Защита от коррозии трубопроводов: Способы защиты трубопроводов от коррозии

alexxlab | 26.02.2021 | 0 | Разное

Содержание

Установки катодной защиты трубопроводов от коррозии - Корпорация ПСС

Для защиты подземных трубопроводов от коррозии по трассе их залегания сооружаются станции катодной защиты (СКЗ). В состав СКЗ входят источник постоянного тока (защитная установка), анодное заземление, контрольно-измерительный пункт, соединительные провода и кабели.

В зависимости от условий защитные установки могут питаться от сети переменного тока 0,4; 6 или 10кВ или от автономных источников (рис. 2.5).

Рис.2.5. Типичное конструктивное исполнениестанции катодной защиты.

1 – вдольтрассовая воздушная линия 10 кВ,
2 – понижающий трансформатор,
3 – преобразователь,
4 – контрольно-измерительный пункт,
5 – кабельная катодная линия,
6 – воздушная анодная линия,
7 – анодное заземление,
8 – трубопровод.

При защите многониточных трубопроводов, проложенных в одном коридоре, на СКЗ может быть смонтировано несколько установок и сооружено несколько анодных заземлений.

В целях экономии защиту нескольких ниток трубопровода можно осуществлять и от одной установки. Однако, учитывая то, что при перерывах в работе системы защиты, из-за разности естественных потенциалов соединенных глухой перемычкой труб, образуются мощные гальванопары, приводящие к интенсивной коррозии, соединение труб с установкой должно осуществляться через специальные блоки совместной защиты. Эти блоки не только разъединяют трубы между собой, но и позволяют устанавливать оптимальный потенциал на каждой трубе.

В качестве источников постоянного тока для катодной защиты на СКЗ в основном используются преобразователи, которые питаются от сети 220 В промышленной частоты. Регулировка выходного напряжения преобразователя осуществляется вручную, путем переключения отводов обмотки трансформатора, или автоматически, с помощью управляемых вентилей (тиристоров.). Выпрямление переменного тока осуществляется мостовыми схемами или схемами со средней точкой вторичной обмотки трансформа-тора.

Эти схемы имеют, к.п.д. от 60 до 75% и остаточную пульсацию выпрямленного тока до 48% при частоте 100 Гц.

Преобразователи с ручным регулированием выходного напряжения используются в системах ЭХЗ, в которых сопротивление в цепи тока и требуемый защитный ток остаются неизменными продолжительное время.

Если установки катодной защиты работают в условиях, изменяющихся во времени, которые могут обусловливаться воздействием блуждающих токов, изменением удельного сопротивления грунта или другими факторами, то целесообразно предусматривать преобразователи с автоматическим регулированием выходного напряжения.

Автоматическое регулирование может осуществляться по потенциалу защищаемого сооружения (преобразователи потенциостаты) или по току защиты (преобразователи гальваностаты).

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА В ОБЛАСТИ ПЕРЕХОДОВ «ГРУНТ - ВОЗДУХ» | Латыпов

Некоторые причины снижения безопасности эксплуатации футерованных и пластиковых нефтепроводов/ Р. М. Абдуллин, Р. Ж. Ахияров, А. С. Тюсенков, О. Р. Латыпов, А. Б. Лаптев, Д. Е. Бугай // Энергоэффективность. Проблемы и решения: материалы VIII Рос. энергетич. форума. Уфа, 2008. С. 143-145.

Кеше Г. Е. Коррозия металлов. Физико-химические принципы и актуальные проблемы: учеб. пособие. М.: Металлургия, 1984. 400 с.

Латыпов О. Р. Повышение безопасности эксплуатации технологических объектов водооборотных систем нефтехимических предприятий // Промышленная безопасность на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах: материалы V науч.-практ. конф. Уфа, 2011. С. 99-101.

Защита нефтесборных трубопроводов от коррозии в пластовой воде/ А. А. Сатаев, Р. М. Абдуллин, О. Р. Латыпов, Д. Е. Бугай//Материалы 59-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, 2008. С. 145-146.

Шарафутдинов Л. М., Латыпов О. Р. Снижение скорости коррозии металла в промышленной атмосфере нефтеперерабатывающих предприятий//Материалы 66-й науч. -техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. Уфа, 2015. Т.1. С. 299.

Черепашкин С. Е., Латыпов О. Р., Кравцов В. В. Методы коррозионных исследований: учеб. пособие. Уфа: РИЦ УГНТУ, 2014. 86 с.

Черепашкин С. Е., Латыпов О. Р. Физико-химические методы защиты от коррозии. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. 28 с.

Потенциостат «757 VACOMPUTRACE» для электрохимических исследований коррозионных процессов/ Р. М. Бакирова, О. Р. Латыпов, А. Б. Лаптев, Д. Е. Бугай//Материалы 57-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, 2006. С. 148.

Повышение безопасности эксплуатации трубопроводов нефтегазовых промыслов в условиях воздействия сульфатвосстанавливающих бактерий/ О. А. Николаев, Р. Ж. Ахияров, И. Г. Ибрагимов, О. Р. Латыпов, А. Б. Лаптев, Д. Е. Бугай // Актуальные вопросы нефтегазовой отрасли в области добычи и трубопроводного транспорта углеводородного сырья: материалы науч.-техн. семинара. Уфа, 2009. С. 22-23.

Латыпов О. Р., Бугай Д. Е., Рябухина В. Н. Влияние компонентов пластовой воды на скорость коррозии нефтепромыслового оборудования // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. Вып. 1 (103). С. 22-33. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2495

Снижение скорости коррозии стали 20 методом электроактивации коррозионной среды/ Д. А. Гулин, Д. В. Кононов, О. Р. Латыпов, А. Б. Лаптев//Материалы 62-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, 2011. С. 146.

Определение сроков консервации трубопровода в период его вывода из эксплуатации с помощью специально разработанного ингибитора-консерванта/ А. Е. Спивак, О. Р. Латыпов, А. Б. Лаптев, Д. Е. Бугай // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: материалы междунар. науч.-практ. конф. Уфа, 2012. С. 390-391.

Тюсенков А. С., Латыпов О. Р., Бугай Д. Е. Влияние электростатических зарядов на коррозию фланцевых соединений футерованных промысловых трубопроводов // Трубопроводный транспорт - 2009: материалы V междунар. учеб.-науч.-практ. конф. Уфа, 2009. С. 332-334.

Латыпов О. Р., Бугай Д. Е. Воздействие электрического тока на электрохимические параметры водных сред // Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук: материалы науч.-техн. конф. Уфа, 2012. Вып. 6. С. 97-99.

Шорохова А. А., Латыпов О. Р., Бугай Д. Е. Предотвращение возгорания пирофорных продуктов коррозии в магистральных трубопроводах//Материалы 63-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, 2012. Кн. 1. С. 228.

Мингазова К. Ш., Латыпов О. Р. Разработка консерванта для защиты оборудования и трубопроводов от коррозии в период строительства// Материалы 63-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, 2012. Кн. 1. С. 232.

Мустафин Ф. Р., Латыпов О. Р. Защита изолированного участка трубопровода катодной защитой с использованием GSM-телеметрии// материалы 64-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, 2013. Кн. 1. С. 223.

Латыпов О. Р., Гриднева Н. К., Бугай Д. Е. Применение поляризации поверхности металла для снижения скорости его коррозии // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: материалы междунар. науч.-практ. конф. Уфа, 2014. С. 297-299.

Саматов М. И., Латыпов О. Р. Повышение эффективности электрохимической защиты газопроводов от коррозии, путем исключения контуров заземлений//Материалы 65-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. Уфа, 2014. Кн.1. С. 234-235.

Васильева Н. Н., Латыпов О. Р., Бугай Д. Е. Защита от коррозии нефтепромыслового оборудования методом поляризации металлической поверхности//Материалы 65-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. Уфа, 2014. Кн.1. С. 237-238.

Гриднева Н. К., Латыпов О. Р., Захаров Л. А. Окислительно-восстановительные коррозионные процессы на металлической поверхности //Материалы 65-й науч. -техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. Уфа, 2014. Кн.1. С. 243.

Латыпов О. Р. Исследование влияния электрокинетического потенциала стали на ее скорость коррозии. Научное обозрение физико-математических и технических наук в XXI веке: материалы XIV междунар. науч.-практ. конф.//Prospero: науч. журн. 2015. Вып. 2 (14). С. 46-48.

Латыпов О. Р. Расчет электрохимической защиты от коррозии нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования: учеб.-методич. пособие к практическим занятиям по дисциплине «Коррозия и защита нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования». Уфа: УГНТУ, 2012. 32 с.

Предупреждение накопления электростатического заряда на поверхности нефтепромыслового оборудования/ О. Р. Латыпов, Д. Р. Латыпова, Д. Е. Бугай, В. Н. Рябухина // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. Вып. 3 (105). С. 25-34. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/4471

Латыпов О. Р. Лабораторный практикум по дисциплине «Коррозия и защита нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования». Уфа: УГНТУ, 2011. 44 с.

Разработка методов исследования электрокинетических явлений на поверхности металлов/ О. Р. Латыпов, В. Н. Рябухина, Д. Е. Бугай, И. Г. Ибрагимов // Проблемы и методы обеспечения надежности и безопасности систем транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: материалы междунар. науч.-практ. конф. Уфа, 2015. С. 452-453.

Латыпов О. Р., Бугай Д. Е., Рябухина В. Н. Защита нефтегазового оборудования от коррозии методом поляризации // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2015. Вып. 3 (101). С. 155-164. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2010

Латыпов О. Р. Лабораторный практикум по дисциплине «Проектирование антикоррозионной защиты». Уфа: Изд-во УГНТУ, 2011. 16 c.

Латыпов О. Р., Боев Е. В., Бугай Д. Е. Снижение скорости коррозии нефтегазового оборудования методом поляризации поверхности // Бутлеровские сообщения. 2015. Т. 43. Вып. 7. С.127-134.

Latypov O. R., Bugai D. E., Boev E. V. Method of Controlling Electrochemical Parameters of Oil Industry Processing Liquids // Chemical and Petroleum Engineering. July 2015, Volume 51, Edit. 3. P. 283-285.

Латыпов О. Р., Бугай Д. Е., Боев Е. В. Метод управления электрохимическими параметрами технологических жидкостей нефтепромыслов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2015. № 4. С. 42-44.

Исламнуров Р. Р., Латыпов О. Р. Катодная защита резервуарного парка для хранения нефтепродуктов от коррозии: материалы 66-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. Уфа, 2015. Кн.1. С. 259-260.

Сажэнь Цимугэ, Латыпов О. Р. Катодная защита магистрального нефтепровода в кислых грунтах//Материалы 66-й науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ. Уфа, 2015. Кн.1. С. 284.

Защита трубопроводов от коррозии и ингибитор коррозии

При проектировании трубопроводов необходимо учесть негативные факторы внешней среды, в которую будет помещен трубопровод, а также разработать методы защиты трубопроводов от коррозии. Защита трубопроводов от коррозии бывает направлена на защиту внешней поверхности трубопровода и внутренней поверхности. В зависимости от типа трубопровода (подземный, наземный, подводный или надземный) коррозию внешней поверхности трубопроводов разделяют на два глобальных типа: подземная коррозия и атмосферная.

