Mavjud magistral gaz va neft quvurlarining korroziya holati va elektrokimyoviy muhofaza qilish rejimlarini kompleks tekshirish. Quvurlarning korroziya holatini kuzatish
Fedotov S.D., Ulibin A.V., Shabrov N.N.
muhandis S. D. Fedotov;
texnika fanlari nomzodi, dotsent A. V. Ulibin *;
Fizika-matematika fanlari doktori, professor N. N. Shabrov,
FSBEI HPE Sankt-Peterburg davlat politexnika universiteti
Kalit so‘zlar: korroziy aşınma; temir konstruktsiyalar; ultratovush qalinligini o'lchash; qurilish inshootlarini tekshirish
Ma'lumki, metall konstruksiyalarning korroziyadan yo'qotishlari katta iqtisodiy zarar keltiradi. Temir-betonda temir konstruktsiyalar va armatura elementlarini korroziy ravishda yo'q qilish konstruktsiyalarning nomaqbul va favqulodda holatiga olib keladigan asosiy omillardan biridir. Korroziya darajasi yiliga 0,05 dan 1,6 mm gacha o'zgarib turadi va metallning korroziyaga chidamliligiga, agressiv muhit parametrlariga, korroziyaga qarshi ishlov berishning mavjudligi va holatiga, dizayn echimlariga va boshqa omillarga bog'liq.
Amaldagi po'lat konstruksiyalarning haqiqiy korroziy eskirishini aniqlash ularning texnik holatini va o'z vaqtida tiklanishini kuzatish uchun ham, baxtsiz hodisalar (nosozliklar va qulashlar) oldini olish uchun ham zarur.
Zamonaviy tekshirish standartlarida, texnik adabiyotlarda va ilmiy ishlar korroziy eskirishni to'g'ri aniqlash masalasi to'liq ochib berilmagan. Mavjud ko'rsatmalardan yo'qotishlarni qanday va qanday o'lchash, qaysi hududlarni tanlash va ularni qanday tayyorlash kerakligi har doim ham aniq emas. O'lchov natijasini qanday ko'rsatish haqida aniq fikr yo'q. Shunday qilib, adabiyotda mavjud bo'lgan ma'lumotlarni umumlashtirish va zamonaviy asboblarni hisobga olgan holda nazorat qilish texnikasini ishlab chiqish kerak.
Amalda korroziya yo'qotishlarini nazorat qilish ikkita asosiy vazifani bajaradi:
1) metall elementning haqiqiy qoldiq kesimini aniqlash;
2) haqiqiy qalinlikni dastlabki bilan solishtirish (yoki tekshirishning oldingi bosqichida o'lchangan).
Ko'rinishidan, bu ikkala muammo ham juda oson hal qilinadi. Biroq, amalda, shikastlangan strukturaning qalinligini o'lchashda ham, uni asl nusxasi bilan taqqoslaganda ham muammolar paydo bo'ladi. Tadqiqot natijasini qanday qilib eng qulay va informatsion tarzda ko'rsatish har doim ham aniq emas. Ushbu maqola sxematik tarzda 1-rasmda keltirilgan ushbu muammolarni hal qilishga bag'ishlangan.
Shakl 1. Korroziyadan yo'qotishlarni aniqlash usullari
Maqolada uzluksiz metall korroziyasi mavjud bo'lganda amalga oshiriladigan asosiy nazorat usullari muhokama qilinadi. Mahalliy korroziyani o'lchash masalalari (chuqurlik, chuqurlik, intergranular va boshqalar) bu material hisobga olinmaydi.
Qoldiq qalinligini mexanik o'lchash
Qalinligi o'lchash masalasini ko'rib chiqishdan oldin, shuni ta'kidlash kerakki, metall konstruktsiyalarni o'lchash boshqa materiallardan tayyorlangan konstruktsiyalarga nisbatan maksimal o'lchov aniqligini talab qiladi. Normativ-uslubiy hujjatlar va texnik adabiyotlarga ko'ra, o'lchov aniqligi kamida 0,05-0,1 mm bo'lishi kerak.
Eng oddiy usul va minimal uskunalar xarajatlarini talab qiluvchi turli xil mexanik o'lchash asboblari yordamida po'lat konstruktsiya elementlarining haqiqiy qalinligini aniqlashdir. Kerakli aniqlikni ta'minlashda ushbu maqsadlarga erishish uchun kaliperlar, mikrometrlar va mexanik qalinlik o'lchagichlari, shuningdek, o'lchash qisqichlaridan foydalanish tavsiya etiladi.
Amalda, ushbu vositalarning eng qulaylaridan, ya'ni kalibrlardan foydalanish har doim ham qulay emas va ba'zan imkonsizdir. Bu kaliper bilan o'lchash faqat amalga oshirilishi mumkinligi bilan izohlanadi ochiq joylar profillar (burchaklarning patlari, I-nurlari va kanallarining gardishlari va boshqalar) (2-rasm). Ayniqsa, ko'pincha kanallar va I-nurlardagi devor bo'lgan ingichka qism elementining qoldiq qalinligini o'lchash zarurati mavjud. Ko'pgina hollarda, profilning erkin uchiga (qo'llab-quvvatlash joylarida) kirish mumkin emas va shunga mos ravishda o'lchashni amalga oshirish mumkin emas. Ikkinchi muhim cheklov - kaliper jag'larining uzunligi. Bunday holda, metallning qalinligini faqat jag'lar uzunligiga teng bo'lgan chiziq ichida o'rganilayotgan profilning chetida joylashgan joylarda o'lchash mumkin.
Shakl 2. Qoldiq qalinligini kaliperlar bilan o'lchash
Shakl 3. BB ning qoldiq qalinligini qavs bilan o'lchash
Rasm 4. Mikrometr - qalinlik o'lchagich
O'lchashning yanada qulay vositalari - qavsli qalinlik o'lchagichlari. Ulardan foydalanib, o'rganilayotgan elementning chetlaridan uzoqda joylashgan mahalliy joylarda qalinlikni o'lchash mumkin. Noto'g'ri korroziya shikastlanishi bo'lsa, bu afzallik kaliperlar bilan solishtirganda hal qiluvchi bo'ladi. Bundan tashqari, massa bilan qalinlik o'lchagichni ishlatganda (3-rasm), o'lchov aniqligi mexanik kaliper bilan solishtirganda 0,01 mm yoki undan ko'p bo'lishi mumkin. Boshqa tomondan, shtapel shaklida mexanik qalinligi o'lchagichlardan foydalanish kaliperlar bilan bir xil cheklovlar bilan birga keladi.
Ko'rinib turibdiki, yuqoridagi mexanik o'lchash asboblarini yopiq profil elementlarida - har yili o'sib borayotgan hajmlarda ishlatiladigan quvurlarda ishlatish mumkin emas. Yopiq profilning qalinligini mexanik ravishda o'lchashning yagona mumkin bo'lgan usuli - teshik ochish va maxsus mikrometre bilan o'lchash (4-rasm). Shu bilan birga, o'lchov aniqligi va nazorat qilish ko'rsatkichlari keskin kamayadi.
Jismoniy usul bilan qoldiq qalinligini o'lchash
Turli materiallardan tayyorlangan mahsulotlar va qoplamalarning qalinligi, uzluksizligi va boshqa parametrlarini aniqlash uchun buzilmaydigan sinovning (NDT) keng fizik usullari qo'llaniladi. Ular orasida magnit, girdab oqimi, radioto'lqin usullari va boshqalarni qayd etish mumkin.
Po'lat konstruktsiyalarning qalinligi va boshqa parametrlarini kuzatish uchun eng muvaffaqiyatli qo'llaniladigan fizik usullardan biri ultratovush usuli hisoblanadi. Buni mahalliy va xorijiy amaliyotda ultratovushli asboblarni (qalinlik o'lchagichlar va defektlarni aniqlash asboblari) keng o'rganish va qo'llash tasdiqlaydi. Ushbu usul ultratovush to'lqinlarining ommaviy axborot vositalari orasidagi interfeysda aks etish qobiliyatiga asoslangan. Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu ishda tasvirlangan maqsadlar uchun ultratovushli echo usuli jismoniy NDT usullari orasida yagona qo'llaniladi.
Ultrasonik qalinlikni o'lchash usulini amalga oshiradigan zamonaviy qurilmalardan foydalanishning asosiy afzalliklari:
Bir tomonlama kirish bilan boshqarish imkoniyati;
Strukturaning chetidan uzoqda joylashgan joylarda ishlash (ochiq qirralarsiz);
Yuqori samaradorlik;
Etarli o'lchov aniqligi;
O'lchov joyini oldindan tayyorlash uchun nisbatan oddiy talablar.
Rossiyada mahalliy va xorijiy ishlab chiqaruvchilarning ultratovushli qalinligi o'lchagichlari keng qo'llaniladi (AKS MChJ, Tekhnotest MChJ, Konstanta YoAJ, Olympus va boshqalar). Ishlash uchun eng qulay dala sharoitlari qurilmalar monobloklardir (5-rasm).
Shakl 5. Ultrasonik qurilma yordamida qalinlikni o'lchash
Albatta, ular ham kamchiliklarga ega, jumladan o'lchangan qalinliklarning cheklangan diapazoni, batareya quvvatining pastligi va boshqalar.
Ko'pgina ultratovushli qalinligi o'lchagichlardan foydalanish uchun po'lat sirtni o'lchash maydonini qirib tashlash yoki (afzalroq) silliqlash orqali tayyorlash kerak. Bir tomondan, bu holat nazoratning samaradorligini pasaytiradi va elektr ta'minoti mavjud bo'lmaganda - sezilarli darajada. Boshqa tomondan, mexanik qalinlik o'lchagichlari bilan normal nazorat qilish aniqligini ta'minlash uchun o'lchash joyini tayyorlash ham zarur. Bundan tashqari, bugungi kunda portativ simsiz metallga ishlov berish vositalarining mavjudligi bu muammoni deyarli yo'q qildi.
Yuqoridagilarni hisobga olsak, ultratovush qurilmalarining mexanik qalinlik o'lchagichlaridan ustunligi aniq degan xulosaga kelishimiz mumkin.
Dastlabki qism qalinligini aniqlash
Metall yo'qotishlar nima ekanligini tushunish uchun uning dastlabki qalinligini bilishingiz kerak. Eng oddiy va ishonchli usul bu o'rganilayotgan elementning qalinligini buzilmagan qismda o'lchashdir. Agressiv muhitning ochiq elementlarga cheksiz (kosmosda) va uzoq vaqt kirishi bo'lsa, ko'pincha elementning butun maydoni korroziyaga olib keladi. Bunday holda, to'g'ridan-to'g'ri o'lchash orqali elementning dastlabki qalinligini aniqlash mumkin emas.
Bunday vaziyatda elementlarning tasavvurlar parametrlari loyiha hujjatlariga yoki prokat metall buyumlar assortimentiga muvofiq belgilanadi. Ushbu yondashuv past ishonchlilikka ega va ba'zi hollarda mumkin emas (hujjatlarning yo'qligi, nostandart payvandlangan profillardan foydalanish va boshqalar). Agar loyiha hujjatlari tahlil qilish uchun mavjud bo'lsa, kerakli parametrlarni aniqlash ehtimoli yuqori bo'ladi. Biroq, barpo etilgan inshootlar loyihaviy yechimga to'liq mos kelishiga kafolat yo'q, va maishiy qurilish haqiqatlarida - ijro hujjatlari bilan.
Umumiy tasavvurlar o'lchamlarini (balandlik va kenglik) aniqlash orqali elementlarning qalinligini assortiment bo'yicha aniqlash ham har doim ham mumkin emas. Agar tuzilmalar kanallar va I-nurlardan yasalgan bo'lsa, muammoni hal qilish uchun profillarni ishlab chiqarish davriga mos keladigan assortimentlarga ega bo'lish kerak. Biroq, tuzilmalarni o'rganayotganda, profillarning ma'lum bir assortimentga muvofiqligini aniqlash har doim ham mumkin emas. Quvurlar va burchaklarni o'rganayotganda, dastlabki qalinligini aniqlash uchun o'lchagichdan foydalanish mumkin emas, chunki qalinliklarning katta diapazoni bir xil kesim o'lchamlariga mos keladi. Misol uchun, GOST 8509-93 bo'yicha 50-sonli teng burchak burchagi 1,0 mm qadamlarda 3,0 dan 8,0 mm gacha bo'lgan dastlabki qalinligi bo'lishi mumkin.
Korroziya yo'qotishlarini kuzatishning bilvosita usuli
Qurilishni tekshirish bo'yicha standartlar va texnik adabiyotlarda korroziyadan yo'qotishlar miqdorini taxminiy baholash uchun bilvosita usuldan foydalanish bo'yicha tavsiyalarni topish mumkin. Uning mohiyati korroziya mahsulotlari qatlamining qalinligini o'lchash va korroziy oksidlar qalinligining 1/3 qismiga teng zarar miqdorini baholashdan iborat.
Ushbu yondashuvning ishonchliligi, bizning nuqtai nazarimizdan, quyidagi sabablarga ko'ra juda shubhali. Bu g'oya, ehtimol, korroziya mahsulotlarining vayron qilingan metalldan sezilarli darajada past zichlikka ega ekanligiga asoslanadi. Usulni ishonchli amalga oshirish uchun korroziy oksidlarning zichligi po'latning zichligidan 3 baravar kam bo'lishi kerak deb taxmin qilish mumkin. Biroq, mualliflar tomonidan turli ob'ektlarda o'tkazilgan o'lchovlar natijalariga ko'ra, korroziya mahsulotlari (ochiq teshiklar va havo qatlamlari hajmini hisobga olmagan holda) va po'latning zichligi nisbati 2,1... oralig'ida o'zgarib turadi. 2,6 marta (1-jadval).
Jadval 1. Korroziv oksidlarning zichligi
|
Tanlash obyekti |
Element |
foydalanish shartlari |
Oksid zichligi, t/m3 |
Po'lat zichligi bilan bog'liqligi |
|
|
Turar-joy binosining qavatlari orasidagi nurlar |
Nurli gardish |
Oqish paytida namlash |
|||
|
Beam web |
|||||
|
Laboratoriya kanalizatsiya panjarasi |
Gril burchagi |
Vaqti-vaqti bilan namlash |
|||
|
Sump |
Tovoq tayanchi |
Suyuqlik darajasidan past |
|||
|
kanalizatsiya tozalash inshootlari |
Drenaj burchagi |
Doimiy hidratsiya |
Korozyon mahsulotlarining qalinligi metallning shikastlangan qatlamidan roppa-rosa uch baravar ko'p bo'lgan teshiklar va havo qatlamlari mavjudligi sababli, bu bayonotlarni rad etish mumkin edi. Biroq, bu bilvosita yondashuvni amalga oshirish mumkin emasligining ikkinchi sababidir. Korroziya mahsulotlarini "qadoqlash" zichligi (havo qatlamlari va teshiklarning oksidlar hajmiga nisbati) turli omillarga bog'liq. Bularga turli darajada agressiv muhit turi, muhitning materialga kirish chastotasi, jarayonni katalizlovchi mikroorganizmlarning mavjudligi va boshqalar kiradi. Dizayn yechimi ko'proq rol o'ynaydi, ya'ni korroziya mahsulotlarining erkin to'planishiga to'sqinlik qiluvchi korroziya elementiga ulashgan boshqa tuzilmalar mavjudligi.
Mualliflar o'xshash strukturaviy elementlarni o'rganishda turli tuzilmalarning korroziya mahsulotlarini bir necha marta kuzatgan. Misol uchun, 19-asrning oxirida qurilgan binolardan birida, zamin nurlarining devorlariga o'rnatilgan korroziy oksidlarning zichligi sezilarli darajada farq qiladi. Oksidlarning yuqori zichligi sababi korroziya qatlamlarining erkin to'planishiga to'sqinlik qiladigan g'ishtli tonozlar ko'rinishidagi nurlararo to'ldirish edi. Xuddi shu binoning boshqa qavatida, I-nurlarining devorlari bo'ylab korroziyali "pirojnoe" ning umumiy qalinligi 5,0-7,0 sm bo'lgan po'lat yo'qotish qalinligi 5,0-7,0 mm (6-rasm). Bunday holda, nurlar orasidagi plomba yog'och burchak shaklida qilingan.
Shakl 6. Zamin nurlaridan yig'ilgan qatlamli korroziy oksidlar
Xulosa qilish uchun shuni ta'kidlash kerakki, bu bilvosita usul faqat korroziya mahsulotlari butun korroziya davrida to'plangan va hosil bo'lgan joydan olib tashlanmagan holda amalga oshirilishi mumkin. Ochiq elementlar (metall trusslar, ustunlar va boshqalar) sharoitida korroziya mahsulotlarining umumiy qalinligini aniq aniqlash mumkin emas, ular ish paytida tozalanishi yoki oddiygina o'z og'irligi ostida strukturadan tushishi mumkin.
O'lchov natijalarini taqdim etish
Adabiyotda ko'rib chiqilmagan yana bir masala - bu aşınma o'lchovi natijasini qanday taqdim etishdir. Quyidagi variantlar mavjud: mutlaq birliklarda (mm, mkm); alohida bo'lim elementining qalinligi (trodlar, devorlar) ulushi sifatida; butun uchastkaning maydoniga nisbatan foiz sifatida. Shuni ta'kidlash kerakki, hujjatlarda mavjud bo'lgan korroziy aşınma uchun favqulodda mezon ko'ndalang kesim maydonining foizi sifatida ifodalanadi. Qoidaga ko'ra, favqulodda eskirish maydonning 25% ni tashkil qilgani uchun normallashtirilgan kiyinish.
Tekshirish hisob-kitoblarini amalga oshirish uchun tasavvurlar maydonini yo'qotish (yoki qolgan kesmaning haqiqiy maydoni haqida) haqida ma'lumotga ega bo'lish etarli emas. Bunday ma'lumotlar faqat kuchlanish elementlarini hisoblash uchun etarli bo'lishi mumkin. Siqilgan va kavisli elementlarni hisoblash uchun barcha tasavvurlar elementlarining (javonlar, devorlar, burchak patlari va boshqalar) haqiqiy o'lchamlarini bilish kerak. Shuning uchun o'lchov natijalarini ko'ndalang kesim maydonining ulushi sifatida taqdim etish etarli ma'lumotga ega emas. To'g'ridan-to'g'ri o'lchash yo'li bilan kesma maydonini yo'qotish foizini belgilash mumkin emas, chunki bu parametr faqat qayta hisoblash orqali aniqlanishi mumkin. Ushbu bayonot quyidagilar bilan asoslanadi: uchastkaning barcha elementlarining korroziya tezligi bir xil bo'lgan taqdirda, yo'qotish miqdori mutlaq qiymatda (mm) bir xil bo'ladi, eskirish esa foizda faqat elementlar uchun teng bo'ladi. bir xil boshlang'ich qalinligi. Shu bilan birga, barcha kesma elementlarning bir xil tezlikda bir xil korroziyasi hollari kam uchraydi.
Ko'pincha, tadqiqotchilarning xatosi, yo'qotishlar faqat qismning elementlaridan birida o'lchanganligi bilan bog'liq bo'lib, ular butun qismning korroziy aşınması haqida xulosa chiqaradilar. Ushbu yondashuv noto'g'ri, chunki fazoviy joylashuvga, uchastkaning turiga, tajovuzkor muhitga kirishga va boshqa omillarga qarab, uchastkaning turli qismlarining aşınması har xil bo'ladi. Oddiy misol - havodagi I-nurlarining korroziyasi. Agressiv muhitga bir xil kirish bilan, uchastkaning gorizontal joylashgan qismlarining yuqori yuzasi (masalan, javonlar) ko'proq aşınmaya duchor bo'ladi. Bu ularning ustida namlik, chang va korroziya mahsulotlarining to'planishi va yo'q qilish jarayonini tezlashtirishi tufayli yuzaga keladi.
Muayyan sharoitlarda, qoida tariqasida, tajovuzkor muhitga kirish bilan bog'liq holda, korroziya yo'qotish chuqurligi hatto bir qism elementida ham katta farq qiladi. Misol sifatida rasmda. 7. korroziya yo'qotishlari bilan podval qavatining I-nurining ko'ndalang kesimini ko'rsatadi. Rasmdan ko'rinib turibdiki, maksimal shikastlanish pastki gardishning chekkalarida sodir bo'ladi va qalinligining 100% ga etadi. Shu bilan birga, devorga yaqinlashganda, aşınma ulushi kamayadi. Chetlardagi o'lchovlardan javon va ayniqsa butun qism butunlay yo'qolgan deb taxmin qilish tubdan noto'g'ri bo'ladi.
Shakl 7. Bodrum I-nurining pastki gardishiga notekis korroziya shikastlanishi
Yuqoridagilardan kelib chiqqan holda, so'rovni sifatli amalga oshirish va uning natijalarini taqdim etish uchun quyidagilar zarur:
Zarar belgilarini ko'rsatadigan barcha tasavvurlar elementlarida qoldiq qalinligini o'lchash;
Bo'limning bir qismida notekis korroziya shikastlanishi bo'lsa, minimal va maksimal qalinliklarni aniqlang, shuningdek, maksimal yo'qotish zonalarini aniqlang (qoldiq uchastkaning o'ziga xos profilini qurish);
Kesima maydonining yo'qolishini aniqlashda uni har bir kesma elementlarning qalinligi o'lchovlari asosida hisoblang.
Case Study
Yuqorida tavsiflangan narsalarni ko'rsatish uchun biz so'rov natijalarini taqdim etamiz, uning vazifasi qoplama trusslarining korroziy aşınma foizini aniqlash edi.
Tekshirilayotgan metall trusslar (8-rasm) g'isht zavodining ishlab chiqarish binosida joylashgan bo'lib, 36 m oraliqni qoplaydi.Fermalarning kamarlari va panjaralari elementlari, asosan, T-bo'limni tashkil etuvchi juft burchaklardan yasalgan (8-rasm). 9). Tashqi panellardagi ustki akkord javonlarning turli kengligi bilan payvandlangan I-nuridan qilingan. Elementlarning ulanishlari gussets bilan payvandlash orqali amalga oshiriladi. Dizayn hujjatlariga ko'ra, truss elementlari ishlab chiqariladi turli brendlar po'lat: GOST 380-71 bo'yicha VStZps 6 dan panjara elementlari, GOST 19281-73 bo'yicha 14 G 2 dan kamar elementlari, GOST 380-71 bo'yicha VStZspb dan gussets.
8-rasm. O‘rganilayotgan xo‘jaliklarning umumiy ko‘rinishi
Shakl 9. Truss elementlaridan birining ko'ndalang kesimi
Burchaklar orasidagi bo'shliqda sirtni tozalash juda ko'p mehnat talab qiladi va korroziya mahsulotlarini olib tashlamasdan mexanik qalinlik o'lchagichlardan foydalanish sezilarli o'lchov xatosiga olib keladi. Muammoni hal qilish uchun ish chastotasi 2,5 MGts bo'lgan A 1207 ultratovushli qalinligi o'lchagichi ishlatilgan. Belgilangan tezlik diapazoni 1000 dan 9000 m / s gacha o'zgarib turadi, bu esa qurilmani turli xil konstruktiv po'latlar uchun kalibrlash imkonini beradi.
Shakl 10. Truss elementining korroziya shikastlanishi
Tekshiruv davomida trusslarning metall elementlarini vizual tekshirish amalga oshirildi, buning natijasida himoya bo'yoq qoplamalarining keng tarqalgan aşınması va metall elementlarning to'liq korroziyasi mavjudligi aniqlandi (10-rasm). Vizual belgilar bilan eng ko'p zarar ko'rgan truss elementlarining joylarida qoldiq qalinligi o'lchovlari o'tkazildi.
O'z vaqtida davriy ta'mirlash va himoya qoplamalarini tiklashsiz uzoq muddatli operatsiya tufayli butun maydon bo'ylab truss elementlari korroziyaga uchragan.
Shunday qilib, buzilmagan maydondagi o'lchovlardan dastlabki qism qalinligini aniqlash mumkin emas edi. Buni hisobga olgan holda, bo'limlarning haqiqiy o'lchamlarini assortiment bo'yicha eng yaqin kattaroq (profil qalinligida) bo'lim bilan solishtirishga harakat qilindi. Shu tarzda aniqlangan korroziya yo'qotishlari 25-30% ni tashkil etdi, bu standart talablariga muvofiq favqulodda holat belgisidir.
Dastlabki tahlildan so'ng (assortiment bilan taqqoslash) mijoz loyiha hujjatlarini topdi va taqdim etdi. Loyihani tahlil qilish natijasida truss elementlarining bir qismi loyihada ko'rsatilganidan ko'ra kattaroq kesimdagi (qalinligi va o'lchamlari bo'yicha) profillardan tayyorlanganligi aniqlandi. Kattaroq tasavvurlar profillaridan dastlabki foydalanish va ularning korroziy aşınmasını hisobga olgan holda, ushbu elementlarning haqiqiy qalinligi dizayndan oshib ketishi aniqlandi. Shunday qilib, ushbu elementlar uchun dizaynda nazarda tutilgan yuk ko'tarish qobiliyati ta'minlanadi. Kesmasi dizayn ma'lumotlariga mos keladigan elementlarning korroziyaga qarshi yo'qotishlari unchalik katta bo'lmagan (10% dan ko'p bo'lmagan).
Shunday qilib, dizayn hujjatlari bilan taqqoslash asosida korroziy eskirishni aniqlashda uning qiymati ba'zi elementlarning tasavvurlar maydonining 10% dan oshmasligi aniqlandi. Dizayn hujjatlari mavjud bo'lmaganda va assortimentga ko'ra boshlang'ich bo'limlar sifatida foydalanilganda, tuzilmalarning texnik holati noto'g'ri favqulodda holat deb tan olinishi mumkin.
Xulosa
Taqdim etilgan materialdan quyidagi xulosalar chiqarish mumkin.
1. Po'lat konstruktsiyalarning qoldiq qalinligini aniqlashning eng qulay va samarali, ba'zan yagona mumkin bo'lgan usuli ultratovushli aks-sado usuli ekanligi ko'rsatilgan. Mexanik qalinlik o'lchagichlardan foydalanish faqat ultratovushli qalinlik o'lchagichlardan foydalanishning iloji bo'lmaganda (masalan, past havo haroratida) tavsiya etilishi mumkin.
2. Korroziya mahsulotlarining qalinligini o'lchash asosida korroziya yo'qotishlarini aniqlashning bilvosita usuli olingan natijalarning ishonchsizligi sababli qo'llanilmasligi asoslanadi.
3. Metall korroziyaga uchragan yo'qotishlarni foiz sifatida ko'rsatish konstruksiya holatiga sifatli baho beradi, shuningdek korroziya tezligini baholash imkonini beradi.
4. Tuzilmalarning holati ko'p hollarda tekshirish hisob-kitoblari bilan aniqlanishi kerak. Buning uchun shikastlangan qismning qoldiq geometrik xususiyatlari haqida ma'lumotga ega bo'lish kerak.
5. Ob'ektlarni tekshirish amaliyotida foydalanish tavsiya etiladigan korroziy eskirishni aniqlash algoritmi ishlab chiqilgan (11-rasm).
6. Taklif etilayotgan metodologiyani hisobga olgan holda korroziy eskirishni instrumental baholash va metall konstruksiyalarning texnik holatini tasniflashni tartibga soluvchi normativ hujjatlarning bo'limlarini yangilash zarur.
