Обезуглероживание стали и чугуна происходит при высоких температурах вследствие диффузии углерода из металла к его поверхности, последующего окисления и удаления получающихся при этом газообразных продуктов. В результате близкий к поверхности слой стали лишается значительной части углерода, снижаются твердость и предел усталости стали, уменьшается износоустойчивость ее поверхности. При этом находящийся в стали и чугуне цементит лишается углерода. Наиболее интенсивное обезуглероживание вызывают водяной пар, затем углекислый газ, кислород и воздух.

Процесс обезуглероживания стали и чугуна происходит одновременно с процессом окисления железа, содержащегося в них. При этом скорость обезуглероживания может превышать скорость окисления.

Для увеличения стойкости стали и чугуна против обезуглероживания в них добавляют небольшое количество алюминия, хрома, вольфрама или марганца. Легирующие элементы способствуют, замедление диффузии углерода из стали и образуют на поверхности металла плотные окисные пленки, замедляющие процесс окисления. Для уменьшения окисления и обезуглероживания при нагреве металл можно помещать в защитную атмосферу из нейтрального газа.

Водородная хрупкость стали может появиться при нагреве ее в среде водорода при высоких температурах (выше 300 С) и высоких давлениях. При данных условиях происходит растворение водорода в металле и образуется непрочный хрупкий твердый раствор водорода в железе. Одновременно с этим из атомарного водорода, присутствующего в стали, могут образовываться молекулы водорода, выделяющиеся по границам зерен металла.

В результате описанных процессов прочность стали снижается, в ней могут появиться трещины. Менее других подвержены водородной хрупкости хромистая и хромоникелевая стали.

«Рост» чугуна сопровождается заметным увеличением размеров чугунных изделий и снижением их прочности. Он происходит вследствие межкристаллитного окисления металла по границам зерен и включений графита. Поскольку объем образующихся окислов больше объема окисленного металла, происходит деформация изделия (вспучивание), что принято называть «ростом» чугуна. Белый чугун подвержен этому виду коррозии меньше, чем серый. Хорошо противостоят «росту» чугуны, легированные кремнием, никелем, хромом и марганцем.

Коррозия металлов в неэлектролитах, т.е. в жидких средах, не обладающих электропроводностью (нефть, нефтепродукты и другие органические соединения), представляет опасность для резервуаров, трубопроводов и другого оборудования в системе транспорта и хранения нефти. Входящие в состав нефти и моторных топлив углеводороды в чистом виде и при отсутствии воды неактивны по отношению к металлам. Опасными в коррозионном отношении они становятся при наличии в них сернистых соединений (меркаптанов, сероводорода, сернистого газа и т.п.)

Весьма активно реагируют с металлами расплавленная сера, жидкий бром. Углеродистая сталь подвергается химической коррозии при контакте с четыреххлористым углеродом и другими хлорзамещенными растворителями. При взаимодействии сернистых соединений и серы с углеродистыми сталями на их поверхности образуются сульфиды. При концентрации сероводорода более 0,05% скорость коррозии стали может достигнуть 5мм/год. Стойкими к воздействию сероводорода и других сернистых соединений являются алюминий, стали с добавкой хрома, кремния и алюминия, а также хромоникелевые стали.

Термином "электрохимическая коррозия" объединяют следующие виды коррозионных процессов: