Совершенствование конструкции противокоррозионной защиты надземных трубопроводов

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, ПОИСК СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ПАССИВНОЙ АНТИКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ…………………………………...
1.1 Объекты исследования…………………………………………………
1.2 Анализ аварийности надземных трубопроводов по причине возникновения дефектов…………………………………………………..
1.3 Исследование и анализ факторов, влияющих на эффективность применения защитных покрытий………………………………………….
1.3.1 Общие понятия о коррозии металлов……………………………...
1.3.2 Особенности атмосферной коррозии………………………………..
1.3.3 Воздействие переменного смачивания……………………………...
1.3.4 Исследование воздействия обледенения на надземные газопроводы…………………………………………………………………
1.4 Анализ методов защиты от коррозии надземных трубопроводов…..
1.4.1 Пассивный метод защиты газопровода от коррозии……………….
1.4.2 Классификация защитных покрытий надземных трубопроводов…
1.4.3 Анализ существующих антикоррозионных покрытий применяемых для защиты надземных газопроводов........………………..
1.4.4 Основные технические требования к защитным покрытиям надземных газопроводов…………………………………………………..
1.5 Анализ методик конструирования защитных покрытий…………….
1.5.1 Рациональное сочетание и компоновка слоев………………………
1.6 Методы борьбы с обледенением надземных трубопроводов………..
1.7 Постановка цели и задачи исследования……………………………...
1.8 Выводы по первой главе………………………………………………..
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ПОКРЫТИЯ……………………………………………………………….
2.1 Теоретическое обоснование выбора объектов и метода исследования………………………………………………………………..
2.2 Предлагаемое техническое решение антикоррозионного покрытия для надземного магистрального трубопровода…………………………..
2.2.1 Создание экспериментального образца защитного полимерного покрытия конструкций с повышенной коррозионной стойкостью и устойчивостью к агрессивным средам…………………………………….
2.3 Методика экспериментальных исследований (1 этап)……………….
2.3.1 Исследования физико-химических показателей и структуры исходной эпоксидной полимерной матрицы и модифицирующего компонента, предлагаемых в качестве основы лабораторного образца покрытия…………………………………………………………………….
2.3.4 Определение условной вязкости и обработка результатов………...
2.3.5 Определение плотности и обработка результатов………………….
2.4 Методика экспериментальных исследований (2 этап)……………….
2.4.1 Оценка адгезионной прочности и обработка результатов…………
2.4.2 Измерение толщины сухой пленки………………………………….
2.4.3 Оценка работы слоев по краевому углу смачивания……………….
2.4.3 Создание стенда для исследования коррозионного воздействия агрессивной среды на защитное покрытие……………………………….
2.4.4 Проведение экспериментальных исследований воздействия агрессивных сред на защитное покрытие и обработка результатов…….
2.4.5 Проведение экспериментальных исследований коррозионного воздействия на разрабатываемое покрытие и обработка результатов….
2.4.6 Оценка устойчивости образцов под действием иных коррозионных факторов: механического, теплового, вибрационного воздействия………………………………………………………………….
2.4.7 Оценка стойкости к обледенению массовым методом (взвешивание образцов на электронных весах до и после смачивания в морской/соленой воде в диапазоне температур от -8 до 0?С)……………
2.4.8 Определение угла смачивания гидрофобной поверхности разрабатываемого покрытия……………………………………………….
2.5 Уточнение состава и конструкции покрытия по результатам испытаний опытных образцов……………………………………………..
2.6 Математическое планирование эксперимента………………………..
2.7 Математический и регрессионный анализ экспериментальных данных……………………………………………………………………….
2.8 Выводы по второй главе………………………………………………..
ГЛАВА 3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ОЦЕНКИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ
3.1 Оценка срока службы защитного покрытия трубопровода в
период проектирования
3.2 Аналитическая оценка прочности покрытия в условиях испытаний на изгиб консольно-закрепленного образца
3.3 Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ И ПРОМЫШЛЕННОЕ АПРОБИРОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО ЛАКОКРАСОЧНОГО МАТЕРИАЛА НА НАДЗЕМНЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДАХ
4.1 Разработка технологии нанесения……………………………………..
4.1.1 Общие положения…………………………………………………….
4.1.2 Применяемые материалы и оборудование………………………….
4.1.3 Подготовка поверхности……………………………………………..
4.1.4 Оборудование и материалы для нанесения модифицированных лакокрасочных материалов на надземные магистральные трубопроводы……………………………………………………………….
4.1.5 Технология нанесения защитного покрытия на металлоконструкции, эксплуатирующиеся в агрессивных и низкотемпературных средах……………………………………………….
4.1.6 Требования безопасности…………………………………………….
4.1.7 Условия хранения…………………………………………………….
4.2 Промышленное апробирование модифицированных лакокрасочных материалов на надземных магистральных трубопроводах………………
Выводы по четвертой главе………………………………………………...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………..
ПРИЛОЖЕНИЕ А…………………………………………………………
ПРИЛОЖЕНИЕ Б…………………………………………………………