Защита трубопроводов от коррозии внешней поверхности, вне зависимости от их типов, должна обеспечивать и сохранять бесперебойную и безаварийную работу трубопровода, на протяжении всего срока эксплуатации. Основным нормативным документом по определению степени защиты от коррозии трубопроводов является ГОСТ 25812—83, а также другие нормативные документы, утвержденные в установленном порядке.

Защита трубопроводов от коррозии должна нести комплексный характер, вне зависимости от района прокладки трубопровода и коррозийной агрессивности грунта. В данном случае эффективными методами защиты трубопроводов будут являться средства электрохимической защиты и специальными защитными покрытиями от коррозии. В зависимости от места прокладки трубопровода используют разные виды защитных покрытий – усиленные и нормальные. Усиленные защитные покрытия применяются в тех местах прокладки трубопровода, где почва наиболее агрессивна.

Защита трубопроводов от коррозии атмосферной должна осуществляться с помощью специальных металлических, лакокрасочных и эмалевых покрытий, а также, консистентных смазок.

Однако, наибольший ущерб целостности трубопроводных систем наносит коррозия внутренних поверхностей труб, которые находятся в непосредственном контакте с агрессивными перекачиваемыми жидкостями. Для защиты трубопроводов систем нефтесбора, транспорта нефти и ППД от коррозии наиболее технологически простым, экономически приемлемым решением является использование ингибиторов коррозии. При всем разнообразии средств и методов защиты от коррозии трубопроводов, закладываемых на стадии проектирования, на стадии эксплуатации, каждое предприятие руководствуется как технологическими соображениями, так и экономическими показателями. Очень важную роль, играет показатель соотношения цена/качество. В этом случае, продукция АО «НАПОР» отвечает вышеперечисленным требованиям.

Одним из основных направлений деятельности АО «НАПОР» является создание и производство реагентов для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и биоповреждений. Защита трубопроводов от коррозии осуществляется посредством применения химических методов, обладающих наибольшим экономическим эффектом и не требующих больших капитальных вложений, а также сложного технологического оборудования. Сейчас реагенты АО "НАПОР" применяются в 12 нефтедобывающих регионах России и СНГ.

В качестве средств защиты трубопроводов от коррозии АО «НАПОР» предлагает реагенты, собственного производства, а именно: ингибитор коррозии, деэмульгаторы – ингибиторы коррозии, бактерициды, ингибиторы коррозии – бактерициды, ингибиторы кислотной коррозии, ингибитор солеотложения, нейтрализатор сероводорода и др.

Ингибитор коррозии (согласно стандарту ISO 8044-1986) - это химическое соединение, присутствие которого в коррозионной системе в достаточной концентрации, уменьшает скорость коррозии без значительного изменения концентрации какого-либо коррозионного реагента.

Ингибитор коррозии может подразделяться по механизму своего действия (анодные, катодные, смешанные), по химической природе (органические, неорганические), по физико-химическим свойствам (твердые, жидкие, летучие), по свойствам среды применения (для щелочной среды, для кислой среды, для нейтральной среды).

Защитная эффективность ингибиторов коррозии связана с возможностью изменения состояния корродирующей поверхности путем взаимодействия молекул ингибитора коррозии с анодными и/или катодными участками поверхности, а также адсорбции реагента на поверхности металла. Отличительная особенность ингибиторов коррозии от других покрытий в том, что образующиеся на поверхности металла слои ингибитора значительно тоньше. Ингибитор коррозии оказывает действие либо посредством уменьшения площади активной поверхности, либо через изменение энергии активации процесса коррозии.

К ингибиторам коррозии, производства АО «НАПОР», относятся: Амфикор-Н, Альпан, СНПХ-6302, СНПХ-6301, СНПХ-1003, СНПХ-1004, НАПОР-1007, НАПОР-1010, НАПОР-1012, НАПОР-1014.

Каждый, из перечисленных, ингибиторов коррозии предназначен для защиты нефтепромыслового оборудования в средах, содержащих повышенное количество того или иного агрессивного компонента. Так, при использовании нефтепромыслового оборудования в высокоминерализированной среде с содержанием углекислоты, сероводорода, и повышенным содержанием кислорода, рекомендуется использование ингибиторов коррозии Амфикор-Н, Альпан.

В минерализованных средах при наличии в них углекислого газа (СО2), сероводорода (H2S) обеспечивают надежную защиту оборудования — СНПХ-1003, СНПХ-1004, НАПОР-1007, СНПХ-6302, СНПХ-6301, Амфикор-Н.

В условиях, отягощенных микробиологической коррозией, великолепные результаты достигаются применением ингибиторов коррозии – бактерицидов СНПХ-1003, СНПХ-1004, НАПОР-1007, НАПОР-1010 и НАПОР-1012.

Для предупреждения образования отложений неорганических солей в призабойной зоне пласта, на стенках подземного оборудования скважин, в наземных коммуникациях системы сбора и подготовки нефти и газа применяется ингибитор солеотложений НАПОР-ИСО-1.

Наиболее приемлемым методом очистки углеводородного сырья от сероводорода и легких меркаптанов на месторождениях нефти, содержащих сероводород, является вариант химической нейтрализации реагентами - НАПОР-НС-02, НАПОР-НС-03. 

Ингибитор коррозии НАПОР-1010 применяется для защиты оборудования, используемого в средах, содержащих двуокись углерода. Более подробно ознакомиться с характеристиками и свойствами ингибиторов коррозии производства АО «НАПОР», можно в разделе о продукции компании.

Статья: 💦 Защита магистральных трубопроводов от коррозии продлевает их срок службы от

Защита магистральных трубопроводов от коррозии является очень важным моментом при строительстве систем водоснабжения, газоснабжения и других трубопроводов, поскольку от ее эффективности напрямую зависит срок эксплуатации данных систем, так же как и от систем водоочистки. Коррозия металлических материалов — это, наверное, самая главная причина возникновения перебоев и аварий на магистральных трубопроводах. Как свидетельствует статистика, отсутствие защиты от коррозии является причиной почти 25 процентов аварий.

Защиту магистральных трубопроводов от почвенной коррозии можно осуществлять посредством нанесения на их наружные поверхности защитного изоляционного покрытия. Также хорошо помогает катодная защита. Первый способ — это пассивная защита, а второй — активная. Во втором случае происходит прямое воздействие на протекание кинетических электрохимических реакций для изменения потенциала трубопровод-почва, а также снизить скорость протекания реакции.

Решения BWT для удаления известковых отложений:

Согласно национальному стандарту, защита магистральных трубопроводов от коррозии должна полностью соответствовать определенным требованиям и обладать:

  • высокой химической стойкостью к воздействию агрессивных почвенных электролитов;
  • к материалу самих труб она должна быть абсолютно нейтральной;
  • механической прочностью, чтобы не получить повреждения во время производства при монтаже магистрального трубопровода и последующей засыпке;
  • высокой степенью адгезии, чтобы получилось прочное сцепление с поверхностью трубопровода;
  • бактериологической и термической устойчивостью;
  • водонепроницаемостью;
  • долговечностью и экономичностью;
  • высокими диэлектрическими свойствами.

Кроме того, защита магистральных трубопроводов от коррозии для обеспечения умягчения воды должна обладать еще одним важным качеством — обеспечивать полную электрохимическую нейтральность изоляции в условиях катодной поляризации. Следует отметить, что всеми этими данными обладают изоляционные материалы, выполненные на перолатумной и битумной основе, а также пленочные полярные материалы. При использовании защитного покрытия на битумной основе чаще всего битумно-резиновые материалы. Несколько реже используются битумно-минеральные и битумно-полимерные. К тому же для качественной защиты от коррозии магистральных трубопроводов можно применять импортные мягкие изоляционные ленты, в основе которых лежит термосветостабилизированный полиэтилен, дополнительно имеющий каучуковый подслой.

В зависимости от условий прокладки магистрального трубопровода и его дальнейшей эксплуатации, защиту от коррозии можно использовать двух типов — нормальную и усиленную. Усиленную защиту от коррозии следует применять в следующих случаях:

  • если диаметр трубопровода составляет 820 миллиметров и более;
  • при прокладке в засоленных почвах;
  • на болотистых, поливных и черноземных, заболоченных почвах, а также в тех местах, где предполагается обводнение или присутствуют оросительные системы;
  • в поймах рек и на подводных переходах, на переходах через автомобильные магистрали и железнодорожные пути;
  • если трубопровод проходит рядом со свалкой шлака и мусора, вблизи бытовых или промышленных стоков;
  • в местах блуждающих токов и недалеко от источников постоянного тока;
  • если температура транспортируемых веществ превышает 30 градусов.
  • при прохождении магистрального трубопровода по территории насосных, газораспределительных и компрессорных станций, установок комплексной подготовки и обработки и подготовки нефти и газа;
  • в местах пересечения с другими магистральными трубопроводами (на 350 метров в обе стороны, считая от места пересечения).

В остальных случаях в системах водоочистки и водоподготовки применяется нормальная защита магистральных трубопроводов от коррозии.

Многолетний опыт прокладки различных трубопроводов свидетельствует, что наиболее эффективной в плане защиты труб от коррозии является заводская изоляция. И если применять при укладке метод горизонтально-направленного бурения, то такая защита абсолютно не повреждается. Более того, глубина пролегания трубопровода (которая существенно глубже, чем при традиционной прокладке) гарантирует защиту от внешних воздействий, а специальный раствор обеспечивает защиту труб от коррозии.

Комплексное решение ИПЦ для защиты трубопроводов от коррозии

ООО «Инженерно-производственный центр» предлагает для увеличения срока эксплуатации всех видов технологических трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды, такие как нефть и нефтепродукты, газ, промышленные и сточные воды, применять комплексный подход к противокоррозионной защите.

Под комплексной защитой специалисты компании понимают полную защиту стальных труб и элементов трубопровода от коррозии с помощью внутренних антикоррозионных покрытий и наружной изоляции, втулок или наконечников защиты сварного соединения, а также защиту трубопроводов от воздействия электрохимической коррозии.

Данное решение позволяет обеспечить максимальную защиту трубопроводов от коррозии и продлить срок их эксплуатации, что подтверждает практика его применения в ряде нефтедобывающих компаний России и ближнего зарубежья.

Внутренние и наружные покрытия обеспечивают защиту трубопроводов от коррозии, однако «слабым» местом остаётся сварное соединение. Для защиты зоны сварных соединений стальной трубы с внутренним покрытием ООО «ИПЦ» предлагает применять втулки защиты сварного шва. Диаметр втулок составляет от 50 до 700 мм, они могут использоваться при температуре до 250 °С.

В рамках совершенствования технологии защиты сварных соединений при помощи втулок специалисты ООО «ИПЦ» разработали метод защиты зоны сварного шва трубопровода с применением наконечников из высоколегированной коррозионностойкой стали. Данная технология предназначена для труб диаметром до 325 мм и случаев, требующих сохранения проходного сечения трубопровода.

Наконечник устанавливается на конец трубопровода усилием гидропресса в радиальном направлении. Предусмотренные на наконечнике резиновые уплотнения защищают сварное соединение от проникновения агрессивной среды. Соединение труб при этом производится посредством общепринятой технологии сварки двухслойных сталей, корневой шов варится электродами для коррозионностойких сталей, а концы трубы — электродами для углеродистых низколегированных сталей.

