Šiluminių tinklų korozijos būklės įvertinimas. Metalinių objektų ir elektrocheminės apsaugos sistemų korozijos būklės diagnostikos taisyklės

-- [ Puslapis 1 ] --

UDC 622.691.4.620.193/.197

Kaip rankraštis

Askarov vokietis Robertovičius

NESTABILUMO POVEIKIO VERTINIMAS

TEMPERATŪROS SĄLYGOS ĖDINTI

DIDŽIOJO SKERSMENS DUJATUOMENŲ BŪKLĖ

Specialybė 25.00.19 Naftos ir dujotiekių, bazių ir saugyklų statyba ir eksploatavimas baigiamasis darbas technikos mokslų kandidato laipsniui gauti

mokslinis patarėjas Technikos mokslų daktaras, profesorius Garrisas Nina Aleksandrovna Ufa

ĮVADAS…………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………. 1.1 trumpas aprašymas korozijos procesai vamzdynų transporte…………………………………………………………………………. 1.1.1 Būdingi plieninio vamzdžio korozijos defektai…………………. 1.2 Izoliacinės dangos apsauginių savybių pažeidimas……………………….. 1.3 Gruntų korozinis agresyvumas……………………………………………………………………. .. Korozinių elementų susidarymo ant dujotiekio išorinio 1. paviršiaus priežastys………………………………………………………………. 1.4.1 Makrokorozinių elementų susidarymo išoriniame dujotiekio paviršiuje sąlygos………………………………………………………………. 1.4.2 Grunto, esančio prie dujotiekio, elektrinės varžos pokytis drėgmei judant koroziniame grunto sluoksnyje…. 1.5 Temperatūros ir temperatūros svyravimų įtaka dujotiekio korozijos būklei……………………………………………………………………. 1.6 Dujotiekių diagnostika naudojant kiaules…. 1.7 Korozijos procesų prognozavimo modeliai…………………… 1 skyriaus išvados. Drėgmės ir temperatūros impulsinio poveikio įvertinimas 2.

dujotiekį supančio grunto korozinis aktyvumas………………… 2.1 Fizinis modeliavimas ir valdymo parametrų parinkimas…………… 2.2. Trumpas aprašymas eksperimentinė sąranka……………………………………………………………. dirvožemiai……………………………… Korozijos greitis ir vidutinė temperatūra esant 2 °C.

Nestabili šilumos mainai………………………………………………………. 2 skyriaus išvados…………………………………………………………………. 3. Dujotiekio korozijos būklės prognozė, remiantis tiesioginės patikros duomenimis………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………. 3.2 Dujotiekio ruožo korozijos būklės analizė pagal tiesioginės patikros duomenis…………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………… … 3.2.2 VTD rezultatų analizė…………………………………………………………. 3.3 Korozijos centrų susidarymas ir vystymosi greitis vamzdynuose su plėvele izoliuotais………………………………………………. 3.4 Didelio skersmens vamzdžių defektų korozijos prognozė……………. 3 skyriaus išvados…………………………………………………………………. 4. Dujotiekių ruožų suskirstymo pagal pavojaus laipsnį jų remontui metodo parengimas……………………………………………………….. 4.1. Dujotiekio ruožų reitingavimo pagal pavojingumo laipsnį metodika… 4.1.1 Dujotiekių VTD reitinguojant pagal pavojingumo laipsnį…………… 4.1.2 Integruotų rodiklių patikslinimas, nustatant atiduotų remontuoti dujotiekių ruožus …………………………………………………………………………. 4.2 Išsami izoliacinės dangos ir ECP įrenginių diagnostika……… 4.2.1 Vamzdynų korozijos pažeidimo rizikos veiksniai………. 4.2.2 Korozinio aktyvumo kompleksinio indekso apskaičiavimo pavyzdys… 4.3 Temperatūros svyravimų apskaičiavimas didelio skersmens dujotiekiuose……….. 4.4 Bendrasis integralinis indeksas…………………………………… ………. 4.4.1 Bendrojo integralo rodiklio apskaičiavimo pavyzdys……………………. 4.5 Plėtros efektyvumas………………………………………………………

ĮVADAS

Aktualumas darbai Bendras eksploatuojamų „Gazprom“ sistemoje ilgis

požeminių dujotiekių yra apie 164,7 tūkst.km.

Pagrindinė dujotiekių tiesimo konstrukcinė medžiaga šiuo metu yra geromis tvirtumo savybėmis, tačiau aplinkos sąlygomis žemo atsparumo korozijai plienas – gruntas, kuris, esant porų erdvėje drėgmei, yra korozinė terpė.

Po 30 ir daugiau magistralinių dujotiekių eksploatavimo metų izoliacinė danga sensta ir nustoja atlikti apsaugines funkcijas, dėl to požeminių dujotiekių korozinė būklė labai pablogėja.

Magistralinių dujotiekių korozijos būklei nustatyti šiuo metu taikomas in-line flaw detection (ITD), kuris pakankamai tiksliai nustato korozijos pažeidimų vietą ir pobūdį, leidžiantį sekti ir prognozuoti jų susidarymą ir vystymąsi.

Didelį vaidmenį korozijos procesų vystymuisi vaidina gruntinio vandens (dirvožemio elektrolito) buvimas, todėl reikia pažymėti, kad korozijos greitis labiau padidėja ne nuolat laistomame ar sausoje, o periodiškai drėgnoje dirvoje.

impulsinis dujotiekio temperatūros pokytis ir drėgmės svyravimai koroziniame-aktyviame grunto sluoksnyje. Tačiau pulsinės temperatūros poveikio korozijos procesų aktyvacijai kiekybiniai parametrai nenustatyti.

dujotiekio pramonei aktualūs magistralinių dujotiekių tiesimas veikiant impulsinei terminei ekspozicijai ir vamzdynų korozijos būklės prognozė.

Kurti ir tobulinti magistralinių dujotiekių ruožų korozijos būklės nustatymo metodus, kad jie būtų laiku pašalinti remontuoti.

Pagrindinis užduotys:

1 Grunto aplink magistralinį dujotiekį elektrinės varžos pokyčių nustatymas ir korozijos procesų vamzdynų transporte ypatybių analizė.

2 Siurbiamų dujų ir drėgmės impulsinio šiluminio poveikio poveikio požeminį dujotiekį supančio grunto koroziniam aktyvumui tyrimas laboratorinėmis sąlygomis.

3 Magistralinio dujotiekio korozijos defektų susidarymo ir raidos tyrimas bei jo korozijos būklės prognozė pagal gedimų aptikimo linijoje duomenis.

Parengta magistralinių dujotiekių ruožų reitingavimo metodika pagal jų korozijos būsenos remontui prognozę.

Mokslinė naujovė 1 Nustatytas pokytis ir nubraižytos grunto elektrinės varžos diagramos priklausomai nuo drėgmės išilgai didelio skersmens požeminio dujotiekio perimetro.

2 Eksperimentiškai įrodytas korozijos procesų suaktyvėjimo faktas, kai impulsinis siurbiamų dujų temperatūros pokytis, palyginti su stabilios temperatūros efektu, ir nustatytas temperatūros diapazonas, kuriame, esant nestabiliai (impulsui), susidaro didžiausias korozijos greitis. temperatūros poveikis.

3 Nustatyta funkcinė priklausomybė, leidžianti prognozuoti magistralinių dujotiekių korozijos defektų susidarymą ir vystymąsi.

Praktinė vertė darbas Remiantis atliktais tyrimais, įmonės standartas RD 3-M-00154358-39-821-08 „LLC „Gazprom transgaz Ufa“ dujotiekių reitingavimo metodas, pagrįstas tiesioginio defektų aptikimo, siekiant juos pašalinti remontui, rezultatais. buvo sukurtas, pagal kurį magistralinių dujotiekių ruožai reitinguojami tarp kranų mazgų, siekiant nustatyti jų išvedimo remontui seką.

Tyrimo metodai Darbe iškeltos problemos buvo sprendžiamos naudojant panašumo teoriją modeliuojant požeminio dujotiekio šilumos ir masės perdavimo su aplinkiniu gruntu sąlygas.

Diagnostinio darbo rezultatai apdoroti mažiausių kvadratų metodu su koreliacine analize. Skaičiavimai atlikti naudojant StatGraphics Plus 5.1 programinį paketą.

Paimtas gynybai:

magistralinio dujotiekio perimetro grunto elektrinės varžos pokyčių, priklausomai nuo drėgmės, tyrimų rezultatai;

plieninio vamzdyno korozijos procesų aktyvavimo impulsinio šiluminio poveikio laboratorinių tyrimų rezultatai;

- magistralinių dujotiekių ruožų reitingavimo metodas, kad jie būtų išvežti remontuoti.

Pagrindiniai rezultatai disertacijos darbai, paskelbti 30 mokslinių straipsnių, įskaitant keturis straipsnius pirmaujančiuose recenzuojamuose mokslo žurnaluose, rekomenduojamuose Rusijos Federacijos švietimo ir mokslo ministerijos Aukštosios atestacijos komisijos.

Darbo struktūra ir apimtis Disertacinį darbą sudaro įvadas, keturi skyriai, pagrindinės išvados, taikymai, bibliografinis sąrašas panaudota literatūra, iš jų 141 pavadinimas, išdėstyta 146 puslapiuose spausdinto teksto, yra 29 paveikslai ir 28 lentelės.

Darbo aprobavimas Pagrindinė disertacijos medžiaga buvo pranešta apie:

UAB "Gazprom" mokslinė ir techninė taryba "Izoliacinių dangų ir vamzdžių defektinių dalių, įskaitant SCC defektus, remonto technologijų, įrangos ir medžiagų kūrimas ir diegimas UAB "Gazprom", Ukhta magistraliniuose dujotiekiuose, 2003 m.

- OAO „Gazprom“ jaunųjų specialistų mokslinė ir techninė konferencija

„Naujos technologijos plėtojant dujų pramonę“, Samara, 2003 m.

Mokslinė-praktinė konferencija „Angliavandenilių žaliavų transportavimo vamzdynais objektų patikimumo ir saugos užtikrinimo problemos ir metodai“, Valstybinė įmonė IPTER, Ufa, 2004 m.;

Tarptautinė mokslinė ir techninė konferencija Synergetics II“, UGNTU, Ufa, 2004;

2-oji tarptautinė mokslinė ir techninė konferencija „Novoselovsko skaitymai“, UGNTU, Ufa, 2004 m.;

Mokslinė techninė jaunųjų vadovų ir pramonės specialistų konferencija šiuolaikinėmis sąlygomis“, Samara, 2005;

Vamzdynų transportas“, UGNTU, Ufa, 2005, 2006, 2012;

OAO „Gazprom“ jaunųjų mokslininkų ir specialistų mokslinė-praktinė konferencija „OAO Gazprom jaunųjų mokslininkų ir specialistų inovacinis potencialas“, Maskva, 2006 m.;

Geriausio jaunimo mokslo ir technikos tobulėjimo konferencijos kuro ir energetikos komplekso „TEK-2006“ problemomis, Maskva, 2006 m.;

- Tarptautinės kuro ir energijos asociacijos (IFEA) konferencijos, Maskva, 2006 m.

tarptautinė mokslinė praktinė konferencija apie Kazachstano naftos ir dujų komplekso problemas“, Aktau, 2011 m.

Dujotiekio vamzdynų korozijos būklė buvo sukurta atliekant teorinius ir eksperimentinius mokslininkų, tiesiogiai susijusių su vamzdynų transportavimo problemomis, tyrimus: A.B. Ainbinderis, M.Z. Asadullina, V.L. Berezina, P.P. Borodavkina, A.G. Gareeva, N.A. Harisas, A.G. Gumerova, K.M. Gumerova, I.G.

Ismagilova, R.M. Zaripova S.V. Karpova, M.I. Koroleva, G.E. Korobkova, V.V.

Kuznecova, F.M. Mustafina, N.Kh. Khaljeva, V.V. Khariyonovskis ir kt.

Taigi požeminė metalų korozija yra viena sudėtingiausių elektrocheminės ir biologinės korozijos rūšių.

Pagal norminius dokumentus, metalų korozijai (metalo masės praradimui virš tam tikras laikas, sumažinant vamzdžio sienelės storį, kriauklių augimo greitį ir pan.). Šios vertės yra metalų atsparumo korozijai rodikliai tam tikro tipo dirvožemyje.

1.1.1 Būdingi plieninio vamzdžio korozijos defektai Straipsnyje nagrinėjami VTD nustatyti korozijos defektai ir jų pasireiškimo ypatumai, susiję su izoliacinės dangos būkle.

Eksploatavimo patirtis rodo, kad plėvelės izoliacijos nusilupimo zonose, kurios yra periodiškai drėkinamos požeminiu vandeniu, susidaro pažeidimai didelių susipynusių opų pavidalu (bendra korozija).

Plėvelės izoliacijos sluoksniuojimo zonų katodinei apsaugai trukdo, viena vertus, polietileno plėvelės pavidalo dielektrinis ekranas ir, kita vertus, nestabilūs elektrolito parametrai, trukdantys praeiti katodinei poliarizacinei srovei. per tarpą į opų ar įtrūkimų kolonijų susidarymo ir vystymosi zoną. Dėl to gana dažnai pastebima korozijos vystymasis po plėvele, susijungusių ertmių grandinės pavidalu, kurios geometrija pakartoja elektrolito judėjimo kelią po izoliacija.

Plačiai žinoma, kad bituminė-guminė izoliacija po 10-15 metų eksploatacijos užliejamose dirvose praranda sukibimą su metaliniu paviršiumi.

Tačiau korozija po bitumine izoliacija daugeliu atvejų nesivysto. Jis vystosi tik tais atvejais, kai katodinė apsauga neveikia gerai arba jos nėra. Apsauginis efektas pasiekiamas dėl joninio skersinio bituminės izoliacijos laidumo susidarymo ilgai eksploatuojant dujotiekį. Tiesioginis to įrodymas yra dirvožemio elektrolito pH poslinkis po bituminės dangos sluoksniu iki 10-12 vienetų dėl reakcijos su depoliarizacija deguonimi.

Reikšmingą vietą pažeidimų skaičiuje užima duobinė vietinė korozija atskirų ertmių pavidalu, kuri siekia 23-40% visų pažeidimų. Galima teigti, kad ceteris paribus vietinės korozijos pažeidimo gylis neatsiejamai įvertina katodinės apsaugos efektyvumą per izoliacijos defektus.

1.2 Izoliacinės dangos apsauginių savybių pažeidimas Pagrindinis apsauginės dangos reikalavimas – vamzdynų apsaugos nuo korozijos patikimumas per visą eksploatavimo laiką.

Plačiai naudojamas izoliacines medžiagas galima sąlygiškai suskirstyti į dvi dideles grupes:

Polimerinės, įskaitant izoliacines juostas, ekstruzinį ir purškiamą polietileną, epoksidines ir poliuretano medžiagas;

- bituminės mastikos su vyniojamosiomis medžiagomis, kombinuotos mastikos dangos.

Polimerinės izoliacinės juostos buvo plačiai naudojamos vamzdynams izoliuoti jų tiesimo ir remonto metu nuo praėjusio amžiaus 60-ųjų. Remiantis , 74% visų nutiestų vamzdynų yra izoliuoti polimerinėmis juostomis. Dangos iš polimerinių izoliacinių juostų yra daugiasluoksnės sistemos, susidedančios iš pagrindo plėvelės, lipniojo sluoksnio ir lipniojo grunto (grunto) sluoksnio. Šios apsauginės medžiagos yra tik difuzijos barjeras, kuris neleidžia ėsdinančiajai terpei prasiskverbti į dujotiekio metalinį paviršių, todėl jų tarnavimo laikas yra ribotas.

Be to, plėvelės dangų trūkumai yra šie:

- sukibimo nestabilumas;

- dangos trapumas;

- palyginti didelė kaina.

Sukibimo nestabilumas ir dėl to dangos trapumas yra susijęs su nereikšmingu lipniojo sluoksnio storiu.

Lipnios plėvelės medžiagų lipnus pagrindas yra butilo kaučiuko tirpalas organiniuose tirpikliuose su tam tikrais priedais. Šiuo atžvilgiu lipniojo sluoksnio senėjimas vyksta daug greičiau nei polimero pagrindas.

Sumažėjus izoliacijos eksploatacinėms charakteristikoms iki 50% pradinių verčių, dangos, kaip antikorozinės barjero, efektyvumas smarkiai sumažėja.

Tyrimų rezultatai rodo, kad 73 % visų pagrindinių Kanados dujotiekių gedimų atsiranda dėl įtempių korozijos, atsirandančios po polietileno plėvelės danga. Nustatyta, kad po vienasluoksnėmis polietileno dangomis susidaro penkis kartus daugiau įtempių-korozinių įtrūkimų nei po bituminėmis dangomis. Naudojant dvisluoksnes plėvelines dangas, įtempių korozijos įtrūkimų kolonijų skaičius viename vamzdžio metre yra devynis kartus didesnis nei naudojant bitumo pagrindus.

Polimerinių izoliacinių juostų tarnavimo laikas yra 7-15 metų.

Polimerinių izoliacinių juostų naudojimo apribojimas ir kai kuriais atvejais atsisakymas pagal GOST R 51164 yra susijęs su trumpu tarnavimo laiku.

Remiantis magistralinių dujotiekių pakartotinio izoliavimo patirtimi, nustatyta, kad SCC defektų ir korozijos vietose su gamyklinėmis izoliacinėmis dangomis neaptikta.

Atsižvelgus į plačiausiai naudojamų antikorozinių dangų eksploatacines charakteristikas, galima daryti išvadą, kad jos neturi savybių, kurios visiškai atitiktų izoliacinėms medžiagoms, saugančioms dujotiekį nuo grunto korozijos, keliamus reikalavimus:

- sukibimas su metalais;

- mechaninis stiprumas;

Cheminis atsparumas korozinėms medžiagoms – deguoniui, vandeniniams druskų, rūgščių ir bazių tirpalams ir kt.

Pažymėti parametrai lemia antikorozinės medžiagos atsparumą dujotiekių korozijai ir korozijai.

Dujotiekių su plėvele izoliuojančia trasos danga izoliacinės dangos apsauginių savybių pažeidimas atsiranda dėl daugelio priežasčių, turinčių įtakos apsauginių savybių kokybei tiek nepriklausomai viena nuo kitos, tiek kartu. Apsvarstykite poveikio plėvelę izoliuojančiai dangai priežastis.

Vertikalus žemės slėgis dujotiekyje.

Dėl to, kad slėgis į žemę pasiskirsto netolygiai išilgai vamzdžio perimetro, problemiškiausios zonos dėl izoliacinės dangos atsisluoksniavimo ir gofruotųjų formavimosi patenka į 3-5 valandas ir 7-9 valandas. dujų srautas, sąlyginis dujotiekio perimetro padalijimas į sektorius (viršutinė generacija 0 val., apatinė 6 val.). Taip yra dėl to, kad didžiausias ir santykinai vienodas grunto slėgis krenta ant viršutinės vamzdžio pusės izoliacinės dangos, kuri ištempia plėvelės dangą ir neleidžia šioje vietoje susidaryti gofruotėms ir delaminacijai. Apatinėje vamzdžio pusėje vaizdas kitoks: maždaug 6 val. padėtyje vamzdis remiasi į tranšėjos dugną, todėl gofravimo tikimybė yra nereikšminga. 3-5 valandos padėtyje grunto slėgis yra minimalus, nes vamzdis šioje vietoje liečiasi su gruntu, užpiltu nuo tranšėjos krašto (žr. 1.1 pav.). Taigi, maždaug 3–5 valandas išilgai dujotiekio perimetro plėvelės dangos poslinkis susidaro bangomis. Ši sritis gali būti laikoma labiausiai linkusia į korozijos procesų atsiradimą ir vystymąsi.

Linijinis poravimosi medžiagų plėtimasis.

Viena iš priežasčių, kodėl ant plėvelę izoliuojančios dangos susidaro bangos, yra skirtingas medžiagų, plėvelinės juostos ir vamzdžio metalo linijinio plėtimosi koeficientas.

Paanalizuokime, kaip skiriasi temperatūros poveikis vamzdžio metalui ir plėvelės juostai „karštose“ didelio skersmens dujotiekio atkarpose (dujotiekio išėjimas iš kompresorinės stoties).

1.1 pav. - Plėvelės izoliacinės dangos bangų atsiradimo schema 1 - dujotiekis; 2 - tikėtino bangelių susidarymo vieta; 3 - dujotiekio atraminė zona Vamzdžio metalo ir plėvelės izoliacijos temperatūros vertės dengimo metu gali būti lygios aplinkos temperatūrai, o eksploatacijos metu - dujų temperatūrai dujotiekyje.

Remiantis duomenimis, plieno lakšto ir plėvelės izoliacijos ilgis išilgai 1420 mm skersmens vamzdžio perimetro, kai temperatūra pasikeičia nuo 20 iki C (dujų temperatūra), atitinkamai bus 1,6 mm ir 25,1 mm. mm.

Taigi „karštose“ vietose plėvelės izoliacija gali pailgėti dešimtimis milimetrų daugiau nei plieno lakštas, todėl realiomis sąlygomis delaminacijų formavimuisi su gofruotųjų formavimu, ypač mažiausio pasipriešinimo kryptimis didelio skersmens dujotiekio perimetro 3-5 ir 7-9 valandų vietose.

Prastas grunto užtepimas ant dujotiekio.

Izoliacinės dangos sukibimo kokybė lemia jos tarnavimo laiką.

Nepakankamas bitumo sumaišymas tirpiklyje ruošiant gruntą arba laikant užterštose talpyklose, gruntas sutirštėja, todėl ant dujotiekio jis tepamas netolygiai arba su dėmėmis.

Greitkelio sąlygomis, kai ant šlapio vamzdžių paviršiaus dengiamas įvairaus tipo gruntas ir esant vėjuotam orui, grunto sluoksnyje gali susidaryti oro burbuliukai, kurie sumažina grunto sukibimą su metalu.

Nepakankamai arba netolygiai užtepus gruntą ant vamzdžio, brezentinis rankšluostis pasislenka, yra stipriai suteptas ir susidėvėjęs, grunto sluoksnyje gali susidaryti tarpai.

Be to, yra didelis trūkumas valcuotų izoliacinių dangų dengimo technologijoje. Atliekant šiltinimo darbus, laiko intervalas nuo grunto užtepimo ant vamzdžio iki polietileno juostos apvyniojimo nėra pakankamas, kad išgaruotų grunte esantis tirpiklis.

Mažo pralaidumo polietileno plėvelė neleidžia išgaruoti tirpikliui, po ja atsiranda daugybė pūslių, kurios nutraukia lipnią jungtį tarp dangos sluoksnių.

Apskritai šie veiksniai žymiai sumažina izoliacinės dangos kokybę ir sumažina jos tarnavimo laiką.

1.3. Gruntų korozinis agresyvumas Kai izoliacinė danga praranda apsaugines savybes, viena iš pagrindinių korozijos ir įtempių korozijos atsiradimo ir vystymosi priežasčių yra korozinis gruntų agresyvumas.

Metalų korozijai dirvožemyje tiesiogiai ar netiesiogiai įtakos turi daugelis veiksnių: cheminė ir mineraloginė sudėtis, granulometrinė sudėtis, drėgmė, oro pralaidumas, dujų kiekis, cheminė sudėtis porų tirpalai, terpės pH ir eH, organinių medžiagų kiekis, mikrobiologinė sudėtis, dirvožemių elektrinis laidumas, temperatūra, užšalimo ar atšildymo būsena. Visi šie veiksniai tam tikroje vietoje gali veikti tiek atskirai, tiek vienu metu. Tas pats veiksnys, įvairiais deriniais su kitais, vienais atvejais gali pagreitinti, o kitais – sulėtinti metalo korozijos greitį. Todėl įvertinti aplinkos korozinį aktyvumą pagal vieną veiksnį neįmanoma.

Yra daug dirvožemio agresyvumo vertinimo metodų. Iš viso nustatytų būdingų parametrų į Bendras įvertinimas dirvožemio agresyvumas apima tokią charakteristiką kaip elektrinė varža (žr. 1.1 lentelę).

1.1 lentelė. Dirvožemio korozinės savybės įvertinamos pagal dirvožemio savitosios elektrinės varžos vertę Ohm m Pagal specifinį gruntą, Ohm m, dirvožemio atsparumas nėra jo korozinio aktyvumo rodiklis, o kaip ženklas, žymintis. srityse, kuriose gali vykti intensyvi korozija“. Mažas ominis atsparumas rodo tik korozijos galimybę. Didelis ominis dirvožemių atsparumas yra silpno dirvožemio korozinio agresyvumo požymis tik neutralioje ir šarminėje aplinkoje. Rūgščiose dirvose, kurių pH vertė žema, galima aktyvi korozija, tačiau rūgščių junginių dažnai nepakanka ominiam atsparumui sumažinti. Kaip papildymą prie minėtų dirvožemio korozijos tyrimo metodų, autoriai siūlo atlikti cheminę vandens ekstraktų analizę, kuri gana tiksliai nustato dirvožemio druskingumo laipsnį.

Svarbiausi dirvožemio ėsdinimo veiksniai yra jo struktūra (žr. 1.2 lentelę) ir gebėjimas praleisti vandenį ir orą, drėgmė, pH ir rūgštingumas, redokso potencialas (eH), dirvožemyje esančių druskų sudėtis ir koncentracija. Šiuo atveju svarbus vaidmuo tenka ne tik anijonams (Cl-; SO 2; NO 3 ir kt.), bet ir katijonams, kurie prisideda prie apsauginių plėvelių susidarymo ir dirvožemio elektrinio laidumo.

Skirtingai nuo skystųjų elektrolitų, dirvožemio struktūra yra nevienalytė tiek mikroskalėje (dirvožemio mikrostruktūra), tiek makroskalės lygmeniu (lęšių ir uolienų sluoksnių kaitaliojimasis su skirtingu litologiniu sluoksniu). fizinės ir cheminės savybės). Dirvožemyje esantys skysčiai ir dujos turi ribotą judėjimo galimybę, o tai apsunkina deguonies tiekimo į metalo paviršių mechanizmą ir turi įtakos korozijos proceso greičiui, o deguonis, kaip žinoma, yra pagrindinis metalo korozijos stimuliatorius.

1.3 lentelėje pateikti duomenys apie dirvožemio koroziškumą priklausomai nuo pH ir cheminių elementų kiekio.

„SeverNIPIgaz“ atliko tyrimus, siejančius avarijas. (39 avarijos), ištirta grunto ir grunto elektrolito cheminė sudėtis. Avarijų dėl SCC pasiskirstymas pagal suvestinius dirvožemio tipus parodytas 1.2 pav.

1.3 lentelė. Dirvožemio korozinis aktyvumas, priklausomai nuo pH ir cheminių elementų kiekio, pavienės avarijos įvyksta smėlynuose ir pelkėtuose dirvožemiuose. Todėl, siekiant sumažinti nelaimingų atsitikimų dėl SCC skaičių, būtina kontroliuoti grunto sudėtį, o tai galima padaryti naujos dujotiekio atšakos projektavimo etape. Tai taip pat rodo dirvožemio tyrimo poreikį analizuojant ir parenkant statybų ir rekonstrukcijos vietas.

1.2 pav. Nelaimingų atsitikimų dėl SCC pasiskirstymas 1995–2004 m. pagal dirvožemio drėgmės pokyčius didelis vaidmuo vykstant korozijos procesams. Esant žemai drėgmei, dirvožemio elektrinė varža yra didelė, todėl sumažėja tekančios korozijos srovės vertė. Esant didelei drėgmei, grunto elektrinė varža mažėja, tačiau labai apsunkinama deguonies difuzija į metalinį paviršių, dėl to korozijos procesas sulėtėja. Yra nuomonė, kad didžiausia korozija pastebima esant 15-20%, 10-30% drėgnumui.

1.4 Makrokorozinių elementų susidarymo ant dujotiekio išorinio paviršiaus priežastys.

1.4.1 Makrokorozinių elementų susidarymo ant dujotiekio išorinio paviršiaus sąlygos Metalo korozijos pažeidimai atsiranda išoriniame dujotiekio paviršiuje tose vietose, kur nutrūksta izoliacinė danga, nepaisant to, kad yra katodinė dujų apsauga. dujotiekis. Dažnai šie reiškiniai stebimi pradinėse dujotiekių atkarpose (10-20 km nuo išėjimo iš kompresorinės stoties), esant nelygiam reljefui, besiribojančiame su daubomis, daubomis, periodiškai drėgnomis vietomis.

Daugelio medžiagų analizė ir apibendrinimas rodo, kad požeminio vandens elgsena veikiant dujotiekio šiluminiam poveikiui turi įtakos korozijos procesų suaktyvėjimui, kuris didėja bendrai veikiant (arba sutapus) bent trims veiksniams:

- impulsinis dujotiekio temperatūros pokytis;

- dujotiekio izoliacinės dangos pažeidimai;

- didelis vamzdyno skersmuo.

1. Esminis skirtumas tarp pradinės ir paskutinės atkarpos (jei trasoje nėra dujų nuvedimo arba jos stabilumas) yra tas, kad būtent pradinėje dujotiekio atkarpoje dujų temperatūros svyravimai arba impulsiniai pokyčiai jaučiami. maksimalus. Šie svyravimai atsiranda tiek dėl netolygaus dujų suvartojimo, tiek dėl į dujotiekį tiekiamų dujų oro aušinimo sistemos netobulumo. Naudojant oro aušintuvus, oro temperatūros svyravimai sukelia panašius dujų temperatūros svyravimus ir, kaip bangolaidis, perduodami tiesiai į pradinę dujotiekio atkarpą (šis reiškinys ypač akivaizdus pirmuose 20 ... 30 km nuo dujotiekio). dujotiekis).

Ismagilovo eksperimentuose I.G. Buvo užfiksuota, kad 5 0С temperatūros banga, dirbtinai sukurta išjungus oro aušinimo sistemą Polyanskaya CS, perėjo į kitą Moskovo CS stotį, amplitudei sumažėjus iki 2 0С. Naftotiekiuose, kur srautai yra daug mažesni, dėl siurbiamo produkto inercijos šio reiškinio nepastebėta.

2. Jei izoliacinė danga yra pažeista, išoriniame dujotiekio paviršiuje susidaro makrokoroziniai elementai. Paprastai tai įvyksta vietovėse, kuriose smarkiai keičiasi aplinkos parametrai: dirvožemio atsparumas ominiam poveikiui ir korozinė aplinka (1.3 pav. ir 1.4 pav.).

1.3 pav. – Mikrokorozinio elemento modelis 3. „Didelio skersmens“ efektas. Karšto vamzdyno geometriniai parametrai yra tokie, kad perimetru kinta ir temperatūra, ir dirvožemio drėgmė, taigi ir kitos charakteristikos: dirvožemio ominis atsparumas, grunto elektrolitų savybės, poliarizacijos potencialai ir kt.

Drėgmė aplink perimetrą svyruoja nuo 0,3% iki 40% ir iki visiško prisotinimo. Šiuo atveju dirvožemio savitoji varža pasikeičia …100 kartų.

1.4 pav. Makrokorozinių elementų modelis Tyrimai parodė, kad siurbiamų dujų temperatūra turi įtakos vamzdžių plieno katodinei poliarizacijai karbonatų tirpaluose. Didžiausios anodo srovės potencialų priklausomybė nuo temperatūros yra tiesinė. Temperatūros padidėjimas padidina tirpimo srovę ir perkelia anodo srovės potencialų diapazoną į neigiamą sritį. Temperatūros padidėjimas ne tik keičia elektrocheminių procesų greitį, bet ir keičia tirpalo pH vertes.

Didėjant karbonato tirpalo temperatūrai, maksimalios anodinės srovės, susijusios su oksido susidarymu, potencialas, temperatūrai padidėjus 10 °C, 25 mV pasislenka link neigiamų potencialo verčių.

Dėl dirvožemio nevienalytiškumo, jo drėgmės ir aeracijos pokyčių, netolygaus tankinimo, glezavimo ir kitų padarinių, taip pat paties metalo defektų, atsiranda daug makrokorozinių elementų. Tuo pačiu metu anodo sekcijos, turinčios didesnį teigiamą potencialą, yra jautresnės korozijai nei katodinės, o tai palengvina dujotiekio impulsinis terminis poveikis migracijos procesams grunto elektrolite.

Temperatūros ir drėgmės svyravimo procesai dirvožemyje išprovokuoja bendrą koroziją. Makrokoroziniai elementai, lokalizuoti paviršiuje, vystosi pagal SCC arba taškinės korozijos centrų scenarijų. Nurodytas elektrocheminio proceso, dėl kurio susidaro korozijos duobės ir įtrūkimai, bendrumas.

Tai nepusiausvyriniai termodinaminiai procesai, kurie vyksta intensyviau ir maksimaliai išreiškiant pagrindines savybes. Dirvožemį veikiant impulsinei temperatūrai, beveik sinchroniškai keičiasi parametrai, lemiantys jo koroziją. Kadangi šis procesas vyksta per visą dujotiekio eksploatavimo laikotarpį, stipriai veikiant dominuojantiems parametrams, makroelemento vieta tampa gana apibrėžta, fiksuota geometrinių ženklų atžvilgiu.

Kaip rodo nuolatinis svyruojantis žemės drėgmės judėjimas, kurį galima paaiškinti termokapiliarinės plėvelės judėjimo mechanizmo požiūriu, vyksta per visą dujotiekio eksploatavimo laikotarpį.

Taigi, net ir esant katodinei dujotiekio apsaugai, didelio skersmens dujotiekio izoliacinės dangos pažeidimo vietose dėl netolygaus dirvožemio drėgmės pasiskirstymo vamzdžio perimetru neišvengiamai atsiranda makrokorozinių elementų, provokuojantis vamzdžio metalo grunto koroziją.

Viena iš svarbių korozijos procesų atsiradimo sąlygų yra disocijuotųjų jonų buvimas dirvožemio elektrolite.

Nepusiausvyros procesų eigą lemiantis veiksnys, į kurį anksčiau nebuvo atsižvelgta, yra impulsinis dujų temperatūros poveikis dujotiekio sienelei ir pulsinis grunto drėgmės pokytis prie dujotiekio.

1.4.2 Grunto, esančio greta dujotiekio, elektrinės varžos pokyčiai drėgmei judant koroziniame grunto sluoksnyje, diskretiškai padidina defektą. Kaip parodyta , šį procesą palengvina dujotiekio impulsinis terminis poveikis migracijos procesams gruntiniame elektrolite.

Išsprendus atvirkštinę šilumos laidumo problemą Urengojaus dujotiekio koridoriaus ruože Poliana-Moskovo ruože, buvo nustatytas dirvožemio drėgmės W pasiskirstymo modelis išilgai dujotiekio perimetro laike.

Tyrimai parodė, kad, impulsiškai kylant temperatūrai, iš vamzdžio išteka drėgmė, o vėliau mažėjant dujotiekio sienelės temperatūrai, didėja gretimo aktyvaus grunto sluoksnio drėgnumas.

Išilgai vamzdžio atkarpos perimetro kinta ir drėgmė (1.5 pav.). Dažniau didžiausia drėgmė stebima išilgai apatinės vamzdžio generatoriaus, 6 valandos padėtyje. Didžiausi drėgmės svyravimai fiksuojami šoniniuose vamzdžio paviršiuose, kur migracijos procesai yra ryškiausi.

Tęsiant šį darbą (dalyvaujant pareiškėjui), buvo atlikti tyrimai ir nustatyta korozinio grunto sluoksnio aplink dujotiekį elektrinė varža bei sudarytos elektros galios schemos.

grunto elektrinė varža išilgai dujotiekio Du 1400 perimetro. Jie buvo pastatyti skirtingais laiko momentais, remiantis pramoninio eksperimento, atlikto Urengojaus koridoriaus PolyanaMoskovo dujotiekio atkarpoje, rezultatais, kurie parodė, kad esant darbo temperatūrai 30 ... 40 ° C, gruntas po vamzdžiu visada išlieka drėgnas, o laikui bėgant, kaip ir virš viršutinės vamzdžio dalies, dirvožemio drėgmė labai sumažėja.

03/24/00, 04/10/00, 04/21/00 - beveik stacionarus režimas 04/07/00 - po vienos kompresorių cecho uždarymo

1.4 lentelė – Drėgmės pokytis ir varža gruntas aplink vamzdžio perimetrą Data tr, gr tv, gr Q, W/m.gr Su dujotiekiu besiliečiančio grunto sluoksnio drėgnumo diapazonas svyruoja nuo visiško prisotinimo iki beveik išsausėjimo, žr. 1.4 lentelę.

Pateiktas 1.5 paveikslas rodo, kad palankiausios sąlygos atsirasti bendriems korozijos defektams ir SCC susidaro apatiniame vamzdžio ketvirtyje 5...

Statant grunto varžos el sklypą išilgai vamzdžio kontūro, naudotas grunto savitosios varžos ir drėgmės kiekio diagrama (1.6 pav.).

B rodo, kad žiemą pradinėje dujotiekio atkarpoje, kur palaikoma 25–30 °C ir aukštesnė temperatūra, atšyla sniegas ir ilgą laiką virš dujotiekio išlieka užmirkusio grunto zona, kuri užtikrina pasikrovimą ir taip pat sustiprina dirvožemio korozinį aktyvumą.

Šiluminio impulso veikimo arba praėjimo laikas matuojamas svyravimais). Šio laiko visiškai pakanka, kad mikroišlyginimo srovės praeitų per nedidelį tarpą. 1.5, 1.6 paveiksluose ir 1.4 lentelėje pateikti duomenys, gauti pramoninėmis sąlygomis 1420 mm skersmens dujotiekiui, rodo, kad dėl drėgmės pokyčių išilgai vamzdžio perimetro kinta vietinis korozinis gruntų aktyvumas, t. kuri priklauso nuo ominės varžos, žr. 1.5 lentelę.

1.5 lentelė. Gruntų korozinis aktyvumas anglinio plieno atžvilgiu, priklausomai nuo jų savitosios elektrinės varžos Specifinė varža, om.m 1.6 pav. Molio grunto savitosios elektrinės varžos priklausomybė nuo drėgmės Novopskov, kuris yra gana sausoje vietoje, aukščiausiame taške virš daubos. Dujotiekio izoliacija šioje atkarpoje buvo patenkinama.

Įdubose ir įdubose, kur drėgmės pokytis yra didesnis, šis poveikis turėtų būti ryškesnis. Šis modelis būdingas homogeniniam dirvožemiui išilgai vamzdžio perimetro. Esant nevienalytiškam grumstiniam užpildymo dirvožemiui, komponentų atsparumas omui labai skirsis. 1.7 paveiksle pateikti įvairių dirvožemių savitosios varžos priklausomybės nuo drėgmės grafikai.

Todėl keičiant gruntą elektrinės varžos diagramoje bus nutrūkimų, o makrokoroziniai elementai bus aiškiai pažymėti.

Taigi, pasikeitus mikroelemento temperatūrai, keičiasi drėgmės ir elektros varžos potencialai. Šie reiškiniai yra panašūs į tuos, kurie atsiranda keičiant katodinės apsaugos įrengimo režimą. Potencialus poslinkis arba negyvos taško kirtimas prilygsta katodinės apsaugos išjungimui ir sukelia mikro išlyginamąsias sroves.

Korozijos procesų vystymasis impulsiniame temperatūros režime sukelia vamzdžio metalo eroziją arba korozinį įtrūkimą.

Susidaro situacija, kai atsparumas jonų judėjimui grunto elektrolite kinta vamzdžio perimetru. Kuo aukščiau nagrinėjama sekcija yra ant vamzdžio paviršiaus, tuo lėčiau vyksta anodinė reakcija, nes gretimo grunto drėgmės kiekis mažėja, padidėja ominis pasipriešinimas, o teigiamų metalo jonų pašalinimas iš anodo sekcijos tampa sunkesnis. Sumažėjus arba priartėjus prie padėties ant dujotiekio kontūro, atitinkančio 5... valandas, anodinės reakcijos greitis didėja.

6 val. padėtyje dirvožemis sutankėjęs, dažnai glezuoja, sunku patekti į dujotiekį deguonies, dėl to vyksta elektronų pridėjimo reakcija 1.7 pav. – Grunto varžos priklausomybė nuo jų drėgmės kiekio:

1 - pelkėtas; 2 - smėlio; 3 - molingas.

(vandenilio arba deguonies depoliarizacija) vyksta lėčiau. Teritorijoje, kurioje ribota prieiga prie deguonies, korozinio elemento potencialas yra mažiau teigiamas, o pati sritis bus anodas.

Tokiomis sąlygomis korozijos procesas vyksta katodiniu valdymu, būdingu daugumai tankių sudrėkintų dirvožemių (daubų, griovių).

Čia galima daryti prielaidą, kad mikro išlyginamųjų ir išlyginamųjų srovių pobūdis yra identiškas. Tačiau mikroišlyginamosios srovės yra trumpalaikės ir turi mažą inerciją, todėl yra labiau destruktyvios.

Dirvožemis yra kapiliariškai akytas kūnas. Izoterminiu režimu drėgmės judėjimas dirvožemyje vyksta veikiant elektroosmozei ir hidromechaniniam filtravimui. Esant didelei anodo srovei, vyksta elektroosmosinis drėgmės distiliavimas iš anodo į katodą. Tam tikromis sąlygomis gali susidaryti pusiausvyra tarp elektroosmosinio ir hidromechaninio filtravimo.

Daug sudėtingesni yra žemės drėgmės (elektrolitų) judėjimo procesai neizoterminėse srityse, ypač nestacionariais režimais. Čia, šalia vamzdžio, esant temperatūros gradientui, vyksta termokapiliarinės arba termokapiliarinės plėvelės judėjimas. Vandens (elektrolito) judėjimo kryptis praktiškai sutampa su šilumos srauto kryptimi ir stebima daugiausia radialine kryptimi, toliau nuo vamzdžio. Konvekcinės srovės esant 30–40 °C temperatūrai yra nereikšmingos, tačiau jų negalima pamiršti, nes jos turi įtakos drėgmės pasiskirstymui vamzdžio kontūre, taigi ir galvaninių porų susidarymo sąlygoms.

Veikiant impulsinei temperatūrai, keičiasi temperatūros gradientai, o tai lemia migracijos srautų persiskirstymą. Vietoje, kurioje vyksta dirvožemio korozija, drėgmė juda svyruojančiu režimu, veikiant šioms jėgoms:

- termomotorinis, - kapiliarinis, - elektroosmosinis, - filtravimo, - konvekcinis ir kt.

Jei 6 valandos padėtyje nėra filtravimo, susidaro „sustabdymo zona“.

Paprastai tai yra minimalių nuolydžių sritis, iš kurios sunku pašalinti drėgmę. Gruntas, paimtas po apatine generatrix, nuo 6 val. padėties, turi būdingų glejėjimo požymių, rodančių mažą korozijos procesų aktyvumą be deguonies.

Taigi, priežastiniu būdu tiriamasis ryšys nustato, kad potencialo laukas aplink dujotiekį sudaro poliarizacijos potencialą, kuris kinta ne tik dujotiekio ilgiu, bet ir skerspjūviu bei laike.

Tradicinės karbonato teorijos požiūriu manoma, kad korozijos proceso galima išvengti tiksliai kontroliuojant poliarizacijos potencialo vertę visame dujotiekyje, kuris atrodo nepakankamas. Potencialas taip pat turi būti pastovus vamzdžio skerspjūvyje. Tačiau praktiškai tokias priemones sunku įgyvendinti.

1.5 Temperatūros ir temperatūrų svyravimų įtaka dujotiekio korozijos būklei Eksploatuojant magistralinę dujotiekio sistemą, temperatūros sąlygos labai kinta. Per metinį eksploatavimo laikotarpį grunto temperatūra tiesimo gylyje H = 1,72 m dujotiekio ašies (Dn 1400) netrikdomoje šiluminėje būsenoje Baškirijos dujotiekio trasos srityje svyruoja + 0,6 ... + 14,4 °C. Per metus oro temperatūra kinta ypač stipriai:

- mėnesio vidurkis nuo -14,6…= +19,3 °C;

- absoliutus maksimumas +38 °C;

- absoliutus minimumas - 44 °C.

Beveik sinchroniškai su oro temperatūra kinta ir dujų temperatūra praeinant pro oro aušintuvus (ACU). Ilgalaikiais stebėjimais, dispečerinės fiksuotas dujų temperatūros pokytis po aparato dėl technologinių priežasčių svyruoja tarp +23 ... +39 °C.

lemia ne tik šilumos mainų tarp dujotiekio ir grunto pobūdį. Temperatūros svyravimai sukelia drėgmės persiskirstymą dirvožemyje ir veikia vamzdžių plieno korozijos procesus.

Yra pagrindo manyti, kad korozijos procesų aktyvumas tiesiogiai priklauso ne tiek nuo temperatūros, kiek nuo jos svyravimų, nes termodinaminių procesų netolygumai yra viena iš priežasčių, suaktyvinančių korozijos procesus.

Priešingai nei trapus dujotiekio lūžimas veikiant aukštam slėgiui ar vibracijai, kurie atsiranda greitai, koroziją naikinantys procesai yra inerciniai. Jie siejami ne tik su elektrocheminėmis ar kitokiomis reakcijomis, bet yra nulemti šilumos ir masės perdavimo bei gruntinių elektrolitų judėjimo. Todėl aktyviosios terpės temperatūros pokytis, ištemptas per kelias dienas (ar valandas), gali būti laikomas impulsu koroziniam mikro ar makro elementui.

Dujotiekių sunaikinimas dėl SCC, kaip taisyklė, vyksta pradinėse dujotiekio trasos atkarpose, už CS, esant potencialiai pavojingiems dujotiekio judesiams, t.y. kur dujų temperatūra ir jos svyravimai yra didžiausi. Bendrovės Urengojus - Petrovskas ir Urengojus - Novopskovas dujotiekių ruože Poliana - Moskovo sąlygos daugiausia yra sankryžos per daubas ir griovius su laikinais vandens telkiniais. Esant dideliems temperatūrų skirtumams, ypač kai dujotiekio ašies padėtis neatitinka projektinės ir nėra pakankamai vamzdžio sukibimo su žeme, vamzdynai juda.

Pakartotinis vamzdynų judėjimas sukelia izoliacinės dangos vientisumo pažeidimą ir atvirą prieigą prie požeminio vandens iki vamzdžio metalo. Taigi dėl kintamos temperatūros poveikio susidaro sąlygos vystytis korozijos procesams.

Taigi, remiantis ankstesniais tyrimais, galima teigti, kad pasikeitus vamzdžio sienelės temperatūrai, keičiasi aplink jį esančio grunto drėgmė ir elektrinė varža. Tačiau mokslinėje ir techninėje literatūroje duomenų apie šių procesų kiekybinius parametrus nėra.

1.6 Dujotiekių diagnostika naudojant kiaules.

Dujotiekių diagnostikos darbų sistemoje pagrindinis vaidmuo priskirta tiesioginei diagnostikai, kuri yra efektyviausia ir informacinis metodas diagnostinis tyrimas. UAB „Gazprom transgaz Ufa“ šiuo metu dujotiekių tiesinės dalies techninės būklės diagnostiką atlieka NPO „Spetsneftegaz“, kurios arsenale yra 500–1400 mm vardinio skersmens dujotiekių tyrimo įranga. DMTP kompleksas (5 apvalkalai), kurį sudaro:

- valymo sviedinys (CO);

- magnetinis valymas (MOS);

- elektroninis profiliuotojas (PRT);

skersinis (DMTP) įmagnetinimas.

VTD naudojimas leidžia nustatyti pavojingiausią defektų kategoriją - įtempių korozijos įtrūkimus (SCC), kurių gylis yra 20% ar daugiau sienos storio. Diagnostinis VTD tyrimas ypač svarbus didelio skersmens dujotiekiams, kur didelė SCC defektų atsiradimo ir išsivystymo tikimybė.

Tarp visų aptiktų defektų didžiausias skaičius patenka ant metalo praradimo defektų, tokių kaip bendra korozija, urvas, duobė, išilginis griovelis, išilginis įtrūkimas, išilginio įtrūkimo zona, skersinis griovelis, skersinis įtrūkimas, mechaniniai pažeidimai ir kt.

defektų detektorius su 95% tikimybe, nustatomi atsižvelgiant į vamzdžio sienelės storį "t" trimatėmis koordinatėmis (ilgis x plotis x gylis) ir turi šiuos parametrus:

- taškinė korozija 0,5t x 0,5t x 0,2t;

- išilginiai įtrūkimai 3t x 0,1t x 0,2t;

- skersiniai įtrūkimai 0t x 3t x 0,2t;

- išilginiai grioveliai 3t x 1t x 0,1t;

- skersiniai grioveliai 1t x 3t x 0,1t.

Nustatytų defektų pavojaus vertinimas gali būti atliekamas pagal VPD 39 Metodines rekomendacijas dėl magistralinių dujotiekių, turinčių korozijos defektų, būklės kiekybinio įvertinimo, jų eilės pagal pavojaus laipsnį ir likutinio resurso nustatymo, OAO Gazprom. , .

Korozijos tipo defektams nustatomi šie pavojaus vertinimo parametrai:

- saugaus slėgio lygis dujotiekyje;

- išteklius saugiam dujotiekio eksploatavimui su defektais.

galimybes. VTD sviedinių pralaidumas leidžia patikimai nustatyti vamzdžių sienelių defektų, kartotinių praėjimų kiekybinius parametrus – jų raidos dinamiką, kas leidžia numatyti korozijos defektų išsivystymą.

1.7 Korozijos procesų prognozavimo modeliai.

buvo bandymų modeliuoti šį procesą. Pagal tiesinį proceso modelį priklauso M. Faraday ir turi tokią formą:

kur: A-const (pastovi reikšmė);

Didelė tyrėjų grupė pateikė galios modelį:

kur: A=13, a=0,25; 0,5; 1.0 .. 1.6 lentelėje apibendrinti ankstesnių metalų elektrocheminės korozijos kinetikos tyrimų rezultatai – matematinių modelių klasifikacija pagal bendrąją funkcijų formą. Iš viso yra 26 modeliai, įskaitant: linijinius; galia; eksponentinis; logaritminis;

hiperbolinis; natūralūs logaritmai; gretas; integralas; sinusoidinis;

kombinuotas ir kt.

Lyginamaisiais kriterijais buvo laikomi šie kriterijai: metalo masės praradimas, mėginio sienelės plonėjimas, ertmės gylis, korozijos plotas, korozijos proceso pagreitis (lėtėjimas) ir kt.

Korozijos procesams įtakos turi daug veiksnių, priklausomai nuo to, kurie procesai gali:

- vystytis pastoviu tempu;

- pagreitinti arba sulėtinti;

- sustoti jo raidoje.

Apsvarstykite kinetinę kreivę, pateiktą korozijos defektų gylio koordinatėse – laikas (1.8 pav.).

Kreivės atkarpa 0-1 leidžia nustatyti, kad šio metalo sunaikinimas agresyvioje aplinkoje (elektrolite) laikotarpiu t1 praktiškai nepastebimas.

1-2 kreivės atkarpa rodo, kad intensyvus metalo irimas prasideda intervale t = t2 - t1. Kitaip tariant, vyksta intensyviausias pereinamasis metalo korozijos procesas, kuriam būdingi didžiausi galimi (šiuo konkrečiu atveju) metalo nuostoliai, taip pat didžiausi elektrolizės greičiai ir pagreičiai.

2 taškas, turintis ypatingų savybių, iš esmės yra korozijos kinetinės kreivės vingio taškas. 2 taške korozijos greitis stabilizuojasi, korozijos greičio išvestinė tampa lygi nuliui v2=dk2/dt=0, nes teoriškai korozijos ertmės gylis šioje vietoje yra pastovi reikšmė k2= const. 2-3 kreivės atkarpa leidžia daryti išvadą, kad per laiką t = t3 - t2 pereinamasis korozijos procesas pradeda blėsti. 3-4 intervale slopinimo procesas tęsiasi, už 4 kreivės ribų korozija sustoja tol, kol šis mechanizmas paleidžiamas naujas impulsas.

Atlikta analizė rodo, kad vykstant natūraliai elektrocheminės korozijos proceso eigai, vyksta metalo pasyvavimas, kuris praktiškai sustabdo metalo korozinį ardymą.

Korozijos pažeistose magistralinio dujotiekio atkarpose dėl impulsinės temperatūros poveikio (kai kinta dujų temperatūra) pasikeičia korozijos procesų pasyvavimo ir aktyvavimo procesai.

Štai kodėl nė vienas iš nagrinėjamų modelių negali būti naudojamas pagrindinių dujotiekių korozijos greičiui numatyti.

Trūkstant informacijos, kuri dažniausiai yra pagrindinė problema bandant numatyti korozijos procesų raidą, 1.6 lentelė – Metalų elektrocheminės korozijos kinetikos matematinių modelių klasifikacija pagal bendrą funkcijų tipą (masės nuostoliai). metalo ar ertmės gylis, korozijos proceso greitis ir pagreitis).

I. Denisonas, E. Martinas, G.

Thornes, E. Welner, W. Johnson, I. Upham, E. Mohr, A. Biccaris F. Champion, P. Aziz, J.

L.Ya. Tzikerman y= y0 y0, A1=t1/(t1-t2) Yu.V. Demin 12 G.K. Ya.P.Shturman, A.V.Turkovskaya, Yu.M.Zhuk, I.V. Gorman, I.V. Gorman, G.B. Clark, L.A. Shuvakhina, V.V.

Agafonovas, N.P. Žuravlevas 1.8 pav. – Korozijos aktyvumo kinetinės kreivės grafikas, pagrįstas fiziniais proceso atvaizdais (1.9 pav.) ir naudojant didžiausių ir vidutinių defektų veikimą. Tačiau mažai tikėtina, kad tai leis numatyti korozijos defektų kiekybinio augimo dinamiką.

Pateiktuose modeliuose aprašomi korozijos procesai konkrečios situacijos, atsižvelgiant į tam tikromis sąlygomis, cheminė aplinka, temperatūra, įvairių markių plienas, slėgis ir kt. Ypatingas susidomėjimas pateikti modeliai, aprašantys panašių sistemų (magistralinių vamzdynų) su izoliacine danga, veikiančių panašiomis sąlygomis su dujotiekiais, korozijos procesus ir fiksuojantys rezultatus taip pat remiantis tiesiogine diagnostika. Pavyzdžiui, magistralinių naftotiekių faktorinės analizės metodikoje, neatsižvelgiant į izoliacinės dangos skersmenį ir tipą, autoriai siūlo modelį:

čia L – korozijos proceso slopinimo koeficientas;

H – korozijos pažeidimo gylis, mm;

Iš pateiktos 1.6 formulės matyti, kad autoriai priėmė teiginį, kad vamzdynų eksploatacijos pradžioje intensyviausiai auga korozija, o vėliau ji slopinama dėl pasyvavimo. (1.6) formulės išvedimas ir pagrindimas pateikti .

dujotiekio veikimas yra gana prieštaringas, nes nauja izoliacinė danga suteikia apsaugą daug patikimiau nei laikui bėgant, kai izoliacija sensta ir praranda apsaugines savybes.

Nepaisant tyrimų gausos, nė vienas iš siūlomų korozijos procesų prognozavimo modelių negali visiškai atsižvelgti į temperatūros įtaką korozijos greičiui, nes neatsižvelgti į jo impulsų pokytį veikimo metu.

Šis teiginys leidžia suformuluoti tyrimo tikslą:

eksperimentiškai įrodyti, kad nestabilus dujotiekio temperatūros režimas yra pagrindinė korozijos procesų suaktyvėjimo išoriniame dujotiekio paviršiuje priežastis.

1. Atlikta literatūros šaltinių analizė, siekiant atskleisti dujų temperatūros įtaką dujotiekio korozijos būklei:

1.1. Nagrinėjami korozijos procesų ypatumai transportuojant vamzdynais;

1.2.Nustatomas gruntų korozinio aktyvumo vaidmuo, kai izoliacinė danga praranda apsaugines savybes.

1.3. Buvo ištirtos techninės galimybės nustatyti defektus vamzdynuose, kad būtų galima įvertinti vamzdynų defektus.

1.4. Nagrinėjami kitų tyrinėtojų korozijos procesų prognozavimo modeliai.

2. Ištirtos makrokorozinių elementų susidarymo ant dujotiekio išoriniame paviršiuje priežastys.

3. Įrodyta, kad ėsdinančiame grunto sluoksnyje judant drėgmei, pakinta prie dujotiekio esančio grunto elektrinė varža.

2. DRĖGMĖS IMPULSINIO POVEIKIO ĮVERTINIMAS IR

DIRVOŽEMIO KOROZINĖS AKTYVUMOS TEMPERATŪROS,

APAPYNĖS DUJATMENYS

2.1. Fizinis modeliavimas ir valdymo parametrų parinkimas Tai, kad periodiškas grunto drėkinimas pagreitina korozijos procesus, rodo magistralinių dujotiekių eksploatavimo praktika.

Tyrinėdamas šį reiškinį, Ismagilovas I.G. įrodė, kad didelio skersmens magistralinis dujotiekis yra galingas šilumos šaltinis, turintis impulsinį temperatūros poveikį dirvai ir sukeliantis svyruojančius drėgmės judesius koroziniame-aktyviame grunto sluoksnyje.

Tačiau jo prielaidą, kad pulsuojančios temperatūros poveikis sustiprina greta dujotiekio esančio dirvožemio sluoksnio korozinį aktyvumą, reikia eksperimentiškai patvirtinti.

Todėl tyrimo tikslas – sukurti eksperimentą, skirtą tirti ir įvertinti dirvožemio korozinį aktyvumą veikiant impulsinei temperatūrai.

Korozijos procesų tyrimo problemos dažniausiai sprendžiamos eksperimentiniu būdu. Yra įvairių korozijos poveikio įvertinimo metodų, įskaitant pagreitintos korozijos bandymus.