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования определяется растущими требованиями к долговечности и коррозионной стойкости современных конструкционных материалов. Защита поверхностей элементов конструкций надземного трубопроводного транспорта лакокрасочными покрытиями является важным технологическим этапом, необходимым для обеспечения коррозионной защиты, надежности и долговечности изделий. Практически все окружающие нас конструкции, в том числе и транспортные сооружения, в процессе эксплуатации подвергаются совместному воздействию разнообразных внешних факторов: нагрузок, температур, агрессивных эксплуатационных сред. Под влиянием этих факторов в материале конструкций развиваются деформации и разрушения, коррозионные и другие деструктивные процессы. Для обеспечения надежной эксплуатации конструкций следует учитывать по возможности все факторы, оказывающие влияние на поведение материалов и конструкций из них, а также предпринимать необходимые меры по снижению или исключению отрицательного влияния внешней агрессивной среды на конструкции. [1]
Степень разработанности темы. Российскими и зарубежными учеными изучены и разработаны методы защиты от атмосферной коррозии. Существенный вклад в систематические исследования атмосферной коррозии начаты Г. В. Акимовым, который одним из первых понял всю важность проблемы, и под руководством которого была создана национальная сеть коррозионных станций. Далее изучением процессов атмосферной коррозии, а также разработкой способов защиты от ледовых воздействий занимались такие ученые и специалисты А. И. Алцыбаева, Н. А. Борисевич, Н. П. Жук, С. З. Левин, И. Л. Розенфельд, Н. Д. Томашов и другие.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. АНАЛИЗ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, ПОИСК СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ПАССИВНОЙ АНТИКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ

1.1 Объекты исследования

В экстремальных условиях эксплуатации: повышенная влажность, низкие и резкие перепады температур, высокий снежный покров в зимнее время и болотистая местность в летние месяцы, сильный ветер, многократно увеличивают усилия, прикладываемые при воздействии на эксплуатацию надземных трубопроводов. [6]
Прежде всего, наличие мерзлоты сильно усложняет обеспечение проектного положения трубопроводов. Значительная, до 2 м и более глубина слоя сезонного протаивания, низкая несущая способность талых грунтов, интенсивные мерзлотные процессы вынуждают прокладывать практически все трубопроводы над поверхностью грунта – на опорах или по эстакадам. Трубопровод, проложенный над поверхностью грунта, подвергается гораздо более сильным колебаниям температуры, чем при подземной прокладке. Особенно критичными при этом оказываются зимние холода, когда тепловые потери с поверхности труб возрастают до недопустимых значений, и угроза их обледенения и замерзания становится более чем реальной.
Надземный переход – трубопроводный комплекс сооружений для прокладки трубопровода через естественные или искусственные препятствия. Проектирование и эксплуатация надземных (воздушных) переходов через естественные и искусственные препятствия регламентируются в нормативной документации: СТО Газпром 2-3.5-051-2006 «Нормы технологического проектирования», СТО Газпром 2-3.5-454-2010 «Правила эксплуатации магистральных газопроводов», СП 36.13330.2012 «Свод правил. Магистральные трубопроводы» (актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*).
Согласно п. 9.3.6 СП 36.13330.2012 – Надземную прокладку следует предусматривать также на участках трассы, где по данным горно-геологического обоснования возможно образование на земной поверхности провалов, на переходах через водные преграды, овраги, железные и автомобильные дороги, проложенные в выемках.
Согласно п. 14.3.1 – Трубопроводы при надземной прокладке должны защищаться от атмосферной коррозии лакокрасочными, стеклоэмалевыми, металлическими покрытиями или покрытиями из консистентных смазок. []
В ООО «Газпром трангсгаз Ухта» эксплуатируется 50 надземных (воздушных) перехода. Из них 17 – исправных, остальные 33 – не соответствуют нормативным документам (рисунок 1).

Весь текст будет доступен после покупки

1. Адам, H. H. Физика и химия поверхностей / Н. Н. Адам ; под редакцией А. С. Ахматова. - Москва : Госхимиздат, 1947. - 552 с.
2. Акимов, Г. В. Теория и методы исследования коррозии металлов. / Г. В. Акимов, Н. Д. Тамашов. – Москва : Изд-во АН СССР, 1945. – 414 с.
3. Алексеев, Ю. Н. Ледотехнические аспекты освоения месторождений нефти и газа / Ю. Н. Алексеев [и др.]. - Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат, 2001. - 360 с.
4. Ангал, Р. Коррозия и защита от коррозии : учебное пособие / Р. Ангал. – 2-е изд., перераб. и доп. – Долгопрудный : Интеллект, 2014. – 344 с.
5. Андреева, А. В. Композиционные материалы: классификация, сравнительный анализ свойств, методы производства, области применения / А. В. Андреева // Основы физикохимии и технологии композитов : учебное пособие для студентов вузов. – Москва : Радиотехника, 2001. - 192 с.
6. Артамошина, Г.Г. Справочник по защитным покрытиям [Текст]: учебное пособие для ВУЗов./ Г.Г Артамошина, Р.К Вагапов, Д.Н Запевало и др.; Под редакцией Н.Г. Петрова – М: ООО «Газпром экспо», 2012. – 232 с.
7. Беккер, А. Т. Вероятностные характеристики ледовых нагрузок на сооружения континентального шельфа : монография / А. Т. Беккер. - Владивосток : Даль-наука, 2004. - 401 c.
8. Беленький, Е.Ф. Химия и технология пигментов [Текст]: учебник для ВУЗов./ Е.Ф Беленький, И.В Рискин – Л: Химия, 1974. – 656 с.
9. Большев, Л. Н. Таблицы математической статистики / Л. Н. Большев, Н. В. Смирнов. – Москва : Наука, 1983. - 416 с.
10. Бумадеви Джанаки, Г., Ксавьер, Дж. Р. Оценка механических свойств и эффективности защиты от коррозии мягкой стали с модифицированным нанооксидом алюминия, инкапсулированным эпоксидным покрытием. J Bio Tribo Corros 6, 20 (2020).

Весь текст будет доступен после покупки