Способ диагностики состояния подземных металлических сооружений

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4699697/13 (22) 02.06.89 (46) 30.10.91. Бюл. М 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по транспорту природного газа и Институт микробиологии и вирусологии им. Д.К.Заболотного (72) О.М.Печорин, Н.А.Ишутин, Е.В.Егоров, Е.И.Андреюк, И.А.Козлова и А.И.Пиляшенко-Новохатный (53) 542.98 (088.8) (56) Андреюк Е.И„Козлова И.А, Литографные бактерии и микробиологическая коррозия. Киев.: Наукова Думка, 1977, с. 163.

Антоновская Н.С. и др. Влияние корроэируемой стали на численность и биологическую активность бактерий цикла серы в грунте. — Микробиол.ж. Т. 47, 1985, М 4, с. 6 — 10. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ

ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к эксплуатации подземных коммуникаций и может быть использовано для выявления степени коррозионных повреждений на подземных трубопроводах, резервуарах, кабельных лиИзобретение относится к эксплуатации подземных коммуникаций и может быть использовано для выявления степени коррозионных повреждений на подземных трубопроводах, резервуарах, кабельных линиях.

Цель изобретения — упрощение процесса диагностики состояния подземных металлических сооружений.

„„Ы2„„1687607 А1 (я)5 С 12 N 1/20, C 23 F 13/00, С 12 0 1/02 ниях. Цель изобретения — упрощение процесса диагностики состояния подземных металлических сооружений. Способ заключается в том, что образцы почвенного воздуха и грунта, в котором эксплуатируется сооружение, отобранные на глубине 400500 мм от поверхности сооружения и вне его, исследуют на содержание в них продуктов метаболизма микроорганизмов известными методами. При этом по превышению в пробе над сооружением bio сравнению с пробой на удалении от него количества углекислого газа более чем на 50 и/или моносахаров более чем на 207; судят о начале разрушения изоляции покрытия; по превышению в пробе над металлическим сооружением количества карбоновых кислот и/или молекулярного водорода более чем на 30 судят о начале разрушения пассивирующей пленки электрохимической защиты; по превышению в пробе над металлическим сооружением количества серосодержащих аминокислот более чем íà 20 и/или аммиака более чем на 30 судят о разрушении металла сооружения. Изобретение позволяет значительно сократить земельные раба- Qh ты, необходимые для контроля состояния QQ металлических сооружений в грунте.

Способ заключается в том, что образцы подпочвенного воздуха и грунта, отобранные на глубине 400 — 500 мм от поверхно- -а сти грунта, в котором эксплуатируется металлическое сооружение. исследуют на содержание в них продуктов метаболизма микроорганизмов различными методами.

Продукты метаболизма микроорганизмов, развивающихся на металлическом сооружении, обладая высокой миграционной способностью из-за действия гравитационных и капиллярных сил, накапливаются в приповерхностных слоях грунта над сооружением. Продукты метаболизма исследуются в почвенном воздухе и почвенном растворе. По превышению уровня содержания углекислого газа и моносахаров в пробах, отобранных над металлическим сооружением, по сравнению с пробами, отобранными вне сооружения, судят о начале разрушения изоляционного покрытия; по превышению в пробе над металлическим сооружением содержания карбоновых кислот и водорода — о начале разрушения пассивирующей пленки электрохимической защиты по превышению в пробе над металлическим сооружением количества серосодержащих аминокислот или аммиака — o разрушении металла, Способ обеспечивает оценку степени коррозионных повреждений подземных металлических сооружений, повышение точности обнаружения очагов коррозии металла до вскрытия их в грунте и снижение затрат на выявление очагов коррозии.

Пример 1, Трубопровод диаметром

1420 мм проложен на глубине 800 мм, При помощи газоотборника проводят отбор почвенного воздуха над трубопроводом и вне

его на глубине 400-500 мм. Отбор проб производят как в условиях действующей электрохимзащиты, так и при ее отсутствии.

