Влияние доставки кислорода на коррозию и электрохимическую защиту подземных стальных трубопроводов

• Автор: Хижняков, Валентин Игнатьевич
• Шифр специальности: 05.17.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 143 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Грунт как коррозионная среда . II

1.2. Особенности эксплуатации подземных трубопроводов нефтегазодобывающих районов Западной Сибири .
1.3. Выбор инструментального метода определения скорости коррозии подземных трубопроводов .

1.4. Восстановление растворенного кислорода на различных металлах

1.5. Некоторые особенности при снятии полярограмм кислорода в грунте .

Выводы

2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Подготовка образцов к коррозионным испытаниям .

2.2. Установка образцов в грунт .

2.3. Измерения, проводимые на контрольных образцах
в течение коррозионных испытаний
2.4. Обработка образцов после коррозионных испытаний
2.5. Организация полигона для исследования распределения плотности защитного тока и катодной поляризации по периметру трубопровода большого диаметра.
3. КОРРОЗИЯ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА
3.1. Коррозия трубной стали в различных дефектах изоляционного покрытия .
3.2. Оценка содержания кислорода в грунте
3.3. Определение коэффициента проницаемости кислорода в грунтах к поверхности катода, покрытого пленкой влаги
3.4. Влияние температуры на коэффициент проницаемости кислорода.
О Г т СТР
3.5. Влияние доставки кислорода на скорость коррозии подземных трубопроводов большого диаметра
Выводы .
4. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ. ЗАЩИТА ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА
4.1. Распределение тока катодной защиты по периметру трубопровода большого диаметра .
4.2. Распределение катодной поляризации по периметру трубопровода большого диаметра .
4.3. Влияние доставки кислорода на скорость коррозии стальных образцов в условиях катодной защиты
4.4. Влияние площади дефекта изоляции на величину поляризационного сопротивления.
Выводы .
5. ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1. О специфике коррозии подземных трубопроводов большого диаметра в условиях таежноболотной.зоны центральной части Западной Сибири
5.2. Разработка зонда и портативного полярографа
для определения скорости коррозии подземных трубопроводов по максимальной глубине проникновения
5.3. Разработка системы дистанционного контроля за режимом работы станций катодной защиты
Выводы . И
0Б1ИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Результаты работы могут быть использованы на предприятиях Главтранснефти, Главтгаменнефтегаза, Томскнефти и др. Апробация работы. Научнотехническом совещании Состояние и пути улучшения технического обслуживания и ремонта магистральных трубопроводов и борьба с их коррозией, У. Первом Всесоюзном совещании Автоматизация и телемеханизация магистральных нефтепроводов, Баку, 7В. Научнотехническом семинаре Комплексная защита от подземной коррозии магистральных и технологических трубопроводов, Москва, . Научнотехнической конференции Теория и практика защиты металлов от коррозии, Куйбышев, . Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов по вопросу Особенности разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений в условиях Западной Сибири, Томск, . Научнотехнической конференции Прогрессивные материалы, технологии и оборудование для защиты изделий, металлоконструкций и сооружений от коррозии, Горький, . Научнотехническом семинаре Комплексная защита от подземной коррозии магистральных трубопроводов и промысловых объектов, Москва, . Научном семинаре лаборатории электрохимической защиты подземных сооружений от коррозии Всесоюзного научноисследовательского института газовой промышленности, Москва, . Научном семинаре отдела электрохимической защиты подземных трубопроводов и секции Ученого Совета Всесоюзного научноисследовательского института по строительству магистральных трубопроводов, Москва, . Публикации. По результатам выполненной работы опубликовано тринадцать научных работ и получено одно авторское свидетельство. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и выводов. В первой главе представлен литератуоный обзор, содержащий анализ современных теоретических представлений и экспериментальных результатов но коррозии и электрохимической защите подземных трубопроводов. Приведены характеристики почвенноклиматических условий центральной части Западной Сибири. Вторая глава посвящена методикам эксперимента. Третья и четвертая главы отражают результаты исследования. Пятая глава посвящена внедрению результатов исследования. Работа содержит таблиц, рисунков и сопровождается списком проанализированной литературы из 7 наименований работ отечественных и зарубеждых авторов. I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1. Грунт как коррозионная среда Грунт представляет собой многофазную, дисперсную систему, в которой составляющие вещества находятся в твердом, жидком и газообразном состояниях. В реальных условиях равновесия между этими фазами не наблюдается 1,2. Это обусловлено, прежде всего, тем, что в грунте происходит непрерывный перенос тепла, раствора и воздуха, связанный с непостоянством условий на его границе. Этот пооцесс, как правило, характеризует несоблюдение условий термодинамического равновесия в вертикальном направлении з. Коррозионный процесс в грунтах, в отличие от электролитов со свободной конвекцией, имеет свою специфику и определяется как составом порового раствора зоны аэрации, где обычно прокладываются трубопроводы, так и размером твердых частиц грунта. Состав поровых растворов сформируется растворением минеральных солей, содержащихся в твердой основе грунта, деятельностью микроорганизмов, а также протекающими в грунте биохимическими процессами. Состав порового раствора очень изменчив. Он меняется не только в различные сезоны года, но даже в течение суток, за счет испарения, конденсации и его перемещения в толще грунта 2,4. Состав поровых растворов грунтов Среднеобского региона приведен в таблице 1. Твердая часть грунта состоит, в основном, из минералов с размерами от нескольких сантиметров галька до долей микрона коллоидные фракции. Непосредственно в коррозионном процессе твердая основа грунта участия не принимает, однако, она оказывает определяющее влияние на физикомеханические свойства грунта и это влияние тем сильнее, чем меньше размер частиц и, следовательно, чем больше суммарная поверхность частиц, содержащихся в единице объема грунта. Таблица 1. Результаты химического анализа поровых растворов грунтов нефтедобыващих районов Западной Сибири 5.