2.2.3 Катодная защита

Напряжение источника тока выбирают из необходимости обеспечения защитной плотности тока, величину которой рассчитывают в зависимости от природы защищаемого металла, типа коррозионной среды, величины переход­ного сопротивления между металлом и средой. Оптимальная защитная плот­ность тока должна превышать плотность тока, эквивалентную скорости корро­зии металла в данной среде. Важно также, чтобы она была равномерной по всей поверхности защищаемой конструкции. Превышение оптимальной величины защитной плотности тока нежелательно, так как может привести к некоторому снижению катодной защиты (эффект «перезащиты»).

Катодную защиту внешним током обычно применяют как дополнитель­ное средство зашиты к изоляционному покрытию. Защитный ток протекает по обнаженным участкам металла под повреждённым покрытием.

Катодная защита внешним током нецелесообразна в условиях атмо­сферной коррозии, в парообразной среде, в органических растворителях и в других случаях, когда коррозионная среда не обладает достаточной электро­проводностью.

3 Защита внутренней поверхности резервуара от коррозии (характеристика и технология нанесения антикоррозионного покрытия).

Наибольшее распространение для защиты резервуаров нашли следующие методы:

1. Защитными покрытиями (лакокрасочными, цинковыми).

2. Комбинированные: (лакокрасочными покрытиями совместно с протекторной защитой днища и нижних поясов резервуара; лакокрасочными покрытиями совместно с катодной защитой днища и нижних поясов резервуара).

3. Ингибированием парогазового пространства внутри резервуара.

4. Применением алюминиевых сплавов в качестве конструкционных материалов.

Внутренняя коррозия резервуаров является более интенсив­ной, особенно в присутствии влажного воздуха и сернистых соеди­нений, содержащихся в некоторых нефтях. В этих условиях быстро выходит из строя крыша резервуара, которая постоянно контактирует с газовоздушной смесью. Сравнительно быструю коррозию крыш можно объяснить следующим образом. Попа­дающий в газовое пространство резервуара при больших «дыха­ниях» влажный атмосферный воздух конденсируется на холод­ных стенках резервуара (ночью). В образовавшихся каплях рас­творяется выделившийся из нефти сероводород. Сероводород в присутствии кислорода воздуха образует серную кислоту и сульфиды железа, вызывающие иногда самовозгорание и воспла­менение нефтепродуктов:

2Fe + S + = FeS + 2 O,

4Fe -I- S+ 3 = 4Fe203 + 12H20,

S+ 2 -> H2SO*.

Об изоляционных защитных покрытиях рассказано было ранее, в разделе про внешнюю коррозию. Коррозионному разрушению днищ в значительной степени способствует также подогрев нефти и пластовой воды, содержа­щихся в резервуарах.

Многолетней практикой эксплуатации резервуарных парков установлено, что стоимость применяемых в настоящее время средств защиты днищ от коррозионного разрушения не превышает 2% расходов, затрачиваемых обычно на замену днищ но­выми.

3.1 Активная (электрохимическая защита)

3.1.1 Протекторная защита

Принцип действия протекторной защиты заключается в создании защитного потенциала на днище при протекании тока в гальванической паре днище-протектор. Стационарный потенциал протектора имеет более отрицательное значение, чем потенциал металла днища. При замыкании цепи днище-протектор последний становится анодом, а днище - катодом. Ток, стекая с протекто­ра, проходит через электролит (дренажную воду), входит в дни­ще и прекращает или ограничивает действие коррозионных элемен­тов на его поверхности, а следовательно, и коррозионное разрушение днища (рис.6).

Протекторы типа ПМР представляют собой короткий цилиндр. В центре протектора запрессована стальная втулка для обеспечения крепления с днищем резервуара. Размеры протекторов позволяют установить их в резервуар через люк-лаз.

Место установки протектора тщательно зачищают от грязи и продуктов коррозии, затем перпендикулярно к днищу приваривают стальной стержень диаметром 8 мм и высотой 60 мм или 35 мм. На очищенное место наносят слой эпоксидной шпатлевки, устанавливают протектор на еще не затвердевшее покрытие, чтобы он приклеился к днищу. Контактную втулку протектора приваривают к монтажному стрежню. Контроль за работой протекторов в процессе эксплуатации осуществляют измерением разности потенциалов «резервуар-электролит» и силы тока в цепи «протектор-резервуар».Возможна также протекторная защита резервуаров стержневыми анодами. Разработаны схемы протекторной защиты внутренней поверхности резервуара с уровнем водной фазы до 2 м и более 2 м.

Гальванический анод изолируют от поверхности РВС прокладками (полиэтиленовыми кольцами, надетыми на протектор).

Проектор представляет собой длинномерный цилиндрический или трапециевидный стержень диаметром 30-60 мм и длиной до 6 м, по центру которого проходит армирующая стальная проволока диаметром 5-8 мм.

Протекторную защиту (рис.3) рекомендуется применять при наличии в резервуаре антикоррозионного покрытия с степенью оголенности (поврежденности) не более 0,5. Протекторная защита проста и надежна в эксплуатации.

Рисунок 3 – Принципиальная схема протекторной защиты от коррозии днища резервуара:

1-протектор; 2-изолирующий экран; 3-днище резервуара; 4-изолироваиный проводник; 5-электролит; 6-штуцер