Станция катодной защиты газопровода принцип работы: Катодная защита газопроводов, трубопроводов, металлических объектов от коррозии

Электрохимическая защита технологических трубопроводов

При укладке в траншею изолированного трубопровода и его последующей засыпке изоляционное покрытие может быть повреждено, а в процессе эксплуатации трубопровода оно постепенно стареет (теряет свои диэлектрические свойства, водоустойчивость, адгезию). Поэтому при всех способах прокладки, кроме надземной, трубопроводы подлежат комплексной защите от коррозии защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты (ЭХЗ) независимо от коррозионной активности грунта.

К средствам ЭХЗ относятся катодная, протекторная и электродренажная защиты.

Защита от почвенной коррозии осуществляется катодной поляризацией трубопроводов. Если катодная поляризация производится с помощью внешнего источника постоянного тока, то такая защита называется катодной, если же поляризация осуществляется присоединением защищаемого трубопровода к металлу, имеющему более отрицательный потенциал, то такая защита называется протекторной.

Катодная защита

Принципиальная схема катодной защиты показана на рисунке.

Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток от вдольтрассовой ЛЭП 1, поступающий через трансформаторный пункт 2, преобразуется в постоянный.

Отрицательным полюсом источник с помощью соединительного провода 4 подключен к защищаемому трубопроводу 6, а положительным — к анодному заземлению 5. При включении источника тока электрическая цепь замыкается через почвенный электролит.

Принципиальная схема катодной защиты

1 — ЛЭП; 2 — трансформаторный пункт; 3 — станция катодной защиты; 4 — соединительный провод; 5 — анодное заземление; 6 — трубопровод

Принцип действия катодной защиты следующий. Под воздействием приложенного электрического поля источника начинается движение полусвободных валентных электронов в направлении «анодное заземление — источник тока— защищаемое сооружение». Теряя электроны, атомы металла анодного заземления переходят в виде ион-атомов в раствор электролита, т.е. анодное заземление разрушается. Ион-атомы подвергаются гидратации и отводятся в глубь раствора. У защищаемого же сооружения вследствие работы источника постоянного тока наблюдается избыток свободных электронов, т.е. создаются условия для протекания реакций кислородной и водородной деполяризации, характерных для катода.

Подземные коммуникации нефтебаз защищают катодными установками с различными типами анодных заземлений. Необходимая сила защитного тока катодной установки определяется по формуле

J_др=j₃·F₃·K₀

где j₃ — необходимая величина защитной плотности тока; F₃ — суммарная поверхность контакта подземных сооружений с грунтом; К₀ — коэффициент оголенности коммуникаций, величина которого определяется в зависимости от переходного сопротивления изоляционного покрытия R_nep и удельного электросопротивления грунта р_г по графику, приведенному на рисунке ниже.

Необходимая величина защитной плотности тока выбирается в зависимости от характеристики грунтов площадки нефтебазы в соответствии с таблицей ниже.

Протекторная защита

Принцип действия протекторной защиты аналогичен работе гальванического элемента.

Два электрода: трубопровод 1 и протектор 2, изготовленный из более электроотрицательного металла, чем сталь, опущены в почвенный электролит и соединены проводом 3. Так как материал протектора является более электроотрицательным, то под действием разности потенциалов происходит направленное движение электронов от протектора к трубопроводу по проводнику 3. Одновременно ион-атомы материала протектора переходят в раствор, что приводит к его разрушению. Сила тока при этом контролируется с помощью контрольно-измерительной колонки 4.

Зависимость коэффициентов оголенности подземных трубопроводов от переходного сопротивления изоляционного покрытия для грунтов удельным сопротивлением, Ом-м

1 — 100; 2 — 50; 3 — 30; 4 — 10; 5 — 5

Зависимость защитной плотности тока от характеристики грунтов

Принципиальная схема протекторной защиты

1 — трубопровод; 2 — протектор; 3 — соединительный провод; 4 — контрольно-измерительная колонка

Таким образом, разрушение металла все равно имеет место. Но не трубопровода, а протектора.