11-rasm. Korroziv eskirishni baholash algoritmi (* uzluksiz metall korroziyasi uchun)
Adabiyot
1. Puzanov A.V., Ulybin A.V. Temir-beton konstruktsiyalarni mustahkamlashning korroziya holatini tekshirish usullari // Muhandislik va qurilish jurnali. 2011. No 7(25). 18-25-betlar.
2. Dobromyslov A. N. Binolar va muhandislik inshootlariga zarar etkazish diagnostikasi. M.: ASV, 2006. 256 b.
3. Qurilish inshootlarini tekshirish bo'yicha qo'llanma. M.: OAJ "TSNIIPROMZDANIY", 1997. 179 b.
4. Remnev V.V., Morozov A.S., Tonkix G.P. Bino va inshootlarning qurilish inshootlarining texnik holatini tekshirish: Temir yo'l transporti universitetlari uchun darslik. M.: Marshrut, 2005. 196 b.
5. Agressiv muhitda binolar va inshootlarning metall konstruktsiyalarini qurish holatini monitoring qilish, tadqiqotlar o'tkazish va konstruksiyalarni korroziyadan himoya qilishni tiklashni loyihalash bo'yicha qo'llanma (SNiP 2.03.11-85 ga). M.: GOSSTROY SSSR, 1987. 23 b.
6. Gurevich A.K. [va boshq.] Jadval: Qalinligi o'lchash usullari va vazifalari // NK dunyosida. 2008 yil. № 2(40). S. 4.
7. Yunnikova V.V. Ultrasonik qalinligi testining ishonchliligini oshirish usullari va vositalarini tadqiq qilish va ishlab chiqish: dis.... cand. texnologiya. Sci. Xabarovsk, 1999. 107 b.
8. Yunnikova V.V. Ultrasonik qalinligi nazoratining ishonchliligi to'g'risida // Nazorat va diagnostika. 1999. No 9. 31-34-betlar.
9. Broberg P., Runnemalm A., Sjodahl M. Fazali tahlil yordamida ultratovush tekshiruvi orqali yaxshilangan burchakni aniqlash // Ultrasonika. 2013 yil. 53-son (2). pp. 630-634.
10.Xiong R., Lu Z., Ren Z., Xu C. Ultrasonik aniqlash orqali kichik diametrli beton bilan to'ldirilgan po'lat quvurli eksperimental tadqiqotlar // Amaliy mexanika va materiallar. 2012. jild. 226-228. pp. 1760-1765 yillar.
11. Tang R., Vang S., Zhang Q. Qalin devorli kichik diametrli po'lat quvur uchun ultratovushli nuqsonlarni aniqlash bo'yicha o'rganish // Raqamli kontent texnologiyasi va uning ilovalari xalqaro jurnali. 2012. No 6(16). pp. 17-27.
12. Samokrutov A.A., Shevaldykin V.T. Ultratovush echo - metall konstruktsiyalarning tomografiyasi. Holati va tendentsiyalari // Zavod laboratoriyasi. Materiallar diagnostikasi. 2007. No 1. B. 50-59.
13. Danilov V. N., Samokrutov A. A. Radiatsiya rejimida quruq nuqta aloqasi bilan piezoelektrik transduserlarning ishlashini modellashtirish // Defektoskopiya. 2003. No 8. 11-23-betlar.
14. Fazli massiv ultratovush texnologiyasi ilovalariga kirish: R/D Tech Guideline. Kvebek: R/D Tech inc., 2004. 368 p.
15. Samokrutov A. A., Kozlov V. N., Shevaldikin V. G. Bir elementli yagona zondlar yordamida ultratovush qalinligini o'lchashning yangi yondashuvlari va apparat vositalari // Buzilmaydigan sinov bo'yicha 8-Evropa konferentsiyasi, Barselona, 17-21 iyun, 2002 yil. Pp. 134-139.
16. Samokrutov A. A., Shevaldykin V. G., Kozlov V. N., Alekhin S. T., Meleshko I. A., Pastushkov P. S. A 1207 - Yangi avlodning ultratovush qalinligi o'lchagichi // NK dunyosida. 2001. № 2(12). 23-24-betlar.
17. Fowler K.A., Elfbaum G.M., Smit K.A., Nelligan T.J. Nozik ultratovushli qalinligi o'lchash nazariyasi va qo'llanilishi [Elektron resurs]. URL: http://www.ndt.net/article/w... (kirish sanasi: 01/09/2013).
18. Sorokin Yu. N. Buzilmaydigan tekshirishning ultratovush usullari // Sat. VINITI. Fan va texnika natijalari: Metrologiya va o'lchash texnologiyasi. 1979. T.4. P.253-290.
19. Gmyrin S. Ya. Kontakt yuzasining pürüzlülüğünün ultratovushli qalinlik o'lchagichlarining ko'rsatkichlariga ta'siri // Defektoskopiya. 1993. No 10. 29-43-betlar.
20. Gmyrin S. Ya. Kirish yuzasi sezilarli darajada korroziyaga uchragan taqdirda mahsulot devorlarining qalinligi va uni ultratovushli qalinligi o'lchashda o'lchash xatosi masalasi to'g'risida // Defektoskopiya. 1996. No 11. 49-63-betlar.
21. Zemlyanskiy A. A., Vertynskiy O. S. Uglevodorodlarni saqlash uchun katta o'lchamli tanklardagi nuqsonlar va yoriqlarni aniqlash tajribasi // Muhandislik va qurilish jurnali. 2011. No 7(25). 40-44-betlar.
22. GOST R 53778-2010. Binolar va inshootlar. Texnik holatni tekshirish va nazorat qilish qoidalari. Kirish. 01/01/2011. M., 2010. 60 b.
23. Startsev S. A. Biologik shikastlanish belgilari bilan qurilish konstruktsiyalarini tekshirish muammolari // Muhandislik va qurilish jurnali. 2010. No 7(17). 41-46-betlar.
24. TSN 50-302-2004. Sankt-Peterburgdagi binolar va inshootlarning poydevorini loyihalash. Kirish. 08/05/04. Sankt-Peterburg, 2004. 57 b.
25. Prishchepova N. A. Uzoq Shimoldagi rangli metallurgiya korxonalari sanoat binolari qoplamalarining po'lat trusslarining chidamliligi: dissertatsiyaning tezislari. dis.... qand. texnologiya. Sci. Norilsk: Norilsk sanoat. inst - t, 1997. 25 b.
DAVLAT KORPORATION
AKSIYATORLIK JAMIYATI
"TRANSNEFT" NEFT TRANSPORTI BO'YICHA
"AK TRANSNEFT" OAJ
TEXNOLOGIK
NIZOMLAR
SO'ROQ O'TKAZISH QOIDALARI
KOROZİV HOLAT
ASOSIY NEFT QUVURLARI
Moskva 2003 yil
"AK Transneft" OAJ tomonidan ishlab chiqilgan va tasdiqlangan qoidalar magistral neft quvurlari transporti sohasida ishlarni tashkil etish va bajarish uchun tarmoq miqyosida majburiy talablarni, shuningdek, ushbu ish natijalarini ro'yxatdan o'tkazish uchun majburiy talablarni belgilaydi.
AK Transneft OAJ tizimida reglamentlar (korxona standartlari) ishonchliligi, sanoat va ishonchliligini ta'minlash uchun ishlab chiqilgan. ekologik xavfsizlik magistral neft quvurlari, kompaniya bo'linmalari va "MN" OAJ o'rtasida asosiy ishlab chiqarish faoliyati bo'yicha ishlarni amalga oshirishda ham o'zaro, ham pudratchilar, davlat nazorati organlari bilan o'zaro munosabatlarning bir xilligini tartibga solish va o'rnatish, shuningdek, qo'llanilishi va majburiy bir xilligi. tegishli federal va sanoat standartlari, qoidalar va boshqa me'yoriy hujjatlar talablarini bajarish.
SO'ROQ O'TKAZISH QOIDALARI
KOROZİV HOLAT
ASOSIY NEFT QUVURLARI
1. QOIDALARNING QO'LLANISH SOLASI
1.1. Tekshiruv qoidalari faol korroziyadan himoya qilish tizimiga ega bo'lgan er osti neft magistral quvurlariga va mos keladigan izolyatsiyalovchi qoplama turiga nisbatan qo'llaniladi.
1.2. Qoidalarni ishlab chiqishda quyidagi me'yoriy hujjatlardan foydalanilgan:
Asosiy temir konstruktsiyalar. Korroziyadan himoya qilish uchun umumiy talablar.
Asosiy po'lat quvurlari. Korroziyadan himoya qilish uchun umumiy talablar.
RD 153-39.4-039-99 "Magistral quvur liniyalari va magistral neft quvurlari uchastkalarining ECPni loyihalash standartlari".
2. SO‘ROVNING MAQSADLARI
So'rovning asosiy maqsadlari quyidagilardan iborat:
2.1. Neft quvurlarining korroziya holatini baholash.
2.2. Korroziyaga qarshi himoya holatini baholash.
2.3. Korroziya shikastlanishini o'z vaqtida aniqlash va bartaraf etish.
2.4. Himoya samaradorligini oshirish, ECP uskunasining ishlashini optimallashtirish bo'yicha chora-tadbirlarni ishlab chiqish va amalga oshirish.
3. KOROZIYONGA QARSHI TEKSHIRIShIY ISHLARNI TASHKIL ETISh.
3.1. Kompleks korroziyaga qarshi tekshiruv MN OAJdagi ECP ishlab chiqarish laboratoriyalari yoki ushbu ishni bajarish uchun Gosgortexnadzordan ruxsatnoma (litsenziya) bo'lgan ixtisoslashtirilgan tashkilotlar tomonidan amalga oshirilishi kerak.
3.2. Tekshiruv o'tkazilishi kerak:
Yangi qurilgan neft quvurlarini elektrokimyoviy himoya qilish tizimi ishga tushirilgandan keyin 6 oydan kechiktirmay korroziyaga qarshi himoya sifatiga davlat standartlariga muvofiqligi to'g'risidagi sertifikatni majburiy rasmiylashtirish bilan;
Korroziya xavfi yuqori bo'lgan joylarda yotqizilgan neft quvurlari uchun kamida 5 yilda bir marta;
Boshqa hududlarda kamida 10 yilda bir marta.
Favqulodda tekshirish, agar yaqin atrofda yangi qurilgan va o'tadigan er osti kommunikatsiyalari va elektrlashtirilgan temir yo'llarning ECP tizimlaridan zararli ta'sirlar aniqlansa.
3.3. Ob'ektlarni tekshirish chastotasiga muvofiq MN OAJ qarshi dastur ishlab chiqishi kerak korroziya tekshiruvi keyingi 10 yil uchun.
3.4. Har yili keyingi yilning 1 yanvariga qadar Dastur joriy yilda bajarilgan tadqiqot ishlarini hisobga olgan holda tuzatilishi kerak.
3.5. Tadqiqot ECP dala laboratoriyalari va mahalliy va import qilinadigan zamonaviy o'lchash uskunalari yordamida amalga oshirilishi kerak.
3.6. Tekshirish metodologiyasi RD "Magistral neft quvurlarining korroziya holatini kompleks tekshirish bo'yicha ko'rsatmalar" ga muvofiq bo'lishi kerak.
3.7. Ekspertiza uchun uchinchi tomon tashkilotlari bilan shartnomalar joriy yilning 1 apreliga qadar tuzilishi kerak.
3.8. Shartnomaning majburiy ilovasi bu "Korozyonni kompleks tekshirish bo'yicha yo'riqnoma" asosida tuzilgan "Neft quvurlari korroziyasini tekshirish dasturi"MN holati”, tekshirilayotgan hududning korroziya holati va korroziya omillarining xususiyatlarini hisobga olgan holda.
3.9. Uchinchi shaxs tomonidan korroziyani tekshirish natijalarini berishning yakuniy muddati keyingi yilning 1 aprelidan kechiktirmay bo'lishi kerak. Kapital xarajatlarni talab qiluvchi tadbirlarni kelgusi yil rejasiga o‘z vaqtida kiritish uchun joriy yilning 1 noyabriga qadar dastlabki, eng muhim natijalariga ega axborot hisoboti berilishi kerak.
4. YUMLAK SO‘ROQ TARKIBI
4.1. Neft quvurlari yo'nalishi bo'ylab korroziya xavfini tahlil qilish tuproqlarning korroziya xavfi, shu jumladan mikrobiologik, adashgan oqimlarning mavjudligi va tabiati, uzoq vaqt davomida himoyalanmagan hududlar mavjudligi to'g'risidagi ma'lumotlar asosida amalga oshiriladi.
4.2. Kompleks tekshiruvdan oldingi butun davr uchun neft quvurining tekshirilayotgan uchastkasini korroziyaga qarshi himoya qilishning ish sharoitlari to'g'risidagi statistik ma'lumotlarni to'plash va tahlil qilish: ECP vositalarining texnologik xususiyatlari, elektrokimyoviy himoya vositalarining ishlashi to'g'risidagi ma'lumotlar. o'tgan davr operatsiya, izolyatsiya holati haqida ma'lumot.
4.3. Elektr ishlari kompleksini bajarish:
Qusurlarni lokalizatsiya qilish va potentsial gradient usuli, masofaviy elektrod usuli va boshqa usullar yordamida izolyatsiyalovchi qoplamaning o'tish qarshiligini baholash orqali;
Himoya potentsialini uzunligi bo'yicha, adashgan oqim joylarida esa - uzunlik va vaqt bo'yicha o'lchash orqali;
Tuproqning korroziya xususiyatlarini o'lchash orqali - tuproq qarshiligi, tuproqning qutblanish xususiyatlari.
4.4. Tadqiqot ma'lumotlarini qayta ishlash va tahlil qilish asosida korroziyaga xavfli hududlarni aniqlash.
4.5. Tekshiruv jarayonida korroziyaga xavfli joylarda neft quvurini ochish, chuqurchalar to'g'risida dalolatnomalar tuzish, izolyatsiyalash nuqsonlari va ekspluatatsiya xizmatlari tomonidan korroziya shikastlanishini bartaraf etish.
4.6. Neft quvurining korroziya xavfsizligini ta'minlash uchun hisob-kitob va tahliliy masalalarni hal qilish:
4.6.1. Izolyatsiya holatini baholash, shu jumladan:
Vaqt o'tishi bilan uning fizik va kimyoviy xossalarining o'zgarishini bashorat qilish;
Izolyatsiyaning qoldiq muddatini baholash;
Izolyatsiya joylarini ta'mirlashning optimal davri va tartibini aniqlash.
4.6.2. ECP uskunasining texnik holatini aniqlash:
O'rnatish parametrlarining me'yoriy hujjatlarga muvofiqligi;
ECP o'rnatish elementlarining texnik holati;
Vaqt o'tishi bilan ECP o'rnatish parametrlarining o'zgarishini prognoz qilish;
ECP uskunasining ishlashi va ta'mirlash vaqtini optimallashtirish bo'yicha chora-tadbirlar ishlab chiqish.
4.6.3. Neft quvurining korroziya holatini baholash.
4.7. Neft quvurlarini har tomonlama himoya qilishni yaxshilash bo'yicha tavsiyalar berish bilan so'rov bo'yicha hisobot tuzish.
4.8. Agar kerak bo'lsa, tadqiqot tavsiyalari asosida ECP ob'ektlarini ta'mirlash va rekonstruksiya qilish loyihasini ishlab chiqish.
4.9. So'rov natijalari qog'oz va magnit tashuvchilarda taqdim etilishi kerak.
4.10. Hisobotni olgandan so'ng, MN OAJ ECP xizmati korroziyaga qarshi himoya holati to'g'risida operativ va arxiv ma'lumotlar bazasini to'ldirish uchun so'rov natijalaridan foydalanishi kerak.
5. SO‘ROQ USULINING ASOSIY QOIDALARI
5.1. Neft quvurlari yo'nalishi bo'ylab korroziya xavfini tahlil qilish
5.1.2. Neft quvurlari yo'nalishi bo'ylab korroziya xavfini baholash elektrometrik ishlarning kengaytirilgan ro'yxati bilan ustuvor tekshiruvni talab qiladigan hududlarni aniqlash uchun amalga oshiriladi.
5.1.3. Korroziya xavfini baholash korroziyaga xavfli hududlar ilgari aniqlangan hollarda amalga oshirilmaydi.
5.1.4. Tuproqning elektr qarshiligi to'rt elektrodli Wenner sxemasi yordamida o'lchanadi.
5.1.5. Biologik korroziyadan korroziya xavfi mavjud usullardan foydalangan holda tuproqlarni mikrobiologik tahlil qilish yordamida aniqlanadi.
5.1.7. Umumiy korroziya xavfi paragraflarda ko'rsatilgan qiymatlarni hisobga olgan holda hisoblanadi. - . Korroziya xavfini baholash natijalariga ko'ra, neft quvurlari uchastkalarini tekshirishning ustuvorligi va hajmi aniqlanadi.
5.2. O'tgan davr uchun korroziyaga qarshi himoyaning ish sharoitlari to'g'risidagi ma'lumotlarni tahlil qilish.
5.2.1. Tahlil maqsadi:
Korroziya nuqtai nazaridan xavfli bo'lgan neft quvurlari uchastkalarini aniqlash;
Ishlashning butun davri uchun bo'lim bo'yicha izolyatsiya qarshiligini integral baholash.
5.2.2. Tahlil qilish uchun ma'lumotlarni umumlashtirish kerak:
Taqdim etilgan qazish hisobotlari bo'yicha chuqurlardagi neft quvurini tekshirish natijalariga ko'ra;
In-line kamchiliklarni aniqlash uchun;
Neft quvurlarining korroziy buzilishlari to'g'risida;
ECP qurilmalarining himoya potentsialini va ish rejimlarini ilgari o'tkazilgan o'lchovlar asosida.
5.2.3. Korroziyadan zarar ko'rgan joylar batafsil o'rganiladi. Barcha korroziya shikastlanishi tekshirishning birinchi bosqichida aniqlangan korroziya xavfini baholash bilan taqqoslanishi kerak.
5.2.4. Izolyatsiya holatini retrospektiv baholash ECP qurilmalarining operatsion ma'lumotlari va quvur liniyasi bo'ylab potentsial farqni taqsimlash bo'yicha hisoblangan izolyatsiya qarshiligi asosida amalga oshiriladi.
5.3. Elektr ishlarini bajarish
5.3.1. Izolyatsiyadagi nuqsonli joylarni qidirish quyidagi usullardan biri yordamida amalga oshiriladi:
masofaviy elektrod;
doimiy kuchlanish gradienti;
Uzunlamasına gradient;
Transvers gradient.
5.3.2. Uzunlik bo'ylab himoya potentsialining o'lchami polarizatsiya potentsiali bilan belgilanadi.
5.3.3. Polarizatsiya potentsiali ilmiy-texnik hujjatlarga muvofiq usullar yordamida o'lchanadi.
5.3.4. Himoya potentsialining doimiy o'lchovlari quyidagicha amalga oshirilishi mumkin:
Tashqi elektrod usuli;
ECP uskunasini o'chirish yordamida intensiv o'lchovlar usuli bilan.
5.3.5. O'lchovlar asosida neft quvuri bo'ylab himoya potentsialini taqsimlash grafigi tuziladi.
5.4. Korroziya xavfsizligini ta'minlash uchun dizayn muammolarini hal qilish
5.4.1. Izolyatsiyaning joriy holatini baholash va uning parametrlaridagi o'zgarishlarni bashorat qilishda quyidagi vazifalar hal qilinadi:
Ular to'g'ridan-to'g'ri oqim qarshiligiga asoslangan integral baho beradi;
Izolyatsiyaning fizik va kimyoviy xususiyatlarini aniqlang;
Izolyatsiyaning qoldiq muddatini hisoblang;
Neft quvurini qayta izolyatsiya qilish uchun optimal muddatni aniqlang.
5.4.2. ECP vositalarining parametrlarini aniqlash va vaqt o'tishi bilan uning parametrlarining o'zgarishini bashorat qilish.
Hisob-kitoblar dastlabki ma'lumotlar asosida amalga oshiriladi:
Katod va himoya qurilmalarining elektr parametrlari;
ECP uskunasining sertifikatlangan xarakteristikalari;
Anodli topraklamalarning konstruktiv va elektr parametrlari;
ECP qurilmalarining davriy monitoringi ma'lumotlari.
5.4.3. ECP o'rnatish elementlarining qoldiq muddati baholanadi:
O'rnatish uchun katodik himoya:
Anodli topraklama;
katod konvertori;
Drenaj liniyasi;
Himoya topraklama.
Drenajni himoya qilish inshootlari uchun:
Drenaj;
Drenaj liniyasi;
Protektorli o'rnatish uchun - himoyachilar.
5.4.4. ECP neft quvurining holatini har tomonlama baholash quyidagi mezonlarga muvofiq amalga oshiriladi:
Umumiy xavfsizlik;
Quvurning uzunligi bo'ylab xavfsizligi;
Vaqt o'tishi bilan quvur liniyasi xavfsizligi.
5.5. Neft quvurining korroziya holatini baholash neft quvurlarining korroziya bo'yicha eng xavfli uchastkalarini aniqlash uchun amalga oshiriladi.
5.5.1. Baholash barcha so'rov ma'lumotlarini va korroziya shikastlanishi mavjudligi to'g'risidagi ma'lumotlarni umumlashtirish orqali amalga oshiriladi. Korroziya holati to'g'risidagi umumiy ma'lumotlar korroziyaga qarshi tekshirish uchun normativ-texnik hujjatlarda belgilangan shaklga kiritiladi.
5.5.2. Korroziya xavfi turli xil korroziya omillarining ta'sirini baholaydigan nuqtalar yig'indisi bilan aniqlanadi.
5.6.2. Izolyatsiya qoplamasining holati to'g'risidagi ma'lumotlarni tahlil qilish va izolyatsiyaning qoldiq muddatini hisoblash asosida izolyatsiyani ta'mirlash joylari va muddatlari ajratilishi kerak.
5.6.3. ECP ob'ektlarining ishlashi va qoldiq muddati va optimallashtirish uchun texnik-iqtisodiy hisob-kitoblar bo'yicha ma'lumotlarga asoslanib, uzunlik va vaqt bo'yicha kerakli himoyani ta'minlash uchun ECP tizimini takomillashtirish bo'yicha chora-tadbirlar belgilanishi kerak.
-- [ 1-sahifa ] --
UDC 622.691.4.620.193/.197
Qo'lyozma sifatida
Asqarov German Robertovich
BARQAROR TA'SIRINI BAHOLASH
KOROZİV UCHUN HARORAT REJIMI
KATTA DIAMETRLI GAZ QUVUR QUVURLARNING HOZIRI
Mutaxassisligi 25.00.19 Neft va gaz quvurlari, bazalari va omborlarini qurish va ulardan foydalanish, texnika fanlari nomzodi ilmiy darajasini olish uchun dissertatsiya.
Ilmiy direktor Texnika fanlari doktori, professor Xarris Nina Aleksandrovna Ufa
KIRISH…………………………………………………………………………………………………………………… 1. Gaz quvurining korroziya holatiga harorat taʼsiri haqidagi zamonaviy gʻoyalar……… ………………………………………………………. 1.1 Quvurlarni tashishdagi korroziya jarayonlarining qisqacha tavsifi……………………………………………………………………………………… 1.1.1 Po'lat quvurdagi odatiy korroziya nuqsonlari …………………. 1.2 Izolyatsiya qiluvchi qoplamaning himoya xususiyatlarining buzilishi…………………….. 1.3 Tuproqlarning korroziy agressivligi……………………………………………………………………………………… tashqi 1. gaz quvurining yuzasi……………………………………………………………………………… 1.4.1 Gaz quvurining tashqi yuzasida makrokorroziya elementlarini hosil qilish shartlari……………………………………………………………………………………… …. 1.4.2 Korroziv tuproq qatlamida namlik harakat qilganda quvur liniyasiga ulashgan tuproqning elektr qarshiligining o'zgarishi…. 1.5 Harorat va harorat o'zgarishining gaz quvurining korroziya holatiga ta'siri ……………………………………………………………… 1.6 In-line asboblar yordamida gaz quvurlarini diagnostikasi .... 1.7 Korroziya jarayonlarini bashorat qilish uchun modellar……………… 1-bob bo'yicha xulosalar Namlik va haroratning impulsli ta'sirini baholash 2.Gaz quvurini o'rab turgan tuproqlarning korroziv faolligi………………… 2.1 Fizik modellashtirish va nazorat parametrlarini tanlash…………… 2.2 Eksperimental qurilmaning qisqacha tavsifi……………………………….. . 2.3 Eksperimental natijalarga olib keladi va kuchga xilma-xil ta'sirli ta'sir ko'rsatadigan tuproqlarning korroziv faoliyatini ko'paytiradi ....... 2. - Tuproqlarning korroziv faolligining ta'sirini o'rganish ......... …………………… Korroziya tezligining bog'liqligi o'rtacha harorat 2 da.
Barqaror issiqlik almashinuvi………………………………………………………… 2-bob bo‘yicha xulosalar…………………………………………………………………………… 3. Quvur ichidagi nuqsonlarni aniqlash ma'lumotlari asosida gaz quvurining korroziya holatini prognoz qilish …………………………………………………………………………………………… 3.1 Korroziya xavfini baholash mezonlari………… …………………………. 3.2 Gaz quvuri uchastkasining korroziya holatini tarmoq ichidagi nuqsonlarni aniqlash ma'lumotlari asosida tahlil qilish………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3.2.1. ……………………………………………………… … 3.2.2 VTD natijalarini tahlil qilish…………………………………………………… 3.3 Plyonkali izolyatsiyalangan quvurlarda korroziya o'choqlarining shakllanishi va rivojlanish tezligi …………………………………………………………… 3.4 Quvur nuqsonlarining korroziyasini bashorat qilish katta diametri……………. 3-bob bo‘yicha xulosalar…………………………………………………………… 4. Gaz quvurlari uchastkalarini ta'mirlash uchun olib tashlash uchun xavflilik darajasiga ko'ra tartiblash usulini ishlab chiqish……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Gaz quvurlari uchastkalarini xavflilik darajasi bo'yicha tartiblash metodikasi... 4.1.1 Gaz quvurlarini xavflilik darajasi bo'yicha tartiblashda VTD ......... 4.1.2 Gaz quvurlari uchastkalarini olib tashlash uchun integral ko'rsatkichlarni aniqlashtirish. ta'mirlash uchun ................................................... ...... …………………. 4.2 Izolyatsiya qoplamasi va ECP vositalarining kompleks diagnostikasi……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4.2.2 Korroziya faolligining kompleks ko'rsatkichini hisoblash misoli….. 4.3 Katta diametrli gaz quvurlarida harorat o'zgarishini hisobga olgan holda……….. 4.4 Jami integral ko'rsatkich…………………………………… ………………………. 4.4.1 Jami integral indikatorni hisoblash misoli…………………. 4.5 Rivojlanish samaradorligi………………………………………………………
KIRISH
Muvofiqlik ishlar "Gazprom" OAJ tizimida ishlaydiganlarning umumiy uzunligier osti magistral gaz quvurlari qariyb 164,7 ming km.
Gaz quvurlarini qurish uchun asosiy konstruktiv material hozirgi vaqtda po'latdir, u yaxshi mustahkamlik xususiyatlariga ega, ammo atrof-muhit sharoitida korroziyaga chidamliligi past - g'ovak bo'shlig'ida namlik mavjud bo'lganda, korroziy muhit bo'lgan tuproq.
