| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
Електрохімічний захист днища і нижніх поясів нафтових резервуарів
Такий вид протикорозійного захисту металу днища і нижніх поясів знаходить вже промислове застосування на нафтопромислах Уралу і Поволжя як доповнення до вже застосовуваним засобам боротьби з корозією. Це пов'язано з тим, що нафтовидобувні підприємства не охоплюють іншими, більш ефективними методами захисту всього нефтепарка промислів з-за відсутності матеріалів, навченого персоналу і сприятливого часу року.
Слід зазначити, що самостійне застосування електрохімічного захисту резервуарів типу РВС практично невигідно через великі витрат електричного струму і кольорових металів. Тому вона обов'язково поєднується із захисними покриттями. Така система протикорозійного захисту найбільш ефективна, так як обидва методи доповнюють один одного: при неминучому з часом з'явиться в покритті пір і дефектів електрохімічний захист забезпечує мінімум корозії саме в цих дефектних місцях.
Досвід застосування цього способу захисту від корозії ще невеликий і не показав особливих переваг перед іншими методами боротьби з корозією, якщо не вважати того, що пристрій ЕХЗ можливо в будь-який час року, в т. ч. в зимових умовах. З іншого боку, ще не доведено, що ця система захисту від корозії досить ефективна в сероводородсодержащих середовищах, особливо при осадженні на металі сульфіду заліза.
Електрохімічної називається захист металу від корозії, яка здійснюється примусовим зсувом потенціалу захищається металу в катодний бік (катодна поляризація), коли метал стає катодом. Корозії при цьому він не піддається в агресивному середовищі до тих пір, поки його потенціал підтримується в заданих межах - мінімально - мінус 0,85 і максимально - мінус 1,1. Перевищення максимального значення потенціалу надає дуже шкідливий вплив на стан захисного покриття, змушуючи його відшаровуватися від металу.А ось без покриття потенціал може і досягати великих значень, однак витрата електроенергії і кольорових металів при цьому надмірно великий і себе не виправдовує.
В якості анода - жертовного металу, на якому йдуть анодні процеси розчинення металу або виділення анодних продуктів корозії, у разі протекторного захисту виступає кольоровий метал (алюміній, цинк, магній або їх сплави), який має високий негативний потенціал і легко зрушує потенціал металу, що захищається в потрібну негативну сторону, сам при цьому расстворяясь до кінця.Оскільки такий метал легко змінювати, то захист від корозії цінного конструкційної установки, апарати або частини резервуара, що контактує з водною фазою середовища, забезпечується витратою на просте виріб з кольорового металу. У разі катодного захисту зсув потенціалу здійснюється електричним струмом, а в якості анода використовується практично нерозчинний в середовищі метал - анод. Якщо на поверхні конструкції, що захищається є покриття, то витрата електричного струму невеликий і себе виправдовує, але при поганій якості захисного покриття зовнішній струм дуже великий і не завжди виправданий.
Необхідно відзначити, що в резервуарі використовують дві системи електрохімічного захисту: всередині резервуара для уповільнення корозії днища і нижніх поясів контактують з підтоварної (або пластової стічної водою) і з зовнішнього боку днища - пристроєм, найчастіше, протекторного захисту, при якій аноди з кольорових металів (протектори) встановлюються в грунті по периметру днища.
Сукупність захищається споруди, протекторів, навколишнього їх електропровідної середовища і сполучних проводів утворює систему протекторного захисту резервуара.
Основні параметри системи протекторного захисту - електродний потенціал стінки резервуара у водній фазі середовища і щільність струму на поверхні, що захищається. До параметрів протектора відносять також робочий потенціал і струм протектора, опір розтіканню струму, опір провода, термін дії протектора та ін. Протекторний захист - різновид катодного захисту і не вимагає зовнішнього джерела струму. Необхідний для здійснення захисту поляризаційний струм створює електрохімічний елемент, в якому роль анода грає кольоровий метал або сплав.Для виготовлення протекторів потрібної конфігурації використовують найчастіше сплави магнію, цинку або алюмінію. Найбільш поширені протектори, що випускаються промисловістю для захисту суден морського флоту, підземних споруд трубопроводів та ін. - це марки ПМ5У, ПМ10У, ПМ20У, протектори з анодами ПМ5, ПМ10, ПМ20. Станционарные потенціали протекторів з анодами з сплаву МПУ та МПУ-вч відповідно рівні 1,6 і -1,62, що цілком достатньо для необхідного зсуву потенціалу захищається металу в катодну (захисну) бік. Теоретична токоотдача становить 2332 А. год/кгШироко використовуються для захисту резервуарів магнієві аноди П1-68, П269, П369 і П469, що випускаються для захисту від корозії морських нафтопромислів. Є протектори пруткового типу ПМП. ВНІІСТ рекомендує магнієві, алюмінієві і цинкові протектори марок МП, АП і ЦП.
Всі практичні питання застосування протекторного захисту для захисту внутрішньої порожнини резервуарів на нафтопромислах, пов'язані з розрахунками числа протекторів, методами їх кріплення на днище, правила її пуску, контролю та експлуатації детально викладені в Інструкції по протекторного захисту внутрішньої поверхні нафтових резервуарів ВСП-158-83, розробленої в 1984 р. ВНІІСТ (Москва).
ТатНИПИнефть (р. Бугульма) також розроблено РД за проведення таких робіт у резервуарах РД 39-0147585-002-93.
Для розрахунку протекторного захисту внутрішньої поверхні сталевих резервуарів необхідні наступні вихідні дані:
- режим роботи резервуара;
- діаметр резервуара;
- товщина стінки нижнього пояса і днища резервуара;
- характеристика підтоварної води (загальна мінералізація або питомий електричний опір, лужність, газовий склад);
- рівень підтоварної води.
Розрахунок протекторного захисту наведено в Інструкції ВНІІСТ, а також більш детально, із застосуванням інших типів анодів з кольорових металів, РД ТатНИПИнефть 39-0147585-002-93.
У цих же документах наводиться приклад розрахунків,що дозволяє правильно використовувати рекомендовані формули.
Ще раз підкреслюємо, що протекторна захист внутрішньої поверхні РВС тоді ефективна, коли на захищувану зону нанесено ізоляційне покриття. В іншому випадку саморастворение протекторів в стічних водах промислів настільки велике, що робить цей вид захисту дуже дорогим.
Катодний захист внутрішньої порожнини зовнішнім струмом забезпечується з допомогою накладеного струму від зовнішнього джерела енергії, зазвичай випрямляча, який перетворює змінний струм промислової частоти в постійний. Негативний полюс джерела підключають до нього спорудження (в даному випадку - до стінок і днища резервуара), яке виконує роль катода. Анод електричної ланцюга - спеціальне анодне пристрій, що підключається до позитивного полюса джерела.Струм, що проходить від анодного пристрою до нього спорудження, створює у водній фазі середовища електричне поле, яке обумовлює зменшення потенціалу стінки резервуара і днища, що в кінцевому рахунку призводить до припинення на них анодних корозійних процесів. Однак ще не доведено, що цей вид захисту виправдовує себе в сероводородсодержащих середовищах.
Для катодного захисту використовують катодні станції з перетворювачами. Вони оснащені знижувальним трансформатором або автотрансформатором, выпрямительным пристроєм (кремнієвим, селенових або германиевым) та пристроєм для регулювання вихідних напруг і струму.
Автоматичні катодні станції забезпечені спеціальними блоками, які забезпечують автоматичне регулювання електричних параметрів захисту (потужності, струму або напруги). Автоматичне регулювання дозволяє обмежити і підтримувати в заданих межах різниця потенціалів між захисним металевим спорудою (резервуар) і анодними блоками. Для звичайних катодних станцій з максимальною захисної шар струму не більш 50А випускають автоматичну приставку (БАКС-50). До автоматичним катодних станцій відносять і перетворювачі типу ПАСК.
Перелік рекомендованих для катодного захисту автоматичних станцій наведено у всіх довідниках.
Аноди для катодного захисту резервуарів застосовуються в спеціальному виконанні, вони повинні бути малорозчинними при роботі катодного захисту. Це - железокремниевые сплави марки С-15, ЗЖК, АКО, графитопласт АТМ-1 та інші марки. В якості анодів, якщо немає цих, використовують сталеві і чавунні труби, рейки і т. д. Для катодного захисту резервуарів ТатНИПИнефть розробив і рекомендує аноди спеціальної конструкції, пристосовані для розміщення всередині резервуарів.
Всі питання практичного застосування катодного захисту, необхідні розрахунки, схема розташування анодів, їх будови, монтажу, експлуатації і контролю катодного захисту викладені в РД 39-0147585-006-86 «Інструкція по монтажу та експлуатації комплексної захисту резервуарів РВС від корозії» розробленої інститутом ТатНИПИнефть (р. Бугульма).
|
| Категорія: Захист нафтових резервуарів від корозії | Додав: 26.09.2016
|
| Переглядів: 1120
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
