Промышленная безопасность в системе магистральных нефтепроводов - Ямуров Н.Р.
ISBN 5-94218-006-7
Скачать (прямая ссылка):
Параметрами, характеризующими процесс расслоения неустойчивой
водонефтяной эмульсии, являются: критерий Фруда (FR - ——, где
g-D
V — скорость потока, g —- ускорение силы тяжести, D — внутренний диаметр трубы) и отношение плотностей минерализованной воды и нефти ( Рв / Рн) При очень низких скоростях потока нефти в трубопроводе < 0,2) имеет место раздельное течение, т. е. в нижней части трубы появляется подслой водной фазы.
С ростом скорости потока (/‘д > 0,2) появляется межфазная турбулентность, приводящая к эмульгированию жидкостей, однако подслой водной фазы сохраняется даже при Fr до 0,5.
В этих условиях в нижней части трубопровода общая скорость коррозии металла (из-за контакта металла с водной фазой) может достигать 0,5 мм/год.
Минимальная скорость коррозии металла наблюдается при величинах Fjf более 2,0-2,25.
Каргина коррозионного разрушения трубопровода и профиль коррозионного поражения трубы представлены на рис. 1.6.
Данный вид коррозионного поражения — локальное разрушение внутренней поверхности трубопровода по нижней образующей в виде ярко выраженной канавки, близкой к прямоугольному сечснию, получил название канавочной коррозии.
Канавочная коррозия, как отмечают некоторые исследователи, является причиной 10% от всех разрушений трубопроводов
Обследование трубопроводов, подверженных канавочной коррозии, показало (рис. 1.6), что внутренняя поверхность трубы покрыта плотным слоем черного налета сульфида железа, который в сочетании с металлом образует гальванопару: железо — сульфид железа. В результате этого скорость локальной коррозии резко ускоряется (в 5-20 раз).
Кроме коррозии внутренних поверхностей трубопровода (жидкостной коррозии), на МНП имеют место атмосферная коррозия, протекающая из-за эксплуатации металла в условиях воздействия воздуха,
атмосферных осадков, подземная коррозия, вызываемая действием растворов солей, содержащихся в почве, и мектрокоррозия, возникающая под действием внешнего источника тока или блуждающего тока.
Для защиты поверхности трубопроводов от подземной и атмосферной коррозии используются изоляционные покрытия МНП. С этой целью используются:
а) покрытия на основе битумных мастик;
б) полимерные покрытия;
в) комбинированные покрытия типа «Пластобит».
11ри укладке битумных покрытий сначала накладывают слой грунтовки (раствор битума в бензине или дизтопливе). Грунтовка заполняет все микронеровности на поверхности металла. Битумные мастики накосят па трубу при температуре 150-180 °С. Они представляют собой смесь тугоплавкого битума (изоляционного БНИ-IV, БНИ-V; строительного — БН-70/30, БН-90/10), наполнителей (асбеста, доломита, извес-
тие 1.6 Схема коррозионного разрушения трубопровода: а схема вырезки образцов, б профиль коррозионного поражения но профилям I 5, в механизм формиронания канавки,
/ — водная фаза, 2 нефтяная фаза, 3 поверхность трубы,
4 — сульфидные отложения, 5 — начало ((нормирования канавки
4
в
тняка, талька, резиновой крошки, полипропилена, полиэтилена), пластификаторов (зеленого масла, автола, соевого масла, полиизобутилена) Для защиты слоя битумной мастики она сверху покрывается защитной оберткой (стеклохолстом, бикарулом, ПДБ, ПР ДБ). При выборе типа изоляционного покрытия исходят из температуры транспортируемой нефти, которая не должна быть более 40 °С.
Полимерные покрытия также выбирают с учетом температурного режима перекачиваемой нефти.
Используют следующие материалы:
— полиэтиленовые изоляционные, липкие ленгы;
— полихлорвин иловые изоляционные, липкие ленты;
— эпоксидная порошковая краска;
— напыленный полиэтилен.
Порошковые полиэтиленовые покрытия применяют при 70 °С, эпоксидные — при 80 °С, полиэтиленовые — при 70 °С, полихлорвиниль-ные — при 40 °С.
Для «горячих» трубопроводов с температурой 120 °С используют полимерные ленты марки ЛЭТСАР — ЛТП.
Изоляционное покрытие «Пластобит», разработанное ИГ1ТЭР, представляет собой комбинацию битумного и пленочного покрытия: на слой грунтовки наносится битумная мастика толщиной 3-4 мм, которая сразу же обматывается полихлорвинильной пленкой без подклеивающего слоя. Величина нахлеста регулируется в пределах 3-6 см.
Опыт эксплуатации покрытия «Пластобит» показывает, что в местах мелких сквозных повреждений полимерной части имеет место эффект «самозалсчивания», выражающийся в вытекании части мастики через эти отверстия и застывания се над местом повреждения в виде своеобразных «грибовидных» натеков.
Наиболее распространенными средствами защиты являются устройства, обеспечивающие защиту МНП от коррозии электрохимическими методами. Они относятся к так называемым активным методам борьбы с коррозией, основываются на создании электрического заряда., уменьшающего или полностью исключающего коррозионное разрушение
Сущность электрохимической защиты заключается в том, что на металле вместо обычной анодной реакции (растворение металла) идет катодный процесс, осуществляемый путем подключения защищаемого объекта к дополнительному электроду, на котором идет анодная реакция.
