Вопрос4.8: Активная защита трубопроводов от коррозии

Вопрос 4.7: Пассивная защита трубопроводов от коррозии.

К пассивной защите трубопроводов относятся изоляционные покрытия с различными материалами.

Наиболее широко в промысловой практике применяют резинобитумные покрытия и покрытия из полимерных лент, наносимых на трубопроводы с помощью специальных механизмов и машин. Полимерные покрытия трубопроводов по сравнению с битумными имеют следующие преимущества: они технологичны и экономичны, трудоемкость их нанесения в 2-4 раза, а материалоемкость в 8 - 10 раз меньше, чем битум­ных.

Для контроля качества изоляционных покрытий применяют различные приборы, предназначенные для проверки прилипаемости изоляции, ее толщины, сплошности слоя и других показателей.

Ко всякому противокоррозионному внешнему покрытию труб должны предъявляться следующие требования: 1) водонепроницаемость; 2) прочность сцепления покрытия с металлом; 3) хорошая изоляция от электрического тока; 4) достаточная прочность и способность сопротивляться механическим воздействи­ям при засыпке траншеи; 5) низкая стоимость.

При длительной эксплуатации трубопроводов, защищенных только изоляционными покрытиями, возникают сквозные коррозионные повреждения уже через 5-8 лет после укладки трубопроводов в грунт на участках с почвенной коррозией, а при наличии блуждающих токов (электрокоррозии) - через 2-3 года.

Для предохранения трубопроводов от внутренней коррозии применяют различные лаки, эпоксидные смолы, цинко-силикатные покрытия и ингибиторы.

Среди противокоррозионных средств в настоящее время главное место принадлежит ингибиторам коррозии, способным создавать барьер между коррозионной средой и металлом. Несмотря на то, что эф­фективность защиты ингибиторами зависит от множества факторов, применение их технически и экономи­чески оправдано как при углекислотной и сероводородной коррозии, так и при любых других видах внут­реннего коррозионного разрушения. Необходимо тщательно подбирать ингибиторы для конкретных условий эксплуатации оборудования на промысле. От этого в значительной мере зависят эффективность и эконо­мичность защиты.

Для повышения долговечности, кроме защиты поверхности промысловых трубопроводов противо­коррозионными покрытиями, применяют активный способ защиты, к которому относятся катодная и про­текторная защита. Активные способы защиты трубопроводов от наружной коррозии предусматривают созда­ние такого электрического тока, в котором весь металл трубопровода, несмотря на его неоднородность его включений, становится катодом, а анодом является дополнительно размещенный в грунте металл.

Катодная защита.

Сущность катодной защиты (рис. 20) сводится к созданию отрицательного потенциала на поверхно­сти трубопровода 6, благодаря чему предотвращаются утечки электрического тока из трубы, сопровождаю­щиеся коррозионным разъеданием. С этой целью к трубопроводу подключают отрицательный полюс источника 3 постоянного тока, а положительный полюс присоединяют к электроду – заземлителю 1, установлен­ному в стороне от трубопровода. Трубопровод становится катодом, а электрод-заземлитель - анодом.

Рис. 20 Схема катодной защиты трубопровода от коррозии.

1 - аноды; 2 - проводник (кабель); 3 - источник постоянного тока - станция катодной защиты (СКЗ); 4 - стенка трубопровода; 5 - внешняя противокоррозион­ная изоляция; 6 - трубопровод; 7 - внутренняя противо­коррозионная изоляция трубопровода; 8 - направление движения тока.

В результате достигается так называемая катодная поляризация, то есть односторонняя проводимость, исключающая обратное течение тока, при которой токи тянут из грунта в трубу, как показано на схеме пунктирными стрелками 8. Исключение таким образом утечек токов из трубы прекращает ее коррозию.

Как видно из схемы, ток от постоянного источника 3 по кабелю 2, анодному заземлению 1 посту­пает в почву и через поврежденные участки 4 изоляции 5 на трубу 6. Затем через точку дренажа Д воз вращается к источнику питания 3 через отрицательный полюс. В результате вместо трубопровода разруша­ется анодный заземлитель 1.

Станция катодной защиты (СКЗ) - источник 3 - представляет собой устройство, состоящее из ис­точника постоянного тока или преобразователя переменного тока в постоянный, контрольных и регулирую­щих приборов и подсоединительных кабелей. В качестве анодных заземлителей 1 применяются железнокремнистые и графитированные электороды. Расстояние между трубопроводом 6 и анодом 3 принимают 100 -200 м. Одна СКЗ обычно обслуживает трубопровод при среднем качестве изоляции 5 протяженностью 1С - 15 км.

Протекторная защита.

Для защиты трубопроводов, когда не может быть использована катодная защита из-за отсутствия источников электроснабжения, может применяться протекторная защита. Она осуществляется при помощи электродов (протекторов), закапываемых в грунт рядом с защищаемым трубопроводом.

Протекторная защита имеет те же основы, что и катодная защита. Разница заключается лишь в том, что необходимый для защиты ток создается не станцией катодной защиты, а самим протектором, имеющим более отрицательный потенциал, чем защищаемый объект. Наибольшее распространение при из­готовлении протекторов получили магний и цинк.

Для наиболее эффективного действия протекторной защиты от коррозии должны быть обеспечены следующие требования: продолжительность работы протектора - максимальная; количество электроэнергии с единицы массы протектора - максимальное; электродвижущая сила в системе протектор - трубопровод -максимальная, стоимость протекторов - минимальная.

Согласно этим требованиям самым подходящим металлом для изготовления протекторов является магний. Вместе с тем магний характеризуется несколько повышенной скоростью растворения по сравнению с алюминием, Однако алюминий для изготовления протекторов применяется очень редко из-за образования на его поверхности плотного окисного слоя, снижающего эффективность их работы.

Повышение эффективности действия протекторной установки достигается погружением ее в специ­альную смесь солей, называемую активатором. Основным компонентом активаторов с магниевым сплавом является глина и гипс.

Дата добавления: 2014-01-14