Magistral gaz quvurlari 30 yoki undan ortiq yillik ekspluatatsiyadan so'ng, izolyatsion qoplama qariydi va himoya funktsiyalarini bajarishni to'xtatadi, buning natijasida er osti gaz quvurlarining korroziy holati sezilarli darajada yomonlashadi.
Magistral gaz quvurlarining korroziya holatini aniqlash uchun hozirda korroziya shikastlanishining joylashuvi va xarakterini aniq belgilaydigan, ularning shakllanishi va rivojlanishini kuzatish va bashorat qilish imkonini beradigan in-line nuqsonlarni aniqlash (IPT) qo'llaniladi.
Korroziya jarayonlarining rivojlanishida er osti suvlarining (tuproq elektrolitlari) mavjudligi muhim rol o'ynaydi va shuni ta'kidlash kerakki, korroziya tezligi doimiy ravishda sug'oriladigan yoki quruq tuproqda emas, balki davriy namlik bo'lgan tuproqda ko'proq darajada oshadi.
gaz quvuri haroratining impulsli o'zgarishi va korroziy tuproq qatlamidagi namlikning o'zgarishi. Shu bilan birga, korroziya jarayonlarini faollashtirishga impulsli harorat ta'sirining miqdoriy parametrlari aniqlanmagan.
impulsli issiqlik ta'siri ostida magistral gaz quvurlari yo'nalishi va quvurlarning korroziya holati prognozi gaz transporti sanoati uchun dolzarbdir.
Magistral gaz quvurlari uchastkalarini ta'mirlash uchun o'z vaqtida olib tashlash uchun korroziya holatini aniqlash usullarini ishlab chiqish va takomillashtirish.
Asosiy vazifalar:
1 Magistral gaz quvuri atrofidagi tuproqning elektr qarshiligining o'zgarishini aniqlash va quvur transportida korroziya jarayonlarining xususiyatlarini tahlil qilish.
2. Laboratoriya sharoitida pompalanadigan gazning impulsli issiqlik ta'siri va namlikning er osti gaz quvurini o'rab turgan tuproqning korroziv faolligiga ta'sirini o'rganish.
3 Magistral gaz quvurida korroziya nuqsonlarining shakllanishi va rivojlanishini o'rganish va quvur ichidagi nuqsonlarni aniqlash ma'lumotlari asosida uning korroziya holatini prognozlash.
Magistral gaz quvurlari uchastkalarini ta'mirlash uchun olib tashlash uchun korroziya holati prognozi asosida tartiblash metodologiyasini ishlab chiqish.
Ilmiy yangilik 1 Tuproqning elektr qarshiligining o'zgarishi katta diametrli er osti gaz quvurining perimetri bo'ylab namlikka qarab aniqlandi va chizilgan.
2 Turg'un harorat ta'siriga nisbatan pompalanadigan gaz haroratining impulsli o'zgarishi bilan korroziya jarayonlarini faollashtirish fakti eksperimental ravishda isbotlangan va beqaror (impuls) harorat ta'sirida maksimal korroziya tezligi rivojlanadigan harorat diapazoni aniqlangan. belgilangan.
3 Magistral gaz quvurlarida korroziya nuqsonlarining shakllanishi va rivojlanishini bashorat qilish uchun funktsional munosabatlar aniqlandi.
Amaliy qiymat O'tkazilgan tadqiqotlar asosida korxona standarti RD 3-M-00154358-39-821-08 "Gazprom Transgaz Ufa" MChJ gaz quvurlarini ta'mirlash uchun olib tashlash uchun quvurlar ichidagi nuqsonlarni aniqlash natijalari bo'yicha tartiblash metodologiyasi". ishlab chiqilgan bo'lib, unga ko'ra kran stantsiyalari orasidagi magistral gaz quvurlari uchastkalarining reytingi ularni ta'mirlash uchun olib tashlash ketma-ketligini aniqlash uchun birliklar amalga oshiriladi.
Tadqiqot usullari Ishda qo'yilgan muammolar o'xshashlik nazariyasi yordamida er osti gaz quvurining atrofdagi tuproq bilan issiqlik va massa o'tkazish shartlarini modellashtirish orqali hal qilindi.
Diagnostika ishlari natijalari korrelyatsiya tahlili bilan eng kichik kvadratlar usuli yordamida qayta ishlandi. Hisob-kitoblar StatGrapfics Plus 5.1 dastur paketi yordamida amalga oshirildi.
Himoyaga topshirildi:
magistral gaz quvurining perimetri bo'ylab namlikka qarab tuproqning elektr qarshiligining o'zgarishini o'rganish natijalari;
po'lat quvur liniyasida korroziya jarayonlarini faollashtirishda impulsli issiqlik ta'sirini laboratoriya tadqiqotlari natijalari;
- magistral gaz quvurlari uchastkalarini ta'mirlash uchun olib tashlash uchun tartiblash usuli.
Asosiy natijalar dissertatsiya ishi 30 ta ilmiy maqolada nashr etilgan, ulardan to'rtta maqola Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligining Oliy attestatsiya komissiyasi tomonidan tavsiya etilgan etakchi ilmiy jurnallarda nashr etilgan.
Ishning tuzilishi va hajmi Dissertatsiya ishi kirish, to‘rt bob, asosiy xulosalar, ilovalar, foydalanilgan adabiyotlarning bibliografik ro‘yxati, shu jumladan 141 nomdan iborat bo‘lib, 146 varaq mashinkada yozilgan matnda taqdim etilgan, 29 ta rasm va 28 ta jadvaldan iborat.
Ishning aprobatsiyasi Dissertatsiyaning asosiy materiallari quyidagi manzilda taqdim etilgan:
"Gazprom" OAJ Ilmiy-texnik kengashi "Gazprom" OAJ magistral gaz quvurlarida izolyatsiyalovchi qoplamalar va quvurlarning nuqsonli qismlarini, shu jumladan SCC nuqsonlarini ta'mirlash uchun texnologiyalar, uskunalar va materiallarni ishlab chiqish va joriy etish, Uxta, 2003 yil;
- "Gazprom" OAJ yosh mutaxassislarining ilmiy-texnik konferensiyasi
"Gaz sanoatini rivojlantirishda yangi texnologiyalar", Samara, 2003;
"Uglevodorodlar uchun quvur transporti ob'ektlarining ishonchliligi va xavfsizligini ta'minlash muammolari va usullari" ilmiy-amaliy konferentsiyasi, IPTER davlat unitar korxonasi, Ufa, 2004 yil;
Sinergetika II xalqaro ilmiy-texnikaviy konferensiya», USNTU, Ufa, 2004;
2-xalqaro ilmiy-texnikaviy konferensiya "Novoselovskiy o'qishlari", USNTU, Ufa, 2004;
Yosh menejerlar va soha mutaxassislarining ilmiy-texnik anjumani zamonaviy sharoitlar", Samara, 2005;
Quvur transporti”, USNTU, Ufa, 2005, 2006, 2012;
"Gazprom" OAJ yosh olimlari va mutaxassislarining ilmiy-amaliy konferentsiyasi "Gazprom" OAJ yosh olimlari va mutaxassislarining innovatsion salohiyati, Moskva, 2006 yil;
"TEK-2006" yoqilg'i-energetika kompleksi muammolari bo'yicha yoshlarning eng yaxshi ilmiy-texnikaviy ishlanmalari bo'yicha konferentsiya, Moskva, 2006 yil;
- Xalqaro yoqilg'i va energiya assotsiatsiyasi (IFEA) konferentsiyasi, Moskva, 2006 yil.
Qozog'iston neft-gaz kompleksi muammolariga bag'ishlangan xalqaro ilmiy-amaliy konferentsiya, Aktau, 2011 yil.
Gaz quvurlarining korroziya holati nazariy va eksperimental tadqiqotlarda quvur transporti muammolari bilan bevosita shug'ullangan olimlar tomonidan ishlab chiqilgan: A.B. Ainbinder, M.Z. Asadullina, V.L. Berezina, P.P. Borodavkina, A.G. Gareeva, N.A. Xarris, A.G. Gumerova, K.M. Gumerova, I.G.
Ismagilova, R.M. Zaripova S.V. Karpova, M.I. Koroleva, G.E. Korobkova, V.V.
Kuznetsova, F.M. Mustafina, N.X. Hallyeva, V.V. Xarionovskiy va boshqalar.
Shunday qilib, metallarning er osti korroziyasi elektrokimyoviy va biologik korroziyaning eng murakkab turlaridan biridir.
Normativ hujjatlarga ko'ra, metall korroziyasini baholash uchun turli ko'rsatkichlar mavjud (ma'lum vaqt ichida metall massasining yo'qolishi, quvur devorining qalinligining pasayishi, qobiq o'sish tezligi va boshqalar). Ushbu qiymatlar ma'lum turdagi tuproqlarda metallarning korroziyaga chidamliligi ko'rsatkichlari hisoblanadi.
1.1.1 Po'lat quvurdagi xarakterli korroziya nuqsonlari Ishda VTD tomonidan aniqlangan korroziya nuqsonlari va ularning izolyatsion qoplama holati bilan bog'liq namoyon bo'lish xususiyatlari muhokama qilinadi.
Operatsion tajriba shuni ko'rsatadiki, er osti suvlari bilan vaqti-vaqti bilan namlanadigan plyonkali izolyatsiyalangan peeling zonalarida keng yopilgan yaralar (umumiy korroziya) ko'rinishidagi shikastlanishlar rivojlanadi.
Izolyatsiya plyonkalarini tozalash zonalarini katodik himoya qilish, bir tomondan, polietilen plyonka ko'rinishidagi dielektrik ekran bilan, boshqa tomondan esa, katodik polarizatsiya oqimining bo'shliqdan o'tishiga to'sqinlik qiluvchi beqaror elektrolitlar parametrlari bilan murakkablashadi. yaralar yoki yoriqlar koloniyalarining boshlanishi va rivojlanishi zonasiga. Natijada, ko'pincha plyonka ostidagi korroziyaning rivojlanishi bir-biriga bog'langan bo'shliqlar zanjiri shaklida kuzatiladi, ularning geometriyasi izolyatsiya ostidagi elektrolitlarning harakatlanish yo'lini kuzatib boradi.
Ko'pchilikka ma'lumki, suv bilan qoplangan tuproqlarda 10-15 yil ishlagandan so'ng, bitum-kauchuk izolyatsiyasi metall yuzasiga yopishishini yo'qotadi.
Biroq, ko'p hollarda bitum izolyatsiyasi ostida korroziya rivojlanmaydi. U faqat katodik himoya yaxshi ishlamagan yoki etishmayotgan hollarda rivojlanadi. Himoya ta'siri gaz quvurining uzoq muddatli ishlashi paytida ionli transvers o'tkazuvchanlik bitum izolyatsiyasining shakllanishi tufayli erishiladi. Buning to'g'ridan-to'g'ri dalili kislorod depolarizatsiyasi bilan reaktsiya natijasida bitum qoplama qatlami ostida tuproq elektrolitining pH ning 10-12 birlikka siljishidir.
Zarar miqdorida muhim o'rinni 23-40% ga etadigan individual bo'shliqlar ko'rinishidagi yarali mahalliy korroziya egallaydi. umumiy soni zarar. Shuni ta'kidlash mumkinki, boshqa barcha narsalar teng bo'lganda, mahalliy korroziya shikastlanishining chuqurligi teshikdan o'tgan izolyatsiyalash nuqsonlarida katodik himoya samaradorligini integral tarzda baholaydi.
1.2 Izolyatsiya qiluvchi qoplamaning himoya xususiyatlarini buzish Himoya qoplamalariga qo'yiladigan asosiy talab - butun xizmat muddati davomida quvur liniyasini korroziyadan himoya qilishning ishonchliligi.
Keng tarqalgan ishlatiladigan izolyatsion materiallarni ikkita katta guruhga bo'lish mumkin:
Polimer, shu jumladan izolyatsion lentalar, ekstrudirovka qilingan va püskürtülmüş polietilen, epoksi va poliuretan materiallari;
-o'rash materiallari bilan bitum mastikalari, kombinatsiyalangan mastik qoplamalar.
Polimer izolyatsion lentalar o'tgan asrning 60-yillaridan boshlab quvurlarni qurish va ta'mirlash vaqtida izolyatsiyalash uchun keng qo'llanilgan. ga ko'ra, barcha qurilgan quvurlarning 74% polimer lentalar bilan izolyatsiya qilingan. Polimer izolyatsiyalovchi lentalardan tayyorlangan qoplamalar asosiy plyonka, yopishtiruvchi qatlam va yopishtiruvchi primer (primer) qatlamidan tashkil topgan ko'p qatlamli tizimlardir. Ushbu himoya materiallari faqat diffuziya to'sig'i bo'lib, quvur liniyasining metall yuzasiga korroziy muhitning kirib kelishiga to'sqinlik qiladi va shuning uchun ularning ishlash muddati cheklangan.
Bundan tashqari, kino qoplamalarining kamchiliklari:
- yopishqoqlikning beqarorligi;
- qoplamaning mo'rtligi;
- nisbatan yuqori narx.
Yopishqoqlikning beqarorligi va natijada qoplamaning mo'rtligi yopishqoq qatlamning ahamiyatsiz qalinligi bilan bog'liq.
Yopishqoq plyonkali materiallarning yopishtiruvchi asosi ma'lum qo'shimchalar bilan organik erituvchilarda butil kauchuk eritmasi hisoblanadi. Shu munosabat bilan, yopishqoq qatlamning qarishi polimer asosiga qaraganda ancha tezroq sodir bo'ladi.
Izolyatsiyaning ishlash ko'rsatkichlari dastlabki qiymatlarning 50% ga kamaytirilganda, qoplamaning korroziyaga qarshi to'siq sifatida samaradorligi keskin pasayadi.
Tadqiqot natijalari shuni ko'rsatadiki, Kanadadagi gaz quvurlaridagi barcha nosozliklarning 73 foizi polietilen plyonkali qoplamalar ostida yuzaga keladigan stressli korroziyadan kelib chiqadi. Bitum qoplamasi ostidagiga qaraganda bir qatlamli polietilen qoplamalar ostida besh marta ko'proq stressli korroziyali yoriqlar paydo bo'lishi aniqlangan. Ikki qatlamli plyonkali qoplamalar ostida quvurning har bir metriga kuchlanish-korroziyali yoriqlar koloniyalari soni bitum asosidagi qoplamalarga qaraganda to'qqiz baravar ko'pdir.
Polimer izolyatsiyalovchi lentalarning xizmat qilish muddati 7-15 yil.
GOST R 51164 ga muvofiq polimer izolyatsion lentalardan foydalanishni cheklash va ba'zi hollarda istisno qilish ularning qisqa xizmat muddati bilan bog'liq.
Magistral gaz quvurlarini qayta izolyatsiyalash tajribasiga asoslanib, zavod izolyatsiyalovchi qoplamali joylarda SCC nuqsonlari yoki korroziya aniqlanmaganligi aniqlandi.
Eng ko'p ishlatiladigan korroziyaga qarshi qoplamalarning ishlash xususiyatlarini ko'rib chiqish, ular quvurlarni tuproq korroziyasidan himoya qiluvchi izolyatsion materiallarga qo'yiladigan talablarni to'liq qondiradigan xususiyatlarga ega emas degan xulosaga kelishimizga imkon beradi:
- metallarga yopishish;
- mexanik kuch;
Korroziv moddalarga kimyoviy qarshilik - kislorod, tuzlar, kislotalar va asoslarning suvli eritmalari va boshqalar.
Belgilangan parametrlar korroziyaga qarshi materialning korroziyaga va gaz quvurlarining kuchlanish korroziyasiga qarshi turish qobiliyatini aniqlaydi.
Gaz quvurlarida izolyatsion qoplamaning himoya xususiyatlarini buzish, marshrut bo'ylab qo'llaniladigan plyonkali izolyatsion qoplama ko'plab sabablarga ko'ra yuzaga keladi, bu esa bir-biridan mustaqil ravishda va kombinatsiyalangan holda himoya xususiyatlarining sifatiga ta'sir qiladi. Keling, kino izolyatsiyalovchi qoplamaga ta'sir qilish sabablarini ko'rib chiqaylik.
Gaz quvuridagi vertikal tuproq bosimi.
Tuproq bosimi quvur perimetri bo'ylab notekis taqsimlanganligi sababli, delaminatsiyaning paydo bo'lishi va izolyatsion qoplamaning gofrirovkalari shakllanishi uchun eng muammoli zonalar soat 3-5 va 7-9 o'rinlarda sodir bo'ladi. 'soat gaz oqimi bo'ylab, quvur liniyasi perimetrining shartli ravishda sektorlarga bo'linishi bilan (yuqori generatrix 0 soat, pastki soat 6). Buning sababi, quvurning yuqori yarmining izolyatsion qoplamasi eng katta va nisbatan bir xil tuproq bosimini boshdan kechiradi, bu plyonka qoplamasini cho'zadi va bu sohada gofrirovka va delaminatsiyalar shakllanishiga to'sqinlik qiladi. Quvurning pastki yarmida rasm boshqacha: taxminan soat 6 holatida quvur xandaqning pastki qismida joylashgan, shuning uchun gofrirovka hosil bo'lish ehtimoli ahamiyatsiz. 3-5 soat holatida tuproq bosimi minimal bo'ladi, chunki bu joydagi quvur xandaq chetidan to'ldirilgan tuproq bilan aloqa qiladi (1.1-rasmga qarang). Shunday qilib, 3-5 soatlik mintaqada plyonkali qoplamaning siljishi quvur liniyasining perimetri bo'ylab gofrirovka hosil bo'lishi bilan sodir bo'ladi. Bu hududni korroziya jarayonlarining paydo bo'lishi va rivojlanishiga eng moyil deb hisoblash mumkin.
Birlashtiruvchi materiallarning chiziqli kengayishi.
Kino izolyatsion qoplamada gofrirovka hosil bo'lishining sabablaridan biri materiallar, plyonkali lenta va quvur metallining chiziqli kengayishining turli koeffitsientidir.
Katta diametrli gaz quvurining (kompressor stantsiyasidan gaz quvurining chiqishi) "issiq" uchastkalarida haroratning quvur metalliga va plyonkali lentaga ta'siri qanday farq qilishini tahlil qilaylik.
1.1-rasm - plyonkali izolyatsiyalovchi qoplamada gofrirovkalarning paydo bo'lishi diagrammasi 1 - gaz quvuri; 2 - gofrirovkalarning yuzaga kelishi mumkin bo'lgan joyi; 3 - quvur liniyasini qo'llab-quvvatlash zonasi Qo'llash paytida quvur metalli va plyonka izolyatsiyasi uchun harorat qiymatlari olinishi mumkin haroratga teng atrof-muhit, va ish paytida - gaz quvuridagi gaz haroratiga teng.
Ma'lumotlarga ko'ra, harorat 20 dan C gacha (gaz harorati) o'zgarganda diametri 1420 mm bo'lgan quvur perimetri bo'ylab po'lat plitalar va plyonkali izolyatsiyalash uzunligining oshishi mos ravishda 1,6 mm va 25,1 mm bo'ladi. .
Shunday qilib, "issiq" joylarda plyonka izolyatsiyasi po'lat plitalarga qaraganda o'nlab millimetrga ko'proq cho'zilishi mumkin, bu gofrirovka shakllanishi bilan delaminatsiyalar shakllanishi uchun haqiqiy sharoit yaratadi, ayniqsa 3-5 va 7 da eng kam qarshilik yo'nalishlarida. -katta diametrli gaz quvuri perimetrining soat 9 dagi pozitsiyalari.
Astarni quvur liniyasiga yomon qo'llash.
Izolyatsiya qiluvchi qoplamaning yopishish sifati uning xizmat qilish muddatini belgilaydi.
Astarni tayyorlash yoki ifloslangan idishlarda saqlash paytida erituvchida bitumning etarli darajada aralashmasligi primerning qalinlashishiga olib keladi va shuning uchun u quvur liniyasiga notekis yoki qoralangan holda qo'llaniladi.
Marshrut sharoitida quvurlarning nam yuzasiga har xil turdagi astarlarni qo'llashda va shamolli ob-havo sharoitida primer qatlamida havo pufakchalari paydo bo'lishi mumkin, bu esa astarning metallga yopishishini kamaytiradi.
Agar primer quvurga etarlicha yoki notekis qo'llanilsa, tarpaulin qiyshaygan, u qattiq ifloslangan va eskirgan bo'lsa, primer qatlamida bo'shliqlar paydo bo'lishi mumkin.
Bundan tashqari, rulonli izolyatsion qoplamalarni qo'llash texnologiyasi sezilarli kamchilikka ega. Izolyatsiya ishlarini bajarayotganda, primerni quvurga qo'llash va polietilen lentani o'rash o'rtasidagi vaqt oralig'i primer tarkibidagi erituvchining bug'lanishi uchun etarli emas.
Past o'tkazuvchanlikdagi polietilen plyonka erituvchining bug'lanishiga to'sqinlik qiladi, uning ostida ko'plab shishlar paydo bo'lib, qoplama qatlamlari orasidagi yopishtiruvchi aloqani buzadi.
Umuman olganda, bu omillar izolyatsion qoplamaning sifatini sezilarli darajada pasaytiradi va uning ishlash muddatini qisqartirishga olib keladi.
1.3. Tuproqlarning korroziv tajovuzkorligi Izolyatsiya qiluvchi qoplama o'zining himoya xususiyatlarini yo'qotganda, korroziya va kuchlanish korroziyasining paydo bo'lishi va rivojlanishining asosiy sabablaridan biri tuproqning korroziy agressivligi hisoblanadi.
Tuproqdagi metallarning korroziyasiga bevosita yoki bilvosita koʻpgina omillar taʼsir qiladi: kimyoviy va mineralogik tarkibi, zarrachalar hajmining taqsimlanishi, namlik, havo oʻtkazuvchanligi, gaz miqdori, gʻovak eritmalarning kimyoviy tarkibi, atrof-muhitning pH va pH darajasi, organik moddalar miqdori, mikrobiologik tarkibi, tuproqlarning elektr o'tkazuvchanligi, harorat, muzlatilgan tuproq yoki erigan holat. Bu omillarning barchasi alohida va bir vaqtning o'zida ma'lum bir joyda harakat qilishi mumkin. Xuddi shu omil, boshqalar bilan turli kombinatsiyalarda, ba'zi hollarda metall korroziya tezligini tezlashtirishi va boshqa hollarda sekinlashtirishi mumkin. Binobarin, atrof-muhitning korroziv faolligini biron bir omilga qarab baholash mumkin emas.
Tuproqning agressivligini baholashning ko'plab usullari mavjud. Tuproqning agressivligini umumiy baholashda aniqlangan xarakterli parametrlar to'plami elektr qarshiligi kabi xarakteristikani o'z ichiga oladi (1.1-jadvalga qarang).
1.1-jadval - Tuproqlarning korroziyaga qarshi xossalari tuproqning Ohm dagi elektr qarshiligi bilan baholanadi.Tuproqning o'ziga xos xususiyatiga ko'ra, Ohm m, tuproq qarshiligi uning korroziy faolligining ko'rsatkichi emas, balki shiddatli bo'lgan hududlarni belgilash belgisi sifatida. korroziya paydo bo'lishi mumkin." Kam ohmik qarshilik faqat korroziya ehtimolini ko'rsatadi. Tuproqlarning yuqori ohmik qarshiligi faqat neytral va ishqoriy muhitdagi tuproqlarning zaif korroziv agressivligining belgisidir. Past pH bo'lgan kislotali tuproqlarda faol korroziya mumkin, ammo kislotali birikmalar ko'pincha ohmik qarshilikni kamaytirish uchun etarli emas. Tuproq korroziyasini o'rganishning yuqoridagi usullariga qo'shimcha sifatida mualliflar tuproq sho'rlanish darajasini aniq belgilaydigan suv ekstraktlarini kimyoviy tahlil qilishni taklif qilishadi.
Tuproqning korrozivligining eng muhim omillari uning tuzilishi (1.2-jadvalga qarang) va suv va havoni o'tkazish qobiliyati, namlik, pH va kislotalilik, oksidlanish-qaytarilish potentsiali (eH), tuproqda mavjud bo'lgan tuzlarning tarkibi va konsentratsiyasi. Bunda nafaqat anionlar (Cl-; SO 2; NO 3 va boshqalar), balki tuproqning himoya plyonkalari va elektr o'tkazuvchanligi hosil bo'lishiga hissa qo'shadigan kationlar ham muhim rol o'ynaydi.
Suyuq elektrolitlardan farqli o'laroq, tuproqlar mikroshkalada ham (tuproqlarning mikro tuzilishi) ham, makroshkalada ham (turli, fizik va kimyoviy xossalariga qarab turli xil litologik va 1.2-jadvalga ega bo'lgan jinslarning o'zgaruvchan linzalari va qatlamlari) geterogen tuzilishga ega. ). Tuproqdagi suyuqliklar va gazlarning harakatlanish qobiliyati cheklangan, bu metall yuzasiga kislorod etkazib berish mexanizmini murakkablashtiradi va korroziya jarayonining tezligiga ta'sir qiladi va kislorod, ma'lumki, metall korroziyasining asosiy stimulyatori hisoblanadi.
1.3-jadvalda pH va tarkibga qarab tuproqlarning korroziv faolligi to'g'risidagi ma'lumotlar keltirilgan kimyoviy elementlar.
"SeverNIPIgaz" kompaniyasi baxtsiz hodisalarni bog'lash bo'yicha tadqiqot olib bordi.1995-2004 yillardagi baxtsiz hodisalar haqidagi ma'lumotlar tahlil qilindi. (39 ta baxtsiz hodisa), tuproqning kimyoviy tarkibi va tuproq elektrolitlari o'rganildi. Agregatlangan tuproq turlari bo'yicha SCC bilan bog'liq baxtsiz hodisalarning taqsimlanishi 1.2-rasmda ko'rsatilgan.
1.3-jadval - pH va kimyoviy elementlarning tarkibiga qarab tuproqlarning korroziv faolligi 1.2-rasmdan ko'rinib turibdiki, baxtsiz hodisalarning aksariyati (61,5%) og'ir, o'tga chidamli tuproqli hududlarda, sezilarli darajada kamroq (30%) - yilda engilroq tuproqlar va faqat izolyatsiya qilingan baxtsiz hodisalar qum va botqoq tuproqlarda sodir bo'ladi. Shu sababli, SCC tufayli avariyalar sonini kamaytirish uchun tuproq tarkibini nazorat qilish kerak, bu yangi gaz quvuri tarmog'ini loyihalash bosqichida amalga oshirilishi mumkin. Bu, shuningdek, qurilish va rekonstruksiya qilish uchun joylarni tahlil qilish va tanlashda tuproqni o'rganish zarurligini ko'rsatadi.
1.2-rasm – 1995 – 2004 yillar uchun SCC tufayli sodir bo'lgan baxtsiz hodisalarning tuproq namligi bo'yicha taqsimlanishi muhim rol o'ynaydi. katta rol korroziya jarayonlari jarayonida. Kam namlikda tuproqning elektr qarshiligi yuqori bo'lib, bu oqayotgan korroziv oqim qiymatining pasayishiga olib keladi. Yuqori namlikda tuproqning elektr qarshiligi pasayadi, ammo kislorodning metall yuzasiga tarqalishi juda qiyinlashadi, buning natijasida korroziya jarayoni sekinlashadi. Maksimal korroziya 15-20%, 10-30% namlikda kuzatiladi, degan fikr bor.