Также необходимо защитить внутреннюю и наружную поверхность деталей трубопроводов. ООО «ИПЦ» оказывает комплекс услуг по изготовлению фасонных деталей трубопроводов и крановых узлов с внутренней и наружной антикоррозионной защитой. Изготавливаются детали диаметром до 500 мм, для защиты сварного шва предлагается установка защитных втулок или наконечников из коррозионностойкой стали.

Вышеперечисленные способы призваны защищать трубопровод от химической и электрохимической коррозии. Однако в процесс коррозии трубопроводов вносит свой вклад и электрическая коррозия, возникающая при воздействии на трубопровод электрического тока

Согласно ГОСТ 9.602-2016 «Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии», для повышения эффективности электрохимической защиты и ограничения опасного влияния на соседние металлические сооружения, а также электрического секционирования трубопроводов, проходящих в зонах воздействия блуждающих токов, необходимо предусматривать электроизолирующие вставки (ЭВ).

Электроизолирующие вставки типа НЭМС, предлагаемые ООО «ИПЦ», предназначены для трубопроводов диаметром до 500 мм и могут использоваться при давлении до 40 МПа. Вставки выполняются с наружной и внутренней антикоррозионной защитой и комплектуются искроразрядниками.

Электроизолирующие вставки производства ООО «ИПЦ» отличаются высокой надёжностью, выдерживают большие механические нагрузки не только от избыточного внутреннего давления, но и нагрузки на кручение, изгиб, сжатие и растяжение. Срок эксплуатации не ниже срока эксплуатации трубопровода.

Преимущества НЭМС
• Выдерживают большие механические нагрузки (категория «А» по классификации ПАО «Газпром»).
• Выдерживают высокие рабочие давления (до 400 атм.).
• Срок эксплуатации соответствует сроку службы трубопровода.
• Не требуют обслуживания, монтируются любым видом сварки.
• Можно эксплуатировать в любых климатических условиях.
• Устанавливаются на всех категориях трубопроводов.
• Устанавливаются в любом месте трубопровода.
• Возможность как горизонтальной, так и вертикальной установки. Не требуют применения дополнительных опор.

Таким образом, продление срока службы и эффективная защита технологических трубопроводов, транспортирующих различные агрессивные среды, достигаются в результате применения комплексного подхода, который ООО «ИПЦ» предлагает в качестве готового решения для своих партнёров. Данный подход нашел поддержку со стороны крупных нефтегазовых компаний, что подтверждается их положительными отзывами о работе ООО «ИПЦ».


На правах рекламы

www.ipc-bugulma.соm
e-mail: [email protected] ipc-bugulma.ru,
[email protected]
Тел.: +7 800 551 59 55
423233, Республика Татарстан,
г. Бугульма, ул. Гончарова, д.12

Территория Нефтегаз | ПРИМЕНЕНИЕ ПРОТЕКТОРНЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ШЕЛЬФОВЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Разработка шельфовых нефтегазовых месторождений не обходится без использования морских магистральных трубопроводов. Морские трубопроводы проектируются на срок эксплуатации не менее 30 лет, что должно обусловливать надежную и эффективную защиту от коррозии. Повышенная надежность элементов противокоррозионной защиты определяется сложностью и, как следствие, значительными затратами при проведении ремонтных работ. Морские трубопроводы, как правило, не имеют резервных ниток, поэтому при ремонте трубопровода неизбежными являются снижение производительности или полная остановка, при которых владелец несет прямые убытки, связанные с нарушениями темпов поставки добываемых углеводородов. Противокоррозионная защита морских трубопроводов обеспечивается применением защитных покрытий и электрохимической защиты (ЭХЗ). Наиболее распространенным техническим решением обеспечения ЭХЗ, подтвержденным мировой практикой ведущих нефтегазовых компаний, является применение протекторов (в зарубежной терминологии – гальванических анодов).

Ключевые слова: коррозия, электрохимическая защита, браслетные протекторы, протекторный сплав, электрохимические параметры, контроль качества, химический состав, испытания протекторных сплавов.

Авторы:

УДК 620.193:622.69
Н.Н. Глазов, e-mail: [email protected]; ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Москва, Россия).
Д.С. Сирота, ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Москва, Россия).
Д.Н. Запевалов; ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Москва, Россия).
В.Г. Васильев, ООО «РосАнтикор» (Челябинск, Россия).

Защита деталей трубопроводов от коррозии

  • Главная
  • Детали трубопровода: влияние коррозии и методы защиты от нее

Как защитить элементы трубопроводов от влияния коррозии?

 

Коррозия разрушает все виды металлов. На одни она воздействует в большей степени, на другие в меньшей. 

Химический процесс начинается с момента присоединения стальных фланцев и крепежей к трубопроводу.  И он, как правило, не обратим. 

 

Наиболее интенсивно коррозия воздействует на черные металлы:

  • углеродистая сталь,
  • чугун.

Относительно устойчивы к ее влиянию цветные металлы:

  • бронза,
  • алюминий,
  • никель,
  • медь,
  • хром.

Эксперты оценили коррозийную стойкость некоторых металлов в различных средах. Результаты исследования отражены в таблице ниже. 

Вид металла

Влажный воздух, который не содержит соли

Морская вода

Раствор едкого натра

Серная кислота

Соляная кислота

Азотная кислота

холодный

горячий

холодный

горячий

холодный

горячий

холодный

горячий

Углеродистая сталь

2

2

4

4

1

1

1

1

1

1

Нержавейка

4

4

4

4

2

2

2

2

4

2

Алюминий

3

2

1

1

2

1

1

1

3

3

Бронза оловянистая

3

3

3

2

2

1

2

1

1

1

Бронза алюминистая

4

4

3

3

2

1

2

1

1

1

Хром

4

4

4

4

3

3

1

1

4

4

Никель

4

4

4

4

1

1

1

1

1

1

Кадмий

4

4

3

2

1

1

1

1

1

1

Цинк

4

2

1

1

1

1

1

1

1

1

Медь

2

2

4

3

2

1

2

1

1

1

Латунь

2

2

3

2

2

1

2

1

1

1

Свинец

4

3

2

1

4

3

3

2

1

1

Олово

4

4

2

1

1

1

1

1

1

1

Серебро

4

4

4

4

4

3

4

3

2

1

Золото

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

Платина

4

4

4

4

4

4

4

4

4

4

Условные обозначения:

1 – металл разрушается по действием этой среды,

2 – коррозия наступает средними темпами,

3 – материал медленно корродирует,

4 – в данной среде этот металл коррозии не подвержен.

Способы защиты элементов трубопровода от коррозии

Электрохимический и механический

 

Электрохимическая защита достигается, если потенциал материала покрытия изделия выше по отношению к электрохимическому потенциалу защиты.

 

Механическую защиту обеспечивает изоляция материала от внешней среды. Она эффективна только в случае отсутствия каких-либо повреждений защитного покрытия.

Наиболее распространенные виды защитного покрытия трубопроводных креплений

Чаще всего к подобным деталям применяется цинковое покрытие. Оно отлично защищает стальные и чугунные изделия от появления коррозии.

 

После обработки оцинкованные детали трубопровода приобретают ряд преимуществ.

  1. Образование особой пленки. Цинк то природы обладает высокой коррозийной стойкостью. Благодаря этому, он обеспечивает прекрасную защиту от повреждения металла.
  2. Стойкая защита при температуре до + 70°С. Цинковое покрытие сохраняет свои свойства и при более высоких температурах. Но делает это только механически.

Максимально интенсивно коррозийный процесс протекает в местах контакта разнородных металлов. Цинковое покрытие обеспечивает пленочную защиту и не позволяет воздействовать одному сплаву на другой. Его надежность зависит от толщины слоя и метода нанесения.

Катодная защита элементов трубопровода от воздействия коррозии

Она тоже достаточно широко используется во время строительства трубопровода. Применение этого метода наиболее объективно при сооружении подводной или подземной системы.

 

     

Виды катодной защиты

Анод

Представляет собой источник положительно заряженного тока. Как правило, он изготовлен из магния или цинка. Его располагают рядом с трубой и подключают к ней с помощью проволоки.

 

Устройство подает постоянный незначительный электрический заряд. Что позволяет перенаправлять внешние заряды на анод. Таким образом, все разрушительные процессы он принимает на себя.

 

Приложенный ток

Эта система простая и эффективная в борьбе с коррозией. Отрицательный вывод питания аккумулятора или источника подключают к трубе.

 

Он должен быть защищен от внешнего воздействия. Положительная сторона аккумулятора располагается на земле. Ее подключают к аноду.

 

Аккумулятор становится анодом, а труба катодом. Первый принимает на себя электрические потоки и разрушается вместо трубы. 

 

  

 

Такие способы защиты применяются даже на крайнем Севере России

 

Другие способы защиты, применяемые в строительстве промышленных трубопроводов

Приложения

Методы

Компоненты газовых турбин

Распыление

Электролитический катод для медной очистки

Газотермическое напыление

Водоохлаждаемые статоры, используемые в электрических генераторах

Химическое или физическое осаждение паров

Полупроводниковые устройства и жидкие кристаллы

Трафаретная печать

Провал покрытия

Газотермическое напыление

Оборудование обработки полупроводников

Газотермическое напыление

Распыление

Погружение

Химическое или физическое осаждение паров

Щелочно-содержащие среды

Распыление

Погружение

Рулонное покрытие

Высокая температура эрозии-коррозии среды

Газотермическое распыление и предохранительная сварка

 

У нас вы можете купить качественные детали трубопровода по доступным ценам. Наши специалисты ответят на все ваши вопросы. 

Условия поставки

Цена, наличие товара, условия и гарантии

Мы работаем как с юридическими, так и с физическими лицами. Готовы поставить изделия на заказ.

У нас действует накопительная система скидок для постоянных клиентов.

Условия оплаты

Заказ вы можете оплатить 3 способами: наличными, безналичным расчетом, банковской картой.

Отсрочку платежа до 1 месяца предоставляем постоянным и хорошо зарекомендовавшим себя клиентам.

Доставка

Варианты: заказать у нас, воспользоваться услугами транспортной компании, организовать самовывоз.

При любом виде расчета отгружаем товар на следующий день после поступления оплаты.

Приемка и разгрузка товара

Вы должны обеспечить беспрепятственный подъезд нашего транспорта к разгрузочной площадке.

При разгрузке вы получаете пакет документов: накладная, счет-фактура и сертификат качества (по запросу).

Звоните

8-800-775-12-74

Мы ответим на ваш звонок с понедельника
по пятницу в рабочие часы:
9:00 - 18:00 - по Челябинску
07:00 - 16:00 - по Москве

Отправляйте заявку

Пишите нам в любое время.
Специалист свяжется с вами в рабочие часы в течение 20 минут после получения заявки.
Если вы отправили заявку в нерабочее время, то наш специалист свяжется с вами на следующий день.

PHMSA: Связь с заинтересованными сторонами - катодная защита

Краткие сведения:

  • Практически все используемые сегодня трубопроводы для транспортировки опасных жидкостей и природного газа сделаны из стали. Эта сталь - если она не защищена иным образом и не подвергается воздействию кислорода и / или воды - может подвергаться коррозии. Коррозия может привести к образованию небольших отверстий в трубе или потере несущей способности.
  • Коррозия - это электрохимическая реакция металлического материала с окружающей средой.Окружающая среда трубы включает почву, воду, воздух и даже содержимое самой трубы.
  • Во всех электролитах (земля, дождевая вода, речная или морская вода, влага в воздухе или транспортируемом продукте) атомы металлов из трубы переходят в раствор в виде электрически заряженных ионов. Движение ионов вызывает прохождение электрического тока от металлической трубы к электролиту (земле или воде). Этот процесс вызывает потерю металла с металлической поверхности и обычно распознается как ржавчина.
  • Системы катодной защиты (CP) помогают предотвратить коррозию внешней поверхности труб за счет замены нового источника электронов, обычно называемого «жертвенным анодом» или «анодом с подаваемым током». Обе системы работают, передавая постоянный ток в подземный трубопровод с помощью устройств, называемых выпрямителями. Пока ток достаточен, коррозия предотвращается или, по крайней мере, смягчается и контролируется.
  • В большинстве случаев покрытия на внешней стороне трубы используются вместе с CP.Покрытия обладают высокой диэлектрической прочностью, что предотвращает поток электронов к окружающей трубе, тем самым прерывая электрохимическую реакцию металла с окружающей средой.

Где используется катодная защита?

CP защищает подземные трубопроводы, корпуса судов, подземные резервуары, морские платформы и любые другие металлические поверхности, которые могут контактировать с землей или водой. Он не используется для предотвращения атмосферной коррозии или коррозии, которая может возникнуть внутри трубы из-за ее содержимого.В этих случаях используются другие меры защиты от коррозии.

Каковы нормативные требования к катодной защите трубопровода?

  • Газопроводы, проложенные после 31 июля 1971 г., и межгосударственные трубопроводы для опасных жидкостей, проложенные после 31 марта 1970 г., должны иметь соответствующее покрытие и CP. Применяются даты вступления в силу для других категорий трубопроводов.
  • CP требуется на любом трубопроводе, установленном до этих дат, если трубопровод имеет покрытие, или там, где присутствуют области активной коррозии, если трубопровод имеет неизолированное или неэффективное покрытие.
  • Производительность систем CP необходимо регулярно проверять с помощью тестов, проводимых не реже одного раза в год. Записи должны вестись в течение всего срока службы трубопровода.
  • Если в системах CP используются выпрямители, каждый выпрямитель должен проверяться шесть раз в год с максимальным интервалом между проверками в 2 ½ месяца.
  • Каждый трубопровод должен иметь достаточное количество контрольных точек для электрических измерений, чтобы определить соответствие CP. Контрольные точки должны быть показаны на картах системы CP.
  • Операторы должны вести записи или карты своих систем CP. Записи всех испытаний, обследований или проверок, требуемых правилами, должны поддерживаться в рабочем состоянии.
  • Трубопроводы, в которых обнаружен дефект CP, необходимо своевременно ремонтировать (обычно в течение 12–18 месяцев после обнаружения).
  • Более жесткие требования предъявляются к газопроводам, работающим по альтернативной (более высокой) MAOP.
  • Более подробную информацию о нормативных требованиях, касающихся катодной защиты, можно найти в 49 CFR 192, подраздел I и 49 CFR 195, подраздел H.

Дата редакции: 10242017

Все о системах катодной защиты и катодной защиты

Коррозия - основная причина преждевременного разрушения металлических конструкций. Операторы могут продлить срок службы своих объектов и оборудования, установив системы катодной защиты и регулярно их проверяя.

Эти системы используются для предотвращения коррозии в течение многих лет в широком спектре гражданских и промышленных применений.Обычно они устанавливаются во время первоначального строительства, значительного расширения или модернизации.

В этом посте рассматриваются два типа систем катодной защиты, типы защищаемых конструкций и приводится пример CP для предотвращения коррозии трубопроводов. Чтобы получить более подробную информацию, просмотрите обучающее видео ниже или ознакомьтесь с нашими часто задаваемыми вопросами внизу этой страницы.

Существует два типа систем катодной защиты: гальваническая и с наложенным током.

В гальванической системе аноды, подключенные к защищаемой конструкции, имеют естественный потенциал, более отрицательный, чем у самой конструкции.При включении в цепь ток катодной защиты течет от анода (более отрицательный) к конструкции (менее отрицательный).

Гальванические аноды (также называемые расходуемыми анодами) при правильном применении могут защитить подземные стальные, морские, внутренние и промышленные конструкции от коррозии. Для работы им не требуется внешний источник энергии, поэтому их использование ограничено. При правильном применении они могут быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечить долгий срок службы при простоте эксплуатации.

Во многих случаях разность потенциалов между гальваническим / протекторным анодом и стальной конструкцией недостаточна для генерирования тока, достаточного для срабатывания защиты.В этих случаях источник питания (выпрямитель) может генерировать большую разность потенциалов, позволяя протекать большему току к защищаемой конструкции. Это называется системой катодной защиты наложенным током (ICCP).

CP Systems защищает объекты инфраструктуры от коррозии. MATCOR обычно разрабатывает системы для работы в течение 30 лет или дольше. Эти структуры включают:

Инженеры CP могут спроектировать системы для максимального срока службы и простоты замены. MATCOR обычно разрабатывает системы для работы в течение 30 лет или дольше.

Чтобы системы CP были наиболее эффективными и экономичными, они должны быть правильно спроектированы. Проектирование CP - это научная дисциплина, в которой участвуют:

Инженеры-проектировщики, обладающие необходимыми знаниями и знаниями конструкции, подлежащей защите от коррозии, должны выполнять все этапы проектирования системы.

На незащищенном трубопроводе потенциальные отклонения возникают естественным образом. Везде, где вы переходите от незначительного положительного к незначительному отрицательному, будут происходить токи и гальваническая коррозия трубопровода.Если вы примените CP к этому трубопроводу - например, линейный анод MATCOR, который проходит параллельно трубопроводу, - ток от анода отводится на трубопровод, предотвращая коррозию.

Что такое катодная защита?

Катодная защита (CP) - это электрохимический процесс, который замедляет или останавливает токи коррозии путем подачи постоянного тока на металл. При правильном применении CP предотвращает реакцию коррозии, чтобы защитить целостность металлических конструкций.

Как работает катодная защита?

Катодная защита работает путем помещения анода или анодов (внешних устройств) в электролит для создания цепи.Ток течет от анода через электролит к поверхности конструкции. Коррозия перемещается к аноду, чтобы остановить дальнейшую коррозию конструкции.

Какие два типа систем катодной защиты?

Двумя основными типами систем катодной защиты являются гальваническая и с наложенным током.

Что такое анод?

Анод - один из ключевых компонентов системы катодной защиты. Это компонент, из которого будет разряжаться постоянный ток.Это источник электронов в системе CP. Это компонент, более отрицательный по отношению к защищаемой конструкции.

Что такое катод?

Катод - это структура, которая катодно защищена и куда ток течет после разрядки с анода. Это компонент, более положительный по отношению к защищаемой конструкции. Когда катод принимает электроны, он становится поляризованным или более электрически отрицательным.

Что такое электролит?

Электролит для целей катодной защиты - это среда вокруг катода (защищаемой конструкции), которая является достаточно электропроводной, чтобы позволить току течь от анода к катоду.И анод, и катод должны находиться в такой среде, которая позволяет току катодной защиты течь от анода к катоду. В некоторых случаях может быть несколько слоев или типов электролита, через которые может протекать ток.

Какие конструкции обычно требуют катодной защиты?

Некоторые подземные или подводные конструкции требуют или могут выиграть от надлежащего применения катодной защиты. Сюда входят все стальные трубопроводы для нефти и газа, системы водяных трубопроводов из стали и чугуна с шаровидным графитом, днища резервуаров на резервуарах большого диаметра над землей, стояки пожарных гидрантов из ковкого чугуна и анкеры для направляющих тросов опоры HVAC являются примерами конструкций, которые обычно защищаются с помощью CP.Для морских сооружений катодная защита обычно применяется к стальным сваям и стенкам из шпунтовых свай на широком диапазоне морских прибрежных сооружений. Кроме того, корабли и другие крупные суда обычно используют CP. Это некоторые из распространенных приложений CP, но есть и множество других.

Что такое поляризация?

Когда ток катодной защиты течет от анода к защищаемой конструкции (катод в цепи), электрический потенциал конструкции будет сдвигаться более электрически в отрицательную сторону - обычно это измеряется в мВ.Этот сдвиг потенциала называется поляризацией. Величина поляризации является мерой эффективности тока катодной защиты, и как только поляризация становится достаточной, конструкция считается катодно защищенной. Время, необходимое для полной поляризации структуры, может варьироваться в зависимости от структуры и окружающей среды, но в некоторых случаях для полной поляризации структуры могут потребоваться недели.

Что такое деполяризация?

Когда ток катодной защиты перестанет течь от анода к катодно защищаемой структуре, поляризованная структура начнет деполяризоваться.Скорость деполяризации может варьироваться в зависимости от структуры и окружающей среды.

Когда моя конструкция имеет катодную защиту? Каковы критерии катодной защиты?

В соответствии с международными стандартами NACE существует два основных критерия, которые можно использовать для подтверждения того, что конструкция считается катодно защищенной. Первым критерием является поляризация 100 мВ - это довольно простой критерий для применения, поскольку вы измеряете потенциал конструкции без применения какого-либо CP (собственный потенциал), а затем, применяя катодную защиту в течение достаточного периода времени для поляризации, измеряете потенциал снова, и если разность потенциалов больше 100 мВ - это обычно известно как критерий сдвига 100 мВ.Другой критерий - это критерий отключения напряжения 850 мВ. В этом случае нет необходимости в наличии собственного потенциала для использования в качестве базовой линии - этот критерий просто требует, чтобы потенциал структуры был более отрицательным, чем -850 мВ после учета всех источников тока (путем отключения их на некоторое время). мгновенное).

Что такое «Мгновенное отключение»?

Мгновенное выключение - это процесс измерения в момент отключения питания системы CP с подаваемым током.При наличии нескольких источников тока все они должны быть отключены одновременно с помощью синхронизированных прерывателей. Целью отключения всех источников тока является устранение ИК-перепадов в цепи. Поскольку ток (I) течет по кабелю, возникает сопротивление (R), которое ток должен преодолеть - это называется падением напряжения, потому что V = I x R.Пытаясь измерить уровень поляризации, важно исключить ИК-излучение. падения в цепи, которые являются результатом протекания тока, создающего эти IR капли.При мгновенном отключении тока эти показания падения ИК-излучения немедленно уменьшаются до нуля, поскольку ток (I) теперь равен нулю. Это означает, что поляризация, измеряемая сразу после отключения тока, является истинным током поляризации. Выбор времени имеет решающее значение, потому что при отключении тока структура немедленно деполяризуется, и потенциал поляризации начинает уменьшаться. Цель мгновенных показаний отключения поляризации - уловить уровень поляризации при отключении питания и до начала процесса деполяризации.

Какие бывают типы анодов?

Аноды можно разделить на два основных типа анодов - гальванические аноды (часто называемые расходуемыми анодами) и аноды с подаваемым током. Аноды гальванической серии используют естественный перепад напряжения между анодом и структурой для отвода тока от анода к конструкции. Аноды с наложенным током используют внешний источник питания для отвода тока от анода к конструкции.

Что такое гальванический или расходный анод?

