Совершенствование состава и технологий изготовления композиционной анодной массы на основе остатков вторичных продуктов нефтехимии и нефтепереработки

• Автор: Рабаев, Руслан Уралович
• Шифр специальности: 07.00.10, 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава I. Этапы совершенствования методов и средств электрохимической защиты от коррозии
1.1. Становление и развитие теоретических и прикладных основ электрохимической защиты металлов от коррозии
1.2. Вклад отечественных ученых в развитие электрохимических методов защиты от коррозии
1.3. Отечественная практика совершенствования средств катодной защиты
Глава II. Развитие технологий изготовления и состава композиционных оболочек анодных заземлителей
2.1. Материалы, применяемые при изготовлении анодных заземлителей
2.2. Развитие технологий изготовления композиционных оболочек анодных заземлителей
2.3. Особенности создания и применения композиционных материалов на основе вторичных нефтяных продуктов
Глава III. Совершенствование состава композиционной анодной массы
3.1. Нефтяной кокс как основа высокоэффективной композиционной оболочки анодных заземлителей
3.2. Особенности получения и подготовки сырья на основе нефтяных коксов для создания композиционных оболочек анодных заземлителей
Глава IV. Совершенствование технологии изготовления композиционной анодной массы анодных заземлителей на основе остатков вторичных продуктов нефтехимии и нефтепереработки
4.1. Совершенствование технологии изготовления композиционной анодной массы анодных заземлителей на основе графитированного коксового гранулята
4.2. Описание пилотной установки для лабораторных испытаний опытных образцов, изготовленных по усовершенствованной технологии
4.3. Результаты испытаний опытных образцов, изготовленных по усовершенствованной технологии
4.4. Рекомендации к промышленному внедрению усовершенствованной технологии изготовления композиционной анодной массы анодного заземлителя
Выводы
Литература
Приложения

Актуальность темы
Современная электрохимическая антикоррозионная защита подземных технологических сооружений и коммуникационных сетей промышленных предприятий и трубопроводов предусматривает применение анодных заземлителей - основных средств комплексной катодной защиты. Их монтаж производится на различной глубине в неоднородных грунтах с различным удельным электрическим сопротивлением, вследствие чего они разрушаются неравномерно и преждевременно. В процессе эксплуатации систем катодной защиты из-за высокого удельного электрического сопротивления оболочек анодных заземлителей увеличиваются затраты на электроэнергию. Применяемые в настоящее время коксопековые анодные заземлители не экологичны. Технология изготовления коксопековой оболочки анодного заземлителя, в частности нагрев связующего, связана с выделением канцерогенного вещества - бенз(а)пирена (С20Н12).
В связи с этим, актуальной задачей является разработка новой композиционной анодной массы для анодных заземлителей, разрушающихся равномерно в процессе эксплуатации и исключающих выделение вредных веществ при их изготовлении.
Работа выполнена в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по теме: «Разработка энергоэффективной и ресурсосберегающей технологии электрохимической защиты от коррозии», шифр заявки «2010-1.1 -230-071-053», Государственный контракт от «11» июня 2010 г. № 02.740.11.0824.
Цель работы
Совершенствование состава и технологий изготовления композиционной анодной массы на основе остатков вторичных продуктов нефтехимии и нефтепереработки с учетом многолетнего опыта отечественных и зарубежных ученых и специалистов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

устанавливают в засыпку из коксовой мелочи, и при этом собственно анодом становится коксовая засыпка. Сопротивление растеканию тока уменьшается, а кислород, освобожденный на аноде, адсорбируется коксом. Таким образом, графит оказывается защищенным от окисления. В этой же работе сообщается, что исследование анодов в такой засыпке после четырехгодичной эксплуатации показало отсутствие каких-либо повреждений графита.
Для защиты магистральных трубопроводов специалистами ВНИИСТа были рекомендованы аноды в виде необточенных стержней графита диаметром 40-125 мм и длиной 1,0-1,5 м [87]. К недостаткам таких анодов относится их низкая механическая прочность и хрупкость.
В последние годы начали применять электроды из прессованного графитированного порошка на связующем из фенолформальдегидной смолы [88, 89]. Этот материал известен под названием графитоцласт типа АТМ-1. Графитопласт имеет низкую механическую прочность, однако он хорошо подвергается обработке, имеет достаточную промышленную базу для производства в количестве, удовлетворяющем потребности нефтяной промышленности. Скорость анодного растворения графитопласта составляет 0,5-1,0 кг/(А-год), удельное электрическое сопротивление достаточно велико 112-130 Ом-мм2/м.
Изготовление графитопластовых электродов в виде полых цилиндров большого диаметра в некоторой степени компенсирует низкую прочность материала. Помещая токовводы и соединительные кабели в полость трубчатого электрода, где электрическое поле отсутствует, можно надежно предохранить эти элементы от разрушающего действия анодного тока [90].
В 1954 г. был предложен и испытан сплав ферросилида. В сообщениях об опыте использования ферросилидовых анодов говорится, что ферросилид может быть применен для анодов при обычных плотностях тока с очень небольшими потерями металла. Потери металла (ферросилида) находятся в пределах 0,08-0,70 кг/(А-год).