1.4 Gaz quvurining tashqi yuzasida makro-korroziya elementlarining paydo bo'lishining sabablari.
1.4.1 Gaz quvurining tashqi yuzasida makrokorroziya elementlarini hosil qilish shartlari Gaz quvurining tashqi yuzasida metallning korroziv nobud bo'lishi, gaz quvurining katodik himoyasi mavjudligiga qaramay, izolyatsiyalovchi qoplama shikastlangan joylarda sodir bo'ladi. gaz quvuri. Ko'pincha bu hodisalar gaz quvurlarining boshlang'ich uchastkalarida (kompressor stansiyasidan 10-20 km. keyin), qo'pol erlarda, jarliklar, jarlar va davriy namlik bo'lgan joylarda kuzatiladi.
Ko'p sonli materiallarning tahlili va sintezi shuni ko'rsatadiki, korroziya jarayonlarining faollashuviga gaz quvurining issiqlik ta'siri ostida er osti suvlarining harakati ta'sir qiladi, bu kamida uchta omilning birgalikdagi ta'siri (yoki tasodifiyligi) bilan ortadi:
- gaz quvurlari haroratining impuls o'zgarishi;
- gaz quvurining izolyatsion qoplamasini buzish;
- quvur liniyasining katta diametri.
1. Dastlabki uchastka va oxirgi uchastka (marshrut bo'ylab gaz qazib olish yo'qligi yoki barqarorligi) o'rtasidagi tub farq shundaki, gaz haroratining tebranishlari yoki impulsli o'zgarishlari gaz quvurining dastlabki qismida eng ko'p seziladi. . Ushbu tebranishlar gazning notekis iste'moli tufayli ham, gaz quvuriga etkazib beriladigan gaz uchun havo sovutish tizimining nomukammalligi tufayli yuzaga keladi. Havoni sovutish moslamalaridan foydalanganda havo haroratining ob-havo o'zgarishi gaz haroratining xuddi shunday tebranishlarini keltirib chiqaradi va gaz quvurining boshlang'ich qismiga to'g'ridan-to'g'ri to'lqin o'tkazgich orqali uzatiladi (bu hodisa, ayniqsa, gazning dastlabki 20...30 km masofasida yaqqol namoyon bo'ladi). quvur liniyasi).
Ismagilov I.G.ning tajribalarida. Polyanskaya CS da havo sovutgich gazini o'chirish orqali sun'iy ravishda yaratilgan 5 0C harorat to'lqini amplitudasi 2 0C gacha pasaygan holda keyingi CS stansiyasi Moskovoga o'tganligi qayd etildi. Pompalanadigan mahsulotning inertsiyasi tufayli oqim tezligi bir oz pastroq bo'lgan neft quvurlarida bu hodisa kuzatilmaydi.
2. Agar izolyatsiyalovchi qoplama shikastlangan bo'lsa, quvur liniyasining tashqi yuzasida makrokorroziya elementlari hosil bo'ladi. Qoida tariqasida, bu atrof-muhit parametrlarining keskin o'zgarishi bo'lgan hududlarda sodir bo'ladi: tuproqlarning ohmik qarshiligi va korroziy muhit (1.3-rasm va 1.4-rasm).
1.3-rasm - Mikrokorroziya elementining modeli 3. "Katta diametrli" effekt. Issiq quvur liniyasining geometrik parametrlari shundayki, tuproqning harorati ham, namligi ham, shuning uchun boshqa xususiyatlar: tuproqning ohmik qarshiligi, tuproq elektrolitlarining xususiyatlari, qutblanish potentsiallari va boshqalar perimetri bo'ylab o'zgaradi.
Perimetr atrofidagi namlik to'liq to'yingangacha 0,3% dan 40% gacha o'zgarib turadi. Tuproq qarshiligi ...100 marta o'zgaradi.
1.4-rasm – Ibratli korroziya elementlari modeli Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, pompalanadigan gazning harorati karbonat eritmalarida quvur po'latining katod polarizatsiyasiga ta'sir qiladi. Maksimal anod oqimi potentsiallarining haroratga bog'liqligi chiziqli. Haroratning oshishi eritma oqimining oshishiga olib keladi va anodik oqimning potentsial diapazonini salbiy hududga o'tkazadi. Haroratning oshishi nafaqat elektrokimyoviy jarayonlar tezligining o'zgarishiga olib keladi, balki eritmaning pH qiymatlarini ham o'zgartiradi.
Karbonat eritmasining harorati oshishi bilan oksid hosil bo'lishi bilan bog'liq bo'lgan maksimal anodik oqimning potentsiali haroratning 10 ° C ga oshishi bilan siljiydi. salbiy qiymatlar potentsial 25 mV da.
Tuproqning heterojenligi, namligi va aeratsiyasining o'zgarishi, notekis siqilish, gleyk va boshqa ta'sirlar, shuningdek, metallning o'zida nuqsonlar tufayli ko'p miqdorda makrokorozif elementlar paydo bo'ladi. Bunday holda, ko'proq ijobiy potentsialga ega bo'lgan anodik joylar katodga nisbatan korroziyaga ko'proq moyil bo'ladi, bu esa gaz quvurining er elektrolitidagi migratsiya jarayonlariga impulsli termal ta'siri bilan osonlashadi.
Tuproqdagi harorat va namlikning tebranish jarayonlari umumiy korroziyani keltirib chiqaradi. Sirtda lokalizatsiya qilingan makrokorroziya elementlari SCC stsenariysi bo'yicha yoki chuqur korroziya o'choqlari sifatida rivojlanadi. Korroziya chuqurlari va yoriqlari paydo bo'lishiga olib keladigan elektrokimyoviy jarayonning umumiyligi ko'rsatilgan.
Bu muvozanatli bo'lmagan termodinamik jarayonlar bo'lib, ular yanada jadalroq va asosiy xususiyatlarning namoyon bo'lishining maksimal ta'siri bilan sodir bo'ladi. Tuproqqa impulsli harorat effekti deyarli sinxron ravishda qo'llanilganda, uning korrozivligini aniqlaydigan parametrlar o'zgaradi. Bu jarayon ostidagi gaz quvurining butun faoliyati davomida sodir bo'lgani uchun kuchli ta'sir dominant parametrlar, keyin makroelementning joylashuvi geometrik belgilarga nisbatan qat'iy aniqlangan bo'ladi.
Termokapillyar-plyonka harakati mexanizmi bilan izohlanishi mumkin bo'lgan tuproq namligining uzluksiz tebranish harakatida ko'rsatilganidek, gaz quvurining butun faoliyati davomida sodir bo'ladi.
Shunday qilib, gaz quvurining katodli himoyasi mavjud bo'lganda ham, katta diametrli gaz quvurining izolyatsion qoplamasi shikastlangan joylarda, quvur perimetri bo'ylab tuproq namligining notekis taqsimlanishi tufayli, makrokorozif elementlar muqarrar ravishda paydo bo'ladi. quvur metallining tuproq korroziyasi.
Bittasi muhim shartlar korroziya jarayonlarining paydo bo'lishi - tuproq elektrolitida dissotsilangan ionlarning mavjudligi.
Muvozanatsiz jarayonlarning paydo bo'lishini belgilovchi ilgari hisobga olinmagan omil gazning quvur devoriga impulsli harorat ta'siri va quvur liniyasiga ulashgan tuproq namligining impulsli o'zgarishidir.
1.4.2 Quvurga ulashgan tuproqning elektr qarshiligining o'zgarishi, korroziy tuproq qatlamidagi namlikning harakati bilan, nuqsonning diskret o'sishini ta'minlaydi. Ko'rsatilgandek, bu jarayonga gaz quvurining er elektrolitidagi migratsiya jarayonlariga impulsli issiqlik ta'siri yordam beradi.
Urengoy gaz quvurlari koridorining Polyana - Moskovo uchastkasidagi uchastkasi sharoitlari uchun issiqlik o'tkazuvchanligining teskari masalasini hal qilish natijasida tuproq namligini Vt quvur liniyasi perimetri bo'ylab vaqt ichida taqsimlash sxemasi aniqlandi.
Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, haroratning impulsli ko'tarilishi bilan namlik quvurdan chiqib ketadi va keyinchalik quvur liniyasi devori haroratining pasayishi bilan qo'shni faol tuproq qatlamining namligi ortadi.
Namlik quvur kesimining perimetri bo'ylab ham o'zgaradi (1.5-rasm). Ko'pincha, eng yuqori namlik quvurning pastki generatrix bo'ylab soat 6 holatida kuzatiladi. Namlikning eng katta tebranishlari migratsiya jarayonlari eng aniq bo'lgan quvurning yon yuzalarida qayd etiladi.
Ushbu ishlarni davom ettirishda (arizachi ishtirokida) tadqiqotlar olib borildi va quvur liniyasi atrofidagi korroziy tuproq qatlamining elektr qarshiligi aniqlandi va elektr sxemalari tuzildi.
DN 1400 gaz quvurining perimetri bo'ylab tuproqning elektr qarshiligi. Ular Urengoy koridorining PolyanaMoskovo gaz quvuri uchastkasida sanoat tajribasi natijalariga ko'ra turli vaqtlarda qurilgan, bu esa ish haroratida 30 ga teng ekanligini ko'rsatdi. ...40 °C quvur ostidagi tuproq har doim nam bo'lib qoladi, vaqt esa quvurning yuqori qismidan yuqori bo'lgani kabi, tuproq namligi sezilarli darajada kamayadi.
03.24.00, 04.10.00, 04.21.00 - kvazstatsionar rejim 04.7.00 - bitta kompressor sexini yopib qo'ygandan keyin 1.5-rasm - Sanoat eksperimenti natijalariga ko'ra gaz quvuri sxemasida namlik W va tuproq qarshiligini qayta taqsimlash.
1.4-jadval – Quvurning perimetri bo‘ylab namlik va tuproq qarshiligining o‘zgarishi Sana tr, g tv, g Q, Vt/m.g. Tuproq qatlamining quvur liniyasi bilan aloqa qiladigan namligining o‘zgarishlar diapazoni to‘liq to‘yinganlikdan deyarli suvsizlanishgacha o‘zgaradi. , 1.4-jadvalga qarang.
Taqdim etilgan 1.5-rasmda umumiy korroziya va SCC nuqsonlarining paydo bo'lishi uchun eng qulay sharoitlar quvurning pastki choragida soat 5...7 pozitsiyalarida sodir bo'lishini ko'rsatadi, bu erda el minimal va W maksimal, rejim o'zgarish pulsatsiyalanuvchi, shamollatish ahamiyatsiz.
Quvurning konturi bo'ylab tuproq qarshiligining diagrammasini qurishda tuproq qarshiligining namlikka bog'liqligi grafigi ishlatilgan (1.6-rasm).
Qish mavsumida gaz quvurining 25...30 °C va undan yuqori haroratda saqlanadigan boshlang'ich qismida qor erishi va quvur ustida uzoq vaqt davomida suv bosgan tuproq zonasi saqlanib qolishi ko'rsatilgan. qayta zaryadlashni ta'minlaydi, shuningdek, tuproqning korroziy faolligini oshiradi.
Termal impulsning harakat qilish yoki o'tish vaqti tebranishlar bilan o'lchanadi). Bu vaqt mikro tenglashtiruvchi oqimlarning qisqa vaqt ichida o'tishi uchun etarli. 1420 mm diametrli gaz quvuri uchun sanoat sharoitida olingan 1.5, 1.6-rasmlar va 1.4-jadvalda ko'rsatilgan ma'lumotlar quvurning perimetri bo'ylab namlikning o'zgarishi tufayli tuproqlarning mahalliy korroziya faolligi o'zgarishini ko'rsatadi. ohmik qarshilikka bog'liq, 1.5-jadvalga qarang.
Jadval - 1.5 Tuproqlarning uglerodli po'latga nisbatan korroziv faolligi ularning elektr qarshiligiga qarab Qarshilik, Ohm.m 1.6-rasm - Loy tuproqning elektr qarshiligining namlikka bog'liqligi 1850 km dagi 2-sonli o'lchov nuqtasi ma'lumotlari asosida uchastkalar chizilgan. Urengoy - Novopskov gaz quvuri yo'nalishi bo'lib, u juda quruq joyda, jarlikning eng yuqori nuqtasida joylashgan. Ushbu uchastkada quvur liniyasining izolyatsiyasi qoniqarli holatda edi.
Namlikning o'zgarishi sezilarli bo'lgan jar va jarlarda bu ta'sirlar yanada aniqroq bo'lishi kerak. Ushbu rasm trubaning perimetri atrofida bir hil tuproq holatiga xosdir. Heterojen bo'lakli to'ldirish tuproqlari bilan komponentlarning ohmik qarshiligi juda katta farq qiladi. 1.7-rasmda turli tuproqlar qarshiligining namlikka bog'liqligi grafiklari keltirilgan.
Shuning uchun, tuproqlarni o'zgartirganda, elektr qarshilik diagrammasida bo'shliqlar paydo bo'ladi va makro-korroziya elementlari aniq belgilanadi.
Shunday qilib, mikroelement haroratining o'zgarishi namlik potentsiallari va elektr qarshiligining o'zgarishiga olib keladi. Ushbu hodisalar katodik himoyani o'rnatish rejimini o'zgartirganda yuzaga keladigan hodisalarga o'xshaydi. Potensial siljish yoki "o'lik" nuqta orqali o'tish katodik himoyani o'chirishga teng va mikro tenglashtirish oqimlarini keltirib chiqaradi.
Impulsli harorat sharoitida korroziya jarayonlarining rivojlanishi quvur metallining eroziyasiga yoki korroziyali yorilishiga olib keladi.
Tuproq elektrolitidagi ionlarning harakatiga qarshilik quvurning perimetri bo'ylab o'zgaruvchan bo'lgan vaziyat yaratiladi. Ko'rib chiqilayotgan qism quvur yuzasida qanchalik baland bo'lsa, anodik reaktsiya shunchalik sekinroq sodir bo'ladi, chunki qo'shni tuproqning namligi pasayadi, ohmik qarshilik kuchayadi va anod qismidan ijobiy metall ionlarini olib tashlash qiyinlashadi. . Soat 5 ga to'g'ri keladigan quvur liniyasi pallasida pasayish yoki yaqinlashish bilan anodik reaktsiya tezligi oshadi.
Soat 6 holatida tuproq siqiladi, ko'pincha gleykatsiya mavjud, kislorodning quvur liniyasiga kirishi qiyin, buning natijasida elektron qo'shilishi reaktsiyasi 1.7-rasm - Tuproqlar qarshiligining ularning namligiga bog'liqligi:
1 - botqoq; 2 - qumli; 3 - loyli.
(vodorod yoki kislorod depolarizatsiyasi) sekinroq tezlikda sodir bo'ladi. Kislorodga kirish qiyin bo'lgan hududda korroziya elementining potentsiali kamroq ijobiydir va maydonning o'zi anod bo'ladi.
Bunday sharoitda korroziya jarayoni katod nazorati bilan sodir bo'ladi, bu eng zich, nam tuproqlar (jarliklar, nurlar) uchun xosdir.
Bu erda biz mikro-tenglashtirish va tenglashtirish oqimlarining tabiati bir xil deb taxmin qilishimiz mumkin. Ammo mikro tenglashtiruvchi oqimlar tez o'tadi va past inertsiyaga ega va shuning uchun ko'proq halokatli.
Tuproq kapillyar-g'ovak tanadir. Izotermik rejimda tuproqdagi namlikning harakati elektroosmoz va gidromexanik filtratsiya ta'sirida sodir bo'ladi. Muhim anodik oqim oqganda, anoddan katodga namlikning elektroosmotik olib tashlanishi sodir bo'ladi. Muayyan sharoitlarda elektroosmotik va gidromexanik filtrlash o'rtasida muvozanat paydo bo'lishi mumkin.
Tuproq namligining (elektrolitlar) izotermik bo'lmagan hududlarda, ayniqsa statsionar bo'lmagan rejimlarda harakatlanish jarayonlari ancha murakkab. Bu erda, quvur yaqinida, harorat gradienti mavjud bo'lganda, termokapillyar yoki termokapillyar plyonka harakati sodir bo'ladi. Suv (elektrolit) harakatining yo'nalishi amalda issiqlik oqimining yo'nalishiga to'g'ri keladi va asosan quvurdan radiusli yo'nalishda kuzatiladi. 30...40 °C darajali haroratdagi konvektiv oqimlar ahamiyatsiz, ammo ularni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi, chunki ular quvur konturi bo'ylab namlikning taqsimlanishiga va shuning uchun galvanik juftlarni shakllantirish shartlariga ta'sir qiladi.
Impulsli harorat effektlari bilan harorat gradyanlari o'zgaradi, bu esa migratsiya oqimlarining qayta taqsimlanishiga olib keladi. Tuproq korroziyasi sodir bo'lgan zonada namlik harakati quyidagi kuchlar ta'sirida tebranish rejimida sodir bo'ladi:
- termomotor, - kapillyar, - elektroosmotik, - filtratsiya, - konvektiv va boshqalar.
Filtrlash bo'lmasa, soat 6 da "turg'unlik zonasi" hosil bo'ladi.
Qoida tariqasida, bu minimal gradyanlar maydoni bo'lib, undan namlikni evakuatsiya qilish qiyin. Pastki generatrix ostida olingan tuproq, soat 6 dan boshlab, gleyning xarakterli belgilariga ega, bu kislorodga kirishsiz korroziya jarayonlarining past faolligini ko'rsatadi.
Shunday qilib, sabab-ta'sir munosabatlari gaz quvuri atrofidagi potentsial maydon nafaqat quvur uzunligi bo'ylab, balki ko'ndalang kesim bo'ylab va vaqt bo'yicha ham o'zgaruvchan polarizatsiya potentsialini tashkil etishini belgilaydi.
An'anaviy karbonat nazariyasi nuqtai nazaridan, quvur liniyasi bo'ylab polarizatsiya potentsialini aniq nazorat qilish orqali korroziya jarayonining oldini olish mumkin, deb ishoniladi, bu etarli emas. Potensial quvur kesimida doimiy bo'lishi kerak. Ammo amalda bunday choralarni amalga oshirish qiyin.
1.5 Harorat va harorat o'zgarishining gaz quvurining korroziya holatiga ta'siri Harorat sharoitlari magistral gaz quvurlari tizimining ishlashi paytida sezilarli darajada o'zgaradi. Yillik foydalanish davrida yotqizish chuqurligidagi tuproq harorati H = quvur o'qining 1,72 m (DN 1400) buzilmagan holda. termal holat Boshqirdiston gaz quvuri trassasi hududida u +0,6…+14,4°C atrofida o'zgarib turadi. Yil davomida havo harorati ayniqsa kuchli o'zgaradi:
- oylik o'rtacha -14,6…= +19,3 °C dan;
- mutlaq maksimal +38 ° C;
- mutlaq minimal - 44 oS.
Havo harorati bilan deyarli sinxron ravishda, havo sovutish moslamalaridan (ACU) o'tgandan keyin gazning harorati ham o'zgaradi. Uzoq muddatli kuzatuvlarga ko'ra, texnologik sabablarga ko'ra va dispetcherlik xizmati tomonidan qayd etilgan apparatdan keyin gaz haroratining o'zgarishi +23...+39 °C oralig'ida o'zgarib turadi.
nafaqat gaz quvuri va tuproq o'rtasidagi issiqlik almashinuvining tabiatini belgilaydi. Haroratning o'zgarishi tuproqdagi namlikning qayta taqsimlanishiga olib keladi va quvur po'latlarining korroziya jarayonlariga ta'sir qiladi.
Korroziya jarayonlarining faolligi haroratga emas, balki uning tebranishlariga bevosita bog'liq deb taxmin qilish uchun barcha asoslar mavjud, chunki termodinamik jarayonlarning notekisligi korroziya jarayonlarini faollashtiradigan sabablardan biridir.
Tez sodir bo'ladigan yuqori bosim yoki tebranish ta'sirida quvur liniyasining mo'rt vayron bo'lishidan farqli o'laroq, korroziyani buzuvchi jarayonlar inertialdir. Ular nafaqat elektrokimyoviy yoki boshqa reaktsiyalar bilan bog'liq, balki issiqlik va massa almashinuvi va tuproq elektrolitlarining harakati bilan ham aniqlanadi. Shuning uchun, bir necha kun (yoki soatlar) davomida cho'zilgan faol muhit haroratining o'zgarishini korroziv mikro- yoki makro-element uchun impuls deb hisoblash mumkin.
SCC tufayli gaz quvurlarini yo'q qilish, qoida tariqasida, gaz quvurlari yo'nalishining dastlabki uchastkalarida, kompressor stantsiyasining orqasida, potentsial xavfli quvurlar harakati bilan sodir bo'ladi, ya'ni. gaz harorati va uning tebranishlari maksimal bo'lgan joyda. Kompaniyaning Polyana-Moskovo uchastkasidagi Urengoy - Petrovsk va Urengoy - Novopskov gaz quvurlari sharoitlari uchun ular asosan vaqtinchalik suv oqimlari bo'lgan jarliklar va jarliklar orqali o'tishdir. Haroratning sezilarli o'zgarishi ta'sirida, ayniqsa quvur liniyasi o'qining holati dizaynga mos kelmasa va trubaning erga etarli darajada yopishmasligi, quvurlar harakati sodir bo'ladi.
Quvurlarning takroriy harakati izolyatsion qoplamaning yaxlitligini buzishga olib keladi va er osti suvlarining quvur metalliga kirishiga imkon beradi. Shunday qilib, o'zgaruvchan harorat ta'siri natijasida korroziya jarayonlarining rivojlanishi uchun sharoitlar yaratiladi.
Shunday qilib, ilgari o'tkazilgan tadqiqotlarga asoslanib, quvur devorining haroratining o'zgarishi uning atrofidagi tuproqning namligi va elektr qarshiligining o'zgarishiga olib keladi, deb aytish mumkin. Biroq, ilmiy-texnik adabiyotlarda bu jarayonlarning miqdoriy parametrlari haqida ma'lumotlar yo'q.
1.6 Quvur ichidagi asboblar yordamida gaz quvurlarini diagnostikasi.
Gaz quvurlarida diagnostika ishlari tizimida diagnostika tekshiruvining eng samarali va informatsion usuli bo'lgan in-line diagnostikasi asosiy rol o'ynaydi. "Gazprom Transgaz Ufa" MChJda hozirda gaz quvurlarining chiziqli qismining texnik holatini diagnostika qilish NPO Spetsneftegaz tomonidan amalga oshirilmoqda, uning arsenalida nominal diametri 500 - 1400 mm bo'lgan gaz quvurlarini tekshirish uchun uskunalar - DMTP kompleksi mavjud. (5 ta snaryad), unga quyidagilar kiradi:
- tozalash snaryadlari (CO);
- magnit tozalash (MOP);
- elektron profiler (PRT);
transvers (DMTP) magnitlanishi.
VTD dan foydalanish nuqsonlarning eng xavfli toifasini - kuchlanish - korroziyali yoriqlarni (SCC), devor qalinligining 20% yoki undan ko'p chuqurligini aniqlash imkonini beradi. Yuqori bosimli klapanlarni diagnostik tekshirish katta diametrli gaz quvurlari uchun alohida ahamiyatga ega, bu erda SCC nuqsonlarining paydo bo'lishi va rivojlanishi ehtimoli yuqori.
Barcha aniqlangan nuqsonlar orasida eng katta raqam umumiy korroziya, bo'shliq, chuqur, bo'ylama yiv, bo'ylama yoriq, bo'ylama yoriq zonasi, ko'ndalang truba, ko'ndalang yoriq, mexanik shikastlanish va boshqalar kabi metallni yo'qotish nuqsonlariga tushadi.
95% ehtimollik bilan nuqson detektori uch o'lchovli koordinatalarda (uzunlik x kenglik x chuqurlik) quvur devorining qalinligi "t" ga nisbatan aniqlanadi va quyidagi parametrlarga ega:
- chuqurlik korroziyasi 0,5t x 0,5t x 0,2t;
- uzunlamasına yoriqlar 3t x 0,1t x 0,2t;
- ko'ndalang yoriqlar 0t x 3t x 0,2t;
- uzunlamasına oluklar 3t x 1t x 0,1t;
- ko'ndalang oluklar 1t x 3t x 0,1t.
Aniqlangan nuqsonlarning xavfini baholash WRD 39 korroziya nuqsonlari bo'lgan magistral gaz quvurlari holatini miqdoriy baholash bo'yicha uslubiy tavsiyalarga muvofiq amalga oshirilishi mumkin, ularning xavflilik darajasi va qoldiq manbasini aniqlash, Gazprom OAJ, .
Korroziya tipidagi nuqsonlar uchun xavfni baholashning quyidagi parametrlari aniqlanadi:
- gaz quvuridagi xavfsiz bosim darajasi;
- nuqsonli quvur liniyasining xavfsiz ishlashi uchun resurs.
imkoniyatlar. VTD snaryadlarini o'tkazish quvurlar devori nuqsonlarining miqdoriy parametrlarini ishonchli aniqlash imkonini beradi; takroriy o'tishlar ularning rivojlanish dinamikasini aniqlashga imkon beradi, bu esa korroziya nuqsonlarining rivojlanishini taxmin qilish imkonini beradi.
1.7 Korroziya jarayonlarini bashorat qilish uchun modellar.
Ushbu jarayonni modellashtirishga urinishlar bo'ldi. Jarayonning chiziqli modeliga ko'ra M. Faradayga tegishli bo'lib, quyidagi shaklga ega:
bu yerda: A-const (doimiy qiymat);
Tadqiqotchilarning katta guruhi hokimiyat qonuni modelini ilgari surdilar:
bunda: A=13, a=0,25; 0,5; 1.0.. 1.6-jadvalda metallarning elektrokimyoviy korroziyasining kinetikasini ilgari o'tkazilgan tadqiqotlar natijalari umumlashtirilgan - tasnifi matematik modellar funktsiyalarning umumiy shakliga ko'ra. Jami 26 ta model berilgan, ular orasida: chiziqli; tinchlantiruvchi; eksponentsial; logarifmik;
giperbolik; tabiiy logarifmlar; qatorlar; integral; sinusoidal;
birlashtirilgan va boshqalar.
Quyidagi qiyosiy mezonlar ko'rib chiqildi: metall massasining yo'qolishi, namuna devorining yupqalashishi, bo'shliq chuqurligi, korroziya maydoni, korroziya jarayonining tezlashishi (sekinlashishi) va boshqalar.
Korroziya jarayonlariga ko'plab omillar ta'sir ko'rsatadi, ular quyidagilarga bog'liq:
- doimiy tezlikda rivojlanish;
- tezlashtirish yoki sekinlashtirish;
- rivojlanishda to'xtang.
Keling, korroziya nuqsonlari chuqurligining koordinatalarida taqdim etilgan kinetik egri chiziqni ko'rib chiqaylik - vaqt (1.8-rasm).
Egri chiziqning 0-1 qismi t1 davrida ushbu metalning agressiv muhitda (elektrolitlar) yo'q qilinishi amalda kuzatilmasligini aniqlashga imkon beradi.
Egri chiziqning 1-2 bo'limi metallni intensiv yo'q qilish t = t2 - t1 oralig'ida boshlanishini ko'rsatadi. Boshqacha qilib aytganda, metall korroziyasining eng intensiv o'tkinchi jarayoni sodir bo'ladi, bu metallning maksimal mumkin bo'lgan (bu alohida holatda) yo'qolishi, shuningdek elektrolizning maksimal tezligi va tezlashishi bilan tavsiflanadi.
