Проектирование трубопроводного транспорта нефти от 1-го нефтепромысла НГДУ “Речицанефть” до Мозырского нефтеперерабатывающего завода, страница 32

Физическая сущность процесса электрохимической коррозии аналогична приципу работы гальванического элемента. При погружении в раствор электролита (каким является почва) двух проводников с различным электрическим потенциалом и последующим замыканием внешней цепи на проводнике с меньшим (отрицательным) потенциалом образуется - катодная защита, а на проводнике с большим (положительным) потенциалом - анодная. В результате электролитической диссоциации, ионы металла анода переходят в раствор, а на катоде выделяется свободный водород. Переход ионов с анода приводит к постепенному разрушению металла трубы.

Защита трубопровода от коррозии.

Защита магистральных трубопроводов от коррозии осуществляется двумя способами: пассивным и активным.

Пассивная защита предусматривает нанесение на поверхность трубы соответствующего типа изоляционного покрытия, предупреждающего ее взаимодействие с электролитом. В качестве покрытия применяется полимерная лента типа «Поликен».

Конструкции изоляционных покрытий принимаем согласно СниП II-45-75. Переходное сопротивление изолированного трубопровода после укладки и засыпки должно быть не ниже 10⁴ Ом/м². В качестве противокоррозионного покрытия предлагается полимерная пленка «Поликен-980 25» на клеевой грунтовке «Поликен-919» с защитной оберткой «Поликен-955-25» двух типов конструкций:

-  1 слой пленки и 1 слой защитной обертки,

-  2 слоя пленки и 2 слоя защитной обертки.

Защитная обертка трубопровода в два слоя наносится на часть, укладываемую на переходах через русла рек, ручьев, автомобильных и железных дорог.

Активная защита трубопровода от коррозии включает три способа защиты в зависимости от условий, в которых находится труба:

• протекторная

• катодная

• дренажная

Катодная защита подземного трубопровода заключается в создании на трубопроводе более отрицательного по отношению к почве потенциала с помощью внешнего источника постоянного тока - станции катодной защиты (СКЗ).

Принцип действия катодной защиты заключается в создании разности потенциалов между трубопроводом (катодом) и специальным анодным заземлителем. При включении источника тока электрическая цепь замыкается через грунтовой электролит, и на оголенных участках трубопровода в местах повреждения изоляции начинается процесс катодной поляризации.

Одна станция катодной защиты охватывает определенный участок трубопровода. Чем лучше изоляция трубопровода и выше сопротивление почвы, тем больше зона действия СКЗ. Расстановка станций катодной защиты осуществляется таким образом, чтобы зоны их действия перекрывали одна другую на всем протяжении нефтепровода.

Для достижения максимальной защиты от коррозии необходимо непрерывно контролировать защищаемую конструкцию по потере массы. Для многих сооружений эти данные получить нельзя. В таком случае определяют потери массы контрольных образцов, включенных в общую защиту трубопровода. Кроме того, контролируют защитный потенциал «трубопровод – грунт».

Катодная поляризация часто сопровождается выпадением на ее поверхности осадка трудно растворимых гидроокисей, а также дополнительным смещением потенциала конструкции в отрицательную сторону вследствие увеличения концентрационной поляризации, что приводит к повышению эффективности катодной защиты. [8](((((()

Расчет длины защищаемого участка.

Данные для расчета:

d - толщина стенки трубопровода, d=8 мм;

r_г - удельное сопротивление грунта,

r_г = 50 Ом∙м (усредненное значение по длине трубопровода);

Д - диаметр трубопровода, Д = 530 мм;

r_т - удельное электросопротивление материала трубы (сталь 17Г1С);

r_т= 0,247∙10^-6 Ом∙м;

L_т  - протяженность трубопровода, L_т = 89 км.

1.  Продольное сопротивление трубопровода:

r_т

R_пр= —————,                                           (67)

p∙d∙ (Д - d)

0,247∙10^-6

R_пр =  —————————— ,                        

3,14∙0,008∙ (0,53 – 0,008)

R_пр = 1,88∙10^-5 Ом∙м;

2.  Расчетное значение сопротивления изоляции

(при условии, что изоляция выполняется полимерными липкими лентами, обеспечивающими переходное сопротивление на границе трубопровод – грунт):

R_пер = 10⁴ Ом∙м²;