Эколого-технологическое изучение покрытия барьерного типа для защиты от коррозии и морского обрастания нефтегазопроводов, плавучих средств и портовых сооружений : на примере Геленджикской бухты

• Автор: Шкабара, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЫ ЧЕРНОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ И ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ КОРРОЗИИ И МОРСКОГО
ОБРАСТАНИЯ
1Л Мониторинг состояния прибрежной зоны
1.2 Характеристика процессов «нефть - водная поверхность»
1.3 Анализ статистических данных о количестве и площади нефтяных разливов в акватории Азово-Черноморского
побережья с 2006 по 2014 год
1.4 Анализ качества трубопроводов для транспорта углеводородов..
1.5 Обзор имеющихся подходов к изучению морского обрастания...'.
Выводы к главе
ГЛАВА 2 ПОЛУЧЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ БАРЬЕРНОГО ТИПА И ИЗУЧЕНИЕ ЕГО СТРОЕНИЯ И
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
2.1 Композитные материалы на основе эпоксидных связующих
2.1.1 Влияние состава полимерных связующих на свойства композитных материалов
2.1.2 Нанесение покрытия на бетонную поверхность в условиях
морской среды
2.1.3 Изучение антикоррозионных свойств покрытия
Выводы к главе
ГЛАВА 3 ИЗУЧЕНИЕ МОРСКОГО ОБРАСТАНИЯ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОКРЫТИЯ БАРЬЕРНОГО ТИПА, МОДИФИЦИРОВАННОГО БИОЦИДАМИ
3.1 Биообрастание как источник технических помех
3.2 Изучение процессов выщелачивания биоцидов из модифицированных покрытий и полимерного связующего в морскую среду
3.2.1 Изучение процессов выщелачивания биоцидов из модифицированных покрытий и полимерного связующего
в морскую среду
3.2.2 Обсуждение данных по динамике высвобождения
биоцидов из покрытий в модельном эксперименте
3.2.3 Экспериментальное изучение биообрастания в морской воде
Выводы к главе
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Краснодарский край - один из старейших регионов России по добыче нефти. К тому же по территории края осуществляется транспорт углеводородов из других регионов нашей страны и перевозка их за рубеж. Территория Кубани, в частности, Азово-Черноморское побережье буквально окутаны нефтегазопроводами. В настоящее время трубопроводная сеть заметно обветшала, к тому же трубопроводы ранее строились зачастую без учета агрессивности транспортной среды. В последние годы большое значение приобретают транспортные потоки по дну Черного моря (Каспийский трубопроводный консорциум (КТК), «Голубой поток» и «Южный поток»). Также значительная часть нефти и газа транспортируется морскими судами (нефтеналивные танкеры и проч.). Здесь мы сталкиваемся с проблемой обрастания морскими организмами трубопроводов, днищ судов и других судовых агрегатов.
Обрастание, коррозия, старение и биоповреждения материалов и конструкций в морской воде может затруднять их эксплуатацию, вплоть до полной её невозможности [1]. Обрастание тесно связано с коррозией материалов, зачастую многократно увеличивая её скорость и степень повреждения судов и портовых сооружений. Потери от коррозии и обрастания по некоторым данным превышают десятки млрд. долларов США в год [2]. Поэтому способы защиты и борьбы с обрастанием и коррозией в морской воде, безусловно, актуальны [1, 2].
В мировой практике предложено и апробировано большое количество методов защиты от обрастания и тесно связанной с ним коррозией [1-5]. Однако в России до настоящего времени они обычно разрабатывались и употреблялись без должного теоретического обоснования и бессистемно. В то же время необходимость системного подхода к проблемам обрастания бесспорна и в первую очередь - с экологических позиций, то есть с учетом особенностей поведения организмов-обрастателей и факторов окружающей среды. Борьба с коррозией и обрастанием должна предусматривать не тотальное уничтожение организмов сообществ обрас-

Взвешенный выбор материала предполагает учет всех этих факторов и систематический отбор оптимального покрытия. Любое покрытие является компромиссом, они все имеют свои преимущества и ограничения. Поскольку основной компромисс ищется обычно между гибкостью, химстойкостыо и реакционноспо-собностыо, то оптимальным является наиболее гибкая система покрытия, которая может быть экономично и качественно нанесена на данном производстве и обеспечивает адекватное функционирование в конкретных внутренних условиях трубопровода.
Конечно, наиболее достоверными являются данные практической полевой эксплуатации покрытия. Однако, эти данные не всегда имеются в наличии для принятия решения, их получение требует значительного времени и ресурсов, условия очень разнообразны.
Для изучения свойств покрытий применяются современные физические методы исследования поверхности. Так, для определения химического состава применен метод микрорентгено-спектрального анализа. Определялся химический состав внутри образца (основа) и на поверхности металла. Спектры характеристического рентгеновского излучения показаны на рисунке 1.10.
Как видно из приведенных результатов, спектр характеристического рентгеновского излучения для покрытия существенно сложнее спектра, полученного с основы материала. Химический состав материала в глубине образца существенно отличается от состава образовавшегося слоя. Результаты расчета химического состава материала с использованием математических пакетов Х-Зепея II и РЫго-2 показали, что образовавшийся слой существенно обогащен серой, кроме того, в нем повышено содержание кальция, калия, хлора, меди и цинка. Исследование распределения серы в материале основы показало, что в области, прилегающей к покрытию, содержание серы повышено до 0,1%.
Для определения кристаллографической природы образовавшегося слоя использован метод ЕВЗО-анализа. Исследовали дифракционные картины как поверхностного слоя, так и основы материала (внутри металлической пластины). Это позволяет предположить, что функциональные группы молекулы материала