Гальванические аноды - это в основном металлические отливки, в которых не используется внешний источник питания для управления током.Они полагаются на естественные разности потенциалов между двумя металлами, чтобы управлять током катодной защиты. Существует три основных типа гальванических анодов. Магний, который является наиболее активным из гальванических анодов и используется в основном в почве. Цинк, который является менее активным металлом, обычно используется в почвах с низким удельным сопротивлением и солоноватой воде. Цинк также является основным металлом при гальванике. И, наконец, алюминий, который в основном используется в морской воде. Обратите внимание, что гальванические аноды часто называют расходными анодами, потому что они расходуются во время реакции CP - это также верно для многих анодов с подаваемым током.Термин «жертвенный» подразумевает отсутствие источника питания и использование анодов, причем эти аноды более активны, чем защищаемая конструкция.

Каковы преимущества гальванической анодной системы?

Гальванические анодные системы обладают двумя основными преимуществами. Для них не требуется источник питания - во многих случаях затраты на обеспечение и установку источника питания могут быть весьма значительными. Они практически не требуют регулярного обслуживания, поскольку отсутствует блок питания.В правильных применениях эти два преимущества делают эти анодные системы рентабельными.

Каковы недостатки гальванических анодных систем?

Ограниченная мощность, с гальваническими анодными системами движущая сила между анодом и структурой ограничена максимумом около 1 В и часто намного меньше, чем движущая сила 1 В. Для более крупных конструкций часто требуется больший ток, чем то, что можно получить с помощью гальванических анодов.
Гальванические аноды с ограниченным сроком службы потребляют относительно большие объемы - несколько кг / ампер в год.Это значительно ограничивает срок службы анода в некоторых приложениях.

Ограниченное управление, гальванические аноды не имеют источника питания, выход которого можно регулировать путем изменения мощности, подаваемой на анод - в системах с гальваническими анодами они работают исключительно на основе сопротивления системы, зависящего от разницы напряжений между анодом и структурой.

Что такое анод с наведенным током?

Аноды с наложенным током предназначены для разряда тока при питании от внешнего источника постоянного тока.Обычно этот внешний источник представляет собой трансформатор / выпрямитель, который преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока. При наличии достаточного количества внешних источников питания анодные системы с подаваемым током могут разрядить достаточный ток для защиты практически любой конструкции независимо от размера или состояния покрытия. Поскольку аноды выбираются не на основе их уровня активности, они могут быть выбраны на основе их текущих характеристик разряда - с каким током они могут справиться. Три наиболее распространенных анода с подаваемым током - это графитовый, высококремнистый чугун и аноды электрокаталитического типа.

Каков ожидаемый срок службы анода?

Существует два основных класса анодов - это те аноды, которые электрохимически реагируют, генерируя электрический ток. В эту группу входят магниевые, цинковые и алюминиевые аноды, а также аноды из графита и чугуна с высоким содержанием кремния. Эти аноды потребляют с определенной скоростью, основанной на генерируемом токе, и их скорость потребления может быть определена в килограммах массы, потребляемой на каждое такое количество ампер-лет работы.Всегда есть соображения по поводу использования анода - вы никогда не сможете полностью израсходовать 100% массы анода - в какой-то момент деградация анода влияет на способность анодов работать. Таким образом, эти электрохимически активные аноды вполне могут рассчитать ожидаемый срок службы анодов.

Существует второй класс анодов - это те аноды, которые являются электрокаталитическими и не являются реагентами, но способствуют электрохимическим реакциям. Эти аноды каталитического типа изготавливаются на основе платины или типа MMO.MMO - это сокращение от смешанного оксида металлов, и это покрытие, состоящее из оксидов металлов иридия (или рутения) и других компонентов. Поскольку эти аноды являются каталитическими, они потребляют не так, как электрохимически активные аноды. У MMO-анодов нет измеримой потери массы, поскольку они не вступают в прямую реакцию с электролитом. Однако у этих каталитических анодов действительно есть свой определяемый срок службы анода, также основанный на ампер-годах эксплуатации.

Что такое анод из смешанного оксида металла (MMO)?

MMO - это покрытие, состоящее из смеси оксидов редкоземельных металлов с иридием или рутением в качестве активного катализатора.Иридий подходит для всех сред CP, в то время как аноды на основе рутения подходят только для морской воды. Точная смесь, используемая в покрытии, может варьироваться от производителя, но ключевым моментом является то, что производитель имеет проверенный рецепт и что его рабочие характеристики, включая срок службы анода, могут быть предсказуемо рассчитаны на основе ускоренных программ испытаний на срок службы. Эти анодные покрытия MMO наносятся на подложку из технически чистого титана Grade I или Grade II. Некоторые из распространенных форм анодов MMO включают проволоку, стержни, трубки, полосы, полосы и листы из ленточной сетки, пластины и диски.

Что такое выпрямитель?

Выпрямитель - это просто источник питания, который преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока. Для большинства систем катодной защиты наложенным током выпрямитель является неотъемлемым компонентом конструкции системы. Выпрямители доступны в широком диапазоне типов корпусов в зависимости от окружающей среды и классификации опасной зоны. Размер выпрямителя рассчитывается исходя из максимальной номинальной мощности постоянного тока - например, 50 В x 50 А означало бы, что выпрямитель способен выдавать мощность 2500 Вт.

Какая правильная проводка постоянного тока для выпрямителя катодной защиты?

Крайне важно, чтобы полярность выхода выпрямителя постоянного тока была правильно установлена ​​до подачи питания на выпрямитель или источник питания. Положительный полюс постоянного тока всегда должен быть подключен к анодной системе, в то время как отрицательный полюс постоянного тока всегда подключается к проводам конструкции, подключенным к конструкции. Повторюсь, анод всегда должен быть подключен к положительной - структуре к отрицательной. Если анод и выводы структуры связаны с противоположной полярностью, ток будет отводиться от конструкции к анодной системе.Это может иметь катастрофические последствия, поскольку это вызовет ускоренную коррозию конструкции - для стали это будет со скоростью 20 фунтов / ампер в год.

Что такое испытательная станция катодной защиты?

Испытательные станции - еще один ключевой компонент в конструкции системы катодной защиты. Эти испытательные станции обычно устанавливаются в стратегически важных местах, чтобы обеспечить доступ для тестирования. Испытательные станции - это общее название, которое может варьироваться от простого вывода от трубы или заглубленной конструкции к испытательной станции, чтобы обеспечить простое электрическое соединение, до очень сложных с датчиками скорости коррозии, купонами переменного и постоянного тока и оборудованием для удаленного сбора данных и мониторинга .

Что такое кабель HMWPE? Что такое кабель HMWPE / Kynar или HMWPE / Halar?

В промышленности катодной защиты аноды часто зарыты в землю или расположены в суровых условиях эксплуатации. Для защиты целостности анодной кабельной системы в промышленности используется кабельная система «прямого захоронения». Наиболее распространенным в США является кабель из высокомолекулярного полиэтилена или HMWPE. Эта изоляция кабеля обычно имеет толщину 110 мил или более и чрезвычайно прочна и ее трудно повредить даже при самом жестком обращении.Для некоторых сильно хлорированных сред обычно используется двойная изоляция с внутренней оболочкой из фторполимера. Обычно используются такие типы, как PVDV (Kynar) и ECTFE (Halar), и они имеют очень похожие характеристики химической стойкости.

Где используется кабель HMWPE / Kynar или HMWPE / Halar с двойной изоляцией?

Кабель прямого заглубления с двойной изоляцией имеет внутренний слой из химически стойкого фторполимера (Kynar или Halar) для обеспечения дополнительной химической стойкости в сильно хлорированной среде.Если соли присутствуют, эти соли могут привести к образованию газообразного хлора, который реагирует с водой с образованием соляной кислоты. Это может серьезно повредить стандартные кабели, и дополнительная химическая защита кабелей с двойной изоляцией настоятельно рекомендуется в областях, где возникают высокие плотности тока в среде, богатой хлоридом, с минимальной подвижностью газа или электролита. Глубокие слои анодного заземления, засоленные почвы, заболоченные участки - все это может создать проблемы для стандартного кабеля, требуя более химически инертной изоляции кабеля.

В чем заключается проблема соединений кабеля с анодом в катодной защите?

Для систем катодной защиты наложенным током критически важно, чтобы в кабельной разводке или каких-либо кабельных соединениях / стыках не было сколов, разрезов или трещин. Это особенно важно для анодных кабелей, подключенных к положительной стороне источника питания. Если какая-либо часть анодной кабельной системы будет нарушена, и медный проводник имеет электрический путь обратно в окружающую среду, тогда медь станет непреднамеренным анодом и начнет очень быстро потреблять, что приведет к обрыву цепи и неработающей системе CP.Таким образом, на анодной стороне очень важно, чтобы все стыки или соединения были полностью водонепроницаемыми и чтобы вся изоляция кабеля была в хорошем состоянии.

Что такое RMU? Как RMU используются в катодной защите?

RMU - это сокращение от Remote Monitoring Unit. При удаленном мониторинге катодной защиты RMU обычно используются для мониторинга и в большинстве случаев управления производительностью выпрямителей в системах катодной защиты с наложенным током. RMU также могут быть применены к испытательным станциям, критическим соединениям и другим приложениям мониторинга.Доступны различные технологии, включая широкополосную, сотовую и спутниковую связь, позволяющие осуществлять мониторинг и управление системой.

Что такое опрос CIS (или CIPS)?

CIS или исследование с близким интервалом, в международном масштабе более известное как CIPS (исследование потенциала с близким интервалом), является распространенным средством проверки надлежащей работы систем катодной защиты вдоль длинных трубопроводов или в сетях трубопроводов станций / заводов. Обследование заключается в снятии возможных показаний по мере того, как бригада проходит по центру заглубленного трубопровода.Эти показания обычно снимаются, когда все влияющие источники тока периодически включаются и выключаются через равные промежутки времени. Таким образом, снимаются показания, фиксирующие потенциал между трубой и электродом сравнения. Регистрируются показания как текущего включенного, так и текущего выключенного цикла. Этот процесс повторяется по всей длине трубопровода. Затем данные включения / выключения анализируются, чтобы подтвердить, что система CP работает правильно и обеспечивает требуемую поляризацию системы.

Что такое «прерывание»?

Прерыватель - это сложный переключатель, который можно использовать для прерывания работы выпрямителя.Используемые сегодня прерыватели автоматически синхронизируются по спутниковому сигналу, что позволяет синхронизировать множество прерывателей с одним и тем же временем, чтобы собранные данные о выключении были точными. Многие новые выпрямители для трубопроводов поставляются со встроенными прерывателями, которые можно запитывать дистанционно для обследований и для тестирования системы CP.

Что такое система с глубоким анодом?

Иногда называемая глубоким анодным колодцем или глубоким анодным заземляющим слоем, глубокая анодная система часто является эффективным средством подачи большого количества тока в землю из одного места с очень небольшой площадью контакта с поверхностью.Обычное буровое оборудование используется для бурения скважины глубиной примерно 200-400 футов и опускания одного или нескольких анодов в скважину перед засыпкой скважины. Аноды расположены достаточно далеко от поверхности, чтобы их можно было считать электрически удаленными от конструкции и, таким образом, они могли пропускать ток в перегруженную подземную среду или распределять ток на многие мили в каждом направлении для изолированных трубопроводов.

Что такое газовая блокировка анода?