2-band, ega maxsus xususiyatlar, mohiyatan kinetik korroziya egri chizig'ining burilish nuqtasidir. 2-nuqtada korroziya tezligi barqarorlashadi, korroziya tezligining hosilasi nolga teng bo'ladi v2=dk2/dt=0, chunki. nazariy jihatdan bu nuqtada korroziya bo'shlig'ining chuqurligi doimiy qiymat k2= const. Egri chiziqning 2-3 kesimi t = t3 - t2 vaqt ichida o'tkinchi korroziya jarayoni so'na boshlaydi, degan xulosaga kelishimizga imkon beradi. 3-4 oralig'ida susaytirish jarayoni davom etadi; 4-egri chiziqdan tashqari, korroziya o'z rivojlanishida yangi impuls bu mexanizmni ishga tushirguncha to'xtaydi.
Tahlil shuni ko'rsatadiki, elektrokimyoviy korroziya jarayonining tabiiy jarayoni davomida metallning passivatsiyasi sodir bo'ladi, bu esa metallning korroziv yo'q qilinishini amalda to'xtatadi.
Magistral gaz quvurining korroziyaga uchragan qismlarida impulsli harorat ta'siri natijasida (gaz harorati o'zgarganda) o'zgaruvchan pasivatsiya va korroziya jarayonlarining faollashuvi sodir bo'ladi.
Shuning uchun ko'rib chiqilgan modellarning hech biri magistral gaz quvurlarida korroziya tezligini taxmin qilish uchun ishlatilmaydi.
Odatda korroziya jarayonlarining rivojlanishini bashorat qilishda asosiy muammo bo'lgan ma'lumot etishmasligi bo'lsa, 1.6-jadval - Funktsiyalarning umumiy turiga ko'ra metallarning elektrokimyoviy korroziya kinetikasining matematik modellarini tasniflash ( metall yoki bo'shliq chuqurligining massa yo'qolishi, korroziya jarayonining tezligi va tezlashishi).
I. Denison, E. Martin, G.
Torns, E. Velner, V. Jonson, I. Upham, E. Mohr, A. Bikkaris F. Champion, P. Aziz, J.
L.Ya. Tsikerman y= y0 y0, A1=t1/(t1-t2) Yu.V. Demin 12 G.K.Shrayber, L.S.Saakiyan, y= a0+ a1x1+a2x2+…+a7x7 a1, a2,…..a7 x1, x2,…x7 y=f(x1, 14 L.Ya. Tsikerman, Ya.P.Shturman, A.V.Turkovskaya, Yu.M.Juk I.V.Gorman I.V.Gorman, G.B.Klark, L.A.Shuvaxina, V.V.
Agafonov, N.P. Zhuravlev 1.8-rasm - Jarayonning fizik ko'rinishlariga asoslangan korroziya faolligi kinetik egri chizig'i grafigi (1.9-rasm) va maksimal va o'rtacha nuqsonlarning ishlashidan foydalangan holda. Ammo bu korroziya nuqsonlarining miqdoriy o'sish dinamikasini oldindan aytishga imkon bermaydi.
Taqdim etilgan modellar ma'lum sharoitlarda, kimyoviy muhitda, haroratda, turli darajadagi po'latlar, bosim va boshqalarda korroziya jarayonlarini tavsiflaydi. Gaz quvurlariga o'xshash sharoitlarda ishlaydigan va in-line diagnostikasi asosida natijalarni qayd qiluvchi, izolyatsiyalovchi qoplamali o'xshash tizimlarning (magistral quvurlar) korroziya jarayonlarini tavsiflovchi modellar alohida qiziqish uyg'otadi. Masalan, izolyatsion qoplamaning diametri va turidan qat'i nazar, magistral neft quvurlarida omil tahlilini o'tkazish metodologiyasida mualliflar quyidagi modelni taklif qilishadi:
bu erda L - korroziya jarayonining zaiflashuv koeffitsienti;
H – korroziya shikastlanishining chuqurligi, mm;
Yuqoridagi 1.6 formuladan ko'rinib turibdiki, mualliflar quvur liniyasini ishlatishning boshida korroziya eng intensiv o'sishga ega bo'lib, keyin passivatsiya tufayli susayadigan xarakterga ega degan bayonotni qabul qildilar. (1.6) formulani chiqarish va asoslash ishda keltirilgan.
quvurining ishlashi ancha bahsli, chunki Yangi izolyatsiya qoplamasi izolyatsiyani qarigan va himoya xususiyatlarini yo'qotgan vaqtga qaraganda ancha ishonchli himoyani ta'minlaydi.
Tadqiqotlarning ko'pligiga qaramay, korroziya jarayonlarini bashorat qilish uchun taklif qilingan modellarning hech biri haroratning korroziya tezligiga ta'sirini to'liq hisobga olishga imkon bermaydi, chunki ish paytida uning impuls o'zgarishini hisobga olmang.
Ushbu bayonot tadqiqot maqsadini shakllantirishga imkon beradi:
gaz quvurining beqaror harorat rejimi gaz quvurining tashqi yuzasida korroziya jarayonlarini faollashtirishning asosiy sababi ekanligini eksperimental tarzda isbotlash.
1. Gaz haroratining gaz quvurining korroziya holatiga ta'sirini aniqlash uchun adabiy manbalar tahlili o'tkazildi:
1.1. Quvurlarni tashishda korroziya jarayonlarining xususiyatlari ko'rib chiqiladi;
1.2.Izolyatsion qoplama o'zining himoya xususiyatlarini yo'qotganda tuproqning korroziya faolligining roli aniqlandi.
1.3. Quvurlar nosozligini baholash uchun in-line kamchiliklarni aniqlashning texnik imkoniyatlari o'rganildi.
1.4. Korroziya jarayonlarini bashorat qilish uchun boshqa tadqiqotchilarning modellari ko'rib chiqiladi.
2. Quvurning tashqi yuzasida makrokorroziya elementlarining paydo bo'lish sabablari o'rganildi.
3. Korroziv tuproq qatlamida namlik harakat qilganda, quvur liniyasiga tutashgan tuproqning elektr qarshiligi o'zgarishi isbotlangan.
2. NAMLIKNING PULSE TA'SIRINI BAHOLASH VA
Tuproqlarning korroziv faolligidagi haroratlar,
GAZ QUVUR QUVIRINI QUVROVLASH
2.1. Jismoniy modellashtirish va nazorat parametrlarini tanlash Tuproqning davriy namlanishi korroziya jarayonlarini tezlashtirishi magistral gaz quvurlarini ishlatish amaliyotidan dalolat beradi.Ushbu hodisani o'rganib, Ismagilov I.G. katta diametrli gaz quvuri tuproqqa impulsli harorat ta'siriga ega bo'lgan va korroziv faol tuproq qatlamida namlikning tebranish harakatlarini keltirib chiqaradigan kuchli issiqlik manbai ekanligini isbotladi.
Biroq, uning impulsli harorat ta'siri quvur liniyasiga ulashgan tuproq qatlamining korroziya faolligini oshiradi, degan taxmini eksperimental tasdiqlashni talab qiladi.
Shuning uchun tadqiqotning maqsadi - impulsli harorat ta'siri ostida tuproqlarning korroziya faolligini o'rganish va baholash uchun tajriba o'rnatish.
Korroziya jarayonlarini o'rganish muammolari odatda eksperimental tarzda hal qilinadi. Korroziya ta'sirini baholashning turli usullari, shu jumladan tezlashtirilgan korroziya sinovlari mavjud.
Shunday qilib, gaz quvurining jarlikdan o'tuvchi qismiga xos bo'lgan, uning tubidan oqim oqib o'tadigan atrofdagi tuproq bilan issiqlik va massa almashinuvi sharoitlarini simulyatsiya qilish va uning korroziv faolligini aniqlash kerak. harorat va namlikning impulsli ta'siri ostida tuproq o'zgaradi.
Har bir omilning ta'sirini (impulsning harorati va namligi) laboratoriya sharoitida korroziya jarayonining parametrlari mahkamlangan va yuqori aniqlik bilan boshqariladigan sharoitlarda eng aniq o'rganish mumkin.
Kvazistatsionar issiqlik almashinuvi paytida gaz quvurining impulsli harorat rejimi Boshqirdiston va shunga o'xshash viloyatlar hududidan o'tadigan gaz quvurlari uchun modellashtirilgan. O'xshashlik nazariyasiga ko'ra, issiqlik uzatish jarayonini tavsiflovchi o'xshashlik raqamlari teng bo'lsa, geometrik o'xshashlikka bog'liq bo'lsa, issiqlik uzatish jarayonlarini o'xshash deb hisoblash mumkin.
Tajribada foydalanilgan tuproq Urengoy - Petrovsk gaz quvuri trassasidan, Polyana - Moskovo uchastkasidan, gaz quvurining perimetri bo'ylab soat 3, 12 va soat pozitsiyalaridan olingan. Laboratoriya tadqiqotlarida foydalaniladigan tuproqning termofizik xususiyatlari in situ bilan bir xil, chunki
ishlayotgan gaz quvurining korroziy qismidan tuproq namunalari olindi. Bir xil tuproqlar uchun tabiat va model uchun Lykov raqamlari Lu va Kovner Kv tengligi avtomatik ravishda bajarildi:
Agar harorat bosimlarining tengligi, tuproqlarning bir xilligi va namlikning bir xil darajasi kuzatilgan bo'lsa, Kossovich Ko va Postnov raqamlarining Pn tengligi bajarildi.
Shunday qilib, issiqlik va massa uzatish shartlarini modellashtirish vazifasi, bu holda, haqiqiy va model uchun Furye raqamlari Fo va Kirpichev Ki tengligini ta'minlaydigan o'rnatish parametrlarini shunday tanlashga qisqartirildi.
diametri 1,42 m bo'lgan, teng issiqlik tarqalish koeffitsientlari a = a bo'lgan quvur liniyasining ishlashi (2.5) ga asoslanib, biz model uchun olamiz:
(2.7) Shunday qilib, 20 mm diametrli sinov trubkasi bilan o'rnatishdagi yillik davr 1,7 soat ichida "o'tishi" kerak.
Issiqlik uzatish shartlari Kirpichev mezoni bo'yicha modellashtirildi, taxminan, (2.9) ga muvofiq issiqlik oqimini hisobga olgan holda, gaz quvurining chuqurligida quvur o'qiga N0 = 1,7 m va N0/Rtr = 2, (nisbiy chuqurlik). Polyana-Moskovo uchastkasidagi gaz quvuri), tenglik (2.6) asosida biz model uchun olamiz:
"Oqim" ni modellashtirish uchun real dunyo va model uchun Reynolds raqamlarining tengligini ta'minlash kerak:
Suyuqlik bir xil bo'lganligi sababli, suv (2.12) asosida va geometrik o'xshashlikni hisobga olgan holda, biz tenglikni olamiz:
(2.13) ni hisobga olgan holda tegishli hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, ushbu o'rnatishdagi oqimni taqlid qiluvchi suv ta'minoti tomchilab bo'lishi kerak.
Tajriba davomida quvur devorining haroratini uning haqiqiy o'zgarishi 30...40°S chegarasida o'zgartirish va uni impuls rejimini saqlab turish orqali tartibga solish zarurligi sababli, po'latning tashqi yuzasi harorati ttr. tube - namuna St. nazorat parametri sifatida tanlangan. 3.
Impulsli harorat ta'sirida tuproqning nisbiy korrozivligini aniqlash uchun barqaror harorat ta'siriga nisbatan tezlashtirilgan sinov usuli tanlandi, uning asosida tuproqning korrozivligi po'lat namunalarining vazn yo'qotishi bilan aniqlanadi.
2.2. Tajriba qurilmasining qisqacha tavsifi Diagrammasi 2.1-rasmda ko'rsatilgan uchuvchi qurilma o'lchamlari 90x80x128 mm bo'lgan tunuka quti 1 dan iborat. Maxsus tayyorlangan tuproq 11 qutiga H balandlikda quyiladi, tuproq hajmi quyidagilarga teng bo'lishi sharti bilan hisoblanadi.
Tuproqqa po'lat quvur qo'yiladi, 0,001 g aniqlikda analitik tarozida oldindan tortiladi.Po'lat quvurlarning parametrlari:
Quvurlarning diametri, uzunligi, og'irligi va sirt maydoni 2.1-jadvalda keltirilgan.
2.1-rasm – Tuproqlarning korroziya faolligiga impulsli harorat ta’sirini o‘rganish uchun eksperimental qurilma diagrammasi 2.1-jadval – Po‘lat quvurlar parametrlari – namunalar, Art. 3.
No. Diametri, uzunligi, yuzasi, vazni, Eslatma Naycha rezina tiqinlar yordamida qalay qutidan ajratilgan.
Dastlab magistral gaz quvuri bilan aloqada bo'lgan tuproq namunalari quyidagicha tayyorlangan.
Har bir namuna pechda quritilgan. Tuproq namunalarida organik birikmalar va, ehtimol, sulfatni kamaytiradigan bakteriyalar bo'lganligi sababli, quritish harorati 70 ° C dan oshmadi. Quruq tuproq ezilgan va 1 mm teshiklari bo'lgan elakdan o'tkazilgan. Shu tarzda tayyorlangan tuproq namunasi trubka o'rnatilgan qutiga quyiladi va W = 20 ... 25% namlik darajasigacha namlanadi, bu gaz quvurlari trassasi hududlarida tabiiy tuproq namligiga mos keladi. Biz foydalangan tajribalarda musluk suvi tabiiy harorat bilan.
Korroziya jarayonining tezlashishiga salbiy qutbni korpusga, 6 V doimiy tok manbaining musbat qutbini esa metall namunasiga ulash orqali erishildi.
Impulsli harorat rejimi namuna trubkasi ichiga o'rnatilgan issiqlik-elektr isitgichni (TEH) vaqti-vaqti bilan yoqish va o'chirish orqali yaratilgan. Tsiklning davomiyligi eksperimental ravishda aniqlandi. Masalan, 1-tajriba shartlari uchun haroratni nazorat qilishda sikl davomiyligi c = 22 min (isitish vaqti n = 7 min; sovutish vaqti o = 15 min) ga teng ekanligi aniqlandi. Haroratni nazorat qilish namunaning sirtini buzmasdan, trubaning yuqori generatrixiga o'rnatilgan sovuq termojuft yordamida amalga oshirildi.
Tajriba davomida quvur o'qi darajasida voronka orqali erga tomchilab suv etkazib berildi. Ko'ndalang drenajlarga xos bo'lgan to'siq effekti yaratildi. Suv qutining yon devoridagi teshilgan teshiklar orqali to'kilgan (bir xil darajada joylashgan 5 nosimmetrik teshik).
Tajriba boshlanganidan 24 soat o'tgach, joriy o'chirilgandan so'ng, namuna suratga olindi va quruq mato va kauchuk silgi bilan korroziya mahsulotlaridan yaxshilab tozalandi. Keyin distillangan suv bilan yuviladi, quritiladi va analitik tarozida 0,001 g aniqlikda tortiladi.
impulsli harorat ta'sirida tuproq faolligi Majburiy shart Korroziyaga qarshi sinov - bu jarayonni nazorat qilish bosqichini tezlashtirish. Neytral elektrolitlarda korroziya jarayoni kislorod depolarizatsiyasi tezligi bilan cheklanadi, shuning uchun korroziya jarayonini tezlashtirish uchun katodik jarayon tezligini oshirish kerak.
Namunalarni sinovdan o'tkazish namlikning davriy o'zgarishi bilan metallga imkon qadar uzoq vaqt davomida nozik elektrolitlar qatlamlariga ta'sir qiladigan tarzda amalga oshirilishi kerak.
Tuproqning qurishi tufayli tuproq to'liq suvsizlanmagan va namlik kino holatida qolganda rejimlarni tanlash muhimdir.
Atrof-muhit haroratida tgr = 20 °C va quvur devorining harorati ttr = 30...40 °C bo'lganda, o'rnatishda harorat bosimi hosil bo'ladi.Bu bosim kuzgi - bahor va yozgi ish rejimlarining tabiiy sharoitida t ga to'g'ri keladi. gaz quvurining chuqurligidagi tuproq harorati 18 ° S darajasiga ko'tarilganda.
Qishda harorat bosimi t 30 ° C gacha ko'tariladi. Biroq, o'rnatishdagi qishki rejim modellashtirilmagan, chunki qishda issiqlik almashinuvi va tuproq korroziyasi sharoitlari sifat jihatidan farq qiladi: "oqimlar".
muzlaydi va quvur liniyasi ustidagi qor qoplami qisman erib, tuproqni namlaydi va "termos" effekti paydo bo'ladi. Biroq, tuproq namligi etarli bo'lganligi sababli, qishda korroziya jarayonlari, shu jumladan SCC ham faol bo'lishiga ishonish uchun barcha asoslar mavjud.
30 ° S tartibli harorat yozgi davr uchun pol harorat darajasi bo'lib, undan pastda namlik quvurdan olib tashlanmaydi va tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, gaz quvurining 1 va 2-sonli o'lchov punktlarida cho'zilgan. Polyana CS - Moskovo CS, quvurdan ma'lum bir kichik masofada to'planadi , nomutanosiblik holatida (kichik - diametri 1,42 m bo'lgan quvur liniyasi devoridan taxminan 0,2..0.3 m masofa). Shuning uchun haroratning har qanday engil pasayishi namlikning qaytishiga olib keladi.
Quvur bilan aloqada bo'lgan tuproq juda nozik qatlamlarda suvsizlanganda, katod reaktsiyasini osonlashtirish bilan birga, anodik reaktsiyaning inhibisyonu sodir bo'lishi mumkin, bu esa korroziya jarayonini sekinlashtiradi.
Shunga o'xshash jarayonlar gaz quvurining yuqori generatrixida sodir bo'ladi, bu erda korroziya yorilishi deyarli kuzatilmaydi.
2.2-jadvalda 1-4-sonli po'lat quvurlar namunalarida o'tkazilgan korroziya tadqiqotlari natijalari ko'rsatilgan. Tajribalar ketma-ket, ushbu jadvalda ko'rsatilgan tartibda amalga oshirildi.
Tuproq namunalari qayta ishlatilmadi. Atrof-muhit harorati 18 ... 20 ° C dan oshmadi. Harorat sharoitlari kuzatuv jurnalida qayd etilgan. Ushbu ma'lumotlar 1-ilovada keltirilgan.
Namuna № 1 impulsli haroratga duchor bo'ldi.
Haqiqiy rejim po'lat namunasining harorati bilan aniqlandi, bu chegaralar ichida o'zgarib turadi: tni…toi, (1-ilova). Isitish harorati tn - isitish vaqtida namuna devorining harorati ko'tarilgan harorat n. Sovutish harorati to - bu vaqt ichida namunaning harorati pasaygan harorat. i-siklning vaqti i = ni + oi ; tajriba davomidagi davrlar soni n = 66.
2.2-jadval Tuproqlarning korroziv faolligini aniqlash bo'yicha 1-4-sonli tajribalar shartlari va natijalari O'rtacha haroratlar formulalar yordamida aniqlandi:
Tajriba davomida, 24 soat davom etadi. 30 daqiqada parametrlarning o'rtacha qiymatlari saqlanib qoldi:
Sinov davomida, 24 soat 30 daqiqa, 24,5/1,7 14 yil davomida tabiiy sharoitda sodir bo'lgan jarayon taqlid qilindi. Yil davomida o'rtacha 1,760/22,3 = 4 marta harorat 30 dan 40 ° C gacha o'zgargan.
Korroziyani yo'q qilish tabiati fotosuratlarda ko'rsatilgan (2.2-rasm).
Namunaning butun yuzasida umumiy korroziyaning namoyon bo'lishi mavjud, ammo ahamiyatli emas. Juda keng, konsentrlangan va chuqur o'choqlar ustunlik qiladi 2.2-rasm - Impulsli chuqurlik korroziyasi paytida №1 namunadagi korroziya shikastlanishi. Yarali lezyonning maksimal chuqurligi huni orqali suvning doimiy tomchilab ta'minlanishida qayd etilgan, 2.1-rasmdagi o'rnatish sxemasiga qarang. Namunaning markaziy qismiga quvur o'qi darajasida suv etkazib berildi. Erdan oqayotgan "oqim" chapga og'di. Suv asosan chap tarafdagi 2-teshik orqali (agar bir tekis teshilgan 5 ta teshik bo'lsa) oqib chiqdi. Namunaning bu qismi maksimal korroziyaga uchragan.
To'siq ta'siri va namlikning oshishi tufayli eroziya oqimning yuqori qismida chuqurroq va kengroqdir. Namuna, shuningdek, deyarli hech qanday eroziya bo'lmagan "turg'un" zonani ham ko'rsatadi. Buni quyidagicha tushuntirish mumkin.
Tajriba sharoitida jardan oqib o'tadigan oqim taqlid qilinganligi sababli, suv bosimsiz, so'ngra daryo o'zanidan uzoqda, tuproq namuna yuzasiga mahkam yopishgan holda, yuqori gidravlik qarshilik tufayli suv ta'minlangan. trubaning sirtini qattiq aloqa zonasida yuvmang va korroziya jarayonlarining intensivligi sezilarli darajada kichikroq edi. Xuddi shunday hodisalar gaz quvurlari yo'nalishi bo'ylab sanoat sharoitida ham kuzatiladi.
Bug'lanish va namlikning "oqim" dan yuqoriga ko'tarilishi tufayli
Namunaning yuqori chap qismida korroziya jarayonlari kuchaygan.
Ushbu hodisani miqyos omili bilan izohlash mumkin, bu quvurning kichik o'lchami, namlikning kapillyar ko'tarilishi va to'siq effekti bilan bog'liq.
Impulsli harorat ta'sirida va trubaning perimetri atrofidagi harorat, namlik, ohmik qarshilik va boshqa parametrlarning notekisligi ostida yaratilgan sharoitlar mikro- va makro-korroziya elementlarining shakllanishiga moyil bo'ladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, butun tajriba davomida katta miqdorda vodorod ajralib chiqdi. Tegishli o'lchovlar o'tkazilmadi, lekin aniq eshitiladigan doimiy ovoz effekti qayd etildi.
Namuna No 2 Ikkinchi namunaning materiali bir xil. Tuproq bir xil:
namuna 3 soatlik pozitsiyadan olingan. Tuproq namligi W = 22%. Tajriba sharoitlari harorat va "oqim" yo'qligi bilan farq qildi. 24 soat davom etgan butun tajriba davomida. 30 daqiqa, harorat doimiy ravishda saqlanadi:
Bu erda korroziyadan zarar ancha kam (2.3-rasm).
Namunaning massa yo'qolishi 7 marta kamroq (nisbiy birliklarda). Umumiy korroziya ustunlik qiladi. Namuna yuzasi teng ravishda ta'sirlanadi. Namunaning pastki qismida bitta kichik fokal lezyon qayd etilgan.
1 va 2-sonli namunalardagi korroziya shikastlanishining tabiatidagi asosiy farqni qayd qilaylik.
2.3-rasm – 2-sonli namunaning doimiy haroratda korroziya shikastlanishi ttr=33 OS. Jarayonga va mavjudligiga impulsli harorat ta'siri bilan. oqayotgan suv po'lat sirtining keng tarqalgan, aniq pitting korroziyasi "oqim" bo'ylab maksimal zarar bilan rivojlanadi.
Barqaror haroratda va drenajning yo'qligi, lekin bir xil boshlang'ich namlik bilan tuproqning qurishi va minimal yaralar bilan umumiy korroziyaning rivojlanishi kuzatiladi. Korroziya jarayonlari va metallni yo'qotish tezligi 7 barobar kamroq.
3-namuna No3 va 4-sonli namunalarning materiali bir xil: St. 3, lekin namunalar quvurning boshqa qismidan qilingan. Tuproq namligi tabiiy chegaralar ichida W = 20...25% edi. Tajribaning davomiyligi 24 soat edi.
Tajriba davomida harorat ttr = 33,12 33 °C darajasida saqlangan.
Tuproq namunasi soat 6 holatidan olingan. Tuproqning sezilarli farqi bor edi, bu SCCga bo'ysunadigan quvurlarga xos bo'lgan gleyingdan iborat edi. (Gleying - bu tuproqning mineral qismini yoki chuqurroq gorizontlar jinslarini kimyoviy qayta tiklash jarayoni, temirning oksidli birikmalari oksid birikmalariga aylanganda va suv bilan olib ketilganda va temir bilan qoplangan gorizontlar yashil rangga bo'yalganida, suv bilan to'yingan. , qora va kulrang ohanglar.).
Kichik tomchilatib yuboriladigan suv (daqiqada 6 tomchi) namuna trubkasi ostiga deyarli singib ketmadi, bu tuproqning metall bilan aloqa qilish joyida botqoqlanishga olib keldi, ba'zida huni ichida ko'tarilib, statik bosim hosil qildi. Suv assimetrik tarzda, tomon siljish bilan ta'minlandi o'ng tomon namuna.
Barqaror issiqlik almashinuvi sharoitida korroziyaga uchragan №3 namuna uchun (2.4-rasm), namuna harorati ttr = 33 ° C da doimiy bo'lganda, quyidagi belgilar qayd etilgan:
1) Deyarli butun sirt bo'ylab umumiy korroziya bilan tavsiflanadi;
2) umumiy tekshiruv vaqtida chuqur korroziyaning xarakterli belgilari aniqlanmagan;
3) tirnalgan joylarda:
Har biri 30 mm dan 2 ta tirnalgan 30 mm lik 2 ta tirnalgan har biri 30 mm lik 2 ta tirnalish. Hech qanday yara izlari topilmadi.
4) korroziya qobig'ining qalinligi bilan aniqlanadigan maksimal korroziya shikastlanishi, prujinaning yon tomonida, ya'ni namunaning o'ng tomonida va namlik maksimal bo'lgan trubaning pastki generatrix bo'ylab kuzatilgan;
5) aniq ko'rinib turibdiki, korroziya qobig'ining rangi soat 6 holatida trubaning butun pastki avlodi bo'ylab va aylana sohasida quyuqroq, katta ehtimollik bilan to'q jigarrang;
6) suv bosgan joyda (o'ngda) 3 ta tirnalgan va kamroq nam tuproqda (chapda) 3 ta bir xil tirnalgan joyning mavjudligi korroziya jarayonining rivojlanish xususiyatiga hech qanday ta'sir ko'rsatmadi;
7) shuni ta'kidlash kerakki, namuna trubkasini stanokda qayta ishlagandan so'ng, uning o'ng tomonida qisish joyidan plastik deformatsiya izlari (engil qotib qolish shaklida) ko'rindi, bu korroziya shikastlanishining tabiatiga ta'sir qilmadi.
Namuna № 4. Namuna 3-son namunasi bilan bir xil quvur qismidan ishlov beriladi, Art. 3. Tuproq, tajriba sharoitlari 3-sonli tajribada bo'lgani kabi. Faqatgina farq: harorat rejimi impulsli, senariy bo'yicha: 30/40 °C. 24 soat davom etgan tajriba davomida formulalar bo'yicha aniqlangan parametrlarning o'rtacha qiymatlari (2.14 - 2.16):
"Darlikdagi oqim" oqimi suvni voronka orqali, assimetrik tarzda namunaning o'ng tomoniga tushirish orqali modellashtirilgan. Tsikllar soni n = 63.
Namuna №3 namunadagi kabi tirnalgan:
Har biri 30 mm bo'lgan 2 ta tirnalish Har biri 30 mm dan 2 ta tirnalgan har biri 30 mm lik 2 tirnalish Korroziya shikastlanishining tabiati 2.5-rasmda ko'rsatilgan.
3 va 4-sonli tajribalar natijalarini solishtirsak, ular ham bir xil sharoitlarda, lekin harorat sharoitlari farqi bilan, gleyk belgilari bo'lgan tuproqda impulsli harorat ta'siri ham jarayonni kuchaytiradi. Nisbiy massa yo'qotish bo'yicha farq 11 marta! (2.2-jadval).
2.4-rasm – ttr=33 °C doimiy haroratda №3 namunadagi korroziya shikastlanishining tabiati. , bu holda metallning korroziyani yo'qotish ta'siri 1 va 2-sonli tajribalarda olinganidan sezilarli darajada oshadi.
4-sonli tajribada impulsli harorat ta'sirida tuproqda sodir bo'ladigan fizik jarayonlarni tushuntirishga imkon beradigan maxsus hodisa qayd etilgan.
Korroziya jarayonining faollashishi fakti shuni ko'rsatadiki, impulsli rejimda, termomotor kuchlar ta'sirida sodir bo'ladigan namlikning "chayqalishi" oxir-oqibatda tuproq tuzilishining o'zgarishiga, tuberkulyarlarning silliqlashiga va harakatlanishiga olib keladi. kapillyarlardagi chang fraktsiyasining zarralari, ya'ni.
aslida tuproq elektrolitlari erkin harakatlanadigan takomillashtirilgan kanallar hosil bo'ladi. Tajriba davomida, teshilgan teshiklardan suv oqib chiqa boshlagan paytda, H2 pufakchalarining kapillyarlar orqali harakatlanishi va ularning suv bilan birga olib tashlanishi (vizual ravishda) ham qayd etilgan.
3-sonli tajribada (t = const) voronka orqali beriladigan suv teshilgan teshiklardan deyarli oqib chiqmadi, ba'zan hatto voronkadagi suv sathining ko'tarilishiga olib keldi va statik bosim hosil qildi. Teshilgan teshiklardan suv hech qachon oqib chiqmagan. Tuproq elektrolitlari suyuq elektrolitdan ionlar harakatiga nisbatan katta qarshilik bilan farq qiladi.
4-sonli tajribada (t = 31/42 °C), xuddi shu tuproq gleying bilan ishlatilgan, pos. Faqatgina farq: impulsli harorat rejimi. Erkin oqim rejimida harakatlanayotgan suv tajriba boshlanganidan taxminan 8 soat o'tgach, tuproq qarshiligini engib o'tdi. Yana bir soat o'tgach, muvozanat o'rnatildi: suv oqimi oqimga teng bo'ldi. O'rnatish bir kechada o'chirildi. Ertalab, o'rnatishni yoqqandan so'ng, 50 daqiqadan so'ng drenaj teshiklari orqali suv tomiziladi.
Bu fakt yaxshilangan kanallarning shakllanishi tufayli kapillyarlarning gidravlik qarshiligining pasayishini ko'rsatadi. Bunday muhitda elektrolitlar ionlari ko'proq harakatchan bo'lib, bu, shubhasiz, metall korroziyaga hissa qo'shadi, chunki u tuproq elektrolitlarini suv oqimi bilan yangilanishini ta'minlaydi.
Bunday holda, har bir impuls korroziya jarayonlarining diskret o'sishini kuchaytiruvchi va tezlashtirgandek, shakllanishning 1 va 2-bosqichlarining o'zgarishini ta'minlaydi.
Tabiiyki, bu nafaqat korroziya jarayonlarining rivojlanishini kuchaytiradi, balki fokusli korroziya, chuqurlik va sirtni ham kuchaytiradi, chunki ular umumiy elektrokimyoviy jarayonlar bilan tavsiflanadi.
Shunday qilib, tajribalar shuni ko'rsatadiki, boshqa narsalar teng bo'lganda, impulsli harorat ta'siri va o'zgaruvchan namlik tuproqning korroziv faolligini 6,9 marta oshiradi (1 va № 2 tajribalar), tuproqning fizik xususiyatlarining yomonlashishi bilan. 11,2 marta (tajriba No3 va No4).
2.4. Haroratning tebranish chastotasi va issiqlik parametrlarining tuproqlarning korroziya faolligiga ta'sirini o'rganish (ikkinchi qator tajribalar) Magistral gaz quvurlarining ish rejimlari haroratning tez-tez o'zgarishi bilan tavsiflanadi. Oy davomida faqat tabiiy gazni sovutish ob'ektlarida yoqilgan havo sovutgichli ventilyatorlar soni 30…40 ga etadi.
Yil davomida texnologik operatsiyalar (kompressor sexi, gaz kompressor agregatlari va boshqalar yopilishi) va iqlim omillari (yomg'ir, suv toshqini, havo haroratining o'zgarishi va boshqalar) hisobga olingan holda, bu yuzlab tebranishlar va butun yil davomida. xizmat muddati - minglab va o'n minglab.
Harorat impulslari chastotasi va o'rtacha haroratning oshishi tuproqlarning korroziya faolligiga ta'sirini o'rganish uchun tuproq elektrolitidagi po'lat namunalarida ikkinchi qator tajribalar (No5 - No8) o'tkazildi. Harorat sharoitlari kuzatuv jurnalida qayd etilgan. Ushbu ma'lumotlar 2-ilovada keltirilgan.
Tajribalar xuddi shu eksperimental qurilmada o'tkazildi.
Magistral gaz quvurining izolyatsiyasi shikastlangan va davriy namlanishli uchastkasida sodir bo'ladigan vaqtli termodinamik jarayonlar simulyatsiya qilingan (2.1-rasm).
impulsli harorat (namlik) ta'siriga duchor bo'lganlar shuni ko'rsatdiki, suv namuna atrofida oqayotganda, namlik o'tishi bo'ylab maksimal zarar bilan po'lat sirtining keng, aniq chuqur korroziyasi rivojlanadi.
Bu fakt harorat va namlikning korroziya jarayonlariga ta'sirini yig'ish yoki superpozitsiyalashning atrof-muhitning korroziy faolligining keskin oshishi bilan ta'sirini ko'rsatadi.
Barqaror haroratda va drenajning yo'qligida, bir xil boshlang'ich tuproq namligi bilan, sirtdagi yarali yaralar minimal yoki yo'q va korroziya tufayli metall yo'qotilishi kamroq kattalikdagi tartibdir.
Birinchi seriyali tajribalar natijalari, shuningdek, harorat impulslari sonining ko'payishi prototiplarning massa yo'qotilishining oshishiga olib keladi, deb taxmin qilish uchun asos bo'ldi. Katta diametrli gaz quvuri atrofidagi tuproqning korroziv faol qatlamidagi tuproq elektrolitlari juda o'ziga xos tarzda harakat qilishi ham ushbu bayonotga asos bo'ldi, xususan:
1. Ular g'ovakli tuproq muhitida ishlaydi, bu esa tuproqning skelet shakllarida ionlarning harakatlanishiga to'sqinlik qiladi.
2. Harorat gradientlari doimiy ravishda o'zgarib turadiganligi sababli ular termoharakatlantiruvchi kuchlar ta'sirida tebranish harakatida bo'ladi. Shu bilan birga, namlik gözenekli muhitda o'zining optimal yo'lini "itarib yuboradi", kapillyar kanaldagi nosimmetrikliklar va tuberkulyozlarni tekislaydi, bu vaqt o'tishi bilan kapillyarlarning gidravlik qarshiligini sezilarli darajada kamaytiradi.
3. Tuproq namligining harakatchanligi va uning tebranish harakatining ortishi korroziya jarayonlarini faollashtiradi. Drenajlar (jarliklar, to'sinlar va boshqalar) mavjud bo'lganda, korroziya mahsulotlarini faol tuproq qatlamidan periferiyaga faol evakuatsiya qilish va elektrolitni yangilash sodir bo'ladi.
Ushbu rejimda korroziya nuqsonlari tez rivojlanadi, birlashadi va katta zararlangan hududni hosil qiladi, bu esa zaiflashishiga olib keladi. yuk ko'tarish qobiliyati gaz quvurining devorlari, shundan kelib chiqqan holda, harorat davrlari sonining ko'payishi bu jarayonga yordam beradi deb taxmin qilish mumkin.
No5-No8 tajribalar birinchi seriyadagi tajribalar bilan bir xil bo‘lgan namunalar bo‘yicha gil va loy tuproq aralashmasida o‘tkazildi (2.3-jadval).
2.3-jadval – Ikkinchi seriyali tajribalar namunalarining parametrlari, tsiklik isitish rejimida.Tajriba uchun tuproqlar Du 1400 PK 3402+80 Urengoy - Petrovsk gaz quvurida SCC nuqsonlarini aniqlashda chuqurlardan olingan. Soat 6 holatidan olingan tuproq namunalarida gleyk izlari bor. PK 3402+80 chuquridagi gaz quvurining uchastkasi korroziya va kuchlanish-korroziya ta'siriga uchragan va ta'mirlash ishlari davomida almashtirilgan.
Tasdiqlangan sxema bo'yicha 45/35 ° S harorat rejimi impulsli o'rnatildi. Suv barcha namunalarga bir xil rejimda etkazib berildi. Namuna sirtidagi o'rtacha harorat va solishtirma issiqlik oqimi 2.4-jadvalda keltirilgan.
Eksperimentlarning ikkinchi seriyasining namunalari bir xil eksperimental qurilmada sinovdan o'tkazildi, lekin birinchisidan farqli o'laroq, bir xil sharoitlarda. Bular. bir xil tuproqlar olindi, voronka orqali bir xil suv ta'minoti ta'minlandi va bir xil suv va havo harorati ta'minlandi.
Ushbu tajribalarda ta'sir qilishning harorat diapazoni dan ortiq darajada saqlanadi yuqori daraja: 35...40 °C (birinchi tajribalar seriyasida harorat 30...35 °C oralig'ida o'zgargan).
2.4-jadval – № 5-№ namunalar uchun isitish rejimlari Kuchlanish quvvati Quvvatning o'ziga xos o'rtacha yagona o'zgaruvchisi har bir tajriba davomida n davrlar soni edi.
24 ± 0,5 soat ichida saqlandi, bu tabiiy sharoitda gaz quvurining taxminan 14 yil ishlashiga to'g'ri keldi (2.1-bandga qarang).
Ushbu tajribalar seriyasidagi tsikllarning o'zgarishi isitish elementidagi kuchlanishni o'zgartirish va shuning uchun namunalarga beriladigan o'ziga xos issiqlik oqimini o'zgartirish orqali erishildi. Namuna isitish parametrlari 2.7-jadvalda keltirilgan.
Taqqoslangan tajribalarning bir xil davomiyligi bilan namunani isitish davrlari soni har xil: n=14 (tajriba No6) va n=76 (tajriba No8). Shuning uchun 8-sonli tajribada namunaning qizish tezligi juda yuqori, sovutish tezligi esa sekin. 6-sonli tajribada, aksincha, sovutish tez sodir bo'ladi va issiqlik asta-sekin tuproq tomonidan to'planadi. Sifat jihatidan har xil issiqlik uzatish tufayli, bu tajribalarda o'rtacha haroratlar tav har xil bo'ladi.
2.5-jadval – 35/45°S siklik rejimida namunalarni isitish parametrlari Namuna raqami 2.5-jadvaldan ko'rinib turibdiki, isitish vaqti va sovutish vaqtining nisbati davrlar soniga qarab o'zgaradi. Va bu ttr haroratning o'zgarishi tabiatida namoyon bo'ladi, tav, elektrolitlar o'rtacha haroratlaridagi farqni va oxir-oqibat, namunalarning korroziya tezligini aniqlaydi.
Haroratning ttr o'zgarishi tabiati 2.6-rasmda ko'rsatilgan. Grafiklarni tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, tsikllar sonining ko'payishi bilan isitish va sovutish muddatlarining nisbati o'zgaradi. 2.7-rasmda isitish manbasining quvvati past bo'lgan No tajriba parchasi, 2.8-rasmda esa isitish manbasining yuqori quvvatiga ega bo'lgan 8-sonli tajriba parchasi ko'rsatilgan. 5-sonli (82 davr) va 8-sonli (76 tsikl) tajribalarda isitish vaqti sovutish vaqtidan kamroq, 6 va 7-sonli tajribalarda esa aksincha.
5-8-sonli tajribalar natijalari shuni ko'rsatadiki, namunalarning korroziyaga qarshi vazn yo'qotishlari farq qiladi, 2-jadvalga qarang. 2.6-jadval - 45/35 ° S ga muvofiq tsiklik isitish rejimi bilan № 5-№ 8 namunalarning vazn yo'qotishi. sxema.Bu elektr kimyoviy jarayonlarning turli intensivligi tufayli yuzaga keladi. Bunday eksperimental qurilmada korroziya jarayonlarini tezlashtirish yoki faollashtirishning biokimyoviy tabiati amalda istisno qilinadi.
2.6-rasm - 5-sonli tajribalarda namunalarni isitish uchun impulsli harorat rejimlarining tabiati - 2.7-rasm - past manba quvvatida (q = 46,96 Vt/m) isitish va sovutish tezligini ko'rsatadigan 6-sonli tajriba fragmenti (q = 46,96 Vt/m) 2.8-rasm - Yuqori manba quvvatida (q = 239,29 Vt/m) isitish va sovutish tezligini ko'rsatadigan 8-sonli tajriba fragmenti 2.9-rasmda namunalar massasi yo'qolishining tajribalardagi termal impulslar soniga grafik bog'liqligi ko'rsatilgan.
Namunalarning massa yo'qolishi, g/sm2 0, 2.9-rasm – Namunalarning massa yo'qolishining termal impulslar soniga bog'liqligi. g/sm 2.9-rasmda xuddi shu vaqt oralig’ida aylanishlar sonining ortishi bilan korroziya jarayonlarining faolligi oshib borishi, namunalarning nisbiy massa yo’qotilishi ortishidan dalolat beradi. Bu bog'liqlik chiziqli bo'lmagan va progressivdir.
Shuni ta'kidlash kerakki, 8-sonli tajribada boshqa namunalarga nisbatan massasi kichikroq va sirt maydoni kichikroq namuna ishlatilganiga qaramay, uning solishtirma massa yo'qotilishi katta bo'lgan. Buni 8-sonli namunaning yuqori o'ziga xos issiqlik oqimiga duchor bo'lganligi bilan izohlash mumkin, 2.10-rasmga qarang. Eng kam o'ziga xos issiqlik oqimiga duchor bo'lgan 6-sonli namuna bilan solishtirganda, 8-sonli namunadagi o'ziga xos massa yo'qolishi 6% ga yuqori.
Metall massasining yo'qolishida ifodalangan korroziya tezligi namunalar tashqi yuzasining o'rtacha harorati tavga bog'liq (2.11-rasm, 2.12-rasm). Harorat 43..44 ° S ga ko'tarilganda, korroziya tezligi pasayadi. Bu quvur atrofidagi tuproq namligining pasayishi va uning yuqori haroratlarda "quritish" bilan izohlanishi mumkin. Namlik pasayganda korroziy elektrokimyoviy jarayonlarning faolligi pasayadi.
impuls harorati ta'siri (n), balki manbaning issiqlik quvvatiga (q) va uning o'rtacha harorati tav.
2.5 Beqaror issiqlik uzatishda korroziya tezligining o'rtacha haroratga bog'liqligi.
Eksperimental natijalarni tahlil qilish, shu jumladan sifat xususiyatlari va miqdoriy munosabatlarni hisobga olish, modelning samarali tavsifiga ta'sir qiluvchi omil xususiyatlarini tanlash imkonini berdi.
natijalarning ko'p korrelyatsion regressiya tahlilini o'tkazish uchun etarli emasligi ma'lum bo'ldi. Biroq tanlovning birinchi bosqichida olingan juft korrelyatsiya koeffitsientlari matritsasi tahlili natijasida bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lgan omillar aniqlandi, 2.7-jadval.
2.7-jadval - x1 (n) va x2 (tav) parametrlari o'rtasidagi bog'liqlik, y (G/s) ga nisbatan eng yaqin munosabat namunaning o'rtacha harorati tav va uning massa yo'qotilishi G / s o'rtasida topildi. Juftlangan korrelyatsiya koeffitsienti rux2=-0,96431.
Bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lgan omillar paydo bo'ldi va bekor qilindi.
Natijada, shaklning bog'liqligini ko'rib chiqishga qaror qilindi:
issiqlik va massa uzatish jarayonining beqarorligini ifodalovchi x1(n) parametrini tasniflash.
Bu ikkala tajriba seriyasini birgalikda ko'rib chiqish imkonini berdi. Ikkinchi seriyaning 5..8-sonli to'rtta tajribasiga birinchi seriyaning yana ikkita No1 va 4-sonli tajribasi qo'shildi.
Olingan grafik bog'liqlik 2.13-rasmda keltirilgan.
2.13-rasmdagi grafiklarda metallning korroziyadan yo'qolishi jarayoni aniq ko'rsatilgan.
Quvurning tuproq bilan beqaror issiqlik va massa o'tkazuvchanligi (va gaz quvurining tuproq bilan tabiiy sharoitida) quvurning harorati barqaror rejimlarga nisbatan kattalik tartibida quvur metall massasining korroziya yo'qotilishini oshiradi. doimiy saqlanadi.
Ikkinchidan, mintaqada haroratning 33 ° C dan oshishi bilan korroziya tezligi sekinlashadi. Bu 40 ° C va undan yuqori haroratlarda namlikning chiqishi va uning atrof-muhitga ko'chishi bilan izohlanadi, bu esa tuproqning qurib ketishiga olib keladi. Quvurga ulashgan tuproq suvsizlanganda korroziya jarayonlarining faolligi pasayadi.
Uchinchidan, maksimal korroziya faolligi 30...33°S mintaqadagi harorat oralig'ida sodir bo'ladi, deb taxmin qilish mumkin. Ma'lumki, harorat 30 ° C dan 10 ° C gacha pasayganda, korroziya tezligi sekinlashadi va 0 ° C da amalda to'xtaydi.
Harorat +20 ° C dan -10 ° C gacha tushganda, korroziya faolligi taxminan 10 marta kamayadi.
Bu. Korroziya nuqtai nazaridan eng xavfli ish harorati +30…+33 °C deb hisoblanishi mumkin. Aynan shu diapazonda katta diametrli gaz quvurlari ishlaydi.
480 rub. | 150 UAH | $7,5 ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC", BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Dissertatsiya - 480 RUR, yetkazib berish 10 daqiqa, kechayu kunduz, haftada etti kun va bayramlar
Asqarov German Robertovich. Katta diametrli gaz quvurlarining korroziya holatiga beqaror harorat sharoitlarining ta'sirini baholash: dissertatsiya... Texnika fanlari nomzodi: 25.00.19 / Asqarov German Robertovich;[Himoya o'rni: Ufa davlat neft texnika universiteti].- Ufa. , 2014. - 146 b.
Kirish
1. Haroratning gaz quvurining korroziya holatiga ta'siri haqidagi zamonaviy g'oyalar 8
1.1 Quvurlarni tashishda korroziya jarayonlarining qisqacha tavsifi 8
1.1.1 Po'lat quvurdagi odatiy korroziya nuqsonlari 10
1.2 Izolyatsiya qiluvchi qoplamaning himoya xususiyatlarini buzish 11
1.3 Tuproqlarning korroziy agressivligi 15
1.4 Gaz quvurining tashqi yuzasida korroziy elementlarning paydo bo'lishining sabablari 19
1.4.1 Gaz quvurining tashqi yuzasida makro-korroziya elementlarini shakllantirish shartlari 19
1.4.2 Korroziv tuproq qatlamida namlik harakat qilganda quvur liniyasiga ulashgan tuproqning elektr qarshiligining o'zgarishi 23
1.5 Harorat va harorat o'zgarishining gaz quvurining korroziya holatiga ta'siri 31
1.6 Quvur ichidagi asboblar yordamida gaz quvurlarini diagnostikasi. 32
1.7 Korroziya jarayonlarini bashorat qilish uchun modellar 34 1-bob bo'yicha xulosalar 40
2. Namlik va haroratning gaz quvurini o'rab turgan tuproqlarning korroziv faolligiga impulsli ta'sirini baholash 42.
2.1 Jismoniy modellashtirish va nazorat parametrlarini tanlash. 42
2.2 Eksperimental qurilmaning qisqacha tavsifi. 45
2.3 Eksperimental natijalar va impulsli harorat ta'sirida tuproqning korroziya faolligini oshirish ta'siri 48
2.4 Haroratning o'zgarishi chastotasi va issiqlik parametrlarining tuproqlarning korroziya faolligiga ta'sirini o'rganish 58
2.5 Beqaror issiqlik o'tkazuvchanligi bilan korroziya tezligining o'rtacha haroratga bog'liqligi 67
2-bob bo'yicha xulosalar 70
3. In-line kamchiliklarni aniqlash ma'lumotlari asosida gaz quvurining korroziya holatini prognoz qilish 71
3.1 Korroziya xavfini baholash mezonlari. 71
3.2 Gaz quvuri uchastkasining korroziya holatini tarmoq ichidagi nuqsonlarni aniqlash ma'lumotlari asosida tahlil qilish 74
3.2.1 Gaz quvurlari uchastkasining xususiyatlari 74
3.2.2 VTD natijalarini tahlil qilish. 75
3.3 Plenkali izolyatsiyalangan quvurlarda korroziya o'choqlarining shakllanishi va rivojlanish tezligi. 80
3.4 Katta diametrli quvurlardagi nuqsonlarning korroziyasini bashorat qilish. 85
3-bob bo'yicha xulosalar. 100
4. Gaz quvurlari uchastkalarini ta'mirlash uchun olib tashlash uchun xavflilik darajasi bo'yicha tartiblash usulini ishlab chiqish 102
4.1. Gaz quvurlari uchastkalarini xavflilik darajasi bo'yicha tasniflash metodikasi 101
4.1.1 Xavf darajasi bo'yicha tasniflanganda gaz quvurlarining VTD 101
4.1.2 Ta'mirlash uchun olinadigan gaz quvurlari uchastkalarini aniqlash uchun integral ko'rsatkichlarni aniqlashtirish. 103
4.2 Izolyatsiya qiluvchi qoplama va ECP vositalarining kompleks diagnostikasi 104
4.2.1 Quvur liniyalarining korroziya shikastlanishi uchun xavf omillari. 105
4.2.2 Korroziya faolligining kompleks ko'rsatkichini hisoblash misoli 106
4.3 Katta diametrli gaz quvurlarida haroratning o'zgarishini hisobga olish 107
4.4 Jami integral ko'rsatkich. 109
4.4.1 Umumiy integral ko'rsatkichni hisoblash misoli. 110
4.5 Rivojlanish samaradorligi 113
4-bob bo'yicha xulosalar. 115
Adabiyot 117
Ishga kirish
Ishning dolzarbligi
"Gazprom" OAJ tizimida ishlaydigan er osti gaz quvurlarining umumiy uzunligi qariyb 164,7 ming km ni tashkil qiladi. Gaz quvurlarini qurish uchun asosiy konstruktiv material hozirgi vaqtda po'latdir, u yaxshi mustahkamlik xususiyatlariga ega, ammo atrof-muhit sharoitida korroziyaga chidamliligi past - g'ovak bo'shlig'ida namlik mavjud bo'lganda, korroziy muhit bo'lgan tuproq.
Magistral gaz quvurlari 30 yoki undan ortiq yillik ekspluatatsiyadan so'ng, izolyatsion qoplama qariydi va himoya funktsiyalarini bajarishni to'xtatadi, buning natijasida er osti gaz quvurlarining korroziy holati sezilarli darajada yomonlashadi.
Magistral gaz quvurlarining korroziya holatini aniqlash uchun hozirda korroziya shikastlanishining joylashuvi va xarakterini aniq belgilaydigan, ularning shakllanishi va rivojlanishini kuzatish va bashorat qilish imkonini beradigan in-line nuqsonlarni aniqlash (IPT) qo'llaniladi.
Korroziya jarayonlarining rivojlanishida er osti suvlarining (tuproq elektrolitlari) mavjudligi muhim rol o'ynaydi va shuni ta'kidlash kerakki, korroziya tezligi doimiy ravishda sug'oriladigan yoki quruq tuproqda emas, balki davriy namlik bo'lgan tuproqda ko'proq darajada oshadi.
Oldingi tadqiqotlar gaz quvurlari haroratining impulsli o'zgarishi va korroziy tuproq qatlamidagi namlikning o'zgarishi o'rtasidagi bog'liqlikni aniqladi. Shu bilan birga, korroziya jarayonlarini faollashtirishga impulsli harorat ta'sirining miqdoriy parametrlari aniqlanmagan.
Impulsli issiqlik ta'siri ostida magistral gaz quvurlari uchastkalari bo'ylab tuproqlarning korroziy agressivligini o'rganish va quvurlarning korroziya holatini prognozlash gaz transporti sanoati uchun dolzarbdir.
Ishning maqsadi
Magistral gaz quvurlari uchastkalarini ta'mirlash uchun o'z vaqtida olib tashlash uchun korroziya holatini aniqlash usullarini ishlab chiqish va takomillashtirish.
Asosiy maqsadlar:
1 Magistral gaz quvuri atrofidagi tuproqning elektr qarshiligining o'zgarishini aniqlash va quvur transportida korroziya jarayonlarining xususiyatlarini tahlil qilish.
2. Laboratoriya sharoitida pompalanadigan gazning impulsli issiqlik ta'siri va namlikning er osti gaz quvurini o'rab turgan tuproqning korroziv faolligiga ta'sirini o'rganish.
3 Magistral gaz quvurida korroziya nuqsonlarining shakllanishi va rivojlanishini o'rganish va quvur ichidagi nuqsonlarni aniqlash ma'lumotlari asosida uning korroziya holatini prognozlash.
4 Magistral gaz quvurlari uchastkalarini ta'mirlash uchun olib tashlash uchun korroziya holati prognozi asosida tartiblash metodologiyasini ishlab chiqish.
Ilmiy yangilik
1 Tuproqning elektr qarshiligining o'zgarishi katta diametrli er osti gaz quvurining perimetri bo'ylab namlikka qarab aniqlandi va chizilgan.
2 Turg'un harorat ta'siriga nisbatan pompalanadigan gaz haroratining impulsli o'zgarishi bilan korroziya jarayonlarini faollashtirish fakti eksperimental ravishda isbotlangan va beqaror (impuls) harorat ta'sirida maksimal korroziya tezligi rivojlanadigan harorat diapazoni aniqlangan. belgilangan.
3 Magistral gaz quvurlarida korroziya nuqsonlarining shakllanishi va rivojlanishini bashorat qilish uchun funktsional munosabatlar aniqlandi.
Ishning amaliy ahamiyati
O'tkazilgan tadqiqotlar asosida korxona standarti RD 3-M-00154358-39-821-08 "Gazprom Transgaz Ufa" MChJ gaz quvurlarini ta'mirlash uchun olib tashlash uchun quvurlar ichidagi nuqsonlarni aniqlash natijalari bo'yicha tartiblash metodologiyasi ishlab chiqildi. , unga ko'ra vana bloklari orasidagi magistral gaz quvurlari uchastkalarining reytingi ularni ta'mirlash uchun olib tashlash ketma-ketligini aniqlash uchun amalga oshiriladi.
Tadqiqot usullari
Ishda qo'yilgan muammolar o'xshashlik nazariyasi yordamida er osti gaz quvurining atrofdagi tuproq bilan issiqlik va massa o'tkazish shartlarini modellashtirish orqali hal qilindi.
Diagnostika ishlari natijalari korrelyatsiya tahlili bilan eng kichik kvadratlar usuli yordamida qayta ishlandi. Hisob-kitoblar StatGrapfics Plus 5.1 dastur paketi yordamida amalga oshirildi.
Himoyaga topshirildi:
Magistral gaz quvurining perimetri bo'ylab namlikka qarab tuproqning elektr qarshiligining o'zgarishini o'rganish natijalari;
Po'lat quvur liniyasida korroziya jarayonlarini faollashtirishda impulsli issiqlik ta'sirini laboratoriya tadqiqotlari natijalari;
Magistral gaz quvurlarining uchastkalarini ta'mirlash uchun olib tashlash uchun tartiblash usuli.
Nashrlar
Dissertatsiya ishining asosiy natijalari 30 ta ilmiy maqolada nashr etilgan, ulardan to'rttasi Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligining Oliy attestatsiya komissiyasi tomonidan tavsiya etilgan etakchi ilmiy jurnallarda nashr etilgan.
Ishning tuzilishi va hajmi
Gaz quvurining tashqi yuzasida makro-korroziya elementlarini shakllantirish shartlari
Gaz quvurining katodik himoyasi mavjudligiga qaramasdan, gaz quvurining tashqi yuzasida, izolyatsiyalovchi qoplama shikastlangan joylarda metallning korroziy yo'q qilinishi sodir bo'ladi. Ko'pincha bu hodisalar gaz quvurlarining boshlang'ich uchastkalarida (kompressor stansiyasidan 10-20 km. keyin), qo'pol erlarda, jarliklar, jarlar va davriy namlik bo'lgan joylarda kuzatiladi.
Ko'p sonli materiallarning tahlili va sintezi shuni ko'rsatadiki, korroziya jarayonlarining faollashuviga gaz quvurining issiqlik ta'siri ostida er osti suvlarining harakati ta'sir qiladi, bu kamida uchta omilning birgalikdagi ta'siri (yoki tasodifiyligi) bilan ortadi:
Gaz quvurlari haroratining zarba o'zgarishi;
Gaz quvurining izolyatsion qoplamasini buzish;
Katta quvur diametri.
1. Dastlabki uchastka va oxirgi uchastka (marshrut bo'ylab gaz qazib olish yo'qligi yoki barqarorligi) o'rtasidagi tub farq shundaki, gaz haroratining tebranishlari yoki impulsli o'zgarishlari gaz quvurining dastlabki qismida eng ko'p seziladi. . Ushbu tebranishlar gazning notekis iste'moli tufayli ham, gaz quvuriga etkazib beriladigan gaz uchun havo sovutish tizimining nomukammalligi tufayli yuzaga keladi. Havoni sovutish moslamalaridan foydalanganda havo haroratining ob-havo o'zgarishi gaz haroratining xuddi shunday tebranishlarini keltirib chiqaradi va gaz quvurining boshlang'ich qismiga to'g'ridan-to'g'ri to'lqin o'tkazgich orqali uzatiladi (bu hodisa, ayniqsa, gazning dastlabki 20...30 km masofasida yaqqol namoyon bo'ladi). quvur liniyasi).
Ismagilov I.G.ning tajribalarida. Polyanskaya CS da havo sovutgich gazini o'chirish orqali sun'iy ravishda yaratilgan 5 0C harorat to'lqini amplitudasi 2 0C gacha pasaygan holda keyingi CS stansiyasi Moskovoga o'tganligi qayd etildi. Pompalanadigan mahsulotning inertsiyasi tufayli oqim tezligi bir oz pastroq bo'lgan neft quvurlarida bu hodisa kuzatilmaydi.
2. Agar izolyatsiyalovchi qoplama shikastlangan bo'lsa, quvur liniyasining tashqi yuzasida makrokorroziya elementlari hosil bo'ladi. Qoida tariqasida, bu atrof-muhit parametrlarining keskin o'zgarishi bo'lgan hududlarda sodir bo'ladi: tuproqlarning ohmik qarshiligi va korroziy muhit (1.3-rasm va 1.4-rasm).
3. "Katta diametrli" effekti. Issiq quvur liniyasining geometrik parametrlari shundayki, tuproqning harorati ham, namligi ham, shuning uchun boshqa xususiyatlar: tuproqning ohmik qarshiligi, tuproq elektrolitlarining xususiyatlari, qutblanish potentsiallari va boshqalar perimetri bo'ylab o'zgaradi. Perimetr atrofidagi namlik to'liq to'yingangacha 0,3% dan 40% gacha o'zgarib turadi. Tuproqning solishtirma qarshiligi 10...100 marta o'zgaradi.
1.4-rasm – Ibratli korroziya elementlari modeli Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, pompalanadigan gazning harorati karbonat eritmalarida quvur po'latining katod polarizatsiyasiga ta'sir qiladi. Maksimal anod oqimi potentsiallarining haroratga bog'liqligi chiziqli. Haroratning oshishi eritma oqimining oshishiga olib keladi va anodik oqimning potentsial diapazonini salbiy hududga o'tkazadi. Haroratning oshishi nafaqat elektrokimyoviy jarayonlar tezligining o'zgarishiga olib keladi, balki eritmaning pH qiymatlarini ham o'zgartiradi.
Karbonat eritmasining harorati oshishi bilan oksid hosil bo'lishi bilan bog'liq maksimal anodik oqimning potentsiali haroratning 10 C ga oshishi bilan 25 mV ga salbiy potentsial qiymatlarga siljiydi. Tuproqning heterojenligi, namligi va aeratsiyasining o'zgarishi, notekis siqilish, gleyk va boshqa ta'sirlar, shuningdek, metallning o'zida nuqsonlar tufayli ko'p miqdorda makrokorozif elementlar paydo bo'ladi. Bunday holda, ko'proq ijobiy potentsialga ega bo'lgan anodik joylar katodga nisbatan korroziyaga ko'proq moyil bo'ladi, bu esa gaz quvurining er elektrolitidagi migratsiya jarayonlariga impulsli termal ta'siri bilan osonlashadi.
Tuproqdagi harorat va namlikning tebranish jarayonlari umumiy korroziyani keltirib chiqaradi. Sirtda lokalizatsiya qilingan makrokorroziya elementlari SCC stsenariysi bo'yicha yoki chuqur korroziya o'choqlari sifatida rivojlanadi. Korroziya chuqurlari va yoriqlari paydo bo'lishiga olib keladigan elektrokimyoviy jarayonning umumiyligi ko'rsatilgan.
Bu muvozanatli bo'lmagan termodinamik jarayonlar bo'lib, ular yanada jadalroq va asosiy xususiyatlarning namoyon bo'lishining maksimal ta'siri bilan sodir bo'ladi. Tuproqqa impulsli harorat effekti deyarli sinxron ravishda qo'llanilganda, uning korrozivligini aniqlaydigan parametrlar o'zgaradi. Ushbu jarayon gaz quvurining butun faoliyati davomida dominant parametrlarning kuchli ta'siri ostida sodir bo'lganligi sababli, makroelementning joylashuvi geometrik belgilarga nisbatan aniq bo'ladi.
Termokapillyar-plyonka harakati mexanizmi bilan izohlanishi mumkin bo'lgan tuproq namligining uzluksiz tebranish harakatida ko'rsatilganidek, gaz quvurining butun faoliyati davomida sodir bo'ladi.
Shunday qilib, gaz quvurining katodli himoyasi mavjud bo'lganda ham, katta diametrli gaz quvurining izolyatsion qoplamasi shikastlangan joylarda, quvur perimetri bo'ylab tuproq namligining notekis taqsimlanishi tufayli, makrokorozif elementlar muqarrar ravishda paydo bo'ladi. quvur metallining tuproq korroziyasi.
Korroziya jarayonlarining paydo bo'lishining muhim shartlaridan biri tuproq elektrolitida dissotsilangan ionlarning mavjudligidir.
Muvozanatsiz jarayonlarning paydo bo'lishini belgilovchi ilgari hisobga olinmagan omil gazning quvur devoriga impulsli harorat ta'siri va quvur liniyasiga ulashgan tuproq namligining impulsli o'zgarishidir.
Eksperimental natijalar va impulsli harorat ta'sirida tuproqning korroziya faolligini oshirish ta'siri
Vaqt bo'yicha korroziya jarayonlari faolligining kinetik egri chizig'i grafigi. Jarayonning fizik tasvirlariga asoslanib (1.9-rasm) va kinetik egri qonuniyatlaridan foydalanib, ishning turli davrlarida aniqlangan maksimal va o'rtacha nuqsonlar asosida chiziq ichidagi nuqsonlarni aniqlash natijalarini ekstrapolyatsiya qiling. Ammo bu korroziya nuqsonlarining miqdoriy o'sish dinamikasini oldindan aytishga imkon bermaydi.
Taqdim etilgan modellar ma'lum sharoitlarda, kimyoviy muhitda, haroratda, turli darajadagi po'latlar, bosim va boshqalarda korroziya jarayonlarini tavsiflaydi. Gaz quvurlariga o'xshash sharoitlarda ishlaydigan va in-line diagnostikasi asosida natijalarni qayd qiluvchi, izolyatsiyalovchi qoplamali o'xshash tizimlarning (magistral quvurlar) korroziya jarayonlarini tavsiflovchi modellar alohida qiziqish uyg'otadi. Masalan, magistral neft quvurlari bo'yicha omil tahlilini o'tkazish metodologiyasida, diametri va izolyatsiyalovchi qoplama turidan qat'i nazar, mualliflar quyidagi modelni taklif qiladilar: bu erda L - korroziya jarayonining zaiflashuv koeffitsienti; H – korroziya shikastlanishining chuqurligi, mm; Lekin – quvur devorining qalinligi, mm; t - ish vaqti, yil.
Yuqoridagi 1.6 formuladan ko'rinib turibdiki, mualliflar quvur liniyasini ishlatishning boshida korroziya eng intensiv o'sishga ega bo'lib, keyin passivatsiya tufayli susayadigan xarakterga ega degan bayonotni qabul qildilar. (1.6) formulani chiqarish va asoslash ishda keltirilgan.
Korroziya jarayonlari quvur liniyasining ishga tushirilishi bilan boshlanadi degan bayonot juda ziddiyatli, chunki Yangi izolyatsiya qoplamasi izolyatsiyani qarigan va himoya xususiyatlarini yo'qotgan vaqtga qaraganda ancha ishonchli himoyani ta'minlaydi.
Tadqiqotlarning ko'pligiga qaramay, korroziya jarayonlarini bashorat qilish uchun taklif qilingan modellarning hech biri haroratning korroziya tezligiga ta'sirini to'liq hisobga olishga imkon bermaydi, chunki ish paytida uning impuls o'zgarishini hisobga olmang.
Ushbu bayonot tadqiqot maqsadini shakllantirishga imkon beradi: gaz quvurining beqaror harorat rejimi gaz quvurining tashqi yuzasida korroziya jarayonlarini faollashtirishning asosiy sababi ekanligini eksperimental ravishda isbotlash.
1. Gaz haroratining gaz quvurining korroziya holatiga ta'sirini aniqlash uchun adabiy manbalar tahlili o'tkazildi:
1.1. Quvurlarni tashishda korroziya jarayonlarining xususiyatlari ko'rib chiqiladi;
1.2.Izolyatsion qoplama o'zining himoya xususiyatlarini yo'qotganda tuproqning korroziya faolligining roli aniqlandi. 1.3. Quvurlar nosozligini baholash uchun in-line kamchiliklarni aniqlashning texnik imkoniyatlari o'rganildi.
1.4. Korroziya jarayonlarini bashorat qilish uchun boshqa tadqiqotchilarning modellari ko'rib chiqiladi.
2. Quvurning tashqi yuzasida makrokorroziya elementlarining paydo bo'lish sabablari o'rganildi.
3. Korroziv tuproq qatlamida namlik harakat qilganda, quvur liniyasiga tutashgan tuproqning elektr qarshiligi o'zgarishi isbotlangan.
Quvur ichidagi nuqsonlarni aniqlash ma'lumotlari asosida gaz quvuri uchastkasining korroziya holatini tahlil qilish
Tuproqning davriy namlanishi korroziya jarayonlarini tezlashtirishi gaz quvurlarini ishlatish amaliyotidan dalolat beradi.
Ushbu hodisani o'rganib, Ismagilov I.G. katta diametrli gaz quvuri tuproqqa impulsli harorat ta'siriga ega bo'lgan va korroziv faol tuproq qatlamida namlikning tebranish harakatlarini keltirib chiqaradigan kuchli issiqlik manbai ekanligini isbotladi.
Biroq, uning impulsli harorat ta'siri quvur liniyasiga ulashgan tuproq qatlamining korroziya faolligini oshiradi, degan taxmini eksperimental tasdiqlashni talab qiladi.
Shuning uchun tadqiqotning maqsadi - impulsli harorat ta'siri ostida tuproqlarning korroziya faolligini o'rganish va baholash uchun tajriba o'rnatish.
Korroziya jarayonlarini o'rganish muammolari odatda eksperimental tarzda hal qilinadi. Korroziya ta'sirini baholashning turli usullari, shu jumladan tezlashtirilgan korroziya sinovlari mavjud.
Shunday qilib, gaz quvurining jarlikdan o'tuvchi qismiga xos bo'lgan, uning tubidan oqim oqib o'tadigan atrofdagi tuproq bilan issiqlik va massa almashinuvi sharoitlarini simulyatsiya qilish va uning korroziv faolligini aniqlash kerak. harorat va namlikning impulsli ta'siri ostida tuproq o'zgaradi.
Har bir omilning ta'sirini (impulsning harorati va namligi) laboratoriya sharoitida korroziya jarayonining parametrlari mahkamlangan va yuqori aniqlik bilan boshqariladigan sharoitlarda eng aniq o'rganish mumkin. Kvazistatsionar issiqlik almashinuvi paytida gaz quvurining impulsli harorat rejimi Boshqirdiston va shunga o'xshash viloyatlar hududidan o'tadigan gaz quvurlari uchun modellashtirilgan. O'xshashlik nazariyasiga ko'ra, issiqlik uzatish jarayonini tavsiflovchi o'xshashlik raqamlari teng bo'lsa, geometrik o'xshashlikka bog'liq bo'lsa, issiqlik uzatish jarayonlarini o'xshash deb hisoblash mumkin.
Tajribada foydalanilgan tuproq Urengoy - Petrovsk gaz quvuri trassasidan, Polyana - Moskovo uchastkasidan, gaz quvurining perimetri bo'ylab soat 3, 12 va 6 pozitsiyalaridan olingan. Laboratoriya tadqiqotlarida foydalaniladigan tuproqning termofizik xususiyatlari in situ bilan bir xil, chunki ishlayotgan gaz quvurining korroziy qismidan tuproq namunalari olindi. Bir xil tuproqlar uchun tabiat va model uchun Lykov raqamlari Lu va Kovner Kv tengligi avtomatik ravishda bajarildi:
Agar harorat bosimlarining tengligi, tuproqlarning bir xilligi va namlikning bir xil darajasi kuzatilgan bo'lsa, Kossovich Ko va Postnov raqamlarining Pn tengligi bajarildi.
Shunday qilib, issiqlik va massa uzatish shartlarini modellashtirish vazifasi, bu holda, haqiqiy va model uchun Furye raqamlari Fo va Kirpichev Ki tengligini ta'minlaydigan o'rnatish parametrlarini shunday tanlashga qisqartirildi.
Agar Furye raqamlari Fo = ax/R diametri 1,42 m bo'lgan quvur liniyasining yillik ekspluatatsiya davriga to'g'ri kelsa va issiqlik tarqalish koeffitsientlari a = a teng bo'lsa, (2.5) ga asoslanib, biz model uchun olamiz:
Shunday qilib, 20 mm diametrli sinov trubkasi bilan o'rnatishdagi yillik davr 1,7 soat ichida "o'tishi" kerak.
Issiqlik uzatish shartlari Kirpichev mezoni yordamida modellashtirilgan
Gaz quvurining quvur o'qiga chuqurligi bilan H0 = 1,7 m va H0 / Rtr = 2,36 (Polyana - Moskovo uchastkasidagi gaz quvurining nisbiy chuqurligi), tenglik (2,6) asosida biz model uchun olamiz:
"Oqim" ni modellashtirish uchun real dunyo va model uchun Reynolds raqamlarining tengligini ta'minlash kerak:
Suyuqlik bir xil bo'lganligi sababli, suv (2.12) asosida va geometrik o'xshashlikni hisobga olgan holda, biz tenglikni olamiz:
(2.13) ni hisobga olgan holda tegishli hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, ushbu o'rnatishdagi oqimni taqlid qiluvchi suv ta'minoti tomchilab bo'lishi kerak.
Tajriba davomida quvur devorining haroratini uning haqiqiy o‘zgarishi 30...40C chegarasida o‘zgartirish va uni impuls rejimini ushlab turish orqali tartibga solish zarurligi sababli, po‘lat quvur tashqi yuzasi harorati ttr - Nazorat parametri sifatida namunali St. 3.
Impulsli harorat ta'sirida tuproqning nisbiy korrozivligini aniqlash uchun barqaror harorat ta'siriga nisbatan tezlashtirilgan sinov usuli tanlandi, uning asosida tuproqning korrozivligi po'lat namunalarining vazn yo'qotishi bilan aniqlanadi.
Ta'mirlash uchun olinadigan gaz quvurlari uchastkalarini aniqlash uchun integral ko'rsatkichlarni aniqlashtirish
Korroziya holatini tahlil qilish va 1420 mm diametrli mavjud magistral gaz quvurida korroziya nuqsonlarining o'sish dinamikasini o'rganish uchun uning texnik holatini diagnostika qilish natijalari ko'rib chiqildi. Diagnostikaning asosiy yo'nalishlaridan biri VTD bo'lib, hozirgi vaqtda magistral gaz quvurlarini diagnostika qilishning eng samarali va informatsion usuli hisoblanadi.
3.1-jadvalda korroziya chuqurligidan kelib chiqqan holda yuqori, yuqori va o'rtacha korroziya xavfi bo'lgan magistral gaz quvurlarining uchastkalarini aniqlashning umumiy mezonlari keltirilgan. Yuqori korroziya xavfi (HCH) bo'lgan hududlarga ko'ra, korroziya tezligi yiliga 0,3 mm dan ortiq va quvur devori qalinligining 15% dan ortiq chuqurligi bo'lgan joylar kiradi.
Korroziya shikastlanishining chuqurligini baholash mezonlari (devor qalinligining ulushi sifatida) xizmat muddati amortizatsiya muddatining 30% ga (11 yil va undan ortiq) yaqin bo'lgan quvurlarga qo'llaniladi.
Magistral gaz quvurlarining har qanday uchastkasini korroziya xavfining uch darajasidan biri sifatida tasniflashning zaruriy va etarli sharti ko'rsatilgan uchta mezondan kamida bittasiga muvofiqligi hisoblanadi.
Korroziya xavfi kuchaygan zonalarga ko'ra, diametri 1000 mm dan ortiq bo'lgan magistral quvurlar uchastkalari mavjud bo'lib, ularda mustahkamlangan himoya qoplamasi qo'llanilishi kerak.
Defekt detektorli snaryadlarni o'tkazish natijalariga ko'ra magistral gaz quvurlari uchastkalarining korroziya holatining integral ko'rsatkichi korroziya nuqsonlari zichligi bilan baholanadi skd.
Korroziya nuqsonlari zichligining integral ko'rsatkichi ularning gaz quvurining uzunligi bo'ylab taqsimlanishining notekisligini hisobga olmaydi va faqat magistral gaz quvurlarining korroziya holatini dastlabki baholash uchun ishlatilishi mumkin. hisoblangan uchastkalarning uzunligi (km bilan).
Shuning uchun magistral gaz quvurining korroziya holatining integral ko'rsatkichini aniqlagandan so'ng, magistral gaz quvurining uchastkalarini korroziya shikastlanishining chuqurligi va intensivligiga qarab differentsial tahlil qilish amalga oshiriladi:
Gaz quvurining uzunligi bo'ylab korroziya nuqsonlarini taqsimlash tabiati baholanadi;
VKO va PKO (korroziya xavfi) hududlari ajralib turadi;
VKO va PKO uchastkalarida korroziya shikastlanishi intensivligi ko'rsatkichlari aniqlanadi;
Gaz quvurining butun boshqariladigan uchastkasi uchun (uchirish kamerasidan deffekt detektorli snaryadni qabul qilish kamerasigacha) korroziya shikastlanishi zichligi bn notekislik koeffitsienti hisoblanadi, bu tengdir
korroziyadan zarar ko'rmagan uchastkalarning umumiy uzunligining chiziqdagi nuqsonlarni aniqlash moslamasi tomonidan qayd etilgan shikastlanishlar (bo'shliqlar va yoriqlar) bo'lgan qismlarning umumiy uzunligiga nisbati:
Korroziya xavfi (qoplama) darajasi quvurlarning nuqsonli koeffitsienti Kd bilan aniqroq aks ettiriladi.
Quvurlarning o'lchamlari ma'lum bo'lganligi sababli, nuqsonli uchastkalarning chiziqli parametrlari ham aniqlanadi. Agar nuqsonli quvurlar soni ma'lum bo'lsa, ularni almashtirishni rejalashtirish mumkin bo'ladi katta ta'mirlash saytni (qayta izolyatsiyalash). Neft quvurlari transportida, masalan, "TRANSNEFT" OAJda quvur liniyasi uchastkalarining korroziya holatini aniqlash uchun ular "In-line diagnostikasi va uning oldini olish bo'yicha tavsiyalar ishlab chiqish asosida magistral neft quvurlariga korroziya shikastlanishining omilli tahlilini o'tkazish usuli" dan foydalanadilar. , bu ham korroziya shikastlanishining rivojlanish tezligini o'z vaqtida o'zgartirish to'g'risidagi qoidaga asoslanadi. Faktorli tahlil magistral neft quvurlari tizimini uchastkalarga (klasterlarga) bo'lish usuliga asoslanadi, ular uchun korroziya shikastlanishining rivojlanishini belgilovchi asosiy omillar doimiy bo'lib qoladi va korroziya shikastlanishining rivojlanish kinetikasi vaqt o'tishi bilan regressiya bilan tavsiflanadi. tenglamalar - xarakterli bog'liqliklar. Olingan xarakterli bog'liqliklarga asoslanib, quvur liniyasi uchastkasini chiziqli asboblar bilan bir marta va takroriy tekshirish holatida korroziya shikastlanishining chuqurligi taxmin qilinadi.
Korroziya holatini tahlil qilish uchun Urengoy-Petrovsk va Urengoy-Novopskov gaz quvurlarining parallel uchastkalari (1843 - 1914 km) Polyanskaya CS dan chiqishda joylashgan "issiq uchastka" faol va uzoq muddatli korroziya ta'siriga duchor bo'ladi. , ko'rib chiqildi.
Bu "Gazprom Transgaz Ufa" MChJ miqyosidagi potentsial eng xavfli hudud bo'lib, u erda 1998 yildan 2003 yilgacha SCC tufayli 6 ta avariya sodir bo'lgan (Urengoy-Petrovsk gaz quvurida 5 ta avariya, Urengoy-Novopskov gaz quvurida 1 ta avariya). ). 1998 yildagi to'rtta avariyadan so'ng, Urengoy-Petrovsk gaz quvurining o'n ikki uchastkasining (1844-1857 km) jarliklar va jarlarda joylashgan uzun chuqurlarida tekshiruv o'tkazildi. Tekshiruv natijasida KK ning 744 ta lezyoni aniqlandi, shu jumladan chuqurligi 7,5 mm gacha. SCC manbalarini bartaraf etish maqsadida 700 m quvurlar almashtirildi. Xuddi shunday ishlar 2000 yilda Urengoy-Novopskov gaz quvurida amalga oshirildi va SCCning 204 ta markazlari aniqlandi.
Stress-korroziya nuqsonlari bo'lgan joylar me'yoriy adabiyotlarda korroziya xavfining yuqori yoki yuqori toifasi mezonlariga kiritilmagan. Ammo, yuqoridagilarni hisobga olgan holda, 1843-1914 km gaz quvurlari koridoridagi uchastka tuproq tarkibi bo'yicha korroziv deb tasniflanishi mumkin.
Ko'rilgan choralarga qaramay, 2003 yilda Urengoy-Petrovsk gaz quvurida, ko'rib chiqilayotgan uchastkada SCC tufayli yana 2 ta avariya sodir bo'ldi. 2003 yildan boshlab gaz tashish sanoatidagi texnik holat diagnostikasi NPO Spetsneftegaz kompaniyasining yangi avlod snaryadlari yordamida amalga oshirila boshlandi, ular birinchi qatordagi kamchiliklarni aniqlashda SCC nuqsonlari bo'lgan 22 ta maydonni aniqladi, shu bilan birga maksimal chuqurlik. individual yoriqlar quvur devorining yarmi qalinligiga yetdi. "Magistral gaz quvurlaridan foydalanish qoidalari" ga muvofiq, quvur ichidagi nuqsonlarni aniqlash o'rtacha 5 yilda bir marta amalga oshirilishi tavsiya etiladi. Biroq, alohida holatlarni hisobga olgan holda (SCC tufayli sodir bo'lgan avariyalar, SCC nuqsonlari bo'lgan sezilarli miqdordagi aniqlangan hududlar), "Gazprom Transgaz Ufa" MChJ stress-korroziya nuqsonlari rivojlanishini kuzatish va oldini olish maqsadida 2003 yildan boshlab qisqa vaqt ichida. 2005 yilda in-line defekt detektorining ikkinchi o'tishini amalga oshirdi.
Mavjud magistral gaz va neft quvurlari va ularning elektrokimyoviy himoya tizimlarining korroziya holatini har tomonlama tekshirish tashqi CPZda korroziya va stress-korroziya shikastlanishining mavjudligini ECP uskunalarining ishlash rejimlariga bog'liqligini aniqlash, korroziya va stress-korroziya shikastlanishining paydo bo'lishi va o'sishi sabablarini aniqlash va bartaraf etish. Darhaqiqat, magistral gaz va neft quvurlari ekspluatatsiya qilish jarayonida amalda eskirmaydi. Ularning ishlashining ishonchliligi asosan korroziya va stress-korroziyali aşınma darajasi bilan belgilanadi. Agar 1995 yildan 2003 yilgacha bo'lgan davrda gaz quvurlari avariyalari dinamikasini ko'rib chiqsak, KZPda korroziya va stress-korroziya nuqsonlarining shakllanishi tufayli vaqt o'tishi bilan avariyalar darajasining ortib borishi jarayoni mavjudligi ayon bo'ladi.
Guruch. 5.1.
Mavjud magistral gaz quvurlaridagi o'ta xavfli nuqsonlarni bartaraf etish dinamikasini ko'rib chiqsak, ekspluatatsiya jarayonida tashqi korroziya va kuchlanish-korroziyali yoriqlar natijasida yuzaga keladigan birinchi navbatda ta'mirlashni talab qiladigan o'ta xavfli nuqsonlar ko'payishi aniq bo'ladi (5.1-rasm). Shaklda ko'rsatilganidan. 5.1 grafigi shuni ko'rsatadiki, deyarli barcha yo'q qilingan o'ta xavfli nuqsonlar korroziy yoki stress-korroziv xususiyatga ega. Bu barcha nuqsonlar katod bilan himoyalangan tashqi yuzada aniqlangan.
Gaz va neft quvurlarining korroziyaga qarshi himoyasini kompleks tekshirish natijalari (korroziya chuqurlari va kuchlanish-korroziyali yoriqlar mavjudligi, izolyatsion qoplamaning yopishishi va uzluksizligi, elektrokimyoviy himoya darajasi) izolyatsion qoplamalar va katod polarizatsiyasi yordamida magistral gaz va neft quvurlarini korroziyaga qarshi himoya qilish bugungi kungacha dolzarb bo'lib qolmoqda. Buning bevosita tasdig'i in-line diagnostika natijalaridir. In-line diagnostika ma'lumotlariga ko'ra, xizmat muddati 30 yildan ortiq bo'lgan magistral neft va gaz quvurlarining ayrim uchastkalarida nuqsonlar ulushi. tashqi korroziya(shu jumladan stressli korroziya) aniqlangan nuqsonlarning umumiy sonining 80% ga etadi.
Magistral gaz va neft quvurlarini izolyatsiyalash sifati elektrokimyoviy himoya parametrlari asosida aniqlangan o'tish qarshiligining qiymati bilan tavsiflanadi. Izolyatsiya qiluvchi qoplamaning sifatini tavsiflovchi quvurlarni elektrokimyoviy himoya qilishning asosiy parametrlaridan biri katodik himoya oqimining kattaligi hisoblanadi. ECP uskunasining ishlashi to'g'risidagi ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, D 1220 mm chiziqli qismida RMSning himoya oqimining qiymati izolyatsiyaning qarishi tufayli 30 yil davomida deyarli 5 baravar oshgan. Himoya potentsiallari hududida 1 km neft quvurining elektrokimyoviy himoyasini ta'minlash uchun oqim sarfi 1,2...2,1 V m.s. e. 1,2 dan 5,2 A / km gacha ko'tarildi, bu neft quvurining o'tish qarshiligining mutanosib ravishda pasayishini ko'rsatadi. Gaz va neft quvurlari 30 yillik ekspluatatsiya qilinganidan keyin o'tkinchi izolyatsiya qarshiligi butun uzunligi bo'ylab bir xil tartibda (2,6-10 3 Ohm - m 2), gaz va neft quvurlarini almashtirish bilan kapital ta'mirlash amalga oshirilgan joylardan tashqari. tashqi katod bilan himoyalangan sirtdagi korroziya va stress - korroziya shikastlanishi miqdori sezilarli chegaralarda o'zgarib turadi - chiziq ichidagi nuqsonlarni aniqlash yordamida aniqlangan nuqsonlar umumiy sonining 0 dan 80% gacha, ular ikkala chiziqda ham lokalizatsiya qilinadi. himoya zonalarining birlashmalari va marshrutning pasttekisliklarida va suv-botqoq erlarida SCP ning drenaj nuqtalari yaqinida. G'arbiy Sibirning markaziy qismidagi suv-botqoq erlardagi er osti suvlari zaif minerallashuv (og'irlik bo'yicha 0,04%) va natijada yuqori ohmik qarshilik (60 ... 100 Om m) bilan tavsiflanadi. Bundan tashqari, botqoq tuproqlari kislotali. Botqoq suvining pH qiymati 4 ga etadi. Botqoq elektrolitining yuqori ohmik qarshiligi va kislotaliligi gaz va neft quvurlarining korroziya tezligiga va ularni elektrokimyoviy himoya qilish samaradorligiga ta'sir qiluvchi eng muhim omillardir. Shunisi e'tiborga loyiqki, botqoqli tuproqlarning g'ovakli eritmalarida vodorod sulfidi miqdori 0,16 mg / l ga etadi, bu oddiy tuproq va suv omborlariga qaraganda kattaroqdir. Vodorod sulfidi, tadqiqot ma'lumotlariga ko'ra, gaz va neft quvurlarining korroziv holatiga ham ta'sir qiladi. Sulfat kamaytiruvchi bakteriyalar (SRB) faolligi tufayli vodorod sulfidi korroziyasining paydo bo'lishi, masalan, boshqa bir xil sharoitlarda, gaz izolyatsiyasidagi nuqsonlar orqali tashqi korroziyaning maksimal kirib borishi bilan ko'rsatilgan. va turg'un botqoqlardagi neft quvurlari oqayotgan suv omborlariga qaraganda o'rtacha 70% ga ko'p, bir tomondan, deyarli hamma joyda, tashqi KZPdagi stress-korroziyali yoriqlar H 2 S ning yuqori miqdori bo'lgan turg'un botqoqlarda ham uchraydi. , boshqa tomondan. Ga binoan zamonaviy g'oyalar, molekulyar vodorod sulfidi po'latlarning gidrogenatsiyasini rag'batlantiradi. Quvurning KZP da H 2 S ning elektroreduksiyasi H,S + 2-»2N alc + S a ~ c va H,S + reaksiyalari orqali boradi. V-^Hads + HS”ac, bu kimyosorbsiyalangan qatlamni atom vodorod bilan to'ldirish darajasini oshiradi. c da, quvur po'latining tuzilishiga tarqalish. Karbonat angidrid ham gidrogenatsiyaning samarali stimulyatori hisoblanadi: HC0 3 +e-> 2H adc +C0 3 ". Korroziv muammo va
Marshrutning botqoqli hududlarida neft va gaz quvurlarining stress-korroziya bilan yo'q qilinishi hali to'liq tushuntirilmagan va dolzarbligicha qolmoqda. Botqoqli hududlarda magistral gaz va neft quvurlarini korroziyaga qarshi tekshirish natijalari shuni ko'rsatdiki, neft va gaz quvurlarining deyarli butun tashqi yuzasi izolyatsiyalash nuqsonlari va tozalangan izolyatsiya ostida jigarrang konlar (alyuminiy kukuniga o'xshash) bilan qoplangan. Maksimal chuqurlikka ega bo'lgan korroziya chuqurlari izolyatsiyaga teshik orqali zarar etkazishda lokalize qilinadi. Korroziyaga uchragan shikastlanishning geometrik parametrlari izolyatsiyalash orqali shikastlanish geometriyasiga deyarli to'liq mos keladi. Tozalangan izolyatsiya ostida, quvur devorining tuproq namligi bilan aloqa qilish joyida korroziya izlari ko'rinadigan korroziya chuqurlarisiz, stress-korroziyali yoriqlar izlari bilan topiladi.
Eksperimental ravishda, diametri 1220 mm bo'lgan magistral neft quvurining devoriga o'rnatilgan quvur po'lat namunalaridan foydalangan holda (yuqori, yon va pastki generatorlarda) markaziy qismning tayga-botqoqli hududi tuproqlarida aniqlandi. G'arbiy Sibir, izolyatsiya nuqsonlari orqali katod himoyasi bo'lmagan namunalarning korroziya darajasi yiliga 0,084 mm ga etadi. Himoya potentsiali ostida (ohmik komponent bilan) minus 1,2 V m.s. e., katodik himoya oqimining zichligi kislorod oqimining chegaraviy zichligidan 8 ... 12 marta oshib ketganda, qoldiq korroziya tezligi 0,007 mm / yil dan oshmaydi. Korroziyaga chidamlilikning o'n balli shkalasiga ko'ra, bu qoldiq korroziya darajasi korroziya holatiga mos keladi. juda qat'iy va magistral gaz va neft quvurlari uchun qabul qilinadi. Bu holda elektrokimyoviy himoya darajasi:
Chuqurlardagi gaz va neft quvurlarining tashqi katod bilan himoyalangan sirtining korroziya holatini kompleks tekshirishda izolyatsion nuqsonlar orqali chuqurligi 0,5...1,5 mm bo‘lgan korroziya chuqurlari aniqlanadi. Elektrokimyoviy himoya tuproqning korroziya tezligini qabul qilinadigan qiymatlarga mos keladigan darajada bostirmagan vaqtni hisoblash oson. juda qat'iy gaz va neft quvurlarining korroziya holati:
0,5 mm korroziyaga kirish chuqurligida 1,5 mm korroziyaga kirish chuqurligida
Bu 36 yillik faoliyat uchun. Gaz va neft quvurlarini korroziyadan elektrokimyoviy himoya qilish samaradorligini pasayishining sababi vaqtinchalik izolyatsiyalash qarshiligining pasayishi, izolyatsiyadagi o'tkazuvchan nuqsonlarning paydo bo'lishi va natijada oqim zichligining pasayishi bilan bog'liq. SCZ ning himoya zonalarining tutashgan joylarida katodik himoya, kislorod uchun chegaraviy oqim zichligi qiymatlariga etib bormaydigan, tuproq korroziyasini qabul qilinadigan qiymatlarga bostirishni ta'minlamaydigan qiymatlarga, garchi himoya qiymatlari bo'lsa ham. ohmik komponent bilan o'lchangan potentsiallar standartga mos keladi. Gaz va neft quvurlarini korroziyaga uchragan holda yo'q qilish tezligini kamaytirishga imkon beradigan muhim zaxira - bu himoyalanmagan hududlarni o'z vaqtida aniqlash. 1 1 Lr
Neft quvurining tashqi korroziyasidagi nuqsonlarning marshrut bo'ylab havo liniyalaridagi uzilishlar davomiyligi bilan o'zaro bog'liqligi shuni ko'rsatadiki, aniq marshrut bo'ylab havo liniyalari uzilishlari va VL ning ishlamay qolishi paytida chuqur korroziya izolyatsiyalash nuqsonlari tufayli sodir bo'ladi. buning tezligi yiliga 0,084 mm ga etadi.
Guruch. 5.2.
Magistral gaz va neft quvurlarini elektrokimyoviy himoya qilish tizimlarini kompleks tekshirish jarayonida katodli himoya potentsiallari hududida 1,5...3,5 V m.s. e. (ohmik komponent bilan) katodik himoya oqimi zichligi j a kislorod cheklovchi oqim zichligidan oshib ketadi j 20 ... 100 marta yoki undan ko'p. Bundan tashqari, xuddi shu katodli himoya potentsiallarida, tuproqning turiga (qum, torf, gil) qarab oqim zichligi sezilarli darajada o'zgarib turadi, deyarli 3...7 marta. Dala sharoitida, tuproq turiga va quvur liniyasini yotqizish chuqurligiga (korroziya ko'rsatkichi zondning cho'milish chuqurligi) qarab, diametri 3,0 mm bo'lgan 17GS po'latdan yasalgan ishchi elektrodda o'lchanadigan kislorod uchun cheklovchi oqim zichligi, 0,08...0. 43 A/m" oralig'ida o'zgargan va ohmik komponentli potentsiallarda katod himoyasining joriy zichligi
1,5...3,5 V m.s. e., xuddi shu elektrodda o'lchangan 8 ... 12 A / m 2 qiymatlariga erishildi, bu quvur liniyasining tashqi yuzasida vodorodning intensiv chiqishiga olib keladi. Ushbu katodli himoya rejimlari ostida vodorod adatomlarining bir qismi quvur liniyasi devorining sirt yaqin qatlamlariga o'tib, uni gidrogenlashtiradi. Stressli korroziyaga uchragan quvurlardan kesilgan namunalardagi vodorod miqdori ortib borayotgani mahalliy va xorijiy mualliflarning asarlarida ko'rsatilgan. Po'latda erigan vodorod yumshatuvchi ta'sirga ega, bu oxir-oqibat vodorodning charchashiga va er osti po'lat quvurlarining himoya zonalarida stress-korroziyali yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladi. Quvur po'latlarining vodorod charchoqlari muammosi (kuchlilik sinfi X42-X70). o'tgan yillar magistral gaz quvurlarida avariyalar ko'payib borayotganligi sababli tadqiqotchilarning alohida e'tiborini tortadi. Quvurdagi tsiklik o'zgaruvchan ish bosimi ostida vodorod charchoqlari katodik ortiqcha himoya bilan deyarli sof shaklda kuzatiladi. j KZ /j >10.
Katodik himoya oqimining zichligi kislorod uchun chegaraviy oqim zichligiga yetganda (yoki bir oz, 3...5 martadan ko'p bo'lmagan, ce dan oshib ketganda), qoldiq korroziya tezligi 0,003 ... 0,007 mm / yil dan oshmaydi. Muhim ortiqcha (10 martadan ortiq) j K t yuqorida j Bu amalda korroziya jarayonini yanada bostirishga olib kelmaydi, lekin u quvur liniyasi devorining gidrogenatsiyasiga olib keladi, bu esa KZPda stress-korroziyali yoriqlar paydo bo'lishiga olib keladi. Quvurdagi ish bosimining tsiklik o'zgarishi paytida vodorod mo'rtlashuvining ko'rinishi vodorod charchoqidir. Quvurlarning vodorod charchoqlari quvur liniyasi devoridagi katod vodorodining kontsentratsiyasi ma'lum bir minimal darajadan pastga tushmasa sodir bo'ladi. Agar quvur devoridan vodorodning desorbsiyasi charchoq jarayonining rivojlanishidan tezroq sodir bo'lsa, qisqa tutashuv /pr dan ko'p bo'lmagan 3...5 marta oshib ketganda, vodorod charchashi.
ko'rinmaydi. Shaklda. 5.3-rasmda Gryazovets quvur liniyasida SCZ yoqilgan (1) va o'chirilgan (2) bilan vodorod sensorlarining joriy zichligini o'lchash natijalari ko'rsatilgan.
Guruch. 5.3.
va CP I da uzilgan (2) SPS; 3 - SCZ yoqilgan katodik himoya potentsiali - (a) va SCZ 1 da yoqilgan va o'chirilgan vodorod sensori oqimlarining quvur potentsialiga bog'liqligi - (b)
O'lchov davrida katodik himoya potentsiali minus 1,6 ... 1,9 V m.s oralig'ida edi. e. Marshrutning elektr o'lchovlari natijalarining borishi rasmda keltirilgan. 5.3, a, RMS yoqilgan holda quvur devoriga vodorod oqimining maksimal zichligi 6 ... 10 mkA / sm 2 ekanligini ko'rsatadi. Shaklda. 5.3, b SCZ yoqilgan va o'chirilgan holda vodorod sensori oqimlari va katodik himoya potentsiallarining o'zgarishi sohalari keltirilgan.
Ish mualliflari, RMS o'chirilgan quvur liniyasining potentsiali minus 0,9 ... 1,0 V m.s dan pastga tushmaganligini ta'kidlaydilar. e., bu qo'shni SCZ ta'siridan kelib chiqadi. Shu bilan birga, SCZ yoqilgan va o'chirilgan bo'lgan vodorod sensorlarining oqim zichligi bir-biridan farq qiladi.
2...3 marta. Shaklda. 5.4-rasmda Krasnoturinskiy tugunining KP 08 da vodorod datchiklari va katod himoya potentsiallari oqimlarining o'zgarishi egri chiziqlari ko'rsatilgan.
Eksperimental tadqiqotlarning borishi rasmda ko'rsatilgan. 5.4 quvur devoriga vodorod oqimining maksimal zichligi 12 ... 13 mkA / sm 2 dan oshmaganligini ko'rsatadi. O'lchangan katodli himoya potentsiallari minus 2,5 ... 3,5 V m.s oralig'ida edi. e. Yuqorida ko'rsatilgandek, CPCda chiqarilgan vodorod hajmi o'lchovsiz mezonning qiymatiga bog'liq j K z/u pr.Shu nuqtai nazardan, mavjud magistral neft va gaz quvurlarini quvur ichidagi diagnostika natijalarini katodli himoya rejimlari bilan taqqoslash qiziqish uyg'otadi.
Guruch. 5.4.
Jadvalda 5.1 G'arbiy Sibirning markaziy qismidagi mavjud neft va gaz quvurlarining ECP tizimlarini keng qamrovli o'rganish natijalari bilan in-line diagnostika natijalarini taqqoslashni taqdim etadi. Mavjud neft va gaz quvurlarining chiziqli qismida elektrokimyoviy o'lchovlar natijalari shuni ko'rsatadiki, turli tuproqlarda o'lchangan potentsialning bir xil qiymatlarida katodli himoya oqimining zichligi keng chegaralarda o'zgarib turadi, bu esa katodni qo'shimcha nazorat qilishni talab qiladi. kislorod cheklovchi oqim zichligi bilan solishtirganda er osti quvurlarining himoya potentsiallarini tanlash va sozlashda himoya oqimining zichligi. Mavjud magistral gaz va neft quvurlari yo'nalishi bo'ylab qo'shimcha elektrokimyoviy o'lchovlar quvurlar devorida vodorodning (yuqori majoziy energiya bilan) molizatsiyasi natijasida yuzaga keladigan yuqori mahalliy kuchlanishlarning paydo bo'lishining oldini oladi yoki minimallashtiradi. Quvurlar devoridagi mahalliy kuchlanishlar darajasining oshishi katod vodorodiga boyitilgan mahalliy hududlarda kuchlanish holatining uch eksenliligining o'zgarishi bilan bog'liq, bu erda mikro yoriqlar, tashqi CCPda stress-korroziya yoriqlari prekursorlari hosil bo'ladi.
Quvur ichidagi diagnostika natijalarini tizimlarni kompleks tekshirish natijalari bilan taqqoslash
G'arbiy Sibirning markaziy qismida mavjud gaz va neft quvurlarini elektrokimyoviy himoya qilish
|
Masofa, |
Himoya potentsial taqsimoti (0WB) (Odam A/m 2) |
Ma'nosi mezon j k.z ^Jxvp |
operatsiya, mm |
Zichlik nuqsonlar yo'qotish metan, |
Zichlik nuqsonlar delaminatsiya, | |||
|
D 1220 mm magistral neft quvurining zambaklar qismi |
||||||||
|
Masofa, |
Kislorod uchun oqim zichligini cheklash (LrHA/m2 |
Himoya potentsialining taqsimlanishi va katod muhofazasining joriy zichligi (Kirpik>A/m 2) |
Ma'nosi mezon Uk.z ^ Ur |
Butun davr uchun korroziyaning maksimal kirib borish chuqurligi operatsiya, mm |
Zichlik nuqsonlar yo'qotish metall, |
Kamchiliklarning zichligi delaminatsiya, dona/km |
Ishlashning butun davri uchun VCS ishlamay qolishining umumiy davomiyligi (operatsion tashkilot bo'yicha), kunlar |
|
Jadvalda keltirilgan natijalarni tahlil qilish. 5.1, ishlamay qolish muddatini hisobga olgan holda, RMS korroziya nuqsonlarining zichligi va o'lchovsiz mezonning qiymati o'rtasidagi teskari proportsional bog'liqlikni ko'rsatadi. j K s/ j, shu jumladan, bu nisbat teng bo'lganda
nol. Haqiqatan ham, nuqsonlarning maksimal zichligi tashqi korroziya elektrokimyoviy himoya vositalarining ishlamay qolish muddati (operatsion tashkilotlar bo'yicha) standart qiymatlardan oshib ketgan joylarda kuzatilgan. Boshqa tomondan, turdagi nuqsonlarning maksimal zichligi delaminatsiya marshrutning botqoqli sel uchastkalarida kuzatilgan, bu erda ECP uskunasining ishlamay qolish muddati standart qiymatlardan oshmagan. Ma'lumotlarning katta tarqalishi fonida ularning ishlamay qolishining minimal davomiyligi bo'lgan hududlarda SCP larning ishlash rejimlarini tahlil qilish ushbu turdagi nuqsonlar zichligi o'rtasidagi deyarli proportsional bog'liqlikni ko'rsatadi. delaminatsiya va mezon j K 3 / / , katodik himoyaning joriy zichligi kislorod uchun oqimning chegaraviy zichligidan o'n yoki undan ko'p marta uzoq muddat ishlaganda (SCZ ishlamay qolishining minimal davomiyligi bilan) oshib ketganda. CPCdagi korroziya va stress-korroziya nuqsonlari bilan solishtirganda katodli himoya usullarini tahlil qilish nisbati to'g'risida ilgari qilingan xulosalarni tasdiqlaydi. j K 3 / jnp bir tomondan, PSCda nuqsonlar paydo bo'lishining oldini olish uchun turli xil katodik himoya potentsiallarida quvur liniyasining qoldiq korroziya tezligini kuzatish uchun o'lchovsiz mezon bo'lib xizmat qilishi mumkin. tashqi korroziya va quvur liniyasi devorining elektrolitik gidrogenatsiyasining intensivligini aniqlash - boshqa tomondan, nuqsonlarning shakllanishi va o'sishini bartaraf etish uchun. delaminatsiya katodik himoyalangan sirt yaqinida.
Jadval ma'lumotlari 5.1 36 yildan ortiq magistral neft va gaz quvurlarini ishlatishning butun davrida deyarli barcha SCPlarning maksimal to'xtab qolish muddati o'rtacha 536 kunni (deyarli 1,5 yil) tashkil etganligini ko'rsatadi. Operatsion tashkilotlarning ma'lumotlariga ko'ra, yil davomida VCSning to'xtab qolish muddati o'rtacha 16,7 kunni, chorakda - 4,18 kunni tashkil etdi. Tekshirilayotgan neft va gaz quvurlarining chiziqli qismida SCP ning ishlamay qolishining ushbu davomiyligi me'yoriy-texnik hujjatlar talablariga amalda javob beradi (GOST R 51164-98, 5.2-band).
Jadvalda 6.2-rasmda D 1220 mm magistral neft quvurining yuqori generatrixidagi katodli himoya tok zichligining kislorod cheklovchi oqim zichligiga nisbatini o'lchash natijalari keltirilgan. Berilgan katodli himoya potentsiallarida quvur liniyasining qoldiq korroziya tezligini hisoblash 4.2 formula bilan aniqlanadi. Jadvalda keltirilgan. 5.1 va 5.2 ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, magistral neft quvurining butun muddati davomida elektr himoya vositalarining ishlamay qolishini hisobga olgan holda
(operatsion tashkilotga ko'ra) tashqi KZP bo'yicha korroziyaning maksimal chuqurligi 0,12 ... 0,945 mm dan oshmasligi kerak. Haqiqatan ham, neft va gaz quvurlarining o'rganilayotgan uchastkalarini yotqizish darajasida kislorod uchun chegara oqimining zichligi 0,08 A / m 2 dan 0,315 A / m 2 gacha o'zgargan. Kislorod uchun cheklovchi oqim zichligining maksimal qiymati 0,315 A / m 2 bo'lsa ham, rejalashtirilgan RMS 1,15 yillik ishlamay qolish muddati bilan 36 yillik operatsiya davomida korroziyaning maksimal kirib borish chuqurligi 0,3623 mm dan oshmaydi. Bu quvur liniyasi devorining nominal qalinligining 3,022% ni tashkil qiladi. Biroq, amalda biz boshqacha manzarani ko'ramiz. Jadvalda 5.1 magistral neft quvurining D u 1220 mm bo'lgan qismini 36 yil davomida ishlaganidan keyin quvur diagnostikasi natijalarini taqdim etadi. In-layn diagnostika natijalari shuni ko'rsatadiki, quvur liniyasi devorining maksimal korroziyali aşınması quvur devorining nominal qalinligining 15% dan oshdi. Korroziyaning maksimal kirib borish chuqurligi 2,0 mm ga etdi. Bu shuni anglatadiki, ECP uskunasining ishlamay qolishi GOST R 51164-98, 5.2-band talablariga javob bermaydi.
O'tkazilgan elektrometrik o'lchovlar jadvalda keltirilgan. 5.2 ma'lum katodli himoya rejimi bilan qoldiq korroziya tezligi yiliga 0,006 ... 0,008 mm dan oshmaganligini ko'rsatadi. Korroziyaga chidamlilikning o'n balli shkalasiga ko'ra, bu qoldiq korroziya darajasi korroziya holatiga mos keladi. korroziyaga chidamli va magistral neft va gaz quvurlari uchun qabul qilinadi. Bu shuni anglatadiki, quvur liniyasining 36 yillik faoliyati davomida, operatsion tashkilotning ma'lumotlariga ko'ra, ECP uskunasining ishlamay qolishi to'g'risidagi ma'lumotlarni hisobga olgan holda, korroziyaning kirib borish chuqurligi 0,6411 mm dan oshmaydi. Haqiqatan ham, ECP uskunasining rejalashtirilgan ishlamay qolishi davrida (1,15 yil) korroziyaning kirib borish chuqurligi 0,3623 mm ni tashkil etdi. ECP uskunasining ishlash davrida (34,85 yil) korroziyaning kirib borish chuqurligi 0,2788 mm. KZP bo'yicha korroziyaga kirishning umumiy chuqurligi 0,3623 + 0,2788 = 0,6411 (mm) bo'ladi. Quvur ichidagi diagnostika natijalari shuni ko'rsatadiki, magistral neft quvurining D u 1220 mm bo'lgan ko'rib chiqilgan uchastkasida 36 yil ishlaganda korroziyaning haqiqiy maksimal kirib borish chuqurligi 1,97 mm ni tashkil etdi. Mavjud ma'lumotlarga asoslanib, elektrokimyoviy himoya tuproqning korroziya tezligini maqbul qiymatlarga bostira olmaydigan vaqtni hisoblash oson: T = (1,97 - 0,6411) mm / 0,08 mm / yil = 16,61 yil. Daryoning tekisligida joylashgan bitta texnik koridorda ishlaydigan diametri 1020 mm bo'lgan magistral gaz quvuridagi ECP uskunasining ishlamay qolish muddati. Ob, kuchlanish-korroziyali yoriqlar aniqlandi, bu magistral neft quvuridagi SCP ning to'xtab qolish muddatiga to'g'ri keladi, chunki gaz quvurining SCP va neft quvuri bitta yo'nalishdagi havo liniyasidan quvvatlanadi.
Jadvalda 5.3 elektrometrik o'lchovlar bo'yicha magistral neft va gaz quvurlarining butun foydalanish davrida (36 yil) SCPning haqiqiy ishlamay qolish vaqtini aniqlash natijalarini taqdim etadi.
5.2-jadval
G'arbiy Sibirning markaziy qismida ishlaydigan gaz va neft quvurlari uchastkalarida qoldiq korroziya tezligini taqsimlash
5.3-jadval
Elektrometrik o'lchovlar asosida magistral gaz va neft quvurlarining butun foydalanish davrida (36 yil) SCPning haqiqiy ishlamay qolishini aniqlash natijalari
|
Masofa, |
Qisqa tutashuvsiz quvur liniyasining maksimal korroziya tezligi, mm / yil |
Berilgan qisqa tutashuv rejimida quvur liniyasining qoldiq korroziya tezligi, mm/yil |
Katodik himoyalangan sirtda korroziyaga kirishning maksimal chuqurligi, mm |
Haqiqiy |
|
Magistral neft quvurining chiziqli qismi D 1220 mm |
||||
|
Magistral gaz quvurining chiziqli qismi D 1020 mm |
||||
Jadvalda keltirilgan natijalarni tahlil qilish. 5.3 elektrokimyoviy himoya vositalarining haqiqiy ishlamay qolish muddati standart qiymatdan sezilarli darajada oshib ketishini ko'rsatadi, bu tashqi, katodli himoyalangan tomondan quvur liniyasi devorining kuchli korroziv aşınmasına sabab bo'ladi.
O'qish foydali bo'lishi mumkin:
- Efremovaning izohli lug'atiga kiritishning ma'nosi Bu ibora nimani o'z ichiga oladi;
- Frazeologizmlar rus tilidagi iboralarga misoldir;
- "Flamand maqollari". Piter Bryugel oqsoqol. Sinonimlarni torting. Fransuz maqolining ma'nosi shaytonni dumidan tortib olish;
- 100 ga qaynatilgan guruchli uglevodlar;
- Tuxumlangan tovuqli dangasa karam rulolari;
- Cheddar pishloqining kaloriya tarkibi va kontrendikatsiyalari;
- Tovuq ko'kragida qancha kaloriya bor;
- Pishirishda rayhondan qanday foydalanish, qanday idishlarga qo'shish va qanday ziravorlar bilan aralashtirish kerak;