Способ защиты подземных газопроводов высокого давления от коррозионного растрескивания

 

Изобретение относится к защите подземных трубопроводов и подземных металлоконструкций от электрохимической коррозии. Технический результат - снижение аварийности при эксплуатации газопроводов высокого давления. Сущность изобретения заключается в том, что защитное покрытие нормального или усиленного типа наносят на трубопроводы, расположенные на расстоянии более 20 км от компрессорной станции (КС). На расстоянии до 20 км от КС наносят защитное покрытие весьма усиленного типа толщиной до 9 мм. При этом катодную защиту осуществляют на трубопроводах, расположенных на расстоянии более 20 км от КС.

Изобретение относится к защите подземных трубопроводов и подземных металлоконструкций от электрохимической коррозии.

Преимущественная область использования изобретения - участки газопроводов высокого давления, на которых существует опасность коррозионного растрескивания (КР), а именно участок газопровода после компрессорной станции (КС) на расстоянии до 20 км.

Известен способ защиты подземных газопроводов от КР (ГОСТ Р 51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. М. : Госстандарт России. - 1998.-42 с.), в котором предусматривается защита от электрохимической коррозии подземных трубопроводов применением защитных покрытий нормального (до 3 мм) или усиленного (до 6 мм) типа и применение катодной поляризации.

Недостатком известного способа является то, что несмотря на наличие электрохимической защиты и защитного покрытия на газопроводах высокого давления в районе КС происходят аварии по причине КР.

Прототипом изобретения является способ защиты стальных конструкций от сульфидного коррозионного растрескивания. /Метода Куниаки, Яманэ Ясуеси, Кавасаки Сэйтэцу К.К. Заявка 57-137480, Япония, заявл. 17.02.81, 56-21898, опубл 25.08.82. МКИ С 23 F 13/00/.

В нем предлагается способ катодной защиты от сульфидного коррозионного растрескивания под напряжением, вызываемого проникновением водорода и последующим охрупчиванием конструкций из стали (трубопроводы и оборудование, эксплуатирующиеся в условиях контакта с нефтью и природным газом).

Способ заключается в наложении катодного потенциала на трубопровод с защитным покрытием в пределах -0,75...-1,00 В относительно насыщенного каломельного электрода.

Недостатком прототипа является низкая эффективность способа защиты, обусловленная тем, что в районе КС около 20 км, при эксплуатации катодной защиты газопровода происходит подщелачивание грунтового электролита, образование карбонат-бикарбонатных структур (Nа₂СО₃, NаНСО₃) и формирование пленок угольной кислоты на участках с плохой изоляцией, в диапазоне потенциалов от -0,7 до -0,8 В по медносульфатному электроду сравнения (МЭС), что приводит к растрескиванию трубопроводов.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности способа за счет ликвидации факторов, вызывающих КР на поверхности газопровода.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе защиты подземных газопроводов высокого давления от коррозионного растрескивания, включающем осуществление катодной защиты и нанесение защитного покрытия нормального или усиленного типов и катодной защиты, согласно изобретению защитное покрытие нормального или усиленного типа наносят на трубопроводы, расположенные на расстоянии более 20 км от компрессорной станции, а на расстоянии до 20 км от компрессорной станции наносят защитное покрытие весьма усиленного типа толщиной до 9 мм, при этом катодную защиту осуществляют на трубопроводах, расположенных на расстоянии более 20 км от компрессорной станции.

Способ осуществляется следующим образом. На участке газопровода на расстоянии до 20 км от КС убирается катодная защита и накладывается на газопровод изоляция весьма усиленного типа.

Способ был осуществлен в лабораторных условиях: испытанию были подвержены два образца: 1. Длина стальной трубы 250 мм Диаметр стальной трубы 20 мм 1 слой битумной изоляции 1,0 мм 2. Длина стальной трубы 250 мм Диаметр стальной трубы 20 мм 2 слоя битумной изоляции 2,0 мм На каждом образце в 3 местах нарушена изоляция.

Образец 1, помещенный в емкость с электролитом, служит катодом, а емкость - анодом. Для протекания электрохимических процессов к установке подключают источник постоянного тока. Потенциал "образец-электролита поддерживали -0,65 В по ХЭС." Образец 2 помещают в емкость с электролитом. Температуру поддерживали 50^oС. Время проведения эксперимента для обоих образцов - 2 месяца. В конце эксперимента образцы были извлечены и исследованы. На образце 1 в местах нарушенной изоляции обнаружены отложения белого цвета и следы ржавчины. На образце 2 обнаружены только следы ржавчины.

Проведенный эксперимент показал, что повышенная температура (50^oС) и потенциал "труба-среда" в диапазоне -0,65...-0,85 В по МЭС приводят к образованию факторов, способствующих коррозионному растрескиванию.

Положительный эффект по сравнению с прототипом заключается в том, что в предлагаемом изобретении убирается катодная защита с газопровода на расстоянии до 20 км от компрессорной станции, способствующая возникновению факторов, вызывающих коррозионное растрескивание газопроводов. Это повышает эффективность способа защиты и снижает аварийность.

Формула изобретения

Способ защиты подземных газопроводов высокого давления от коррозионного растрескивания, включающий осуществление катодной защиты и нанесение защитного покрытия нормального или усиленного типа, отличающийся тем, что защитное покрытие нормального или усиленного типа наносят на трубопроводы, расположенные на расстоянии более 20 км от компрессорной станции, а на расстоянии до 20 км от компрессорной станции наносят защитное покрытие весьма усиленного типа толщиной до 9 мм, при этом катодную защиту осуществляют на трубопроводах, расположенных на расстоянии более 20 км от компрессорной станции.