Теоретически для защиты стальных сооружений от коррозии могут быть использованы все металлы, расположенные в электрохимическом ряду напряжений левее железа, так как они более электроотрицательны. Практически же протекторы изготавливаются только из материалов, удовлетворяющих следующим требованиям:

• разность потенциалов материала протектора и железа (стали) должна быть как можно больше;
• ток, получаемый при электрохимическом растворении единицы массы протектора (токоотдача), должен быть максимальным;
• отношение массы протектора, израсходованной на создание защитного тока, к общей потере массы протектора (коэффициент использования) должно быть наибольшим.

Данным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют сплавы на основе магния, цинка и алюминия.

Протекторную защиту осуществляют сосредоточенными и протяженными протекторами. В первом случае удельное электросопротивление грунта должно быть не более 50 Ом-м, во втором — не более 500 Ом·м.

Электродренажная защита трубопроводов

Метод защиты трубопроводов от разрушения блуждающими токами, предусматривающий их отвод (дренаж) с защищаемого сооружения на сооружение — источник блуждающих токов либо специальное заземление, называется электродренажной защитой.

Применяют прямой, поляризованный и усиленный дренажи.

Принципиальные схемы электродренажной защиты

а — прямой дренаж; б —поляризованный дренаж; в — усиленный дренаж

Прямой электрический дренаж — это дренажное устройство двусторонней проводимости. Схема прямого электрического дренажа включает: реостат К, рубильник К, плавкий предохранитель Пр и сигнальное реле С. Сила тока в цепи «трубопровод — рельс* регулируется реостатом. Если величина тока превысит допустимую величину, то плавкий предохранитель сгорит, ток потечет по обмотке реле, при включении которого включается звуковой или световой сигнал.

Прямой электрический дренаж применяется в тех случаях, когда потенциал трубопровода постоянно выше потенциала рельсовой сети, куда отводятся блуждающие токи. В противном случае дренаж превратится в канал для натекания блуждающих токов на трубопровод.

Поляризованный электрический дренаж — это дренажное устройство, обладающее односторонней проводимостью. От прямого дренажа поляризованный отличается наличием элемента односторонней проводимости (вентильный элемент) ВЭ. При поляризованном дренаже ток протекает только от трубопровода к рельсу, что исключает натекание блуждающих токов на трубопровод по дренажному проводу.

Усиленный дренаж применяется в тех случаях, когда нужно не только отводить блуждающие токи с трубопровода, но и обеспечить на нем необходимую величину защитного потенциала. Усиленный дренаж представляет собой обычную катодную станцию, подключенную отрицательным полюсом к защищаемому сооружению, а положительным — не к анодному заземлению, а к рельсам электрифицированного транспорта.

За счет такой схемы подключения обеспечивается: вопервых, поляризованный дренаж (за счет работы вентильных элементов в схеме СКЗ), а во-вторых, катодная станция удерживает необходимый защитный потенциал трубопровода.

После ввода трубопровода в эксплуатацию производится регулировка параметров работы системы их защиты от коррозии. При необходимости с учетом фактического положения дел могут вводиться в эксплуатацию дополнительные станции катодной и дренажной защиты, а также протекторные установки.

Страница не найдена — Инженерная практика

Свежий выпуск: №

11-12/2022

Популярное в этом месяце

Селективная обработка призабойной зоны продуктивных пластов с применением чашечных пакеров в ООО «РН-Пурнефтегаз»
ШАМАНАЕВ Юрий Александрович, ООО «РН-Пурнефтегаз»ТАХМЕЗОВ Тахмез Ашрефович, ООО «РН-Пурнефтегаз»КЕЙЛЬ Наталья Владимировна, ООО «РН-Пурнефтегаз»СТАРЧЕНКО Денис Васильевич, ООО «РН-Пурнефтегаз»

Реинжиниринг в нефтегазовой отрасли. Роль патентных исследований
ЭРИВАНЦЕВА Татьяна Николаевна, Федеральный институт промышленной собственностиБАБИЧ Роман Васильевич, ПАО «НК «Роснефть»АФАНАСЬЕВ Александр Владимирович, ПАО «НК «Роснефть»