Во время электрохимической реакции катодной защиты в процессе реакции образуется газ, который также высвобождает электроны, позволяя току распространяться через электролит.В большинстве сред этот газ может куда-то диффундировать или выходить; однако в тех редких случаях, когда генерируемый газ не может мигрировать от поверхности анода, газ может фактически блокировать поток электронов и подавлять реакцию катодной защиты. Это чаще встречается в системах с глубоким анодом, когда отверстие пробивается с поверхности в землю, а окружающая среда вокруг ствола скважины может быть не очень проницаемой, что приводит к улавливанию газов. В большинстве систем с глубоким анодом используется вентиляционная труба, позволяющая газам выходить наружу и предотвращать закупорку газа.

Что такое вентиляционная труба?

Вентиляционные трубы - это трубы небольшого диаметра, в которых просверлены отверстия или прорезаны щели, которые позволяют газам, образующимся на аноде во время процесса катодной защиты, выходить в сторону от анода. Это может помочь уменьшить скопление газов вокруг анода или концентрацию соляной кислоты с низким pH, которая может образовываться, когда избыток газообразного хлора доступен и не выходит наружу. Эта среда с низким pH может повредить изоляцию кабеля из HMWPE и привести к преждевременному выходу кабеля из строя.

Какова роль засыпки кокса?

Почти все заглубленные аноды имеют ту или иную форму обратной засыпки, которая либо встроена в анодную упаковку, либо поставляется извне для установки. Для анодов с подаваемым током обычно используется засыпка из кокса. Основная роль засыпки кокса заключается в обеспечении однородной среды с низким сопротивлением, в которой анод может легко разряжать ток. Это помогает уменьшить любые проблемы, связанные с плохим контактом с землей скрытого анода, а также увеличивает эффективный размер анода, уменьшая анодную засыпку до сопротивления заземления.

Расходует ли также засыпка кокса, и если да, то сколько?

Углерод сам по себе может действовать как анод с подаваемым током, и когда другой анод с подаваемым током устанавливается в засыпку кокса, часть засыпки кокса будет действовать как продолжение анода с подаваемым током, и в той степени, в которой углерод расходуется, текущее потребление анода, вероятно, уменьшится. Скорость расходования коксовой засыпки и степень положительного влияния, оказываемого на фактический срок службы анода, во многом зависит от конкретной площадки и зависит от таких переменных, как качество коксовой колонны, уплотнение частиц кокса, уровень влажности и форма частиц.По сути, существует два режима проводимости для электронов - это электронная проводимость, при которой электроны текут от анода через кокс, являясь продолжением реального анода, происходит электрохимическая анодная реакция от углерода к окружающей среде. Это приводит к тому, что углерод является реагентом, и происходит ионный перенос, когда ток генерируется на аноде, а затем течет по пути влаги на внешней стороне коксовых частиц, таким образом не вовлекая углерод в качестве первичного реагента и, следовательно, не потребляя.Суть в том, что трудно знать, как будет работать отдельная установка или с какой скоростью будет потребляться засыпка.

Где я могу узнать больше о катодной защите?

Вы всегда можете связаться с MATCOR, однако темы ScienceDirect включают в себя книги и рецензируемые журналы по предмету CP.

Мы ответим на ваш вопрос по электронной почте и разместим его здесь.

Чтобы связаться с нашей командой экспертов по катодной защите для получения дополнительной информации, задать вопрос или получить расценки, нажмите ниже.Мы ответим по телефону или электронной почте в течение 24 часов. Чтобы получить немедленную помощь, позвоните по телефону + 1-215-348-2974.

Защита трубопроводов от коррозии - Cor Pro

Без правильных программ борьбы с коррозией для смягчения последствий коррозии трубопроводы выйдут на предел своей эксплуатационной пригодности раньше, чем ожидалось.

Среди причин, по которым промышленность должна инвестировать в качественную защиту трубопроводов от коррозии, являются:

  • Снижение затрат на ремонт. Трубопровод, подверженный суровым стихиям природы, со временем поддается воздействию коррозионных агентов, и ремонт труб может стоить владельцам больших денег. При использовании трубопроводов, обработанных мощной антикоррозионной защитой, затраты на ремонт снижаются на 200%.
  • Предотвращение сбоев в работе. Сбои в обслуживании из-за повреждения оборудования обязательно приведут к потере дохода. Перерывы в обслуживании можно предотвратить с помощью проверенной компании по борьбе с коррозией.
  • Избежание юридических и экологических проблем. Поврежденные трубопроводы представляют большую угрозу для окружающей среды с возможным загрязнением территории, неизбежным в случае износа трубы из-за коррозии. Надлежащим образом защищенные трубопроводы позволяют избежать всех юридических и экологических проблем.
Методы защиты трубопроводов от коррозии

В зависимости от требований и характера трубопровода на выбор предлагаются различные виды услуг по снижению коррозии.Выбирая наилучшую возможную защиту трубопроводов от коррозии, владельцы трубопроводов могут максимизировать свои инвестиции в защиту своего оборудования и значительно снизить потери.

Некоторые из обычных методов защиты трубопроводов от коррозии:

  1. Катодная защита. Этот тип защиты трубопроводов от коррозии работает за счет размещения электрически заряженных катализаторов вблизи защищаемой зоны. Выпуская электрический ток в сторону от трубопровода, коррозионные агенты, такие как вода, нейтрализуются, предотвращая их попадание на поверхность материала.Этот тип защиты обычно используется для подземных трубопроводов.
  2. Ингибиторы коррозии. Для защиты внутренней части трубы большинство владельцев трубопроводов используют ингибиторы коррозии. Это добавки, добавляемые на входе, где они создают тонкую пленку защиты от агентов, вызывающих ржавчину.
  3. Защитные покрытия. Обычно в виде краски защитные покрытия действуют как первая линия защиты от коррозии и обычно сочетаются с другими услугами по борьбе с коррозией.Защитные покрытия бывают разных составов, чтобы соответствовать широкому спектру материалов и условий.
Скорость: часть приверженности Cor-Pro «Золотому стандарту Cor-Pro»

Cor-Pro Systems обеспечивает беспрецедентное отсутствие отказов в защите от коррозии и своевременные поставки. Мы можем заверить вас, что вы не получите ничего, кроме «Золотого стандарта Cor-Pro», наивысшего сертификата в отрасли защиты от коррозии.

С нашей службой Velocity вы получите готовые проекты защиты от коррозии в считанные часы, а не дни.Кроме того, наши высококвалифицированные сотрудники позаботятся о том, чтобы вы были в курсе наших проектов по мере их реализации.

Получите работающий ингибитор ржавчины от Cor-Pro Systems

Если у вас есть вопросы о наших услугах по применению ингибиторов ржавчины на побережье Мексиканского залива или вы хотите получить индивидуальное предложение для ваших нужд по удалению ржавчины, позвоните в Cor-Pro по телефону 713-896-1091 или отправьте электронное письмо по адресу [email protected] .

5 Методы защиты трубопроводов от коррозии, которые вы должны знать

Трубопроводы критически важны для инфраструктуры в современном мире.Только в Соединенных Штатах протяженность трубопроводов составляет более 2,4 миллиона миль. К сожалению, все эти трубопроводы подвержены коррозии.

Защита трубопроводов от коррозии очень важна, потому что коррозия может сделать воду непригодной для питья. Он также может подвергать окружающую среду воздействию вредных материалов.

Вы ищете способы защитить ваш трубопровод от коррозии? Может быть, у вас уже есть проблема и вам нужна помощь в том, что делать?

Не волнуйтесь, продолжайте читать, чтобы узнать о пяти простых методах борьбы с коррозией в любом трубопроводе.

1. Защита и очистка

Когда вы думаете о методах защиты от коррозии, очистка и защита должны быть в верхней части списка. В сочетании с системой защиты от коррозии Dynaguard регулярная очистка поможет предотвратить коррозию. Это поможет вам избежать необходимости избавляться от коррозии в будущем.

Регулярно очищайте трубопроводы. Обычно это включает очистку скребков и химикаты. В зависимости от серьезности вашей проблемы с коррозией могут использоваться разные инструменты и материалы.

Другая часть ремонта трубопровода - расчистка территории вокруг линии. Трубопроводы будут правильно работать только в том случае, если их путь не прерывается.

На этапе планирования обязательно удалите все корни ближайших деревьев. После этого проверьте область на предмет появления новой растительности, которая может повлиять на трубу. Сохранение чистоты в помещении также облегчит любой необходимый ремонт.

2. Катодная защита

В этом методе борьбы с коррозией используется электрический ток.Это предотвращает усиление коррозии за счет ее нейтрализации.

Катодная защита часто используется для трубопроводов, находящихся под землей или в воде. Если это сделать с новым трубопроводом, это может вообще предотвратить образование коррозии.

3. Ингибиторы коррозии

Еще один вариант методов защиты от коррозии включает ингибиторы коррозии. Этот метод предполагает добавление компаундов в трубопроводы.

Они могут предотвратить коррозию внутри, создавая тонкий слой продукта.

Ингибиторы коррозии - популярный выбор, поскольку они экономичны. Сделав один небольшой шаг, можно предотвратить дорогостоящие проблемы с трубопроводом в будущем, такие как разливы нефти.

4. Покрытия и футеровки

Использование покрытий - один из самых простых способов защитить ваши трубы от коррозии. Покрытия и футеровки можно использовать на трубах, расположенных над или под землей. Их часто используют в сочетании с катодной защитой.

Некоторые материалы, которые используются для защиты ваших трубопроводов, включают эпоксидную смолу и цинк.Иногда также используется уретан.

Эти материалы должны быть правильно нанесены и отверждены, чтобы быть эффективными.

5. Абразивоструйная очистка

Коррозия устраняется абразивно-струйной очисткой с использованием высокопроизводительного станка. Машина бросает определенный материал в трубопровод.

Одним из преимуществ абразивно-струйной обработки является то, что вы можете контролировать и удалять любую текущую коррозию. Его часто используют сначала, а затем проводят еще одну обработку для предотвращения дальнейшей коррозии.

Выберите методы защиты от коррозии

Теперь у вас есть пять способов борьбы с коррозией в ваших трубопроводах.Выполнив эти шаги, вы убедитесь, что ваши трубопроводы не подвержены коррозии и будут безопасны для всех.

Хотите поговорить о вашей конкретной ситуации с профессионалом? Свяжитесь с нами, и мы поможем вам с вашими потребностями.

Что такое катодная защита? Какие плюсы и минусы?

Катодная защита является основным оружием против коррозии, но имеет некоторые дорогостоящие недостатки при попытке защитить более крупные стальные активы.

Для возникновения коррозии должны присутствовать четыре элемента: принимающая площадка, из которой течет ток, место назначения, где ток не течет, среда, способная проводить ток (например, вода, бетон или почва), и металлический путь между хост и целевой сайт.

Электрохимическая коррозия металлов - это процесс, при котором ионы на поверхности металла переносятся на другое вещество (деполяризатор, менее активное вещество или металл). Такими деполяризаторами являются кислород, кислоты или катионы более пассивных металлов.

Для чего используется катодная защита?

Катодная защита часто используется для уменьшения коррозионных повреждений активных металлических поверхностей. Он используется во всем мире для защиты трубопроводов, водоочистных сооружений, надводных и подводных резервуаров для хранения, корпусов судов и лодок, морских производственных платформ, арматурных стержней в бетонных конструкциях и опорах и т. Д.