Taigi reikia imituoti šilumos ir masės perdavimo su aplinkiniu gruntu sąlygas, būdingas dujotiekio atkarpai, kertančiai daubą, kurios dugnu teka upelis, ir nustatyti, kokiu mastu korozinis. Dirvožemio aktyvumas keičiasi veikiant temperatūrai ir drėgmei.

Tiksliausias kiekvieno veiksnio (impulsinės temperatūros ir drėgmės) įtakos tyrimas galimas laboratorinėmis sąlygomis, kai korozijos proceso parametrai yra fiksuojami ir kontroliuojami dideliu tikslumu.

Dujotiekio su beveik stacionariu šilumos perdavimu impulsinis temperatūros režimas buvo sumodeliuotas dujotiekiams, einantiems per Baškirijos teritoriją ir panašius į ją regionus. Pagal panašumo teoriją, jei šilumos perdavimo procesą apibūdinantys panašumo skaičiai yra lygūs, atsižvelgiant į geometrinį panašumą, šilumos perdavimo procesai gali būti laikomi panašiais.

Eksperimente naudotas gruntas buvo paimtas iš dujotiekio Urengojus-Petrovskas, ruožo Poliana-Moskovas, trasos iš 3, 12 ir 12 valandų pozicijų palei dujotiekio perimetrą. Laboratoriniuose tyrimuose naudojamo grunto termofizinės savybės yra tokios pat kaip ir in situ, nes

Dirvožemio mėginiai buvo paimti iš esamo dujotiekio korozinės atkarpos. Tiems patiems dirvožemiams Lykov Lu ir Kovner Kv skaičių lygybė gamtai ir modeliui buvo automatiškai įvykdyta:

Esant vienodai temperatūrų skirtumams, dirvožemių tapatumui ir vienodui jų drėgnumo lygiui, Kossovich Ko ir Postnov skaičiai Pn buvo vienodi.

Taigi šilumos ir masės perdavimo sąlygų modeliavimo užduotis šiuo atveju buvo sumažinta iki tokio įrengimo parametrų pasirinkimo, kad būtų užtikrintas Furjė skaičių Fo ir Kirpichev Ki lygumas gamtai ir modeliui.

1,42 m skersmens dujotiekio eksploatavimas, kai šiluminės difuzijos lygybė a = a", remiantis (2.5) modeliui gauname:

(2.7) Taigi, kai mėgintuvėlio skersmuo yra 20 mm, metinis laikotarpis įstaigoje turėtų „praeiti“ per 1,7 valandos.

Šilumos perdavimo sąlygos buvo modeliuojamos pagal Kirpichevo kriterijų Apytiksliai atsižvelgiant į šilumos srautą pagal (2.9) Dujotiekio gylyje iki vamzdžio ašies H0 = 1,7 m ir H0/Rtr = 2, (santykinis gylis dujotiekio ruože Poliana-Moskovas), remiantis lygybe (2.6), gauname modelį:

Norint modeliuoti „upelį“, būtina išlaikyti Reinoldso skaičių lygybę gamtai ir modeliui:

Kadangi skystis yra tas pats, vanduo - tada remiantis (2.12) ir atsižvelgiant į geometrinį panašumą, gauname lygybę:

Atitinkami skaičiavimai, atsižvelgiant į (2.13), rodo, kad vandens tiekimas, imituojantis srautą tam tikrame įrenginyje, turėtų būti lašinamas.

Kadangi eksperimento metu reikia keisti vamzdžio sienelės temperatūrą jos faktinio pokyčio 30 ... 40 ° C ribose ir reguliuoti, išlaikant impulsinį režimą, tada išorinio vamzdžio temperatūrą ttr. plieninio vamzdžio paviršius – kontroliniu parametru pasirinktas pavyzdys St. 3.

Grunto santykiniam korozumui, veikiant impulsinei temperatūrai, nustatyti, lyginant su stabilios temperatūros poveikiu, pasirinktas pagreitintas bandymo metodas, kurio pagrindu gruntų ėsdinimas nustatomas pagal plieno bandinių masės praradimą.

2.2. Trumpas eksperimentinės sąrankos aprašymas Eksperimentinė sąranka, kurios schema parodyta 2.1 pav., susideda iš 90x80x128 mm matmenų skardos dėžutės 1. Specialiai paruoštas gruntas 11 pilamas į dėžę iki aukščio H, skaičiuojant pagal sąlygą, kad dirvožemio tūris turi būti lygus:

Į dirvą dedamas plieninis vamzdis, prieš tai pasvertas ant analitinių svarstyklių 0,001 g tikslumu Plieninių vamzdžių parametrai:

vamzdžių skersmuo, ilgis, masė ir paviršiaus plotas pateikti 2.1 lentelėje.

2.1 pav. Eksperimentinės sąrankos schema, skirta tirti impulsinį temperatūros poveikį dirvožemio korozijai 2.1 lentelė. Plieninių vamzdžių parametrai – pavyzdžiai, str. 3.

Skersmuo, ilgis, paviršius, svoris, pastaba Vamzdis buvo izoliuotas nuo skardinės dėžutės guminiais kamščiais.

Pradinės būklės dirvožemio mėginiai, besiliečiantys su magistraliniu dujotiekiu, buvo paruošti taip.

Kiekvienas mėginys buvo džiovinamas orkaitėje. Kadangi dirvožemio mėginiuose buvo organinių junginių ir, galbūt, sulfatus redukuojančių bakterijų, džiovinimo temperatūra neviršijo 70°C. Sausas dirvožemis buvo susmulkintas ir sijojamas per sietelį su 1 mm skylutėmis. Taip paruoštas grunto mėginys buvo supiltas į dėžę su sumontuotu vamzdeliu ir sudrėkintas iki drėgnumo W = 20–25%, kuris atitinka natūralų dirvožemio drėgnumą tose vietose, kur eina dujotiekio trasa. Eksperimentuose buvo naudojamas natūralios temperatūros vandentiekio vanduo.

Korozijos proceso pagreitis pasiektas neigiamą polių prijungus prie korpuso, o 6 V nuolatinės srovės šaltinio teigiamą polių prie metalo bandinio.

Impulsinis temperatūros režimas buvo sukurtas periodiškai įjungiant ir išjungiant termoelektrinį šildytuvą (TEH), sumontuotą mėginio mėgintuvėlyje. Ciklo trukmė buvo nustatyta empiriškai. Pavyzdžiui, 1-ojo eksperimento sąlygomis, kontroliuojant temperatūros režimą, nustatyta ciklo trukmė lygi t = 22 min (kaitinimo laikas n = 7 min; aušinimo laikas o = 15 min). Temperatūros valdymas buvo atliktas termopora, sumontuota virš viršutinės vamzdžio generatoriaus, nepažeidžiant mėginio paviršiaus.

Eksperimento metu lašinamas vanduo per piltuvą buvo tiekiamas į dirvą vamzdžio ašies lygyje. Sukurtas užtvaros efektas, būdingas skersiniams drenams. Vanduo buvo išleistas per skylutes, esančias dėžutės šoninėje sienelėje (5 simetriškos skylės tame pačiame lygyje).

Išjungus srovę praėjus 24 valandoms nuo eksperimento pradžios, mėginys nufotografuotas, sausa šluoste ir guminiu trintuku kruopščiai nuvalytas nuo korozijos produktų. Tada jis nuplaunamas distiliuotu vandeniu, išdžiovinamas ir pasveriamas ant analitinių svarstyklių 0,001 g tikslumu.

grunto aktyvumas veikiant impulsiniam temperatūriniam poveikiui.Būtina korozijos bandymo sąlyga – proceso valdymo etapo pagreitis. Neutraliuose elektrolituose korozijos procesą riboja deguonies depoliarizacijos greitis, todėl norint pagreitinti korozijos procesą, būtina padidinti katodinio proceso greitį.

Mėginių tyrimas turi būti atliekamas taip, kad periodiškai keičiantis drėgmei metalas būtų kuo ilgiau veikiamas plonų elektrolito sluoksnių.

Svarbu pasirinkti režimus, kai dėl dirvožemio džiūvimo dirvožemis nėra visiškai išsausėjęs, o drėgmė išlieka plėvele.

Esant aplinkos temperatūrai tgr = 20 °C ir vamzdžio sienelės temperatūrai ttr = 30…40 °C, instaliacijoje sukuriamas temperatūros aukštis 18 °C lygiu.

Žiemą temperatūrų skirtumas t padidėja iki 30 °C. bet, žiemos režimas nėra modeliuojamas pagal įrenginį, nes šilumos perdavimo ir dirvožemio korozijos sąlygos žiemą kokybiškai skiriasi: „upeliai“

užšąla, o virš dujotiekio sniego danga iš dalies atitirpsta, sudrėkindama dirvą, atsiranda „termoso“ efektas. Nepaisant to, dėl pakankamos dirvožemio drėgmės yra pagrindo manyti, kad žiemos periodais taip pat vyksta korozijos procesai, įskaitant SCC.

30 °C temperatūra yra slenkstinis temperatūros lygis vasaros laikotarpis, žemiau kurio drėgmė nenutolsta nuo vamzdžio ir, kaip parodė tyrimai dujotiekio matavimo taškuose Nr. 1 ir Nr. 2 atkarpoje Polyana CS - Moskovo CS, kaupiasi nedideliu atstumu nuo vamzdžio. , būdamas nepusiausvyros (mažas yra apie 0,2 ..0,3 m atstumas nuo 1,42 m skersmens dujotiekio sienelės). Todėl bet koks nedidelis temperatūros sumažėjimas sukelia drėgmės sugrįžimą.

Kai su vamzdžiu besiliečiantis gruntas yra dehidratuojamas labai plonais sluoksniais, kartu palengvinant katodinę reakciją, anodinė reakcija gali būti slopinama, o tai sulėtins korozijos procesą.

Panašūs procesai vyksta viršutinėje dujotiekio generatoriuje, ant kurio korozijos įtrūkimų praktiškai nepastebima.

2.2 lentelėje pateikti plieninių vamzdžių korozijos tyrimų rezultatai - pavyzdžiai Nr.1-4. Eksperimentai buvo atliekami nuosekliai, šioje lentelėje nurodyta tvarka.

Dirvožemio mėginiai pakartotinai nebuvo naudojami. Aplinkos temperatūra neviršijo 18…20 °С. Temperatūros režimų registravimas atliktas stebėjimo žurnale. Šie duomenys pateikti 1 priede.

Mėginys Nr. 1 Veikiamas impulsinės temperatūros.

Tikrasis režimas buvo nustatytas pagal plieno bandinio temperatūrą, kuri kito: tнi…toi, (1 priedas). Šildymo temperatūra tn yra temperatūra, iki kurios pavyzdžio sienelės temperatūra pakilo per šildymo laiką n. Aušinimo temperatūra tо yra temperatūra, iki kurios mėginio temperatūra sumažėjo per laiką o. i-ojo ciklo laikas i = нi +оi ; ciklų skaičius eksperimento metu n = 66.

2.2 lentelė. Eksperimentų Nr. 1-4 sąlygos ir rezultatai dirvožemių koroziniam aktyvumui nustatyti Vidutinės temperatūros buvo nustatytos pagal formules:

Eksperimento metu, trunkančio 24 val. 30 min., buvo išlaikytos vidutinės parametrų reikšmės:

Bandymo metu 24 valandas ir 30 minučių buvo imituojamas procesas, kuris natūraliomis sąlygomis vyksta 24,5/1,7 14 metų. Per metus vidutiniškai 1,760/22,3 = 4 kartus temperatūros režimas keitėsi nuo 30 iki 40 °C.

Korozijos pažeidimų pobūdis parodytas nuotraukose (2.2 pav.).

Visame mėginio paviršiuje yra bendros korozijos apraiška, bet nereikšminga. Vyrauja gana platūs, koncentruoti ir gilūs centrai. Didžiausias opinio pažeidimo gylis pažymimas nuolat lašinant vandenį per piltuvą, žr. montavimo schemą 2.1 pav. Vanduo buvo tiekiamas į centrinę mėginio dalį vamzdžio ašies lygyje. Pratekėjęs žeme, „upelis“ nukrypo į kairę. Vandens srautas daugiausia buvo vykdomas per 2-ąją angą kairėje (esant tolygiai perforuotoms 5 skylėms). Būtent ši mėginio dalis patyrė didžiausią korozijos žalą.

Dėl užtvaros efekto ir didelės drėgmės erozija yra gilesnė ir didesnė įeinančioje pusėje. Ant mėginio taip pat matoma „sustabdyta“ zona, kurioje erozijos praktiškai nėra. Tai galima paaiškinti taip.

Kadangi eksperimentinėmis sąlygomis buvo sumodeliuotas upelis, tekantis dauboje, vanduo tiekiamas be slėgio, tada atokiau nuo kanalo, sandariai prigludus gruntui prie mėginio paviršiaus, dėl didelio hidraulinio pasipriešinimo, vanduo. neplovė vamzdžio paviršiaus sandaraus kontakto zonoje ir korozijos procesų intensyvumas buvo žymiai mažesnis. Panašūs reiškiniai stebimi ir pramoninėmis sąlygomis palei dujotiekio trasą.

Dėl išgaravimo ir drėgmės srauto į viršų iš „srovės“

korozijos procesai suintensyvėjo ir viršutinėje kairiojoje mėginio dalyje.

Šį reiškinį galima paaiškinti mastelio veiksniu, kuris atsiranda dėl mažo vamzdžio dydžio, kapiliarinio drėgmės kilimo ir užtvaros efekto.

Esant impulsinei temperatūrai ir netolygiai temperatūrai, drėgmei, ominiam pasipriešinimui ir kitiems parametrams išilgai vamzdžio perimetro, susidariusios sąlygos lemia mikro ir makro korozijos elementų susidarymą.

Reikia pažymėti, kad viso eksperimento metu buvo išleistas didelis vandenilio kiekis. Atitinkami matavimai nebuvo atlikti, tačiau buvo pastebėtas nuolatinis garso efektas, kuris buvo gerai girdimas.

Mėginys Nr. 2 Antrojo pavyzdžio medžiaga yra tokia pati. Dirvožemis toks pat

mėginys paimtas iš padėties 3 val. Dirvožemio drėgnis W = 22%. Eksperimento sąlygos skyrėsi temperatūros režimu ir „srovės“ nebuvimu. Viso eksperimento metu, kurio trukmė buvo 24 val. 30 min., temperatūra buvo palaikoma pastovi:

Korozijos žala čia daug mažesnė (2.3 pav.).

Mėginio svorio netekimas yra 7 kartus mažesnis (santykiniais vienetais). Vyrauja bendra korozija. Mėginio paviršius yra vienodai paveiktas. Apatinėje bandinio dalyje pastebėtas vienas mažas židinio pažeidimas.

Atkreipiame dėmesį į esminį pavyzdinių Nr.1 ​​ir Nr.2 korozijos pažeidimų pobūdžio skirtumą.

2.3 pav. Pavyzdžio Nr. 2 korozijos pažeidimai pastovi temperatūra ttr=33 OC Dėl impulsinės temperatūros poveikio procesui ir tekančio vandens plieninio paviršiaus susidaro didelė taškinė korozija su maksimalia žala palei „upelį“.

Esant stabiliai temperatūrai ir nesant drenažo, tačiau esant tokiai pačiai pradinei drėgmei, pastebimas dirvožemio džiūvimas ir bendros korozijos vystymasis su minimaliomis opomis. Korozijos procesų ir metalo nuostolių greitis yra 7 kartus mažesnis.

Pavyzdys Nr. 3 Pavyzdžių Nr. 3 ir Nr. 4 medžiaga yra ta pati: Art. 3, bet pavyzdžiai yra pagaminti iš kito vamzdžio gabalo. Dirvožemio drėgnis buvo natūraliose ribose W = 20…25%. Eksperimento trukmė buvo 24 valandos.

Eksperimento metu temperatūra buvo palaikoma lygi ttr = 33,12 33 °C.

Dirvožemio mėginys buvo paimtas iš 6 valandos padėties. Dirvožemis turėjo reikšmingą skirtumą, susidarė gleyring, kuris būdingas vamzdžiams, kuriems taikomas SCC. (Glėjavimas – tai gilesnių horizontų, persotintų vandeniu, mineralinės dirvožemio dalies ar uolienų cheminis atstatymo procesas, kai geležies oksidiniai junginiai virsta oksidiniais junginiais ir juos atlieka vanduo, o išsekę geležies horizontai tampa žalsvi, juodi ir pilkšvi tonai.).

Vanduo su nedideliu lašeliniu tiekimu (6 lašai per minutę) praktiškai neprasiskverbė po mėginio vamzdžiu, todėl grunto ir metalo sąlyčio zonoje užmirkdavo vanduo, kartais pakildavo piltuvėlyje ir susidarydavo statinė galvutė. Vanduo buvo tiekiamas asimetriškai su poslinkiu į dešinę mėginio pusę.

Mėginiui Nr. 3 (2.4 pav.), kuris buvo paveiktas korozijos, esant stabilioms šilumos perdavimo sąlygoms, kai mėginio temperatūra buvo palaikoma pastovi ttr = 33 °C, pastebimi šie požymiai:

1) Būdinga bendra korozija, praktiškai visame paviršiuje;

2) Bendrosios apžiūros metu nebuvo aptikti būdingi taškinės korozijos požymiai;

3) Įbrėžimų srityje:

2 įbrėžimai 30 mm 2 įbrėžimai 30 mm 2 įbrėžimai 30 mm opinių pakitimų požymių nerasta.

4) didžiausias korozijos pažeidimas, nustatomas pagal korozijos plutos storį, buvo stebimas iš spyruoklės pusės, t. y. iš dešinės mėginio pusės ir išilgai apatinės vamzdžio generatoriaus, kur drėgmė buvo didžiausia;

5) aiškiai matyti, kad korozijos plutos spalva 6 valandos padėtyje palei visą apatinę vamzdžio generatorių ir spyruoklės srityje yra tamsesnė, greičiausiai tamsiai ruda;

6) 3 įbrėžimai užmirkusioje zonoje (dešinėje) ir 3 tokie pat įbrėžimai mažiau drėgnoje dirvoje (kairėje) niekaip neįtakojo korozijos proceso vystymosi pobūdžio;

7) pažymėtina, kad apdirbus mėginio vamzdelį tekinimo staklėmis, jo dešinėje pusėje buvo matomi plastinės deformacijos pėdsakai nuo suspaudimo taško (nedidelio darbinio sukietėjimo pavidalu), o tai neturėjo įtakos mėginio pobūdžiui. korozijos pažeidimai.

Pavyzdys Nr. 4 Pavyzdys yra apdirbtas iš to paties vamzdžio gabalo kaip ir pavyzdys Nr. 3, str. 3. Dirvožemis, sąlygos eksperimentui atlikti tokios pat kaip ir eksperimente Nr. 3. Vienintelis skirtumas: temperatūrinis režimas impulsinis, pagal scenarijų: 30/40 °С. Eksperimento, trukusio 24 valandas, metu buvo palaikomos vidutinės parametrų reikšmės, nustatytos pagal formules (2,14 - 2,16):

„Urakelio dauboje“ srautas buvo modeliuojamas lašinant vandenį per piltuvą, asimetriškai, į dešinę mėginio pusę. Ciklų skaičius n = 63.

Pavyzdys turi įbrėžimų, tokių pat kaip ir pavyzdyje Nr. 3:

2 įbrėžimai po 30 mm 2 įbrėžimai po 30 mm 2 įbrėžimai po 30 mm Korozijos pažeidimo pobūdis parodytas 2.5 pav.

Lyginant eksperimentų Nr.3 ir Nr.4 rezultatus, kurie taip pat buvo atlikti identiškomis sąlygomis, bet esant skirtingam temperatūrų sąlygoms, pastebime, kad dirvožemyje su glejėjimo požymiais procesą sustiprina ir pulsinės temperatūros efektas. Pagal santykinį svorio kritimą skirtumas yra 11 kartų! (2.2 lentelė).

2.4 pav. Pavyzdžio Nr. 3 korozijos pažeidimo pobūdis esant pastoviai temperatūrai ttr = 33 OS Pav. 2.5. Pavyzdžio Nr. 4 sunaikinimo pobūdis, kai impulsinis temperatūros pokytis veikia 31/42 OS režimu Kaip matyti, šiuo atveju metalo korozijos nuostolių poveikis gerokai viršija gautą eksperimentuose Nr.1 ​​ir Nr.2.

Eksperimente Nr.4 pažymimas ypatingas reiškinys, leidžiantis paaiškinti fiziniai procesai atsirandančių dirvožemyje veikiant impulsinei temperatūrai.

Korozijos proceso suaktyvėjimo faktas rodo, kad drėgmės „siūbavimas“, vykstantis impulsiniu režimu, veikiant termomotorinėms jėgoms, ilgainiui lemia dirvožemio struktūros pasikeitimą, nelygumus ir nelygumus. dumblinės frakcijos dalelių judėjimas kapiliaruose, t

iš tikrųjų susidaro patobulinti kanalai, kuriais laisvai juda įžemintas elektrolitas. Eksperimento metu tuo momentu, kai pro skylėtas skylutes pradėjo tekėti vanduo, taip pat buvo pastebėtas H2 burbuliukų judėjimas išilgai kapiliarų ir jų pašalinimas kartu su vandeniu (vizualiai).

Eksperimente Nr. 3 (t = const) vanduo, tiekiamas per piltuvą, praktiškai neprasiskverbė pro perforuotas angas, todėl kartais net pakilo vandens lygis piltuvėlyje, susidarant statinei galvutei. Pro perforuotas skyles vanduo nepratekėjo. Dirvožemio elektrolitas skiriasi nuo skystojo elektrolito didesniu atsparumu jonų judėjimui.

Eksperimente Nr. 4 (t = 31/42 °С) ta pati žemė buvo panaudota glejuojant, po valandos. Vienintelis skirtumas: impulsų temperatūros režimas. Judėdamas be slėgio režimu, vanduo dirvožemio pasipriešinimą įveikė maždaug per 8 valandas nuo eksperimento pradžios. Po valandos nusistovėjo balansas: vandens pritekėjimas tapo lygus nutekėjimui. Įdiegimas buvo išjungtas nakčiai. Ryte įjungus įrenginį per drenažo angas vanduo nuvarvėjo po 50 min.

Šis faktas rodo kapiliarų hidraulinio pasipriešinimo sumažėjimą dėl patobulintų kanalų susidarymo. Tokioje aplinkoje elektrolitų jonai yra judresni, o tai neabejotinai prisideda prie metalo korozijos, nes užtikrina dirvožemio elektrolito atsinaujinimą tekančiu vandeniu.

Tuo pačiu metu kiekvienas impulsas keičia 1 ir 2 formavimosi stadijas, tarsi sustiprėja, pakoreguodamas diskretišką korozijos procesų augimą.

Natūralu, kad tokiu atveju ne tik sustiprinamas korozijos procesų vystymasis, bet ir suintensyvėja židinio korozija, taškinė ir paviršinė korozija, nes jiems būdingi įprasti elektrocheminiai procesai.

Taigi, eksperimentai rodo, kad esant kitoms sąlygoms, pulsinės temperatūros efektas ir kintama drėgmė padidina dirvožemio korozinį aktyvumą 6,9 karto (eksperimentai Nr. 1 ir Nr. 2), o pablogėjus fizinėms dirvožemio savybėms. dirvožemio 11,2 karto (eksperimentas Nr. 3 ir Nr. 4).

2.4. Temperatūros svyravimų dažnio ir šiluminių parametrų įtakos gruntų korozijai tyrimas (antroji eksperimentų serija) Magistralinių dujotiekių eksploatavimo režimams būdingi dažni temperatūros svyravimai. Per mėnesį tik AVO ventiliatorių įjungimų skaičius gamtinių dujų aušinimo aikštelėse siekia 30 ... 40.

Per metus, atsižvelgiant į technologines operacijas (kompresorių cecho išjungimas, GPU ir kt.) ir klimato veiksnius (lietūs, potvyniai, oro temperatūros pokyčiai ir kt.), tai yra šimtai svyravimų, o per visą laikotarpį operacija – tūkstančiai ir dešimtys tūkstančių.

Siekiant ištirti temperatūros impulsų dažnio ir vidutinės temperatūros padidėjimo įtaką dirvožemių korozijai, buvo atlikta antroji eksperimentų serija (Nr. 5 - Nr. 8) su plieno bandiniais, šlifuotame elektrolite. . Temperatūros režimų registravimas atliktas stebėjimo žurnale. Šie duomenys pateikti 2 priede.

Eksperimentai buvo atlikti ta pačia eksperimentine sąranka.

Sumodeliuoti ilgalaikiai termodinaminiai procesai, vykstantys magistralinio dujotiekio atkarpoje su pažeista izoliacija ir periodiškai drėkinama (2.1 pav.).

Impulsinis temperatūros (drėgmės) poveikis parodė, kad, tekant aplink mėginį tekančiu vandeniu, plieniniame paviršiuje išsivysto didelė, ryški taškinė korozija, kuri maksimaliai pažeidžiama išilgai drėgmės.

Šis faktas rodo temperatūros ir drėgmės poveikio sumavimo arba superpozicijos poveikį korozijos procesams staigus padidėjimasėsdinantis aplinkos aktyvumas.

Esant stabiliai temperatūrai ir nesant drenažo, esant tokiai pačiai pradinei dirvožemio drėgmei, opiniai paviršiaus pažeidimai yra minimalūs arba jų visai nėra, o metalo nuostoliai dėl korozijos yra daug mažesni.

Pirmosios eksperimentų serijos rezultatai taip pat davė pagrindo manyti, kad temperatūros impulsų skaičiaus padidėjimas padidina tiriamųjų mėginių svorio mažėjimą. Šis teiginys taip pat buvo pagrįstas tuo, kad žemės elektrolitai korozinio aktyvaus dirvožemio sluoksnyje aplink didelio skersmens dujotiekį elgiasi labai ypatingai, būtent:

1. Jie dirba akytos dirvožemio aplinkoje, kuri neleidžia jonams judėti skeleto dirvožemio formose.

2. Yra svyruojančiame judesyje, veikiami termomotorinių jėgų, nes temperatūros gradientai nuolat kinta. Tuo pačiu metu drėgmė „pramuša“ sau optimalų kelią poringoje terpėje, išlygina kapiliarinio kanalo nelygumus ir gumbus, o tai laikui bėgant žymiai sumažina kapiliarų hidraulinį pasipriešinimą.

3. Padidėjęs grunto drėgmės judrumas ir jos svyruojantis judėjimas suaktyvina korozijos procesus. Esant drenams (dauboms, sijoms ir kt.), korozijos produktai aktyviai evakuojami iš aktyvaus grunto sluoksnio į periferiją ir atnaujinamas elektrolitas.

Šiuo režimu korozijos defektai greitai vystosi, susilieja, sudarydami didžiulį paveiktą plotą, dėl kurio susilpnėja dujotiekio sienelės laikomoji galia, iš kurios galima daryti prielaidą, kad prie to prisideda temperatūros ciklų skaičiaus padidėjimas. procesas.

Eksperimentai Nr. 5-Nr. 8 buvo atlikti su molio ir priemolio dirvožemių mišiniu, naudojant mėginius, identiškus pirmosios eksperimentų serijos mėginiams (2.3 lentelė).

2.3 lentelė. Antrosios eksperimentų serijos mėginių parametrai su cikliniu šildymo režimu Nustačius dujotiekio Urengoy - Petrovsk Du 1400 PK 3402 + 80 SCC defektus, iš duobių buvo paimti dirvožemiai eksperimentams. Dirvožemio mėginiai, paimti iš 6 valandos padėties, turi gleying pėdsakų. Dujotiekio atkarpa duobėje PK 3402+80 buvo paveikta korozijos ir įtempių-korozijos poveikio, remonto darbų metu buvo pakeista.

Temperatūros režimas buvo nustatytas pulsuojant pagal patikrintą schemą 45/35OS. Vanduo buvo tiekiamas visiems mėginiams tuo pačiu režimu. Vidutinė bandinio paviršiaus temperatūra ir savitasis šilumos srautas pateikti 2.4 lentelėje.

Antrosios eksperimentų serijos pavyzdžiai buvo išbandyti ta pačia eksperimentine sąranka, tačiau skirtingai nei pirmoji, identiškomis sąlygomis. Tie. Dirvožemiai buvo paimti vienodai, tiekiamas vienodas vanduo per piltuvą, tiekiama vienoda vandens ir oro temperatūra.

Šiuose eksperimentuose ekspozicijos temperatūrų diapazonas palaikomas aukštesniame lygyje: 35..40 °C (pirmoje eksperimentų serijoje temperatūra svyravo 30...35 °C ribose).

2.4 lentelė. Mėginių šildymo režimai Nr. 5-Nr. Įtampos jėgos galios savitieji vidutiniai kintamieji buvo tik ciklų skaičius n kiekvieno eksperimento metu.

buvo laikomas per 24±0,5 val., o tai atitiko maždaug 14 dujotiekio eksploatavimo natūraliomis sąlygomis metų (žr. 2.1 punktą).

Šios eksperimentų serijos ciklų kitimas buvo pasiektas keičiant kaitinimo elemento įtampą ir atitinkamai pakeičiant bandiniams tiekiamą savitąjį šilumos srautą. Šildymo parametrų pavyzdžiai pateikti 2.7 lentelėje.

Esant tokiai pačiai lyginamų eksperimentų trukmei, mėginio kaitinimo ciklų skaičius skiriasi: n=14 (eksperimentas Nr. 6) ir n=76 (eksperimentas Nr. 8). Todėl bandinio kaitinimo greitis eksperimente Nr. 8 yra labai didelis, o aušinimas – lėtas. Atvirkščiai, eksperimente Nr.6 atšalimas vyksta greitai, o šilumą dirva kaupia palaipsniui. Dėl kokybiškai skirtingo šilumos perdavimo vidutinės temperatūros tav šiuose eksperimentuose skiriasi.

2.5 lentelė – Mėginio kaitinimo cikliniu režimu 35/45°С parametrai Mėginio Nr. 2.5 lentelėje matyti, kad kaitinimo laiko n ir aušinimo laiko o santykis kinta priklausomai nuo ciklų skaičiaus. Ir tai atsispindi temperatūros pokyčio pobūdyje ttr, lemia vidutinių temperatūrų tav, elektrolitų skirtumą ir, galiausiai, mėginių korozijos greitį.

Temperatūros pokyčio ttr pobūdis parodytas 2.6 pav. Grafikų analizė rodo, kad didėjant ciklų skaičiui, keičiasi šildymo ir vėsinimo trukmės santykis. 2.7 pav. parodytas eksperimento Nr. su maža šildymo šaltinio galia fragmentas, o 2.8 paveiksle – eksperimento Nr. 8 fragmentas su didele šildymo šaltinio galia. Eksperimente Nr.5 (82 ciklai) ir Nr.8 (76 ciklai) kaitinimo laikas yra trumpesnis nei aušinimo laikas, ir atvirkščiai – eksperimentuose Nr.6 ir Nr.7.

Eksperimentų Nr. 5-8 rezultatai rodo, kad mėginių korozijos svorio netekimas skiriasi, žr. 2 lentelę. 2.6 lentelė - Mėginių Nr. 5-Nr. 8 svorio sumažėjimas naudojant ciklinį kaitinimo režimą pagal 45/35 ° С schemos cheminiai procesai. Biocheminis korozijos procesų pagreitėjimo ar aktyvavimo pobūdis tokioje eksperimento aplinkoje praktiškai neįtraukiamas.

2.6 pav. Impulsinių temperatūros režimų pobūdis kaitinant mėginius eksperimentuose Nr. 5 - 2.7 pav. - Patirties Nr. 6 fragmentas, iliustruojantis šildymo ir vėsinimo greitį esant mažai šaltinio galiai (q = 46,96 W / m) pav. 2.8 – Patirties fragmentas Nr. 8, iliustruojantis šildymo ir vėsinimo greitį esant didelei šaltinio galiai (q = 239,29 W/m).

Mėginių svorio netekimas, g/cm2 0, 2.9 pav. – Mėginių svorio netekimo priklausomybė nuo šiluminių impulsų skaičiaus Mėginių svorio netekimas, g/cm 2.10 pav. – Mėginių svorio netekimo priklausomybė nuo šiluminės galios Mėginių svorio netekimas, g/cm 2.9 paveiksle parodyta, kad padidėjus ciklų skaičiui per tą patį laikotarpį, korozijos procesų aktyvumas didėja, tai liudija ir mėginių santykinio svorio netekimo padidėjimas. Ši priklausomybė yra nelinijinė ir progresuojančio pobūdžio.

Pažymėtina, kad nepaisant to, kad eksperimente Nr. 8 buvo naudojamas mažesnės masės ir mažesnio paviršiaus ploto mėginys, palyginti su kitais mėginiais, jo savitasis masės nuostolis buvo didelis. Tai galima paaiškinti tuo, kad mėginys Nr.8 buvo veikiamas didesnio savitojo šilumos srauto, žr. 2.10 pav. Palyginti su bandiniu Nr.6, kuriam buvo taikomas mažiausias savitasis šilumos srautas, mėginio Nr.8 savitasis masės nuostolis yra 6% didesnis.

Korozijos greitis, išreikštas metalo masės nuostoliais, priklauso nuo bandinių išorinio paviršiaus vidutinės temperatūros tav (2.11 pav., 2.12 pav.). Kai temperatūra pakyla iki 43...44 °C, korozijos greitis mažėja. Tai galima paaiškinti dirvožemio drėgmės sumažėjimu aplink vamzdį ir jo "džiūvimu" aukštesnėje temperatūroje. Sumažėjus drėgmei, mažėja korozinių elektrocheminių procesų aktyvumas.

impulsinis temperatūros poveikis (n), bet ir šaltinio šiluminė galia (q) ir jo vidutinė temperatūra tav.

2.5 Korozijos greičio priklausomybė nuo vidutinės temperatūros esant nestabiliam šilumos perdavimui.

Atlikta eksperimentų rezultatų analizė, įskaitant kokybinių charakteristikų ir kiekybinių rodiklių įvertinimą, leido atlikti faktorinių ypatybių, turinčių įtakos efektyviam modelio požymiui, atranką.

pasirodė esąs nepakankamas atlikti daugkartinę koreliacinę-regresinę rezultatų analizę. Vis dėlto pirmajame atrankos etape gautos porinių koreliacijos koeficientų matricos analizė atskleidė vienas su kitu glaudžiai susijusius veiksnius, 2.7 lentelė.

2.7 lentelė – Parametrų x1 (n) ir x2 (tav) santykis, palyginti su y (G/s) Artimiausias ryšys nustatytas tarp vidutinės mėginio tav temperatūros ir jo masės praradimo G/s. Poros koreliacijos koeficientas ruх2=-0,96431.

Buvo vienas su kitu glaudžiai susijusių veiksnių, kurie buvo atmesti.

Dėl to buvo nuspręsta atsižvelgti į formos priklausomybę:

klasifikuojant parametrą x1(n) kaip išreiškiantį šilumos ir masės perdavimo proceso nestabilumą.

Tai leido nagrinėti abi eksperimentų serijas kartu. Prie keturių antrosios serijos eksperimentų Nr.5...8 buvo pridėti dar du pirmosios serijos eksperimentai Nr.1 ​​ir Nr.4.

Gauta grafinė priklausomybė parodyta 2.13 pav.

Grafikai 2.13 paveiksle aiškiai iliustruoja metalo korozijos nuostolių procesą.

nestabilus vamzdžio šilumos ir masės perdavimas su gruntu (ir natūraliomis dujotiekio sąlygomis su gruntu), vamzdžio metalo masės nuostolius korozijos metu padidina dydžiu, lyginant su stabiliais režimais, kai vamzdžio temperatūra palaikoma pastovi.

Antra, temperatūrai regione pakilus virš 33°C, korozijos greitis sulėtėja. Tai paaiškinama tuo, kad esant aukštai temperatūrai, siekiančiai 40 ° C ir daugiau, nutekėja drėgmė, ji migruoja į periferiją, o tai sukelia dirvožemio džiūvimą. Išsausėjus šalia dujotiekio esančiam gruntui, korozijos procesų aktyvumas mažėja.

Trečia, galima daryti prielaidą, kad didžiausias korozinis aktyvumas patenka į 30...33°C temperatūros diapazoną. Kadangi žinoma, kad temperatūrai nukritus nuo 30°C iki 10°C, korozijos greitis lėtėja, o esant 0°C praktiškai sustoja.

Temperatūrai nukritus nuo +20 °C iki -10 °C, koroziškumas sumažėja apie 10 kartų.

Tai. Pavojingiausia korozijos požiūriu gali būti laikoma darbo temperatūra nuo +30 ... +33 ° C. Būtent šiame diapazone eksploatuojami didelio skersmens magistraliniai dujotiekiai.

Buvo atliktas išsamus esamų magistralinių dujotiekių ir naftotiekių bei jų elektrocheminės apsaugos sistemų korozijos būklės tyrimas, siekiant nustatyti išorinio KZP korozijos ir įtempių-korozijos pažeidimų buvimo priklausomybę nuo ECP įrenginių darbo režimų. , nustatyti ir pašalinti korozijos ir įtempių-korozinių pažeidimų atsiradimo ir augimo priežastis. Iš tiesų pagrindiniai dujotiekiai ir naftotiekiai eksploatuodami praktiškai nėra pasenę. Jų veikimo patikimumą daugiausia lemia korozijos ir įtempių-korozijos susidėvėjimo laipsnis. Įvertinus dujotiekių avaringumo dinamiką laikotarpiu nuo 1995 iki 2003 m., tampa akivaizdu, kad laikui bėgant avaringumas didėja dėl KZP susidariusių korozijos ir įtempių-korozinių defektų.

Ryžiai. 5.1.

Įvertinus ypač pavojingų esamų magistralinių dujotiekių defektų šalinimo dinamiką, akivaizdu, kad eksploatacijos metu padaugėja ypač pavojingų defektų, kuriems būtinas prioritetinis taisymas, atsiradusių dėl išorinės korozijos ir įtempių-korozinių įtrūkimų (5.1 pav.). . Iš to, kas parodyta fig. 5.1 diagramoje matyti, kad beveik visi pašalinti ypač pavojingi defektai yra korozinio arba įtempių korozinio pobūdžio. Visi šie defektai buvo nustatyti ant išorinio katodu apsaugoto paviršiaus.

Visapusiškų naftotiekių ir dujotiekių antikorozinės apsaugos tyrimų (korozinių duobių ir įtempių-korozinių įtrūkimų buvimas, izoliacinės dangos sukibimas ir tęstinumas, elektrocheminės apsaugos laipsnis) rezultatai rodo, kad antikorozinės apsaugos nuo korozijos problemos sprendimas. magistraliniai dujotiekiai ir naftotiekiai, naudojant izoliacines dangas ir katodinę poliarizaciją, vis dar išlieka aktualūs. Tiesioginis pirmiau nurodytų dalykų patvirtinimas yra tiesioginės diagnostikos rezultatai. Remiantis tiesiogine diagnostika, kai kuriose magistralinių naftotiekių ir dujotiekių atkarpose, kurių eksploatavimo laikas viršija 30 metų, defektų dalis išorinė korozija(įskaitant įtempių koroziją) siekia 80% viso aptiktų defektų skaičiaus.

Magistralinių dujotiekių ir naftotiekių izoliacijos kokybė apibūdinama pereinamosios varžos dydžiu, nustatoma remiantis elektrocheminės apsaugos parametrais. Vienas pagrindinių vamzdynų elektrocheminės apsaugos parametrų, apibūdinančių izoliacinės dangos kokybę, yra katodinės apsaugos srovės dydis. ECP įrenginių eksploatavimo duomenys rodo, kad tiesinės D dalies RMS apsauginės srovės dydis ties 1220 mm per 30 eksploatavimo metų dėl izoliacijos senėjimo padidėjo beveik 5 kartus. Srovės suvartojimas 1 km naftotiekio elektrocheminei apsaugai užtikrinti 1,2 ... 2,1 V m.s apsauginių potencialų srityje. e. padidėjo nuo 1,2 iki 5,2 A/km, o tai rodo proporcingą naftotiekio pereinamojo pasipriešinimo sumažėjimą. Izoliacijos pereinamoji varža po 30 dujotiekių ir naftotiekių eksploatavimo metų yra vienoda (2,6-10 3 Ohm - m 2) per visą ilgį, išskyrus ruožus, kuriuose buvo atliktas dujotiekių ir naftotiekių kapitalinis remontas. izoliacijos keitimas, o korozijos ir įtempių - korozijos pažeidimų skaičius išoriniame katodiškai apsaugotame paviršiuje labai skiriasi - nuo 0 iki 80% viso defektų, nustatytų naudojant tiesioginį defektų aptikimą, skaičiaus, kurie lokalizuojami abiejose sankryžose. apsaugos zonų, ir prie SCZ drenažo taškų žemumose ir pelkėtose trasos atkarpose . Vakarų Sibiro centrinės dalies pelkėtų vietovių požeminis vanduo pasižymi maža mineralizacija (0,04 % masės) ir dėl to dideliu ominiu atsparumu (60 ... 100 omų m). Be to, pelkių dirvožemiai yra rūgštūs. Pelkių vandenų pH vertė siekia 4. Didelė pelkės elektrolito ominė varža ir rūgštingumas yra svarbiausi veiksniai turinčios įtakos dujotiekių korozijos greičiui ir jų elektrocheminės apsaugos efektyvumui. Atkreipiamas dėmesys į tai, kad pelkių dirvožemių porų tirpaluose sieros vandenilio kiekis siekia 0,16 mg/l, o tai yra eilės tvarka daugiau nei įprastuose dirvožemiuose ir tekančių vandens telkiniuose. Vandenilio sulfidas, kaip rodo tyrimų duomenys, taip pat turi įtakos dujotiekių ir naftotiekių korozijai. Vandenilio sulfido korozijos atsiradimą dėl sulfatus redukuojančių bakterijų (SRB) veiklos rodo, pavyzdžiui, tai, kad esant kitokioms identiškoms sąlygoms, didžiausias išorinės korozijos įsiskverbimo gylis per dujų izoliacijos defektus ir naftotiekiai stovinčiose pelkėse yra vidutiniškai 70% didesni nei tekančių vandens telkiniuose, viena vertus, beveik visur įtempių-koroziniai įtrūkimai išorinėje KZP taip pat aptinkami stovinčiose pelkėse, kuriose yra didelis H 2 kiekis. S - kitoje. Pagal šiuolaikines koncepcijas molekulinis vandenilio sulfidas skatina plienų hidrinimą. Elektroredukcija H 2 S ties KZP dujotiekiu vyksta reakcijomis H, S + 2-» 2H als + S a ~ c ir H, S + v-^ Н skelbimai + HS” ac , kuris padidina chemisorbuoto sluoksnio užpildymo atominiu vandeniliu laipsnį c difunduojantis į vamzdžio plieno struktūrą. Veiksmingas hidrinimo stimuliatorius yra ir anglies dioksidas: HC0 3 +e-> 2H skelbimai + C0 3 ". Korozijos problema ir

Naftos ir dujotiekių įtempių korozijos sunaikinimas pelkėtose trasos atkarpose dar neturėjo išsamaus paaiškinimo ir išlieka aktualus. Magistralinių dujotiekių ir naftotiekių korozijos patikrinimo pelkėtose vietose rezultatai parodė, kad beveik visas išorinis tiek naftotiekių, tiek dujotiekių paviršius apšiltinimo defektuose ir po nulupta izoliacija yra padengtas rudomis (aliuminio miltelius primenančiomis) nuosėdomis. Didžiausio gylio korozijos duobės yra lokalizuotos dėl izoliacijos pažeidimo. Korozijos pažeidimų geometriniai parametrai beveik tiksliai atitinka pernešamos izoliacijos pažeidimo geometriją. Po išsisluoksniavusia izoliacija, vamzdžio sienelės ir grunto drėgmės sąlyčio zonoje randami korozijos pėdsakai be matomų korozijos duobių su įtempių-korozinių įtrūkimų pėdsakais.

Eksperimentiškai iš vamzdžių plieno mėginių, sumontuotų prie magistralinio naftotiekio D y 1220 mm sienelės (jo viršutinėje, šoninėje ir apatinėje generatoriaus dalyje), nustatyta, kad Vakarų centrinės dalies taigos pelkės regiono dirvožemiuose. Sibire, mėginių be katodinės apsaugos korozijos greitis per izoliacijos defektus siekia 0,084 mm/metus. Esant apsauginiam potencialui (su ominiu komponentu) minus 1,2 V ms. e., kai katodinės apsaugos srovės tankis viršija ribinės deguonies srovės tankį 8 ... 12 kartų, likutinės korozijos greitis neviršija 0,007 mm per metus. Toks liekamasis korozijos greitis pagal dešimties balų atsparumo korozijai skalę atitinka korozinę būseną labai atsparus o magistraliniams dujotiekiams ir naftotiekiams priimtina. Elektrocheminės apsaugos laipsnis šiuo atveju yra:

Išsamiai ištyrus dujotiekių ir naftotiekių išorinio katodinio apsauginio paviršiaus korozijos būklę duobėse, per izoliacijos defektus aptinkamos 0,5 ... 1,5 mm gylio korozijos duobės. Nesunku apskaičiuoti laiką, per kurį elektrocheminė apsauga nesumažino dirvožemio korozijos greičio iki priimtinų verčių, atitinkančių labai atkaklus dujotiekių ir naftotiekių korozinė būklė:

kai korozijos įsiskverbimo gylis 0,5 mm, kai korozijos įsiskverbimo gylis 1,5 mm

Tai skirta 36 veiklos metams. Dujotiekių ir naftotiekių elektrocheminės apsaugos nuo korozijos efektyvumo sumažėjimas yra susijęs su trumpalaikio izoliacijos atsparumo sumažėjimu, izoliacijos defektų atsiradimu ir dėl to sumažėjusios srovės. katodinės apsaugos tankis SCZ apsauginių zonų sandūrose iki verčių, kurios nesiekia deguonies ribinio srovės tankio verčių, kurios neužtikrina dirvožemio korozijos slopinimo iki priimtinų verčių, nors vertės ir yra apsauginių potencialų, išmatuotų su ominiu komponentu, atitinka standartą. Svarbus rezervas, leidžiantis sumažinti dujotiekių ir naftotiekių korozijos sunaikinimo greitį, yra savalaikis nepakankamai apsaugotų zonų nustatymas, kai L 1 1 Lr

Naftotiekio išorinės korozijos defektų koreliacija su trasinių oro linijų gedimų trukme rodo, kad būtent trasinių oro linijų gedimų ir SCZ prastovų metu taškinė korozija atsiranda per izoliacijos defektus, kurių greitis. siekia 0,084 mm/metus.

Ryžiai. 5.2.

Išsamiai ištyrus magistralinių dujotiekių ir naftotiekių elektrocheminės apsaugos sistemas, nustatyta, kad katodinės apsaugos potencialų 1,5 ... 3,5 V m.s srityje. e. (su ominiu komponentu) katodinės apsaugos srovės tankis j a viršija ribinį deguonies srovės tankį j 20 ... 100 ar daugiau kartų. Be to, esant vienodiems katodinės apsaugos potencialams, srovės tankis, priklausomai nuo grunto tipo (smėlis, durpės, molis), skiriasi labai, beveik 3...7 kartus. Lauko sąlygomis, atsižvelgiant į grunto tipą ir dujotiekio klojimo gylį (korozijos indikatoriaus zondo panardinimo gylį), ribinis deguonies srovės tankis, matuojamas ant darbinio elektrodo, pagaminto iš plieno 17GS, kurio skersmuo 3,0 mm , svyravo 0,08 ... 0, 43 A / m“, o katodinės apsaugos srovės tankis esant potencialams su ominiu komponentu nuo

1,5...3,5 V m.s. e., matuojant ant to paties elektrodo, pasiekė 8...12 A/m 2 vertes, o tai sukelia intensyvią vandenilio išsiskyrimą išoriniame dujotiekio paviršiuje. Dalis vandenilio adatomų pagal šiuos katodinės apsaugos būdus patenka į paviršinius dujotiekio sienelės sluoksnius, aprūpindami jį vandeniliu. Ant padidintas turinys vandenilis mėginiuose, išpjautuose iš įtempių-korozijos ardomų vamzdynų, nurodytas šalies ir užsienio autorių darbuose. Ištirpęs vandenilis pliene turi minkštinamąjį poveikį, kuris galiausiai sukelia vandenilio nuovargį ir įtempių korozijos įtrūkimų atsiradimą ant požeminio CFC. plieniniai vamzdynai. Vamzdžių plieno (stiprumo klasė X42-X70) vandenilinio nuovargio problema pastaraisiais metais patraukė Ypatingas dėmesys tyrėjai dėl dažnų magistralinių dujotiekių avarijų. Vandenilio nuovargis esant cikliškai besikeičiančiam darbiniam slėgiui vamzdyne stebimas beveik gryna forma katodinės per didelės apsaugos metu, kai j KZ /j >10.

Kai katodinės apsaugos srovės tankis pasiekia ribinio deguonies srovės tankio reikšmes (arba šiek tiek, ne daugiau kaip 3...5 kartus, viršija ce), likutinės korozijos greitis neviršija 0,003...0,007 mm. /metai. Didelis perteklius (daugiau nei 10 kartų) j K t aukščiau j praktiškai nesukelia tolesnio korozijos proceso slopinimo, bet veda prie dujotiekio sienelės hidrinimo, dėl ko ant CFC atsiranda įtempių-korozinių įtrūkimų. Vandenilio trapumas, atsirandantis cikliškai keičiantis darbiniam slėgiui vamzdyne, yra vandenilio nuovargis. Vandenilio nuovargis vamzdynuose pasireiškia tuo atveju, jei katodinio vandenilio koncentracija vamzdyno sienelėje nesumažės žemiau tam tikros. minimalus lygis. Jei vandenilio desorbcija iš vamzdžio sienelės vyksta greičiau nei vystosi nuovargio procesas, kai kz viršija / pr ne daugiau kaip 3 ... 5 kartus, vandenilio nuovargis

nematomas. Ant pav. 5.3 rodo vandenilio jutiklių srovės tankio matavimo rezultatus su įjungta (1) ir išjungta (2) RMS Gryazovets dujotiekyje.

Ryžiai. 5.3.

ir išjungtas (2) VMS CP I; 3 – katodinės apsaugos potencialas esant įjungtam RMS – (a) ir vandenilio jutiklio srovių priklausomybė nuo vamzdžio potencialo, kai RMS įjungtas ir išjungtas esant CP 1 – (b)

Katodinės apsaugos potencialas matavimo laikotarpiu buvo minus 1,6 ... 1,9 V ms diapazone. e. Pėdsakų elektrinių matavimų rezultatų eiga, pateikta pav. 5.3, a rodo, kad didžiausias vandenilio srauto į vamzdžio sienelę tankis, kai įjungtas SKZ, buvo 6 ... 10 μA / cm 2. Ant pav. 5.3, b pateikti vandenilio jutiklių srovių ir katodinės apsaugos potencialų kitimo diapazonai įjungtam ir išjungtam RMS.

Darbo autoriai pažymi, kad dujotiekio potencialas su išjungtu RMS nesumažėjo žemiau minus 0,9 ... 1,0 V m.s. e., kuris yra dėl gretimų SKZ įtakos. Tuo pačiu metu vandenilio jutiklių srovės tankis įjungtas ir išjungtas RMS skiriasi

2...3 kartus. Ant pav. 5.4 pavaizduotos vandenilio jutiklių srovių ir katodinės apsaugos potencialų kitimo kreivės Krasnourinsko mazgo KP 08.

Eksperimentinių tyrimų eiga, pateikta Fig. 5.4, ​​rodo, kad didžiausias vandenilio srauto į vamzdžio sienelę tankis neviršijo 12 ... 13 μA / cm 2. Išmatuoti katodinės apsaugos potencialai svyravo nuo minus 2,5...3,5 V m.s. e. Aukščiau buvo parodyta, kad CFC išskiriamo vandenilio tūris priklauso nuo bematio kriterijaus vertės j K c / a pr.. Šiuo atžvilgiu įdomu palyginti esamų magistralinių naftotiekių ir dujotiekių diagnostikos su katodinės apsaugos režimais rezultatus.

Ryžiai. 5.4.

Lentelėje. 5.1 paveiksle pateiktas tiesioginės diagnostikos rezultatų palyginimas su Vakarų Sibiro centrinėje dalyje veikiančių naftotiekių ir dujotiekių ECP sistemų išsamaus tyrimo rezultatais. Esamų naftotiekių ir dujotiekių tiesinės dalies elektrocheminių matavimų rezultatai rodo, kad skirtinguose gruntuose, esant toms pačioms išmatuoto potencialo vertėms, katodinės apsaugos srovės tankis kinta plačiame diapazone, todėl būtina parinkti ir koreguoti. apsauginių potencialų požeminiai vamzdynai papildomai kontroliuoti katodinės apsaugos srovės tankį, palyginti su deguonies ribinės srovės tankiu. Papildomi elektrocheminiai matavimai esamų magistralinių dujotiekių ir naftotiekių trasoje neleis arba sumažins didelių vietinių įtempių susidarymą dujotiekio sienelėje dėl vandenilio molizacijos (su didele vaizdine verte). Vietinių įtempių lygio padidėjimas vamzdyno sienelėje yra susijęs su įtempių būsenos triašiumo pasikeitimu katodiniu vandeniliu prisodrintose vietinėse zonose, kur susidaro mikroįtrūkimai, įtempių-korozinių įtrūkimų pirmtakai ant išorinio CFC.

In-line diagnostikos rezultatų palyginimas su kompleksinio sistemų tyrimo rezultatais

esamų dujotiekių ir naftotiekių elektrocheminė apsauga centrinėje Vakarų Sibiro dalyje

atstumas,		Apsauginis potencialo paskirstymas (0WB) (Asmuo A/m 2)		Reikšmė kriterijai j k.z ^ Jxvp	operacija, mm	Tankis defektai netektis metanas,	Tankis defektai ryšulėlis,
Lileyny magistralinio naftotiekio D dalis ties 1220 mm

atstumas,	Ribinis deguonies srovės tankis (LrHA / m2	Apsauginio potencialo pasiskirstymas ir katodinės apsaugos srovės tankis (Lash> A / m 2)		Reikšmė kriterijai Uk.z ^ Pvz	Maksimalus korozijos įsiskverbimo gylis per visą laikotarpį operacija, mm	Tankis defektai netektis metalas,	Defektų tankis ryšulėlis, vnt/km	Bendra CPS prastovų trukmė per visą veikimo laikotarpį (pagal eksploatuojančią organizaciją), dienos

Lentelėje pateiktų rezultatų analizė. 5.1, atsižvelgiant į prastovą, RMS rodo atvirkščiai proporcingą ryšį tarp korozijos defektų tankio ir bematmens kriterijaus vertės. j K s / j, įskaitant kai šis santykis buvo lygus

nulis. Iš tiesų, didžiausias defektų tankis išorinė korozija pastebėta vietovėse, kuriose elektrocheminės apsaugos prastovų trukmė (pagal eksploatuojančias organizacijas) viršijo standartines reikšmes. Kita vertus, didžiausias tipo defektų tankis ryšulėlis stebimas pelkėtose užliejamose trasos atkarpose, kur ECP įrenginių prastovos neviršijo norminių verčių. VPS veikimo režimų analizė skyriuose, kurių prastovų trukmė yra minimali, atsižvelgiant į didelę duomenų sklaidą, rodo beveik proporcingą ryšį tarp tokio tipo defektų tankio. ryšulėlis ir kriterijus j K 3 // , kai katodinės apsaugos srovės tankis per ilgą veikimo laikotarpį (su minimalia RMS prastovos trukme) viršijo ribinį deguonies srovės tankį dešimt ar daugiau kartų. Katodinės apsaugos režimų analizė, palyginus su korozijos ir įtempių-korozijos defektais ant CFC, patvirtina anksčiau padarytas išvadas, kad santykis j K 3 / jnp gali pasitarnauti kaip bedimensinis kriterijus stebint dujotiekio likutinės korozijos greitį esant įvairiems katodinės apsaugos potencialams, viena vertus, siekiant išvengti CFC defektų susidarymo. išorinė korozija ir nustatyti dujotiekio sienelės elektrolitinio hidrinimo intensyvumą – kita vertus, siekiant išvengti defektų susidarymo ir augimo, pvz. ryšulėlis arti katodiškai apsaugoto paviršiaus.

Lentelės duomenys. 5.1 nurodyta, kad maksimali beveik visų SSC prastovų trukmė per visą magistralinių naftotiekių ir dujotiekių eksploatavimo laikotarpį, 36 metus, vidutiniškai siekė 536 dienas (beveik 1,5 metų). Veikiančių organizacijų duomenimis, per metus paprastas SKZ vidutiniškai buvo 16,7 dienos, ketvirtį - 4,18 dienos. Ši CPS prastovos trukmė tiriamų naftotiekių ir dujotiekių tiesinėje dalyje praktiškai atitinka norminių ir techninių dokumentų reikalavimus (GOST R 51164-98, 5.2 punktas).

Lentelėje. 6.2 parodyta katodinės apsaugos srovės tankio ir ribinio deguonies srovės tankio santykio matavimo rezultatai magistralinio naftotiekio D viršutinėje generatoriuje ties 1220 mm. Dujotiekio likutinės korozijos greičio apskaičiavimas esant duotiesiems katodinės apsaugos potencialams nustatomas pagal 4.2 formulę. Pateikta lentelėje. 5.1 ir 5.2, duomenys rodo, kad per visą magistralinio naftotiekio eksploatavimo laikotarpį, atsižvelgiant į elektros ir cheminės apsaugos prastovas

(pagal eksploatuojančią organizaciją) maksimalus korozijos įsiskverbimo gylis ant išorinio KZP neturi viršyti 0,12...0,945 mm. Iš tiesų, ribinis deguonies srovės tankis tiesiant tiriamas naftos ir dujotiekių atkarpas svyravo nuo 0,08 A/m 2 iki 0,315 A/m 2 . Net ir esant maksimaliam ribiniam deguonies srovės tankiui 0,315 A/m2, maksimalus korozijos įsiskverbimo gylis per 36 eksploatavimo metus su planuojama 1,15 metų RMS prastovos neviršys 0,3623 mm. Tai yra 3,022 % vardinio dujotiekio sienelės storio. Tačiau praktiškai matome kitokį vaizdą. Lentelėje. 5.1 pateikti magistralinio naftotiekio D atkarpos ties 1220 mm diagnostikos rezultatai po jo eksploatavimo 36 metus. In-line diagnostikos rezultatai rodo, kad didžiausias dujotiekio sienelės korozijos susidėvėjimas viršijo 15% vardinio vamzdžio sienelės storio. Maksimalus korozijos įsiskverbimo gylis siekė 2,0 mm. Tai reiškia, kad ECP įrenginių prastovos neatitinka GOST R 51164-98 5.2 punkto reikalavimų.

Atlikti elektrometriniai matavimai pateikti lentelėje. 5.2, nurodykite, kad esant tam tikram katodinės apsaugos režimui, likutinės korozijos greitis neviršijo 0,006 ... 0,008 mm per metus. Toks liekamasis korozijos greitis pagal dešimties balų atsparumo korozijai skalę atitinka korozinę būseną atsparus korozijai o magistraliniams naftos ir dujotiekiams priimtina. Ego reiškia, kad 36 dujotiekio eksploatavimo metus, atsižvelgiant į informaciją apie ECP įrenginių prastovą, eksploatuojančios organizacijos duomenimis, korozijos įsiskverbimo gylis neviršytų 0,6411 mm. Iš tiesų per planuojamų ECP įrenginių prastovų laikotarpį (1,15 metų) korozijos įsiskverbimo gylis buvo 0,3623 mm. ECP įrenginių eksploatavimo laikotarpiu (34,85 metų) korozijos įsiskverbimo gylis buvo 0,2788 mm. Bendras korozijos įsiskverbimo į KZP gylis būtų 0,3623 + 0,2788 = 0,6411 (mm). Tiesinės diagnostikos rezultatai rodo, kad faktinis maksimalus korozijos įsiskverbimo gylis per 36 eksploatavimo metus tiriamoje magistralinio naftotiekio D ruože ties 1220 mm buvo 1,97 mm. Remiantis turimais duomenimis, nesunku apskaičiuoti laiką, per kurį elektrocheminė apsauga neužtikrino grunto korozijos greičio slopinimo iki priimtinų dydžių: T = (1,97 - 0,6411) mm/0,08 mm/metus = 16,61 metų. ECP įrenginių prastovų trukmė magistraliniame dujotiekyje D y 1020 mm, einančio vienu techniniu koridoriumi, ant kurio upės salpoje. Ob upėje buvo aptikti įtempių-koroziniai įtrūkimai, kurie sutampa su SAZ magistraliniame naftotiekyje prastovos trukme, nes dujotiekio SAZ ir naftotiekio SAZ maitinami iš vienos trasos oro linijos.

Lentelėje. 5.3 paveiksle pateikti realios VCS prastovos nustatymo rezultatai per visą magistralinių naftotiekių ir dujotiekių eksploatavimo laikotarpį (36 metus), remiantis elektrometriniais matavimais.

5.2 lentelė

Likutinės korozijos greičio pasiskirstymas esamų dujotiekių ir naftotiekių atkarpose centrinėje Vakarų Sibiro dalyje

5.3 lentelė

Tikrosios RMS prastovos nustatymo per visą magistralinių dujotiekių ir naftotiekių eksploatavimo laikotarpį (36 metus) rezultatai remiantis elektrometriniais matavimais.

atstumas,	Maksimalus galimas vamzdyno korozijos greitis be trumpojo jungimo, mm/metus	Dujotiekio liekamasis korozijos greitis esant tam tikram trumpojo jungimo režimui, mm/metus	Maksimalus nuo korozijos įsiskverbimo gylis ant katodu apsaugoto paviršiaus, mm	Tikras
Linijinė magistralinio naftotiekio dalis D y 1220 mm
Linijinė magistralinio dujotiekio dalis D y 1020 mm

Lentelėje pateiktų rezultatų analizė. 5.3, rodo, kad realus elektrocheminės apsaugos priemonių prastovos laikas gerokai viršija normatyvinė vertė, kuris yra intensyvaus korozinio vamzdyno sienelės iš išorinės, katodu apsaugotos pusės, nusidėvėjimo priežastis.

B. V. Koškinas, V. H. Ščerbakovas, V. YU. Vasiljevas, GOUVPO Maskva valstybė Plieno institutas ir lydiniai (technologinės universitetas) » ,

IŠKELTI BYLĄ "Mosgorteplo"

Teoriškai gerai išplėtoti ir ilgą laiką plačiai laboratorinėmis sąlygomis naudojami elektrocheminiai metodai korozijos būklei įvertinti, stebėti, diagnozuoti, prognozuoti korozijos elgesį ir nustatyti korozijos greitį, korozijos būklei įvertinti eksploatacinėmis sąlygomis pradėti taikyti tik paskutiniu metu. 5-10 metų.

Išskirtinis elektrocheminio vertinimo metodų bruožas yra galimybė nustatyti korozijos būseną (taip pat ir nuolat) realiu laiku, tuo pačiu metu reaguojant į medžiagą ir korozinę aplinką.

Atsparumo poliarizacijai (galvano ir potenciostatinio), rezistometrinio ir impedanso metodai yra plačiausiai taikomi korozijos būsenai įvertinti eksploatacinėmis sąlygomis. Praktinis naudojimas gavo pirmus du. Galvanostatinis matavimo metodas naudojamas nešiojamuose nešiojamuosiuose prietaisuose, potenciostatinis metodas daugiausia naudojamas laboratoriniuose tyrimuose dėl sudėtingesnės ir brangesnės įrangos.

Atsparumo poliarizacijai metodas pagrįstas korozijos greičio matavimu, nustatant korozijos srovę.

Esami užsienio prietaisai korozijos greičiui matuoti daugiausia pagrįsti atsparumo poliarizacija principu ir gali pakankamai tiksliai nustatyti korozijos greitį tik esant sąlygoms. visiškas panardinimas išmatuotą objektą į korozinę aplinką, t.y. terpės korozinis aktyvumas praktiškai nustatomas. Tokia matavimo schema yra įdiegta užsienio prietaisuose, skirtuose korozijos greičiui įvertinti (prietaisai iš ACM, Ronbaks, Voltalab, Magna ir kt.). Prietaisai gana brangūs ir nepritaikyti Rusijos sąlygoms. Buitiniai korozijos matuokliai nustato terpės agresyvumą, neatsižvelgiant į faktinį plieną, iš kurio gaminami vamzdynai, todėl negali nustatyti vamzdynų atsparumo korozijai eksploatacinėmis sąlygomis.

Šiuo atžvilgiu MISiS sukūrė korozijos matuoklį, skirtą šilumos tinklų vamzdynų korozijos greičiui nustatyti iš faktiškai veikiančių plienų.

Mažo dydžio korozijos matuoklis „KM-MISiS“ (1 pav.) buvo sukurtas ant modernaus elementų pagrindo, paremto tikslumu skaitmeniniu nulinės varžos mikrovoltmetru. Korozimetras skirtas matuoti korozijos greitį poliarizacijos atsparumo metodu su besrove IR kompensacija. Įrenginys turi paprastą, intuityvią sąsają, skirtą valdyti ir įvesti/išvesti informaciją skystųjų kristalų ekrane.

Korozijos matuoklio programa suteikia galimybę įvesti parametrus, leidžiančius įvertinti įvairių plieno rūšių korozijos greitį ir nustatyti nulį. Šie parametrai nustatomi gaminant ir kalibruojant korozijos matuoklį. Korozijos matuoklis rodo ir išmatuotą korozijos greičio vertę, ir esamas potencialų skirtumo „E 2 - E1» parametrams valdyti.

Pagrindiniai korozijos matuoklio parametrai atitinka Vieninga sistema Apsauga nuo korozijos ir senėjimo (ESZKS).

Korozimetras „KM-MISiS“ skirtas korozijos greičiui nustatyti poliarizacijos atsparumo elektrolitiškai laidžiose terpėse metodu ir gali būti naudojamas metalinių dalių ir įrangos korozijos greičiui nustatyti energetikos, chemijos ir naftos chemijos pramonėje, statyboje, inžinerijoje, aplinkos apsauga, švietimo reikmėms.

Patirtisišnaudojimą

Korozimetras išlaikė bandomuosius bandymus šilumos tinklų eksploatavimo sąlygomis Maskvoje.

Bandymai Leninsky prospekte buvo atlikti 2003 m. rugpjūčio - lapkričio mėn. pirmoje ir antroje šildymo tinklų grandinėse (abonentas 86/80). Šiame ruože į šilumos tinklų I ir II vamzdynų grandines buvo suvirinti atšakiniai vamzdžiai, į kuriuos sumontuoti jutikliai (darbiniai elektrodai) ir atlikti kasdieniai korozijos greičio bei elektrocheminių parametrų matavimai naudojant prototipinį korozijos matuoklį. Matavimai buvo atlikti vidinėje vamzdynų dalyje, registruojant aušinimo skysčio parametrus. Pagrindiniai aušinimo skysčio parametrai pateikti 1 lentelėje.

Matuojant skirtinga trukme nuo 5 iki 45 min. ilgalaikių bandymų metu užfiksavo pagrindinius šilumos tinklų vamzdynų korozijos būklės parametrus. Matavimo rezultatai parodyti fig. 2 ir 3. Kaip matyti iš bandymo rezultatų, pradines vertes Korozijos greitis gerai koreliuoja su ilgalaikiais I ir II grandinės bandymais. Vidutinis I grandinės korozijos greitis yra apie 0,025 – 0,05 mm/metus, II – apie 0,25 – 0,35 mm/metus. Gauti rezultatai patvirtina turimus eksperimentinius ir literatūros duomenis apie šilumos tinklų vamzdynų, pagamintų iš anglies ir mažai legiruoto plieno, atsparumą korozijai. Tikslesnes vertes galima gauti nurodant eksploatuojamų vamzdynų plieno rūšis. Šilumos tinklų korozijos būklės tyrimas atliktas Entuziastovo plento ruože - Sayanskaya g. Dažnai sugenda šios zonos šilumos magistralės atkarpos (Nr. 2208/01 - 2208/03), vamzdynai šioje teritorijoje
stke buvo paklotos 1999-2001 m. Šildymo magistralė susideda iš tiesioginio ir atvirkštinio sriegio. Šildymo magistralės tiesioginio sriegio temperatūra yra apie 80-120 ° C esant 6 atm slėgiui, grįžtamojo - apie 30-60 ° C. Pavasario-rudens laikotarpiu šilumos trasą dažnai užlieja požeminis vanduo (prie Terletsky tvenkinių) ir (arba) nuotekų. Šilumos trasos klojimo pobūdis šioje vietoje kanalinis, betoniniuose latakėliuose su dangteliu, o klojimo gylis apie 1,5-2 m.. Pirmieji nesandarumai šilumos trasoje pastebėti 2003 metų pavasarį, nepavyko ir buvo pakeisti 2003 m. rugpjūčio-rugsėjo mėn. Patikrinimo metu šilumos magistralinis kanalas apie 1/3 - 2/3 vamzdžio skersmens buvo užlietas gruntiniu vandeniu arba nuotekomis. Šildymo vamzdžiai buvo izoliuoti stiklo pluoštu.

Sklypo Nr.2208/01 - 22008/02. Šilumos magistralė paklota 1999 m., vamzdžiai suvirinti, išilginės siūlės, skersmuo 159 mm, manoma, iš šv. 20. Vamzdynai padengti šilumą izoliuojančia Kuzbass lako danga, mineralinė vata ir pergaminas (stogo dangos medžiaga arba stiklo pluoštas). Šioje atkarpoje yra 11 defektinių zonų su perkoroziniais pažeidimais, daugiausia kanalo užtvindymo zonoje. Korozijos pažeidimų tankis tiesinio sriegio ilgiu yra 0,62 m-1, atvirkštinis - 0,04 m-1. Eksploatavimas nutrauktas 2003 m. rugpjūčio mėn.

Sklypas Nr.2208/02 - 2208/03. Paklota 2001 m. Šilumos trasos tiesiosios linijos pirminė korozija. Bendras keičiamo vamzdyno defektuotų atkarpų ilgis – 82 m. Tiesios linijos korozijos pažeidimų tankis – 0,54 m -1. Valstybinės vieningos įmonės „Mosgorteplo“ teigimu, vamzdynai pagaminti iš 10KhSND plieno.

Sklypas Nr.2208/03 – TsTP. Pakloti 2000 m., besiūliai vamzdžiai, spėjama iš šv. 20. Tiesiojo sriegio korozinių pažeidimų tankis -0,13 m -1, atvirkštinio sriegio -0,04 m - 1. Vidutinis tiesių vamzdynų išorinio paviršiaus korozijos pažeidimų (tokių kaip delokalizuota taškinė korozija) tankis yra 0,18–0,32 m -1. Iškirptų vamzdžių pavyzdžių išorinėje pusėje dangos nėra. Korozinių pažeidimų išorinėje mėginių vamzdžio pusėje pobūdis daugiausia yra bendra korozija, kai yra perėjimo pažeidimų, tokių kaip taškinė korozija, kurie yra kūgio formos, kurių dydis yra apie 10–20 cm nuo išorinio paviršiaus, besisukantis. į pro tuos, kurių skersmuo apie 2–7 mm. Vamzdžio viduje yra nedidelė bendra korozija, būklė patenkinama. Vamzdžių mėginių sudėties nustatymo rezultatai pateikti 2 lentelėje.

Pagal sudėtį vamzdžių pavyzdžių medžiaga atitinka „D“ tipo (arba KhGSA) plieną.

Kadangi dalis vamzdynų buvo kanale vandenyje, buvo galima įvertinti išorinės vamzdžio dalies korozijos greitį. Korozijos greitis buvo įvertintas kanalo pamušalo išėjimo taškuose, gruntiniame vandenyje prie pat dujotiekio ir labiausiai greitas srautas gruntinis vanduo. Požeminio vandens temperatūra buvo 40 - 60 °C.

Matavimo rezultatai pateikti lentelėje. 3-4, kur duomenys, gauti ramiame vandenyje, pažymėti raudonai.

Matavimo rezultatai rodo, kad didėja bendrosios ir vietinės korozijos greitis yra išreikšti laike, o tai ryškiausia vietinei korozijai ramiame vandenyje. Bendrosios korozijos greitis srovėje linkęs didėti, o ramiame vandenyje vietinės korozijos greitis didėja.

Gauti duomenys leidžia nustatyti šilumos tinklų vamzdynų korozijos greitį ir numatyti jų korozijos elgesį. Vamzdynų korozijos greitis šioje atkarpoje > 0,6 mm/metus. Maksimalus vamzdynų eksploatavimo laikas tokiomis sąlygomis yra ne daugiau kaip 5-7 metai, periodiškai taisant vietinės korozijos pažeidimus. Tikslesnė prognozė galima nuolat stebint koroziją ir kaupiant statistinius duomenis.

Analizėveikiantiskorozijos pažeidimaiT

• 1. Pagrindinės patikimumo sąvokos ir rodikliai (patikimumas, nenutrūkstamas veikimas, prižiūrėjimas, ilgaamžiškumas ir kt.). Charakteristika.
• 2. Mašinų ir mechanizmų kokybės ir patikimumo ryšys. Galimybė optimaliai derinti kokybę ir patikimumą.
• 3. Patikimumo rodiklių kiekybinių reikšmių nustatymo metodai (skaičiuojamieji, eksperimentiniai, eksploataciniai ir kt.). Patikimumo testų rūšys.
• 4. Techninių objektų patikimumo gerinimo būdai projektavimo stadijoje, gamybos ir eksploatacijos metu.
• 5. Gedimų klasifikavimas pagal jų kritiškumo lygį (pagal pasekmių sunkumą). Charakteristika.
• 7. Pagrindiniai destruktyvūs veiksniai, veikiantys objektus eksploatacijos metu. Energijos rūšys, turinčios įtakos mašinų ir mechanizmų patikimumui, veikimui ir ilgaamžiškumui. Charakteristika.
• 8. Fizinio ir pasenimo įtaka vamzdynų transporto įrenginių ribinei būklei. Tinkamo konstrukcijos veikimo laikotarpio pratęsimo būdai.
• 9. Leistini ir nepriimtini dalių ir pagalbinių dalių pažeidimai.
• 10. Objekto, sistemos efektyvumo praradimo schema. Būdinga objekto ribinei būsenai.
• 11. Gedimai funkciniai ir parametriniai, galimi ir faktiniai. Charakteristika. Sąlygos, kurioms esant galima išvengti gedimo arba jį atidėti.
• 13. Pagrindiniai sudėtingų sistemų struktūrų tipai. Sudėtingų sistemų patikimumo analizės ypatumai magistralinio vamzdyno, siurblinės pavyzdžiu.
• 14. Sudėtingų sistemų patikimumo skaičiavimo metodai, pagrįsti atskirų elementų patikimumu.
• 15. Atleidimas kaip būdas pagerinti sudėtingos sistemos patikimumą. Atsargų tipai: iškrauti, pakrauti. Sistemos perteklius: bendras ir atskiras.
• 16. Atleidimo principas kaip būdas pagerinti sudėtingų sistemų patikimumą.
• 17. Patikimumo rodikliai: eksploatavimo laikas, techninis išteklius ir jo rūšys, gedimas, tarnavimo laikas ir jo tikimybiniai rodikliai, našumas, tinkamumas eksploatuoti.
• 19. Patikimumas ir kokybė kaip techninės ir ekonominės kategorijos. Optimalaus patikimumo lygio ar išteklių parinkimas projektavimo etape.
• 20. Sąvoka „nesėkmė“ ir jos skirtumas nuo „žalos“. Gedimų klasifikavimas pagal jų atsiradimo laiką (konstrukcinis, gamybinis, eksploatacinis).
• 22. Mt skirstymas į veiklos sritis. Vamzdynų apsauga nuo slėgio perkrovų.
• 23. Vamzdynų korozijos priežastys ir mechanizmas. Veiksniai, prisidedantys prie objektų korozijos atsiradimo.
• 24. Magistralinių vamzdynų vamzdžių korozijos pažeidimai (mt). Vamzdžių korozijos pažeidimų įvairovė mt. Korozijos procesų įtaka metalų savybių kitimui.
• 25. Apsauginės vamzdynų dangos. jiems keliamus reikalavimus.
• 26. Elektrochemija. Vamzdynų apsauga nuo korozijos, jos rūšys.
• 27. Vamzdynų tvirtinimas projektiniais lygmenimis, siekiant pagerinti jų patikimumą. Kranto apsaugos būdai povandeninių perėjų linijose.
• 28. Vamzdynų atsiradimo prevencija. Vamzdynų tvirtinimo projektiniuose aukščiuose metodai užtvindytose trasos atkarpose.
• 29. Technologinių procesų automatizavimo ir telemechanizavimo sistemos taikymas patikimam ir stabiliam MT darbui užtikrinti.
• 30. Mt linijinės dalies techninės būklės charakteristikos. Paslėpti vamzdynų defektai paleidimo metu ir jų tipai.
• 31. Uždarymo ir valdymo vožtuvų gedimai mt. Jų priežastys ir pasekmės.
• 32. PS mechaninės ir technologinės įrangos gedimai ir jų priežastys. Pagrindinių siurblių gedimų pobūdis.
• 33. PS pagrindinių elektros įrenginių pažeidimų analizė.
• 34. Kas lemia cisternų laikomąją galią ir sandarumą. Latentinių defektų, nukrypimų nuo projekto, darbo režimų įtaka rezervuarų techninei būklei ir patikimumui.
• 35. Techninės priežiūros ir remonto sistemos (TOR) taikymas eksploatuojant mt. Sistemai priskirtos užduotys tor. Parametrai diagnozuojami stebint objektų techninę būklę mt.
• 36. MT objektų diagnostika kaip sąlyga jų patikimumui užtikrinti. Vamzdžių ir jungiamųjų detalių sienelių būklės kontrolė ardomojo bandymo metodais. Dujotiekio bandymas.
• 37. Vamzdynų sienelių būklės kontrolė neardomaisiais bandymo metodais. Aparatas diagnozuoti: savaeigis ir judinamas pumpuojamo skysčio srautu.
• 38. Vamzdyno tiesinės dalies įtempių-deformacijų būklės diagnostika.
• 39, 40, 41, 42. Skysčių nuotėkių iš vamzdynų diagnostika. MNP ir MNP nedidelių nuotėkių diagnozavimo metodai.
• 1. Vizualinis
• 2. Slėgio mažinimo metodas
• 3. Neigiamų smūginių bangų metodas
• 4. Sąnaudų palyginimo metodas
• 5. Tiesinio balanso metodas
• 6. Radioaktyvusis metodas
• 7. Akustinės emisijos metodas
• 8. Lazerinės dujų analizės metodas
• 9. Ultragarsinis metodas (zondas)
• 43. Vamzdynų izoliacinių dangų būklės stebėjimo metodai. Veiksniai, lemiantys izoliacinių dangų sunaikinimą.
• 44. Cisternų techninės būklės diagnostika. Vizualinis valdymas.
• 45. Rezervuaro metalo ir suvirinimo siūlių paslėptų defektų nustatymas.
• 46. ​​Cisternų korozijos būklės kontrolė.
• 47. Cisternų metalinių ir suvirintų jungčių mechaninių savybių nustatymas.
• 48. Rezervuaro pagrindo geometrinės formos ir nuosėdos kontrolė.
• 49. Siurblinių agregatų techninės būklės diagnostika.
• 50. Profilaktinė MT priežiūra kaip būdas padidinti patikimumą eksploatacijos metu. Remonto strategijos.
• 51. Profilaktinės priežiūros (PPR) sistema ir jos įtaka mt patikimumui ir ilgaamžiškumui. Remonto tipai.
• 52. Priemonių, įtrauktų į PPR vamzdynų sistemų sistemą, sąrašas.
• 53. PPR sistemos trūkumai pagal veikimo laiką ir pagrindinės jos tobulinimo kryptys.
• 54. Mt linijinės dalies kapitalinis remontas, pagrindiniai jo etapai. Naftotiekių kapitalinio remonto tipai.
• 55. Dujotiekio remonto darbų seka ir turinys pakeliant ir tiesiant ant vagos tranšėjoje.
• 56. Nelaimingi atsitikimai mt, jų klasifikacija ir avarijų likvidavimo organizavimas.
• 57. Mt avarijų priežastys ir defektų rūšys.
• 58. Avarinės padėties technologija – vamzdynų atstatymo darbai.
• 59. Vamzdynų sandarinimo būdai. Sandarinimo įtaisų reikalavimai.
• 60. Dujotiekio sandarinimo per "langus" būdas.

• Viršutinių diržų lakštų storis, pradedant nuo ketvirtojo, tikrinamas išilgai generatoriaus išilgai veleno kopėčių išilgai diržo aukščio (apačioje, viduryje, viršuje). Trijų apatinių diržų storis tikrinamas keturiais diametraliai priešingais generatoriais. Ant pirmojo diržo lakštų dedamų atšakų vamzdžių storis matuojamas apačioje, bent dviejuose taškuose.

  Dugno ir stogo lakštų storis matuojamas dviem viena kitai statmenomis kryptimis. Matavimų skaičius kiekviename lape turi būti bent du. Vietose, kur vyksta korozinis stogo lakštų ardymas, išpjaunamos 500x500 mm dydžio skylės ir atliekami laikančiųjų konstrukcijų elementų pjūvių matavimai. Pontoninių lakštų ir plaukiojančio stogo storis matuojamas ant kilimo, taip pat ant išorinių, vidinių ir radialinių standžių.

  Matavimo rezultatai yra suvidurkinami. Keičiant lakšto storį keliuose taškuose, faktine verte imamas aritmetinis vidurkis. Papildomai nurodomi matavimai, kurių rezultatas nuo aritmetinio vidurkio skiriasi daugiau nei 10 %. Matuojant kelių lakštų storį viename dirže ar bet kuriame kitame rezervuaro elemente, minimalus išmatuotas atskiro lakšto storis laikomas tikruoju storiu.

  Matavimo rezultatai lyginami su didžiausiais leidžiamais sienos, stogo, laikančiųjų konstrukcijų, pontonų storiais.

  Didžiausias leistinas stogo dangos lakštų ir rezervuaro dugno nusidėvėjimas neturi viršyti 50%, o dugno kraštų - 30% projektinės vertės. Laikančiųjų stogo konstrukcijų (santvarų, sijų) susidėvėjimas neturi viršyti 30% projektinės vertės, o pontoninių lakštų (plaukiojantis stogas) - 50% centrinėje dalyje ir 30% dėžėms.

  47. Cisternų metalinių ir suvirintų jungčių mechaninių savybių nustatymas.

  Norint nustatyti tikrąją talpyklos laikomąją galią ir tinkamumą tolimesnei eksploatacijai, labai svarbu žinoti netauriųjų metalų ir suvirintų jungčių mechanines savybes.

  Mechaniniai bandymai atliekami tuo atveju, kai nėra duomenų apie pradinį mechaninės savybės netauriųjų metalų ir suvirintų jungčių ahs, su didele korozija, su įtrūkimų atsiradimu, taip pat visais kitais atvejais, kai yra įtarimas dėl mechaninių savybių pablogėjimo, nuovargio veikiant kintamoms ir kintamoms apkrovoms, perkaitimą, pernelyg didelių apkrovų veikimas.

  Mechaniniai netauriųjų metalų bandymai atliekami pagal GOST 1497-73 ir GOST 9454-78 reikalavimus. Tai apima tempimo ir takumo stiprių, pailgėjimo ir smūgio stiprumo nustatymą. Atliekant suvirintų jungčių mechaninį bandymą (pagal GOST 6996-66), atliekamas tempiamojo stiprio nustatymas, statinio lenkimo ir atsparumo smūgiams bandymai.

  Tais atvejais, kai reikia nustatyti metalo ir suvirintų jungčių mechaninių savybių pablogėjimo priežastis, įtrūkimų atsiradimą įvairiuose rezervuaro elementuose, taip pat korozijos pažeidimo metalo viduje pobūdį ir dydį, metalografinius atliekami tyrimai.

  Atliekant mechaninius bandymus ir metalografinius tyrimus, viename iš keturių apatinių rezervuaro sienelės stygų išpjaunamas 300 mm skersmens netaurieji metalai.

  Metalografinių tyrimų metu nustatoma fazių sudėtis ir grūdelių dydžiai, terminio apdorojimo pobūdis, nemetalinių intarpų buvimas ir korozijos pažeidimo pobūdis (tarpkristalinės korozijos buvimas).

  Jei rezervuaro pase nėra duomenų apie metalo, iš kurio jis pagamintas, klasę, pasinaudokite chemine analize. Metalo cheminei sudėčiai nustatyti naudojami mėginiai, supjaustyti mechaniniam bandymui.

  Netauriųjų metalų ir suvirintų jungčių mechaninės savybės ir cheminė sudėtis turi atitikti projektavimo instrukcijas, taip pat standartų ir specifikacijų reikalavimus.

Dujotiekio, esančio elektros perdavimo linijos elektriniame lauke, korozijos būklės įvertinimas atliekamas pagal potencialų skirtumą tarp vamzdžio ir žemės bei srovės stiprumą vamzdyne.
LP MG techninės būklės kompleksinio vertinimo Lok-schema. Ateityje LP MG korozijos būklės įvertinimas turėtų tapti neatsiejama kompleksinio LP MG techninės būklės vertinimo dalimi.
Klajoklių atsiradimo ir paplitimo schema. Vertinant dujotiekio korozijos būklę, svarbu žinoti tiek vidutinį, tiek didžiausios vertės potencialų skirtumą.
Korozijos vertinimo priemonėse turėtų būti jutikliai, registravimo sistema ir atitinkami energijos šaltiniai. Naudojant magnetinius ir elektromagnetinius metodus, galima naudoti įvairias įmagnetinimo sistemas. Nuskaitymo problema išspręsta arba nedideliu skaičiumi jutiklių, judančių išilgai sraigtinės linijos vamzdžio viduje, arba daugybe jutiklių, judančių transliaciniu būdu kartu su įmagnetinimo sistema ir išdėstytais palei įrenginio perimetrą. Šiuo atveju, norint pašalinti galimus vamzdžio defektus, tikslingiausia naudoti dviejų žiedų pakopinį jutiklio išdėstymą. JAV gaminami Linealog instrumentai susideda iš trijų sekcijų, sujungtų vyriais. Pirmoje sekcijoje yra maitinimo šaltiniai ir sandarinimo antkakliai, antrame - elektromagnetas su jutiklių kasečių sistema, trečiame - elektroniniai komponentai ir įrašymo įrenginys, Jie naudojami vamzdynų apžiūrai.
Gręžimas, siekiant įvertinti dujotiekio korozijos būklę, turi būti atliekamas visiškai atidarius vamzdį ir galimybe apžiūrėti jo apatinį generatorių. Atviros vamzdžio dalies ilgis turi būti bent trys jo skersmenys.
Veiksmingas būdasįrenginių korozijos būklės įvertinimas (jos projektavimo, eksploatavimo, renovacijos stadijose) yra korozijos monitoringas – objekto korozijos būklės stebėjimo ir prognozavimo sistema, siekiant laiku gauti informaciją apie galimus jo korozijos gedimus.
Lentelėje. 6 pateiktas tikrosios karšto vandens sistemų korozinės būklės įvertinimas iš juodųjų vamzdžių daugelyje miestų. Be to, palyginimui pateikiami apskaičiuoti vandens prisotinimo prie 60 C rodikliai, duomenys apie ištirpusio deguonies kiekį vandenyje, laisvą anglies dvideginį, korozinio aktyvumo įvertinimas.
Vandens-dujų-naftos srauto judėjimo greičio sričių pasiskirstymas įvairaus diametro vamzdynams. Korozijos apžiūros atliekamos korpuso stygų korozijos būklei įvertinti (tiek lauko gyliu, tiek plotu), nustatyti elektrocheminės apsaugos parametrus, nustatyti korpuso stygų nutekėjimo priežastis eksploatacijos metu ir kontrolės saugumą.
Remiantis aukščiau pateiktų įrangos ir TP OOGKM korozijos būklės ir patikimumo įvertinimo duomenų analize, linijinio ir išorinio defektų nustatymo, pilno masto ir laboratorinių korozijos-mechaninių bandymų, šablonų ir pavyzdžių metalografinių tyrimų rezultatais. , konstrukcijų techninės diagnostikos rezultatais, taip pat atsižvelgiant į galiojančius norminius ir techninius dokumentus (NTD), sukurta vandenilio sulfido turinčių naftos ir dujų telkinių įrangos ir proceso įrangos diagnostikos technika.
Mūsų šalyje ir užsienyje kuriami metodai ir instrumentai, leidžiantys įvertinti vamzdyno korozijos būklę jo neatidarant. Perspektyviausi metodai yra pagrįsti specialiai įrengto prietaiso praėjimu per dujotiekį, kuris fiksuoja vamzdžio sienelės korozijos pažeidimo centrus iš vidaus ir išorės. Literatūroje pateikiami duomenys apie vamzdynų būklės stebėjimo metodus. Didžiausias dėmesys skiriamas magnetiniams ir elektromagnetiniams metodams, o pirmenybė teikiama pastariesiems. Čia taip pat trumpai aprašyti ultragarsiniai ir radiografiniai metodai.
Modeliai, kurie neaprašomi jokiomis matematinėmis lygtimis ir pateikiami kaip lentelių koeficientų arba nomogramų rinkinys, rekomenduojamas vertinant metalų korozijos būklę.

Norint įvertinti dujotiekio dangos būklę eksploatacijos metu, patartina naudoti izoliuoto vamzdyno pereinamąjį atsparumą, dangos medžiagos pralaidumą apibūdinančius parametrus ir dangoje likusio antioksidanto kiekį (stabilizuotoms kompozicijoms). . Vamzdžio sienelės korozijos būklei įvertinti reikia naudoti metalo korozijos nuostolių matavimų duomenis po danga arba jos defektų vietose, taip pat korozinių pažeidimų dydį ir santykinę padėtį vamzdžio sienelėje. Į antrąjį - vietinė korozija (urvai, duobės, dėmės), vienkartinė (kai atstumas tarp artimiausių gretimų pažeidimų kraštų didesnis nei 15 cm), grupė (su atstumas tarp artimiausių gretimų pažeidimų kraštų nuo 15 iki 0,5 cm ) ir išplėstiniai (kai atstumas tarp artimiausių gretimų pažeidimų kraštų yra mažesnis nei 0 5 cm) pažeidimai. Pavieniai korozijos pažeidimai nesukelia vamzdynų gedimų.
Norint įvertinti dujotiekio izoliacinės dangos būklę eksploatacijos metu, reikia naudoti vamzdyno pereinamojo atsparumo reikšmes, parametrus, apibūdinančius dangos medžiagos pralaidumą, ir antioksidanto kiekį (stabilizuotoms kompozicijoms). likę izoliacijoje. Vamzdžio sienelės korozijos būklei įvertinti būtina naudoti metalo korozijos nuostolių matavimų duomenis po danga arba jos defektų vietose, taip pat korozinių pažeidimų dydį ir santykinę padėtį vamzdžio sienelėje.
Vertinant dujotiekio korozijos būseną, nustatomi korozijos tipai, vamzdžių išorinės sienelės korozijos pažeidimo laipsnis su apibendrinta atkarpų charakteristika, įvertinami didžiausi ir vidutiniai korozijos laipsniai, korozijos būklė. atkarpa numatoma 3-5 metams.
Lentelėje. 9.12 pateiktas dujotiekio korozijos būklės įvertinimas su visu įtakojančių veiksnių rinkiniu ir atitinkamomis rekomendacijomis.
Praktiškai norėdami kiekybiškai įvertinti metalų atsparumą korozijai, galite naudoti bet kokią metalo savybę ar charakteristikas, kurios korozijos metu labai ir natūraliai keičiasi. Taigi vandens tiekimo sistemose vamzdžių korozijos būklės įvertinimą galima pateikti pagal sistemos ar jos sekcijų hidraulinio pasipriešinimo laiko pasikeitimą.
Norint rasti galimybę sumažinti metalo nuostolius dėl korozijos ir sumažinti didelius tiesioginius ir netiesioginius korozijos nuostolius, būtina įvertinti cheminių-technologinių sistemų aparatų ir komunikacijų korozinę būklę. Šiuo atveju būtina atlikti tiek cheminės-technologinės sistemos korozijos būklės įvertinimą, tiek galimos korozijos raidos prognozavimą bei šio proceso poveikį cheminių-technologinių sistemų aparatų ir komunikacijų veikimui. .
Matavimo procedūra pateikta II skyriuje. Statinio korozijos būklei įvertinti reikalingų matavimų apimtis ir kompleksas yra numatytas nustatyta tvarka patvirtintose žinybinėse instrukcijose.
Požeminių metalinių ir gelžbetoninių konstrukcijų korozijos proceso sudėtingumą ir originalumą lemia ypatingos požeminės aplinkos sąlygos, kuriose sąveikauja atmosfera, biosfera ir hidrosfera. Šiuo atžvilgiu ypatingas dėmesys skiriamas įrangos ir sistemų, skirtų po žeme esančių objektų korozijos būklei įvertinti, kūrimui ir kūrimui. Toks vertinimas gali būti atliktas išmatuojant vidutinį metalinės konstrukcijos potencialą, palyginti su žeme. Potencialo vidutinei reikšmei nustatyti buvo sukurti prietaisai – klaidžiojančių srovių integratoriai. Juos lengva gaminti, jiems nereikia specialių maitinimo šaltinių ir jie yra patikimi. Šių prietaisų naudojimas suteikia informaciją apie anodo, katodo ir kintamųjų zonų erdvinio pasiskirstymo pobūdį, pasirenkant elektrocheminės apsaugos priemonių prijungimo vietą ir integruotą jos veikimo efektyvumo apskaitą. Ši informacija gali būti naudojama tiek projektuojant, statant ir montuojant naują įrangą, tiek eksploatuojant. Atsiranda galimybė įgyvendinti suplanuotas priemones, užtikrinančias aukštą metalinių ir gelžbetoninių konstrukcijų patikimumą ilgalaikėje eksploatacijoje.
Plieninių požeminių vamzdynų korozijos rizikos, kurią sukelia kintama srove veikiančių elektrifikuotų transporto priemonių įtaka, įvertinimas turėtų būti atliktas remiantis dujotiekio ir aplinkos potencialų skirtumo matavimų rezultatais. Matavimo procedūra pateikta II skyriuje. Dujotiekio korozijos būklei įvertinti reikalingų matavimų apimtis ir kompleksas nustatomas nustatyta tvarka patvirtintomis žinybinėmis instrukcijomis.
Režimo kontrolė atliekama remiantis vandens ir garo mėginių analizės rezultatais, pašarų ir katilo vandens pH rodmenimis, periodiškais kiekybinės ir kokybinės nuosėdų sudėties nustatymais, taip pat katilo metalo būklės įvertinimu. korozijos požiūriu. Operatyvinis personalas ypač kontroliuoja du pagrindinius režimo rodiklius: Compleson dozę (sumažėjus darbinio tirpalo 7 matavimo bake lygiui, perskaičiuotam vartojimui maitinti vandeniu) ir švaraus skyriaus katilo vandens pH. Reprezentatyvių šildymo paviršiaus vamzdžių mėginių pjovimas, kokybinė ir kiekybinė nuosėdų analizė, metalo korozijos būklės įvertinimas lyginant su pradine būkle per pirmuosius 1-2 režimo sudarymo metus atliekamas kas 5-7 tūkstantis darbo valandų.
Todėl pasitaiko atvejų, kai, netiksliai nustačius korozijos defektų vietą dujotiekio paviršiuje ir viduje, dėl perdraudimo leidžiamas nepagrįstas dujotiekio keitimas reikšmingose ​​srityse, o tai lemia didelį valstybės lėšų perviršį. Todėl reikalingas patikimas vamzdynų korozijos būklės įvertinimas ir savalaikis bei teisingas remontas pagal gautus duomenis. Tam mūsų šalyje sukurti, suprojektuoti ir testuojami defektų detektoriai, leidžiantys įvertinti vamzdynų korozijos būklę neatidarant jų iš tranšėjos.