- •Тюмень 2003
- •Введение
- •Глава 1. Механизм и закономерность процессов взаимодействия металлов с агрессивными средами
- •1.1. Физико-химические основы коррозии металлов
- •1.2. Энергетическая характеристика перехода ионов в растворах при взаимодействии металла с электролитами
- •1.3. Электрохимический (электродный) потенциал
- •1.4. Электролиз. Химическое действие электрического тока
- •Электрохимические эквиваленты некоторых металлов и сплавов
- •1.5. Поляризационные и диполяризационные процессы
- •В результате деполяризации электрохимический потенциал металла сдвинется в положительную область, что приведет к увеличению скорости реакции растворения металла
- •Iкор I о ст Рис. 1.8. Диаграмма коррозии металла с водородной поляризацией
- •1.6. Взаимодействие стали и почвенного электролита
- •1.7. Способы защиты от коррозии
- •Глава 2. Пассивная защита от коррозии
- •2.1. Битумные покрытия
- •2.2. Полимерные покрытия
- •Защитные покрытия из полимерных липких лент
- •2.3. Оберточные рулонные материалы
- •2.4. Покрытия из напиленного и экструдированного полиэтилена
- •Контроль и требования к покрытиям стальных труб для подземных трубопроводов
- •2.5. Эпоксидные покрытия
- •2.6. Эмаль-этинолевое покрытие
- •2.7. Стеклоэмалевые покрытия
- •2.8. Номенклатура материалов, применяемых для изоляции трубопроводов
- •Материалы, применяемые для противокоррозионных
- •Основные характеристики отечественных изоляционных лент,
- •Основные характеристики импортных изоляционных лент,
- •2.9. Ремонт покрытия
- •Глава 3. Катодная защита подземных металлических сооружений
- •3.1. Принцип действия катодной защиты
- •Плотность тока, необходимая для катодной защиты
- •Минимальные защитные потенциалы
- •Максимальные защитные потенциалы
- •3.2. Расчет катодной защиты
- •Техническая характеристика комплектных анодных заземлителей
- •Коэффициент экранирования вертикальных трубчатых заземлителей, размещенных в ряд (в)
- •Проводник стали
- •Глава 4. Протекторная защита трубопроводов и резервуаров
- •4.1. Протекторная защита магистральных трубопроводов
- •Техническая характеристика комплексных протекторов пм-у
- •4.2. Протекторная защита днища стальных резервуаров от почвенной коррозии
- •Защитная плотность тока для изолированного стального сооружения (в мА/м2)
- •4.3. Расчет протекторной защиты с помощью групповых установок
- •Технико-экономические показатели резервуаров
- •Глава 5. Защита металлических сооружений от блуждающих токов
- •5.1. Источники появления блуждающих токов
- •5.2. Способы защиты от блуждающих токов
- •5.3. Электродренажная защита подземных трубопроводов
- •Расчет поляризованного дренажа
- •Значение коэффициентов к1 и к2
- •Выбор защитных установок и места их подключения к трубопроводу
- •Определение сечения дренажного кабеля
- •Допустимые значения u и Uк
- •Технические характеристики устройства поляризованной
- •Глава 6. Коррозионные измерения
- •6.1. Основные виды измерений
- •6.2. Определение агрессивности грунта Измерение удельного электрического сопротивления грунта
- •Определения коррозионной активности грунтов по потере массы стальных образцов
- •Коррозионная активность грунтов по отношению к углеродистой
- •Определения коррозионной активности грунтов по поляризационным кривым стальных образцов
- •Коррозионная активность грунтов по отношению
- •6.3. Определение блуждающих токов
- •Методика определения наличия блуждающих токов
- •Методика определения опасного действия переменного тока
- •6.4. Определение целостности изоляционного покрытия Метод контроля защитных покрытий по заданной прочности при ударе
- •Контроль адгезии защитных покрытий из полимерных лент
- •Контроль адгезии защитных покрытий на основе битумных мастик
- •Контроль состояния изоляционного покрытия при сооружении и ремонте трубопровода
- •Методика определения сопротивления вдавливанию
- •Определение переходного сопротивления покрытий по методу «мокрого» контакта
- •Метод интегральной оценки переходного сопротивления на действующих трубопроводах
- •6.5. Обследование эффективности катодной защиты Измерение разности потенциалов «труба-земля» и поляризационного потенциала на трубопроводе
- •Метод нахождения дефектных участков и определения состояния катодной защиты
- •6.6. Интенсивный метод измерений Двухэлектродный метод
- •Трехэлектродный метод
- •Критерии метода «интенсивной технологии»
- •6.7. Метод отключения источника поляризации и экстраполяция на нулевое время отключения
- •6.8. Экстраполяционные методы
- •6.9. Метод компенсации
- •6.10. Определение эффективности работы средств эхз. Проверка возможного наличия электрического контакта труба-футляр
- •6.11. Измерение сопротивления растеканию заземлений по методу Ампера-Вольтметра
- •Основные физико-химические свойства магния, цинка, алюминия и железа
- •Установка
- •Порядок проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Требование к отчету
- •Коррозийная активность грунтов
- •Установка
- •1. Метод измерения четырехэлектродной установкой
- •2. Измерение удельного электросопротивления грунта измерителем заземления мс-08
- •Порядок проведения работы
- •1. Метод измерения четырехэлектродной установкой
- •Контрольные вопросы
- •Требование к отчету
- •Установка
- •Порядок проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Требование к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Требование к отчету
- •Список литературы
- •Установка
- •Противокоррозионная защита магистральных трубопроводов и промысловых объектов
- •Издательство «Нефтегазовый университет»
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
- •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
Коррозионная активность грунтов по отношению
к углеродистой стали
Средняя плотность поляризующего тока, мА/см2 |
До 0,05 |
Свыше 0,05 до 0,20 |
Свыше 0,20 до 0,30 |
Свыше 0,30 до 0,40 |
Свыше 0,40 |
Коррозионная активность |
Низкая |
Средняя |
Повышенная |
Высокая |
Весьма высокая |
6.3. Определение блуждающих токов
На практике в грунте протекает не только защитный (постоянный) ток рассматриваемого катодно-защищенного объекта. Пользователи других установок постоянного тока также используют грунт в качестве проводника. Вызываемые этим токи определяются как блуждающие токи.
Существенными источниками блуждающих токов являются другие катодно-защищенные объекты и железные дороги, потребляющие постоянный ток. Используемые последние 15 лет ПЭ-покрытия с их высоким сопротивлением в качестве дополнительной проблемы с блуждающим током вызвали колебания потенциалов в результате геомагнитных колебаний.
Рабочий ток электрифицированных дорог, работающих на постоянном токе, имеет временную зависимость. Колеблющиеся при этом блуждающие токи искажают результаты измерений потенциалов, так как они являются причиной падения напряжения в грунте.
Периодичность этих колебаний составляет от нескольких секунд, начало движения и торможение на железной дороге, до 24 часов (расписание движения). По этой причине при измерении потенциала «труба-земля» целесообразно регистрировать значения в периоде от 0,5 до 24 часов самопишущими измерительными приборами. Для этого используются обычные самописцы. Однако сегодня на рынке представлены измерительные приборы на базе ЭВМ, которые наряду с записью результатов измерений допускают и их обработку, такую как определение среднего значения и выявление минимальных и максимальных значений.
Недостаточно определять значение потенциалов «труба-земля» исключительно в период отсутствия блуждающего тока, так как их величина в этом случае часто значительно отличается от значений при наличии блуждающего тока. Эти отклонения обосновываются тем, что во время эксплуатации на протяжении всего периода для тока имеются преимущественные направления. Различия в солнечной активности воздействуют на магнитное поле Земли. Результатом этого является индукция электрического поля в грунте. Сила поля составляет несколько милливольт на километр. То есть, она в течение долгого времени была не значительна для катодной защиты. С улучшением качества покрытий она, однако, приобрела значение.
Так, например, на трубопроводе длиной около 100 км с удельным сопротивлением покрытия ru = 200 кОм∙м2 вблизи от концов трубопровода проявляются колебания значений потенциалов до 3 В (0 В > UCu/CuSO4 > - 3 В). Эти колебания происходят с нерегулярным интервалом и имеют различную продолжительность, что делает невозможным получение достоверных значений потенциалов «труба-земля» во время появления колебаний.
В отличие от блуждающих токов от электрифицированных железных дорог на постоянном токе здесь нет направления ориентированной структуры для тока входе и выходе. Поэтому в результате геомагнитных колебаний не может возникнуть коррозионная опасность.