Катодная система часто используется для защиты стали от коррозии. Коррозия возникает, когда два разнородных металла погружаются в электролитическое вещество, такое как вода, почва или бетон. Этот тип металлического проводящего пути между двумя разнородными металлами обеспечивает путь, по которому свободные электроны перемещаются от более активного металла (анода) к менее активному металлу (катоду). Если свободные электроны с анода не достигают активных центров катода до поступления кислорода, ионы в активных центрах могут затем рекомбинировать с образованием гидроксида железа, т.е.е. ржавчина.


Трубопровод с катодной защитой

Как работает катодная защита?

По сути, катодная защита соединяет основной металл, подверженный риску (сталь), с жертвенным металлом, который подвергается коррозии вместо основного металла. Метод обеспечения катодной защиты стали сохраняет металл, обеспечивая высокоактивный металл, который может действовать как анод и обеспечивать свободные электроны. Вводя эти свободные электроны, активный металл жертвует своими ионами и предохраняет менее активную сталь от коррозии.

Типы катодной защиты.

Существует два основных типа катодной защиты:

  1. Гальванический
  2. Катодная защита с постоянным током.

Гальванический

Гальваническая защита заключается в нанесении на сталь защитного цинкового покрытия для предотвращения коррозии. Цинк корродирует вместо герметизированной стали. Эти системы имеют ограниченный срок службы. Жертвенный анод, защищающий лежащий под ним металл, со временем будет разрушаться.До тех пор, пока жертвенный анод не перестанет обеспечивать защиту.

Катодная защита наложенным током

Системы катодной защиты с наложенным током состоят из анодов, которые подключены к источнику питания, который обеспечивает постоянный источник электрического тока. В методе защиты с протекторным анодом для «жертвоприношения» ионов используется металл, более активный, чем основной металл. Эти «расходуемые аноды» (обычные сплавы, такие как магний, алюминий или цинк) имеют более сильный электрохимический потенциал.Этот метод часто может обеспечить гораздо более длительную защиту, чем жертвенный анод. Анод питается от неограниченного источника питания.

Недостатки катодной защиты.

Катодная защита используется в течение многих лет для защиты конструкций, которые подвергаются длительному воздействию агрессивных сред. Но сама установка катодной защиты может быть дорогостоящей. Конкретные детали того, как строятся конструкции, также могут добавить сложности. Итак, стоимость катодной защиты.Помимо этой стоимости, система также требует регулярного обслуживания, включая периодический визуальный осмотр. В случае катодной защиты наложенным током также существуют текущие расходы на электроэнергию. В частности, расходные аноды имеют ограниченное количество доступных в настоящее время, они подвержены быстрой коррозии. Это означает, что у них ограниченная продолжительность жизни.

Эта защита плохо работает на больших металлических поверхностях, не имеющих барьерного покрытия. Ключевым примером является днище больших сварных резервуаров.Причина в том, что даже для хорошо спроектированной катодной системы практически невозможно поддерживать надлежащее напряжение на длинном неизолированном металлическом участке. Это происходит из-за естественного падения напряжения при протекании тока, и ток обязательно будет течь, когда поверхность соприкасается с землей и не изолирована. Хотя катодная защита может отлично работать на трубопроводах с эпоксидным барьерным покрытием, она имеет серьезные ограничения для поверхностей без покрытия. Специалисты считают катодную защиту второстепенной по сравнению с барьерным покрытием.


Испытательные панели с покрытием EonCoat Weldable Coating при сварке. Без повреждения покрытия.

Лучшее решение.

EonCoat - лучшее решение, чем катодная защита. После того, как вы нанесете покрытие на актив, его практически не потребуется обслуживать, и теперь с нашим покрытием EonCoat Weldable Coating. Днища резервуаров теперь имеют еще одну возможность защиты от коррозии. Катодная защита работает, но имеет свои ограничения. Эти ограничения преодолеваются с EonCoat.

Контроль коррозии и обследование глубоководных трубопроводов (бумага)

Введение

Контроль внешней коррозии морских трубопроводов на протяжении многих лет осуществляется с помощью покрытий труб, дополненных гальванической катодной защитой в виде анодных браслетов из цинка или алюминия.Эта базовая методика одинаково хорошо работает как на глубокой воде, так и на мелководье. Однако существуют некоторые очень важные различия в способах работы систем контроля коррозии на большой глубине и на мелководье. Существуют также другие очевидные различия в способах строительства и монтажа трубопроводов, которые влияют на стратегию контроля коррозии, и именно эти различия будут устранены.

Глубоководная среда

Чтобы понять, как механизмы коррозии меняются на большой глубине, необходимо понять, чем глубоководная среда отличается от мелководья.Существует распространенное заблуждение, что сталь не подвержена коррозии на очень большой глубине. «Посмотрите на« Титаник », эта чертова штука как новенькая и стоит там уже сто лет». Все мы когда-то слышали об этом, на самом деле «Титаник» - это разваливающиеся обломки, коррозия в конечном итоге уничтожит все следы корабля, но начальная атака идет на гальванические пары, как и на незащищенный трубопровод. Верно, что на глубокой воде скорость коррозии меньше, но она далека от нуля.

Температура - По мере того, как глубина воды увеличивается, температура уменьшается, это снижение температуры влияет на способность образовывать известковые отложения. Известковые отложения являются результатом процесса поляризации катодной защиты. Эти отложения имеют решающее значение в процессе катодной защиты, поскольку они действуют как необработанные системы покрытия для уменьшения тока, необходимого от анодов, таким образом, можно обеспечить катодную защиту на очень долгий срок службы с относительно небольшими анодами.При низкой температуре отложения образуются намного медленнее, а при образовании обычно менее плотны, чем отложения, образовавшиеся в аналогичных условиях на мелководье. Это замедленное образование требует более высоких уровней тока катодной защиты для поддержания антикоррозионной защиты (поддерживаемой плотности тока), и, следовательно, требуется больше анодов.

Электропроводность - Электропроводность морской воды увеличивается с повышением температуры, поэтому на глубине электропроводность ниже.Это означает, что величина тока катодной защиты, которую можно ожидать от обычного анода, будет намного ниже на большой глубине, чем на мелководье. Итак, перед нами дилемма: требуется больше тока, меньше доступно, поэтому нам нужно больше анодов или анодов другой формы.

Покрытия для труб - Как упоминалось ранее, покрытия являются основным средством защиты от внешней коррозии. Покрытия работают просто путем создания барьера для диффузии кислорода между сталью и морской водой.Таким образом, покрытия уменьшают площадь поверхности незащищенной стали более чем на 90%. Из предыдущего абзаца можно понять важность глубоководных покрытий. Большинство новых трубопроводов защищено эпоксидным покрытием, склеенным плавлением (FBE). Эти покрытия трубопроводов одинаково хорошо работают как на глубокой, так и на мелководье, но подвержены механическим повреждениям во время укладки труб. При разработке проекта контроля коррозии необходимо будет определить коэффициент разрушения покрытия, это должно быть сделано с умом.Ни в одном из руководящих указаний по проектированию не дается хороших рекомендаций по количеству используемых материалов, и наиболее подходящее количество будет варьироваться в зависимости от типа покрытия и метода установки трубопровода. Безопасное число для использования - это 2-3% начального повреждения покрытия и 5% по истечении 20 лет, помимо этого было бы разумно допустить дополнительное окончательное разрушение покрытия на 1% в год. Это пессимистичный показатель, результаты обследования трубопроводов на старых линиях обычно показывают, что покрытия очень хорошо держатся, а дополнительная катодная защита, по-видимому, улучшает долговременную целостность покрытий за счет устранения коррозионных подрезов.

Покрытия с термическим напылением - Использование напыленных металлических покрытий (алюминия и цинка) набирает популярность в подводных морских установках, включая некоторые трубопроводы. Это покрытие предлагает преимущества низкой стоимости с отличной защитой от коррозии в широком диапазоне температур и условий. Хотя покрытия TS действительно обеспечивают определенную катодную защиту, они по-прежнему требуют дополнительных анодов, но их количество может быть значительно уменьшено. Эти покрытия все еще находятся в стадии разработки для широкого применения в трубопроводах, но ожидается дальнейший прогресс.

Катодная защита - Как обсуждалось ранее, требования к катодной защите действительно варьируются от мелководья до глубокой воды, при проектировании системы катодной защиты для глубоководного трубопровода необходимо учитывать следующие моменты.

Химический состав анодов - Исторически цинк был предпочтительным материалом для морских трубопроводов. Материал был дешевым, его легко было лить из-за его относительно низкой температуры плавления, а также его легко было сплавить. Материал также может работать как в морской воде, так и в донных отложениях.Некоторые операторы по-прежнему отдают предпочтение цинку. В середине семидесятых использование алюминиевых анодов, активированных индием, стало нормой. Алюминиевые аноды были легче, работали более эффективно и также могли работать в донных отложениях. Алюминий на платформах также использовался на стояках, в основном из-за экономии веса, и, таким образом, высокий спрос на алюминиевые аноды сделал цену очень конкурентоспособной. Использование алюминия, активированного индием, снова вышло на глубоководный рынок из-за цены и веса. В начале 90-х годов на этих анодах, работающих в холодной воде (+/- 4 ° C), наблюдались некоторые проблемы с активацией, было обнаружено, что регулировка химического состава для сужения диапазонов критических элементов устранила проблему.Скорректированный химический состав, широко используемый в Мексиканском заливе, показан ниже (Таблица 1).

Таблица 1.

Модификация химического состава анода для систем холодной воды

Элемент Типичный состав Состав холодной воды
Железо (Fe) 0,10% макс. 0,07% макс.
Цинк (Zn) 2,8 - 7,0% 4,75 - 5,25%
Медь (Cu) 0.006% макс 0,005% макс.
Кремний (Si) 0,20% макс. 0,10% макс.
Индий (дюйм) 0,01 - 0,03% 0,015% - 0,025%
Кадмий (Cd) Не указано 0,002% макс.
Другое (каждый) 0,02% макс. 0,02% макс.
Алюминий (Al) остаток остаток

Проверка анода - Мы установили, что химический состав анода имеет решающее значение.При закупке анодов очень важно убедиться, что аноды проходят электрохимические испытания при ожидаемой температуре эксплуатации, а не в морской воде. Также важно внимательно следить за химическим составом анодов. Чтобы помочь в этом начинании, следует использовать квалифицированного инспектора для наблюдения за производством анодов, ОЖИДАЙТЕ, что вы ПРОВЕРИТЕ. У NACE International есть отличное руководство по электрохимическим испытаниям анодов TM190-98.

Плотность тока - Величина тока катодной защиты, необходимая для достижения оптимальной поляризации (минимизация тока обслуживания), варьируется в зависимости от окружающей среды.Для выполнения работы требуется намного меньше тока, если труба заглублена, однако более низкая проводимость донных отложений по сравнению с морской водой означает, что аноды не могут передавать такой большой ток. Рекомендуемая плотность тока для мелководных трубопроводов в Мексиканском заливе составляет 2 мА / фут 2 в буровом растворе и 5 мА / фут 2 в воде (поддерживаемые плотности тока), мы рекомендуем следующий подход к проектированию для глубоких трубопроводов. водопроводы. Продолжайте использовать 2 мА / фут 2 в зоне бурового раствора, но увеличьте до 7 мА / фут 2 в водной зоне.Кроме того, убедитесь, что конструкция будет правильной, если анод отсоединен от трубы, это означает, что расстояние должно быть меньше обычного. В большинстве случаев расстояние между анодами на глубоководных трубопроводах не должно превышать 250 футов.

Монтаж трубопровода - Важно понимать, что во время монтажа трубопровода может произойти повреждение [1]. Аноды могут быть отсоединены из-за механического контакта с оборудованием для укладки труб или могут быть повреждены покрытия. В проектах, использующих метод намотки, нередко прикрепляют обе половинки анодного браслета к верхней половине трубы (рис. 1), это сводит к минимуму возможность повреждения жалом.Помните, что труба может повернуться на 180 °, в результате чего ВСЕ анодный материал окажется в буровом растворе, этот маловероятный сценарий должен быть отражен в конструкции. Использование литых полиуретановых конусов не редкость для ситуаций укладки труб, когда аноды могут быть предварительно установлены, конусы обеспечивают плавный переход, а также закрепляют заземляющий провод анода на месте.

Защита трубопровода от коррозии - исследование затрат

Для защиты значительных инвестиций, сделанных коммунальным предприятием в подземную водопроводную или канализационную систему, персоналу целесообразно учитывать риск коррозии и оптимальные способы его контроля.Коррозия считается естественным явлением, которое может вызвать преждевременный износ трубопроводов в определенных условиях.

Процедуры испытаний грунта для определения того, является ли грунт потенциально коррозионным для труб из высокопрочного чугуна, включены в стандарт, известный как ANSI / AWWA C105 / A21.5 - Полиэтиленовая оболочка для трубопроводных систем из высокопрочного чугуна, Приложение A (10-балльная система). Также доступны различные методы борьбы с коррозией, чтобы можно было обеспечить удовлетворительный срок службы выбранного продукта трубопровода.

Опции защиты от коррозии

Одной из систем, обычно используемых для защиты от коррозии, является катодная защита. Этот метод обычно требует наличия связующего покрытия на трубе. Также требуется система соединения для обеспечения непрерывности электрической цепи и некоторые средства подачи электрического тока к трубопроводу, чтобы он играл роль катода. Подача тока осуществляется одним из двух способов: подаваемым током от внешнего источника питания или с помощью скрытых расходуемых анодов.

Стоимость установки системы катодной защиты, хотя и значительна сама по себе, не единственный фактор стоимости, который следует учитывать. Сама система активна, а это значит, что ее необходимо регулярно проверять и обслуживать. Эти затраты после установки могут значительно превысить первоначальные затраты на установку.

Производство труб из чугуна с шаровидным графитом признает, что правильно спроектированная, установленная и обслуживаемая система катодной защиты может быть эффективным средством уменьшения коррозии.Однако метод, наиболее часто рекомендуемый в этой отрасли, когда указывается на необходимость защиты от коррозии, - это полиэтиленовая оболочка с неплотной пленкой, изготовленная и установленная в соответствии со стандартом ANSI / AWWA, указанным выше. Это единственный метод защиты труб из ковкого чугуна в коррозионных почвах, одобренный стандартом AWWA.

Материал оболочки доступен либо из поперечно-ламинированного полиэтилена высокой плотности толщиной 4 мил, либо из полиэтилена низкой плотности толщиной 8 мил.Обычно он поставляется в трубчатом виде в рулонах. Эту трубу обрезают по длине, надевают на каждую секцию трубы во время установки и закрепляют пластиковой липкой лентой или пластиковой лентой. Это пассивная система, которую легко установить и которая, как было доказано, защищает трубу, не требуя дорогостоящего обслуживания.

Сто лет обычно считается сроком полезного использования продуктов, предлагаемых производством труб из чугуна с шаровидным графитом. Для достижения такой долговечности в агрессивной среде, какой бы метод контроля коррозии не был указан во время установки, он должен оставаться эффективным в течение всего этого периода.

А как насчет затрат?

Для проведения анализа стоимости фактического проекта установка примерно одной мили 30-дюймовой. В качестве примера использовалась труба TYTON JOINT, класс толщины 52, магистраль из высокопрочного чугуна в городских условиях. Инженер-проектировщик включил подробные планы системы катодной защиты в качестве альтернативного предложения. Стоимость материалов была получена от производителя труб из чугуна с шаровидным графитом и поставщика систем защиты от коррозии. Смета на установку предоставлена ​​подрядчиком, имеющим опыт подземных работ.Анализ стоимости жизненного цикла был использован для сравнения общих затрат на покупку, установку и обслуживание двух различных систем защиты от коррозии в течение расчетного срока службы трубопровода. В этой презентации, везде, где текущие затраты прогнозируются на будущие затраты, 3 процента последовательно используются в качестве годового уровня инфляции. (Для простоты все числа в тексте и таблицах в большинстве случаев округлены до ближайших 100 долларов).

Цена предложения на полиэтиленовый материал оболочки составила 6200 долларов, включая клейкую ленту, необходимую для соединения.После рассмотрения планов подрядчик сообщил, что дополнительных затрат на установку не будет. В качестве объяснения он заявил, что при выполнении таких работ с низкой производительностью, как эта (30-дюймовая труба или больше, городские улицы, множество перекрестков и т. Д.), Существует значительное время ожидания бригады. Нет необходимости добавлять человека для выполнения работ по полиэтиленовой оболочке или сваривать соединительные кабели, чтобы идти в ногу с графиком прокладки. Это означает, что владелец получит милю защиты за 6200 долларов за пластиковую трубку.

С другой стороны, подход к проектированию катодной защиты требовал системы ленточного покрытия, состоящей из грунтовочного слоя, внутреннего ленточного слоя для защиты от коррозии и внешнего ленточного слоя для механической защиты, все в соответствии с AWWA C214 - Tape Coating. Система для наружной установки стальных водопроводов. Подрядчик по нанесению покрытий предложил более 57 400 долларов на обмотку трубы для этой работы, что примерно в девять раз превышает стоимость полиэтиленовой оболочки.

В технических условиях требовались двойные кабельные перемычки, приваренные в полевых условиях для соединения всех стыков.Хотя соединение стыков может увеличить вероятность возникновения паразитного тока и коррозии от паразитного тока, оно имеет важное значение в системе катодной защиты на трубе из высокопрочного чугуна. На эту милю трубы потребовалось около 300 стыков. Фирма по защите от коррозии назвала 10 долларов за соединение проводов и аксессуаров на общую сумму 2950 долларов. Как упоминалось ранее, подрядчик не будет добавлять к смете затрат на установку, поэтому, установив перемычки на 30-дюймовые. труба будет сделана без доплаты.Промежуточная сумма для обертывания лентой и соединения стыков составит почти 60 400 долларов, что примерно в десять раз превышает стоимость системы полиэтиленовой оболочки.

Другими элементами системы катодной защиты, необходимыми при проектировании, были испытательная станция, цинковый электрод сравнения и десять 32-фунтовых. магниевые аноды для каждого анодного слоя. Планировалось разместить тринадцать анодных пластов вдоль трубопровода. Каждая анодная кровать была предложена по цене 1000 долларов США, поэтому общая сумма составит 13 000 долларов США. Аноды должны были быть установлены на пять футов ниже перевернутой трубы и на пять футов с каждой стороны от центральной линии трубопровода.Подрядчик подсчитал, что установка этих компонентов обойдется в 3132 долл. США за анодную кровать, в общей сложности более 40 700 долл. США. На данный момент стоимость установки системы катодной защиты достигла 114 100 долл. США, что более чем в восемнадцать раз превышает стоимость облицовочного подхода.

Консультант, квалифицированный в области инженерии коррозии, назвал стоимость ежегодного осмотра в размере 1800 долларов США, исходя из одного дня измерения потенциалов напряжения в полевых условиях и одного дня подготовки отчета.Общая сумма с поправкой на инфляцию для девятнадцати проверок, начавшихся через год после установки, была подсчитана чуть более 45 200 долларов за первые 20 лет. Это увеличивает стоимость системы катодной защиты анода для этого проекта до 159 300 долларов.

Затраты на прогнозируемый срок службы трубопровода

Анализ затрат на жизненный цикл включает реалистичный взгляд на все затраты, связанные с достижением ожидаемого срока службы крупных инвестиций, таких как исследуемый трубопровод.Метод обеспечивает сравнение альтернативных решений, чтобы определить, какое из них действительно более рентабельно.

Из более чем сорока лет исследований и тридцати пяти лет полевой истории было установлено, что полиэтиленовая оболочка не портится и не изнашивается в процессе эксплуатации. Каждый раз, когда труба эксгумируется на полигоне, тестируется образец оболочки. До сих пор во всех примерах, даже на установках, эксплуатируемых более 30 лет, было обнаружено, что полиэтиленовая пленка отвечает требованиям, предъявляемым к новому материалу.Следовательно, можно предположить, что нет необходимости в ежегодном осмотре, техническом обслуживании или периодической замене. После первоначальной покупки и установки полиэтиленовой пленки расходов больше не должно быть. Следовательно, стоимость 100-летнего жизненного цикла полиэтиленовой оболочки этой мили трубы составляет первоначальные 6200 долларов.

Расчет стоимости жизненного цикла системы катодной защиты предполагал расчетный срок службы в двадцать лет. Это означает, что его придется заменять каждые двадцать лет в течение всего срока службы трубопровода.Ранее было показано, что стоимость оборудования для анодных кроватей на момент установки составляла 13 000 долларов США. На Рисунке 1 показаны прогнозируемые затраты на закупку новых анодов каждые двадцать лет, при этом первая установка была произведена в 1994 году. Первоначальная стоимость установки анодов составляла 40 700 долларов США. На Рисунке 2 показана сумма затрат на установку новых анодных кроватей каждые двадцать лет. было бы.

Систему катодной защиты, уже описанную как активную, необходимо периодически проверять. Для схемы расходуемого анода, установленной на этом проекте, рекомендовался ежегодный осмотр.На Рисунке 3 показаны затраты на инспекцию на несколько десятков лет в течение всего срока службы трубопровода. Учитывая первоначальную установку, периодическую замену анодных слоев и ежегодный осмотр, общая стоимость обеспечения катодной защиты от коррозии в течение прогнозируемого срока службы была рассчитана чуть менее 2 310 000 долларов.

Одна миля 30 дюймов. Труба из высокопрочного чугуна (труба TYTON JOINT, класс толщины 52, со стандартным асфальтовым покрытием) была оценена чуть менее 375 000 долларов. На Рисунке 4 сравнивается стоимость защиты от коррозии с первоначальной стоимостью трубы.

Это исследование показало, что первоначальные затраты на приобретение и установку системы катодной защиты примерно в восемнадцать раз превышали затраты на покупку и установку полиэтиленовой оболочки из неплотной пленки. При анализе стоимости жизненного цикла ожидаемого 100-летнего трубопровода сравнение двух описанных методов показало, что стоимость системы катодной защиты может быть примерно в 370 раз дороже полиэтиленовой оболочки и примерно в шесть раз дороже закупочной цены ковкого чугуна. трубка.

Эта статья была адаптирована и отредактирована Яном Лиском из статьи, написанной Джерри Крафт, которая появилась в выпуске US Piper Fall / Winter '95 / '96, издании US Pipe and Foundry Co. Статья была сокращенной версией презентации, которую он сделал на Второй Международной конференции Трубопроводного отдела TCLEE / ASCE, проходившей с 25 по 28 июня 1995 года в Белвью, Вашингтон.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *