Защита газопроводов от коррозии

При проведении мероприятий по антикоррозионной защиты трубопровода необходимо опираться прежде всего на научную базу, знание физических и химических законов поможет избежать повреждений и преждевременного выхода из строя каких-либо объектов. Вокруг нас протекает множество химических реакций, большинство из которых человек или не замечает, или отмечает их результат лишь со временем, одно из таких превращений - коррозия.

Сам процесс представляет из себя окисление материала, из которого состоит газопровод. Контактирующие вещества, а, как правило, это вода и молекулярный кислород, а также прочие окислители, взаимодействуют с подверженным коррозии соединением, например, железом. В результате реакции образуется гидроксид железа или по-другому просто ржавчина. Переход атомов металла в ионное состояние происходит постепенно и во многом зависит от температуры среды (каждое её повышение на 10 градусов ускоряет процесс ржавления в среднем в 3 раза).

Типы коррозии

Вследствие разрушения металлов образуются разрывы и трещины, что в случае подземных трубопроводов может привести к разгерметизации и утечке нефти или газа. К такому исходу приводят следующие виды коррозии:

Химическая. С течением времени взаимодействие покрытия с агрессивной окружающей средой приводит к равномерному уменьшению слоя стенок трубы вплоть до полного их растворения. Параллельно на поверхности образуется продукт реакции, который в зависимости от природы, может, как защитить от дальнейшего ржавления, так и раствориться. Химическая коррозия наименее опасна, так как не приводит к сквозным повреждениям нефтегазопроводов.

Электрическая. Обусловлена действием блуждающих токов, при котором внешние источники напряжения (чаще всего линии электропоездов) распространяются по грунту, двигаясь по направлению к противоположному заряду. Достигая металлической поверхности трубопровода, они запускают процесс электролиза, в результате которого разрушается анодная зона и образуются связанные ионы металла. Электрическая коррозия протекает значительно быстрее остальных видов.

Электрохимическая. Взаимодействие положительных ионов металлов с почвенными электролитами приводит к тому, что электрод теряет катионы, принимая анионы. Металл заряжается отрицательно и, соответственно, разрушается. Причем поверхность трубы поражается точечно при электрохимическом воздействии, её толщина уменьшается неравномерно, что приводит к щелевым пробоинам и разрушению большинства элементов газопровода.

Независимо от прочности металла, коррозии подвергаются рано или поздно любые поверхности, поэтому без специальной антикоррозионной защиты трубопроводов не обойтись.

Методы антикоррозионной защиты нефтегазопроводов

Любой вид коррозии и его протекание может быть замедлено или остановлено, используя современные антикоррозийные методы пассивной или активной защиты.

Активная защита

В основе лежит искусственное уменьшение электрического потенциала металлов до -0,85 Вольт. Распространение получила катодная защита газопроводов от коррозии, при которой внешний источник тока соединяется с поверхностью трубы и заземлением.

Однако этот метод применяется лишь в грунтах с низким значением сопротивления.

Пассивная защита

При нанесении на трубу специальных защитных покрытий металл, подверженный коррозии, максимально изолируется от агрессивной среды.

Во избежание постоянных ремонтных работ и замен труб такая защита подземных трубопроводов должна соответствовать нескольким правилам:

  • электронейтральность к материалу труб
  • термодинамическая стабильность покрытия
  • надёжное сцепление нанесения с поверхностью труб
    термоустойчивость
  • водонепроницаемость
  • механическая прочность
  • диэлектрические свойства
  • Допускается также одновременная активная и пассивная защита трубопровода.

Заводские условия нанесения

Прежде всего выявляются визуальные дефекты металлической поверхности труб. При их обнаружении они устраняются при помощи шлифовки. Далее поверхность проверяется на присутствие жировых загрязнений и влаги, место нанесение должно быть очищено и высушено потоком горячего воздуха либо газовой горелкой. Продукты коррозии при выявлении также должны быть удалены при помощи абразивной обработки, а после эту поверхность необходимо подвергнуть продувкой сжатым воздухом. При наличии влаги на мелких деталях производится их нагрев до 50°C.

Перед применением следует убедиться в соблюдении необходимых условий:

После очистки прошло не более 2 часов (влажность выше 80%) или 3 часов (влажность менее 80%).
Температура деталей превышает точку росы как минимум на 3 градуса.
Допускается, как однослойное нанесение, так и многослойное, однако в последнем случае разница во времени между распылением не должна превышать 24 часов.

При обычных условиях смесь отвердевает уже через минуту, на полное затвердевание уходит около недели, но при термической обработке время может быть сокращено.

Трассовые условия

Поверхность готовится при использовании абразивной очистки, как правило, корундом или купер- и никельшлаками. Проверка степени шероховатости Rz должна соответствовать результату от 60 мкм и более. Прочие требования перед нанесением защитного покрытия практически идентичны с подготовкой в базовых условиях.

Большие установки в трассовых условиях эффективнее всего обрабатывать термоабразивным способом, это обеспечит удаление старого покрытия, гидроксидов и прочих продуктов коррозии, а также нагрев, обеззараживание и термодинамическую активацию поверхности. В отличии от заводского нанесения покрытия, допустимое время между обработкой и непосредственным напылением увеличено до восьми часов.

В заключении

Процесс нанесения антикоррозионных средств на элементы трубопровода является одним из важнейших этапов при подготовке ввода в эксплуатацию нефтегазопроводов. Доверьте эту работу высококвалифицированным специалистам обладающими необходимыми техническими условиями и большим опытом работы в этой сфере.