Патентование разработок в нефтегазовой отрасли в вопросах и ответах
ЛЫСКОВ Александр Анатольевич, Федеральный институт промышленной собственностиСУШКОВА Ольга Викторовна, Федеральный институт промышленной собственностиЭРИВАНЦЕВА Татьяна Николаевна, Федеральный институт промышленной собственности

Автоматизация оценки целесообразности, подготовки и проведения ГДИС в режиме реального времени по данным телеметрии
ФАХРЕЕВА Регина Рафисовна, ООО «РН-БашНИПИнефть»ПИТЮК Юлия Айратовна, ООО «РН-БашНИПИнефть»ИШКИНА Расима Шавкатовна, ООО «РН-БашНИПИнефть»ГИЛЕВ Алексей Валерьевич, ООО «РН-БашНИПИнефть»АЗАРОВА Татьяна Петровна, ПАО АНК «Башнефть»ФАРГЕР Дмитрий Владимирович, ПАО АНК «Башнефть»ЗЫЛЕВА Светлана Афанасьевна, ООО «Башнефть-Добыча»САЕТОВ Альберт Рафагатович, ООО «Башнефть-Добыча»ЯКУПОВ Рустем Фазылович, ООО «Башнефть-Добыча»

Пенетраторные системы для устьевого оборудования
БЕЛЬТИКОВ Данил Андреевич, Shanghai Wellhead Equipment Manufacture Co. , Ltd

Ближайшие совещания

Техническая отраслевая Конференция

ТРУБОПРОВОДЫ ’2023. Состояние и перспективы развития трубного рынка для обеспечения нефтегазового комплекса.

21-23 марта 2023 года, г. Челябинск

Техническая отраслевая Конференция

ДОБЫЧА ’2023. Повышение эффективности добычи нефти. Лучшие практики и потенциал технологической независимости российских нефтегазовых компаний

4-6 апреля 2023 г., г. Санкт-Петербург

Ближайшие тренинги

Тренинг-курс

Защитные антикоррозионные покрытия ‘2023. Эффективные методы применения защитных покрытий в нефтедобыче.

11-13 апреля 2023 г. , г. Самара

Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

16-18 мая 2023 г., г. Пермь

курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологические курсы или курсы по энергосбережению

.»

Рассел Бейли, ЧП

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня нескольким новым вещам, кроме того

познакомив меня с новыми источниками

информации».

Стивен Дедак, ЧП

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они

очень быстро отвечали на вопросы.

Это было на высшем уровне. Буду использовать

снова. Спасибо».

Блэр Хейуорд, P.E.0003 «Веб-сайт прост в использовании. Хорошо организован. Я действительно буду пользоваться вашими услугами снова.

Я передам название вашей компании

другим сотрудникам.»

Рой Пфлейдерер, ЧП

Нью-Йорк

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком

с деталями Канзас

Авария в City Hyatt.»

Майкл Морган, ЧП

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится, что я могу просмотреть текст перед покупкой. Я обнаружил, что класс

Информативный и полезный

в моей работе. »

Уильям Сенкевич, P.E.

Флорида

информативный. Вы

— лучшее, что я обнаружил. «

Рассел Смит, P.E.

Пенсильвания

Я считаю, что подход упрощает для рабочего инженера.

материала». На самом деле

человек изучает больше

от неудач ».

Джон Скондры, P.E.

Пеннсильвания

«. Курс.

способ обучения. «

Jack Lundberg, P.E.

Висконсин

» Я очень увлекаюсь тем, как вы представляете курсы; т. е. позволяя

Студент, чтобы рассмотреть курс

Материал перед оплатой и

курсы. Я, конечно, многому научился и

получил огромное удовольствие». 0002 «Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством содержания материалов и простотой поиска

онлайн-курсов

.»

Уильям Валериоти, ЧП

Техас

«Этот материал во многом оправдал мои ожидания. Курс был прост для изучения. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемых темах.»

Майкл Райан, ЧП

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я настоятельно рекомендую его

всем инженерам. «

Джеймс Шурелл, P.E.

Огайо

Я ценю вопросы« Реальный мир ». , и

не основаны на каком-то неясном разделе

законов, которые не применяются

к «нормальной практике».0005

Марк Каноник, ЧП

Нью-Йорк

«Большой опыт! Я многому научился, чтобы вернуться к своему медицинскому устройству

организации».

