Влияние грунта и подземных вод на коррозию

Введение
1 Теоретические основы коррозии металлов
1.1 Виды коррозии и их механизмы
1.2 Типы коррозии, характерные для магистральных трубопроводов
1.3 Современные технологии защиты стальных сооружений
2 Влияние грунта и подземных вод на коррозию
2.1 Подземная коррозия стальных сооружений
3 Электродренажная защита подземных трубопроводов
3.1 Принцип работы электродренажной защиты
3.2 Установки электродренажной защиты
Заключение

Весь текст будет доступен после покупки

Несмотря на значительные усилия, экономические потери, обусловленные коррозией в трубопроводном транспорте нефти и газа, остаются неприемлемо высокими. Ежегодно в стране теряет до 8% металла из-за коррозии, что эквивалентно работе каждой пятой печи на восстановление утраченных металлических ресурсов. Стальные конструкции, используемые в нефтегазовом секторе, подвергаются разрушению в результате химической или электрохимической коррозии. Поэтому борьба с коррозией металлов, используемых в резервуарах, трубопроводах и другом оборудовании, является приоритетной задачей трубопроводного транспорта. Решение этой проблемы позволит сохранить ценные материалы (сталь, нефтепродукты) и обеспечить безопасность эксплуатации объектов трубопроводного транспорта нефти и газа с точки зрения экологических норм.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Теоретические основы коррозии металлов
1.1 Виды коррозии и их механизмы

Коррозия представляет собой процесс разрушения металлических материалов, который происходит в результате химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой. Термин «коррозия» происходит от латинского слова «corrosion», означающего «разъедание». В случае железоуглеродистых сплавов, коррозия, как правило, называется ржавлением, поскольку в состав продуктов коррозии входит гидратированный оксид железа, более известный как ржавчина.
В отличие от железоуглеродистых сплавов, цветные металлы, в продуктах коррозии которых отсутствуют оксиды железа, подвергаются коррозии, но не ржавеют. Коррозия является серьезной проблемой для трубопроводного транспорта нефти и газа, существенно влияя на его долговечность. Срок службы объектов трубопроводного транспорта нефти и газа в значительной степени зависит от эффективности противокоррозионной защиты. В контексте трубопроводного транспорта нефти и газа можно выделить три ключевых аспекта противокоррозионной защиты:
– экономический аспект, направленный на минимизацию экономических потерь, возникающих вследствие коррозионного разрушения труб и других металлических конструкций;
– повышение надежности оборудования, которое может разрушиться в результате коррозии, приводя к катастрофическим последствиям. Например, разгерметизация магистральных нефтегазопроводов или резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов может привести к серьезным авариям. Кроме того, важно минимизировать потери, связанные с косвенными последствиями коррозии для народного хозяйства, такими как остановка предприятий из-за недопоставки нефти и газа, потери транспортируемого продукта, а также загрязнение окружающей среды;
– сохранение материального богатства страны, предотвращая невосполнимые убытки, возникающие из-за потери ценных металлов в результате их превращения в непригодные продукты коррозии.
Стальные сооружения, подверженные воздействию окружающей среды, нуждаются в защите от коррозии. Для этого на предварительно подготовленную поверхность наносят изоляционные покрытия, создающие барьер между металлом и агрессивной средой. Однако, с течением времени изоляционные покрытия становятся менее эффективными и могут разрушаться вследствие различных факторов. Проникновение влаги с растворенными солями (электролита) на оголенную стальную поверхность приводит к образованию местных гальванопар, что ускоряет процесс коррозии и разрушения сооружения. Качество изоляционных покрытий может быть недостаточным и на этапе производства работ. Для контроля качества используются как визуальный осмотр, так и специальные приборы, что позволяет увеличить срок безаварийной эксплуатации объекта.
Для защиты подземных стальных сооружений от коррозии применяют два основных метода: катодную (протекторную) и дренажную защиту. Применение электрозащиты является эффективным способом предотвращения коррозионного разрушения и позволяет практически полностью устранить эту проблему. Несмотря на относительно невысокие затраты (стоимость устройств электрозащиты составляет не более 1% от стоимости защищаемого объекта), удается значительно продлить срок службы стальных сооружений.
Одним из первых объектов, где были применены катодные установки с внешним источником тока, стал нефтепровод Баку-Батуми. В последующем катодная защита была применена на газопроводах Москва-Саратов, Киев-Дашава и нефтепроводе Орск-Гурьев. С 1975 года эксплуатация подземных стальных сооружений без средств катодной защиты запрещена. В настоящее время противокоррозионная защита объектов трубопроводного транспорта нефти и газа в России регулируется ГОСТ Р 51164-98 [1].

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки