Вибір СКЗ та розрахунок кількості

Захист трубопроводів від підземної корозії незалежно від корозійної агресивності ґрунтів і району прокладки повинен передбачатися комплексно: захисними покриттями та уста­новками електрохімічного захисту.

Також істотним чинником надійності майбутнього газопроводу є етап проектування протикорозійної системи, зокрема, систе­ми електрохімічного захисту (ЕХЗ), коли приймаються технічні рішення, виконуються розрахунки, визначаються обладнання і матеріали.

Під час експлуатації виявляються всі недоліки проектних рішень, дефекти будівельних робіт і з'являються нові, викли­кані умовами експлуатації.

Однією з основних умов забезпечення захисту від корозії є підтримання в належному робочому стані всіх елементів системи протикорозійного захисту і робота електрохімзахисту в режимах, що забезпечують захисні потенціали по всій протяжності газопроводу і з високим показником її роботи в часі.

Важливим елементом у збереженні надійності і безпечної експлуатації магістральних трубопроводів є моніторинг ко­розійного стану, який виник внаслідок підземної корозії.

Моніторинг корозійного стану підземних сталевих трубо­проводів - це система спостережень і діагностування ко­розійного стану трубопроводів із метою своєчасного вияв­лення змін, їх оцінки, відвернення й ліквідації наслідків нега­тивних процесів корозії.

Контроль корозійного стану має містити систематизова­ний і оптимізований комплекс методів корозійного і електро­метричного обстеження ділянок газопроводів.

Електрохімічний захист

 

Захист від корозії підземних магістральних трубопро­водів є однією з сучасних науково-технічних проблем, розв'язання яких залежить від фундамен-

тальних наукових розробок та нових технічних рішень.

Небезпека корозійного руйнування газопроводів визна­чається рядом чинників, серед яких одним із найвагоміших є корозійна активність ґрунтів, яка залежить від багатьох фак­торів: структури, пористості, вологості, повітро-проникливості, значення рН, хімічного складу, електропровідності то­що. Корозія може підсилюватися внаслідок розвитку мікробіологічних організмів, виникнення гальванічних пар із-за чергування ґрунтів різного складу, температурних чин­ників, техногенної діяльності людини й т. ін.

Захист від корозійного розчинення досягається викорис­танням захисних покриттів, а також застосуванням елект­рохімзахисту - катодної поляризації поверхні труби в мікро­порах і в місцях незначних пошкоджень покриття.

Відомо, що ізоляційні захисні покриття збільшують пе­рехідний опір між сталевим трубопроводом та ґрунтом. Тому значення захисного покриття підземних споруд набуває ос­новного змісту.

Практика експлуатації трубопроводів свідчить, що ідеаль­ного захисного покриття не існує. Навіть при ретельному ви­конанні захисне покриття в процесі експлуатації старіє: втра­чає діелектричні властивості, водостійкість тощо. Вже у про­цесі експлуатації виникають пошкодження ізоляційного по­криття: при пересуванні газопроводу під впливом темпера­турних коливань, коріннями дерев, чинниками, що викликані діяльністю людини, тощо. Крім того, в покритті залишають­ся дефекти ізоляції, які виникли під час будівництва. Тому наявність ізоляційного покриття не гарантує необхідного за­хисту газопроводу від корозії. Достатньо ефективним захис­том газопроводів є комплексний, коли, крім ізоляційного по­криття, обов'язково застосовується електрохімічний захист катодною поляризацією.

В основі ефекту зниження корозії при катодній поляри­зації знаходяться електрохімічні процеси. Це означає, що їх швидкість, крім температури та складу середовища, зале­жить від електродного потенціалу. Таким чином потенціал є єдиним критерієм захисної дії при електрохімічному захисті.

Відповідна захисному потенціалу густина струму буде за­лежати від

багатьох факторів, у тому числі від стану захисно­го покриття; складу, вологості та електропровідності ґрунту; наявності кисню і т. ін. Тому густина струму не може бути прий­нята за критерій захисної дії при електрохімічному захисті.

У загальному випадку електрохімічний захист базується на закономірному зниженні швидкості розчинення металу при зміщенні його потенціалу у від'ємні значення відносно до потенціалу корозії. Захист виконується накладенням зовнішнього струму, який поляризує ділянки локальних еле­ментів до значень потенціалу анодних ділянок. Поверхня ме­талу стає еквіпотенційною (катодний та анодний потенціали стають однаковими), і в результаті корозійний струм зникає та відсутні умови для переходу іонів металу в розчин.

Метод катодної поляризації передбачає зміщення елект­родного потенціалу металу до від'ємних значень захисного потенціалу, при яких швидкість розчинення металу стає практично припустимою.

Наукові дослідження свідчать, що при збільшенні захис­ного потенціалу за конкретних умов у напрямку негативніших значень, ніж мінімальне, не буде зменшуватися швидкість корозії. Але для забезпечення захисної зони знач­ної довжини при захисті магістральних трубопроводів, у точці підключення катодної станції необхідно встановити досить високий від'ємний розмір потенціалу. При якісному захисному покритті це значення (без омічної складової) дорівнює 1,15 вольт і є граничним.

Усі газопроводи незалежно від умов експлуатації підляга­ють електрохімічному захисту. Електрохімічний захист має забезпечити протягом усього терміну експлуатації безперерв­ну в часі катодну поляризацію газопроводів на всій протяж­ності (усієї поверхні) таким чином, щоб значення потенціалів (за абсолютними значеннями) було не меншим мінімального потенціалу і не перевищувало максимального захисного по­тенціалу.

Значення максимального й мінімального захисних по­тенціалів згідно діючого міждержавного ГОСТ 2581.

Експлуатація газопроводів, на яких захисний потенціал перевищує значення максимально допустимого, може при­звести до руйнування ізоляцій-

ного покриття в результаті виділення водню, до наводнення металу і його прискореного руйнування.