Иван Харлан, ЧП

Теннесси

«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, ЧП

Калифорния

«Это было очень приятное впечатление. Тема была интересной и хорошо представленной,

, а онлайн -формат был очень

и простым в

. Спасибо.»

Патрисия Адамс, ЧП

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению физкультуры в рамках временных ограничений лицензиата».

Джозеф Фриссора, ЧП

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Это помогает иметь

обзор текстового материала. предоставлены

фактические случаи».

Жаклин Брукс, ЧП

Флорида

«Общие ошибки ADA в проектировании объектов очень полезны. Проверка

потребовало исследования в

Документ Но Ответы были

. Проще говоря.».

Гарольд Катлер, ЧП

Массачусетс

«Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

в инженерии дорожного движения, который мне нужен

, чтобы выполнить требования

Сертификация PTOE ». способ заработать CEU для моих требований PG в штате Делавэр. До сих пор все курсы, которые я посещал, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

с дисконтированными курсами ».

Кристина Николас, P.E.

New York

» только что завершены. дополнительные

курсы. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

необходимость путешествовать.0004

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для инженеров-профессионалов

для получения единиц PDH

в любое время. Очень удобно.»

Пол Абелла, ЧП

Аризона

«Пока все было отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня не так много

времени, чтобы исследовать, куда

получить мои кредиты от.»

Кристен Фаррелл, ЧП

Висконсин

2 90 «Это было очень познавательно. Легко для понимания с иллюстрациями

и графиками; определенно облегчает

усвоение всех

теорий.»

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов полупроводников. Мне понравилось проходить курс по адресу

My Wope Pace во время моего Morning

Subway Commute 9000

.»

Клиффорд Гринблатт, ЧП

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и получить

викторина. Я буду Emong Рекомендовать

You To Every PE, нуждающийся в

CE. тем во многих областях техники».0004

«У меня перепроизводили вещи, которые я забыл. Я также рад получить финансово

на Ваше промо-электронное письмо , которая

на 40%. »

Conrado Casem, P.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Буду пользоваться вашими услугами в будущем.»

Чарльз Флейшер, П.Е.

Нью-Йорк

«Это был хороший тест, и я фактически проверил, что я прочитал кодексы профессиональной этики

и правила Нью-Мексико

».

Брун Гильберт, Ч.П.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.»

Дэвид Рейнольдс, ЧП

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Будет использовать CEDengineerng

, когда потребуется дополнительная сертификация

.»

Томас Каппеллин, ЧП

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и поставили

Me, за что я заплатил — много

! » для инженера». 0004

Хорошо расположено. «

Глен Шварц, P.E.

Нью -Джерси

Вопросы были подходящими для уроков, а материал урока —

.

для дизайна дерева.»

Брайан Адамс, ЧП

Миннесота

0004

Роберт Велнер, ЧП

Нью -Йорк

«У меня был большой опыт, когда я получил прибрежное строительство — проектирование

Курс и

High Рекомендуется его.»

Денис Солано, ЧП

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики штата Нью-Джерси были очень

хорошо подготовлено. Мне нравится возможность загрузить учебный материал до

Обзор везде и

всякий раз, когда ». Сохраняйте широкий выбор тем на выбор».

Уильям Бараттино, ЧП

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

Тайрон Бааш, ЧП

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были наводящими и демонстрировали понимание

материала. Тщательный

и всеобъемлющий. моя линия

работы. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова.»

Анджела Уотсон, ЧП

Монтана

«Простота в исполнении. Никакой путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»

Кеннет Пейдж, ЧП

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о нагревании воды с помощью солнечной энергии.

Луан Мане, ЧП

Conneticut

«Мне нравится подход, позволяющий зарегистрироваться и иметь возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти тест. »

Алекс Млсна, ЧП

Индиана

«Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

Это вся информация, которую я могу

Использование в реальных жизненных ситуациях. «

Натали Деренгер, P.E.

South Dakota

курс.»0004

«веб -сайт прост в использовании, вы можете загрузить материал для изучения, затем вернуться

и пройти тест. .»

Майкл Гладд, ЧП

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

Деннис Фундзак, ЧП

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать сертификат PDH

. Спасибо, что сделали этот процесс простым. »

Фред Шайбе, ЧП

Висконсин

«Положительный опыт. Быстро нашел курс, который соответствует моим потребностям, и закончил

PDH за один час за

Один час. «

Стив Торкильдсон, P.E.

Южная Каролина

» Мне нравилось загрузить документы для рассмотрения контента

и Sutabke Doblobabit.

наличие для оплаты

материалов.»

Richard Wymelenberg, P.E.0005

«Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками.»

Дуглас Стаффорд, ЧП

Техас

«Всегда есть место для улучшения, но я не могу придумать ничего в вашем

процессе, который нуждается в

улучшении.»

Томас Сталкап, ЧП

Арканзас

«Мне очень нравится удобство прохождения онлайн-викторины и немедленного получения сертификата

. »

Марлен Делани, ЧП

Иллинойс

«Обучающие модули CEDengineering — это очень удобный способ доступа к информации по

многим различным техническим областям

3 за пределами

40003 Специализация своего. Без

. без большой и сложной сети трубопроводов подобен человеческому телу без артерий.Трубопроводы, которые транспортируют и распределяют нефть, газ, химикаты, воду, пар, нефтепродукты и другие вещества, имеют решающее значение для экономики.И здоровье населения эти критически важные активы находятся под серьезной угрозой из-за электрохимического износа или коррозии.

Реклама

Коррозия трубопроводов – это ухудшение материала трубы и связанной с ней системы из-за его взаимодействия с рабочей средой. Это касается трубопроводов и арматуры, изготовленных как из металлов, так и из неметаллов. Коррозия трубопроводов и связанные с ней катастрофические аварии, которые она может вызвать, обходятся экономике в миллиарды долларов. (Пример того, когда что-то идет не так, см. в нашей ИНФОГРАФИКЕ: Катастрофа во Фликсборо.) Общие годовые затраты на коррозию в 2016 году, включая прямые и косвенные затраты, в США оценивались в более чем 1,1 трлн долларов США.

Другими словами, коррозия — большая проблема. Он преимущественно поражает трубопроводы из металлов, таких как медь, алюминий, чугун, трубы из углеродистой стали, нержавеющей стали и легированной стали, используемые для подземных, подземных, подводных или других трубопроводов. Это делает проектирование и выбор наилучших доступных систем и материалов для трубопроводов и систем их защиты от коррозии чрезвычайно важной задачей для нефтегазовой отрасли. Федеральные правила также требуют, чтобы все трубопроводы повышенного риска, транспортирующие нефть, газ или другие опасные вещества, имели надежные и эффективные материалы и покрытия для труб, а также катодную защиту. Здесь мы рассмотрим основные виды коррозии, поражающие трубопроводы, и некоторые методы, используемые для защиты этой инфраструктуры. (Для получения дополнительной информации по этой теме см. 21 тип коррозии и разрушения труб.)

Реклама

Процесс коррозии

Коррозия большинства трубопроводов происходит из-за электрохимической реакции в присутствии электролита. Электрохимическая природа процесса также облегчает обнаружение и смягчение этого ухудшения, что достигается путем контроля напряжений и токов, связанных со скоростью коррозии.

Скорость коррозии трубопроводной системы обычно связана как с внешними, так и с внутренними факторами. К внешним факторам относятся рабочая среда труб, химический состав почвы и влажность для подземных труб или химический состав воды в случае погруженных труб. (Подробнее ознакомьтесь со статьей «Эксперты отрасли обсуждают борьбу с коррозией подводных трубопроводов».)

Внутренние факторы, способствующие коррозии, могут включать:

• Содержание кислорода или реакционную способность жидкостей и газов, перевозимых
• Использование разнородных металлов в системе трубопроводов
• Температура, расход и давление жидкостей и газов

Реклама

Бесплатная загрузка: Как обнаружить коррозию труб в подземных силовых сетях, а также обязательное оборудование для обнаружения коррозии

Типы коррозии трубопроводов

Существует несколько различных типов коррозии. Здесь мы рассмотрим, как они происходят.

Равномерная коррозия трубы

Как видно из названия, равномерная коррозия трубы вызывает равномерную потерю материала вдоль поверхности трубы, что приводит к постоянному утончению или потере стенок ее твердой структуры. Скорость реакции измеряется глубиной проникновения поверхности в миллиметрах в год. Путем выбора подходящего материала трубопровода и сочетания методов защиты от коррозии, таких как катодная защита, а также поверхностные покрытия, можно предотвратить этот тип износа.

Точечная коррозия

Точечная коррозия представляет собой серьезное локальное повреждение ограниченной площади поверхности, приводящее к образованию полостей или ямок на поверхности трубы. В некоторых случаях эти ямки могут проколоть трубу. К причинам точечной коррозии относятся:

• Дефекты материала труб или дефекты поверхности
• Механические повреждения защитной пассивной пленки
• Проникновение агрессивных химических веществ, таких как хлориды

Этот тип коррозии часто встречается в пассивных металлических сплавах и металлах, таких как алюминий или даже нержавеющая сталь. Ямы обычно различаются по форме и глубине. Одной из причин может быть неправильный выбор материала для трубопровода.

Эту коррозию можно предотвратить следующим образом:

• Выбор материала трубы для конкретных условий эксплуатации, таких как температура и химическая концентрация реагента (устойчивый к точечной коррозии)
• Разработка катодной или анодной защиты

Селективное выщелачивание

Селективное выщелачивание или графитовая коррозия происходит, когда благородный металл и более активный элемент образуют сплав. Это может привести к потере реактивного элемента с поверхности трубопровода, что приведет к потере прочности и преждевременному выходу из строя. Типичным примером этого является удаление никеля, кобальта или цинка из медных сплавов. (Сопутствующее чтение: Если медь является благородным металлом, то почему мои трубы подвергаются коррозии?) Это может привести к изменению цвета или плотности затронутого материала. Добавление алюминия или жестяной банки в некоторых случаях обеспечивает защиту от выщелачивания.

Гальваническая коррозия

Гальваническая коррозия возникает при электрическом соединении разнородных сплавов или металлов с разным коррозионным потенциалом. При этом портиться будет только металл, работающий анодом по отношению к другому. Эту реакцию можно предотвратить, используя комбинацию металлов, близких по гальваническому ряду, и помещая между ними изоляцию. Также поможет покрытие катодной поверхности.

Щелевая коррозия

Щелевая коррозия вызывается ускоренной реакцией на стыках и других щелях трубопровода из-за разной доступности кислорода. Поверхности, лишенные кислорода, становятся анодом в электрохимической реакции. Замена заклепочных соединений сварными соединениями может помочь решить эти проблемы.

Межкристаллитный износ

Межкристаллитный износ относится к выборочному износу на границах зерен поверхности (из-за высокой температуры), когда граница зерен достигает высокой активности, которая подвержена коррозии. Термическая обработка и нагревание при сварке могут вызвать это превращение, ведущее к коррозии. Эту проблему можно предотвратить, выбирая материалы из нержавеющей стали со сверхнизким содержанием углерода. (Быстрое чтение: Почему нержавеющая сталь устойчива к коррозии?)

Кавитация и эрозионная коррозия

Кавитационное повреждение возникает в трубопроводе, когда рабочее давление жидкости падает ниже давления пара, что приводит к образованию паровых карманов и пузырьков пара, которые схлопываются на внутренней поверхности трубопровода. Это также может привести к эрозионной коррозии. Части трубопроводов, такие как всасывающие патрубки насосов, нагнетательные патрубки, колена, тройники или расширители или фитинги на теплообменниках — даже седла клапанов — могут быть чрезвычайно подвержены такому повреждению при определенных условиях эксплуатации.

Рис. 1. Демонстрация кавитации в водяном насосе.

Предотвратить кавитацию можно на стадии проектирования за счет снижения градиентов давления жидкости и избыточных перепадов давления в диапазоне давления паров жидкости, а также обеспечения нулевого подсоса воздуха. Покрытия также могут снизить скорость потери материала.

Эрозионная коррозия возникает из-за относительного движения жидкости и внутренней поверхности трубы. Турбулентность жидкости может привести к быстрому увеличению скорости эрозии. Плохо обработанные внутренние поверхности труб или ямки, которые могут образоваться, могут нарушить плавный поток жидкости, что приведет к локальной турбулентности жидкости. Это может привести к высокой скорости эрозии. Сочетание кавитации, эрозии и коррозии — при высокой температуре или высоком давлении — может привести к очень сильной точечной коррозии. (Подробнее см. разделы «Борьба с кавитационной коррозией» и «Эрозионная коррозия».)

Добавление хрома или молибдена к стали может улучшить защиту от коррозии в этом случае.

Коррозия блуждающими токами

Коррозия блуждающими токами вызывается протеканием блуждающих токов по трубопроводам. Это может привести к точечной коррозии и точечным отверстиям на металлических поверхностях именно в тех местах, где блуждающие токи покидают поверхность.

Источники паразитного электричества включают:

• Высоковольтные воздушные или подземные линии поблизости
• Электрические железные дороги
• Электросварочные машины
• Заземленный источник постоянного тока
• Катодная защита

Ущерб можно уменьшить, контролируя утечки электричества, отводя блуждающие токи на заземляющую станцию ​​или используя дополнительную систему защиты.

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC)

Коррозионное повреждение под напряжением — это рост ранее существовавших трещин в коррозионных условиях. Это может привести к внезапному разрушению труб из пластичного металла при растяжении, особенно при более высоких температурах. В случае сплавов трещины быстро растут, но разрушение происходит только в том случае, если величина напряжения превышает определенный пороговый уровень. Таким образом, профилактические меры для коррозионного растрескивания под напряжением включают ограничение нагрузок, чтобы гарантировать, что они ниже пороговых уровней напряжения.

Покрытия для трубопроводов

Различные типы покрытий, предназначенных для снижения коррозии, включают заводские системы, а также ленты, применяемые на строительной площадке. Вот некоторые из основных типов покрытий трубопроводов, а также их преимущества и недостатки.

Эмалевые покрытия из каменноугольной смолы

• Плюсы: хорошая адгезия к стали
• Минусы: их использование связано с серьезными проблемами со здоровьем

1473

• Плюсы: хорошая адгезия к стали
• Минусы: под нагрузкой могут образоваться пузыри

Полиолефин (экструдированный крестообразный) с бутиловым клеем : Имеет низкую прочность сцепления со стальными трубами

Минусы: Может отслаиваться из-за катодной защиты

Полиолефин (двусторонний экструдированный) с бутиловым клеем

• Pro: это покрытие имеет хорошую адгезию к стали
• Pro: оно может противостоять отслоению благодаря катодной защите
• Con: его нельзя удалить для ремонта трубы

Эпоксидное покрытие (Fusion-Bonded)

• Pro : Это покрытие обладает отличной адгезией к стали
• Плюсы: Оно может сопротивляться отслоению
• Минусы: Требует применения при высоких температурах
• Минусы: Обладает плохой стойкостью к истиранию

Многослойная экструдированная система из полиолефина или многослойная Эпоксидные системы 9

Плюсы: высокая стойкость к истиранию стоимость

Минусы: Необходимо соблюдать строгие параметры нанесения

Напыляемые металлические покрытия

Нанесение напыляемых тепловых покрытий, таких как цинк и алюминий, выгодно в погружных трубопроводных системах. Эти покрытия обеспечивают защиту от коррозии в различных условиях окружающей среды по низкой цене.

Для высокотемпературных труб используются огнеупорные футеровки, футеровки из полиуретана, металлические покрытия и футеровки из бетонного раствора.

Катодная защита (CP)

Катодная защита (CP) представляет собой электрический метод снижения скорости коррозии металлической поверхности трубы путем превращения ее в катод электрохимической ячейки. Это достигается перемещением потенциала металла трубы в отрицательное направление путем подачи необходимого напряжения через внешний источник питания (в случае подаваемого тока КП) или обеспечением расходуемого анода в системе (в гальваническом КП). ).

В случае системы защиты от подаваемого тока калиброванный ток накладывается на конструкцию трубопровода с помощью специального источника питания, состоящего из выпрямительного трансформатора, подключенного к местному источнику питания. Он подключен к аноду, закопанному в землю.