Анализ почвенного воздуха проводят на га-. зовом хроматографе или при помощи индикаторных трубок.

Содержание углекислого газа в почвенном воздухе, отобранном над трубопроводом, составляет 0,12 . В контрольной пробе, отобранной вне трубопровода, на расстоянии. 1000 — 1500 мм от края по боковой поверхности с той же глубины обнаружено 0,05 g СО2, Исследование водных вытяжек грунтов, отобранных на тех же участках трубопровода, показывает, что над трубопроводом общее содержание моносахаров составляет 9 мг/г грунта, в контроле — 7,4 мгlг. При этом содержание карбоновых кислот и серосодержащих аминокислот в пробах, отобранных над трубопроводом и вне его, одинаково.

При вскрытии данного участка трубопровода наблюдается, нарушение адгезии пленочного изолирующего покрытия. На металле коррозионных повреждений не обнаружено, Воэможность диагностирования нарушения адгезии защитных покрытий является весьма ценным свойством предлагаемого способа, так как позволяет предотвратить развитие коррозионного процесса уже на начальных его стадиях.

Пример 2. Проводят отбор образцов грунта и почвенного воздуха над поверхностью трубопровода на глубине 400-500 мм и вне его на расстоянии 1000 — 1500 мм от боковой стенки. Содержание C(b в пробе, отобранной над трубопроводом, составляет

0,067ь, à в пробе, отобранной вне трубопровода, — 0,04 . Разница в содержании моносахаров в пробах грунтов, отобранных над

10 трубопроводом и вне его, не превышает значений ошибки используемого метода

При вскрытии трубопровода коррозионных повреждений не наблюдается.

Пример 3. Образцы грунта и почвенного воздуха отбирают у поверхности подземного резервуара нефтепродуктов и вне

15 его.

Для газового состава воздуха, отобранного у поверхности резервуара, характерно увеличение содержания молекулярного водорода до 0,01 по сравнению с 0,004$ в

20 контрольной пробе. Содержание карбоновых кислот — муравьиной, уксусной, пропионовой и масляной — в водных вытяжках исследуемых грунтов возрастает с

70 нмоль/г грунта в контрольном образце

25 до 250 нмоль/г грунта в образце, отобранном у поверхности резервуара. При этом отмечено специфическое преобладание накопления муравьиной кислотыдо100нмоль/г грунта. Содержание углекислого газа в контрольной пробе и пробе, отобранной над резервуаром, одинаково. Серосодержащие

30 аминокислоты в грунте не обнаружены. В некоторых образцах концентрация моносахаров в контрольной пробе превышает их

35 содержание в пробах, отобранных у поверхности резервуара.

При вскрытии участка внешней по40 верхности резервуара, где проведен от-. бор образцов, наблюдается повреждение изоляционных покрытий и равномерный налет продуктов коррозии, характерный для стадии разрушения пассивирующей пленки

45 электрохимической защиты металла.

Пример 4. Образцы грунта и подпочвенного воздуха отбирают у поверхности подземного резервуара и вне его с глубины

400 — 500 мм от поверхности на расстоянии

50 300-400 мм от его боковой стенки, а контрольные пробы — с той же глубины на расстоянии 1000 — 1500 мм от края поверхности резервуара, Суммарное содержание карбоновых кислот в грунте, отобранном у повер55 хности резервуара, составляет 100 нмоль/г грунта. В контрольных пробах содержание карбоновых кислот не превышает

75 нмоль/г грунта, В почвенном воздухе концентрация водорода в пробе у поверхности резервуара 0,008, в контроле—

1687607

При вскрытии исследованного участка газопровода обнаружены значительные повреждения изоляционных покрытий и каверны глубиной до 5 мм на металле трубопровода.

Изобретение позволяет значительно сократить земельные работы, необходимые для контроля состояния металлического сооружения в грунте, Формула изобретения

Составитель И. Болотина

Редактор М. Петрова Техред М,Моргентал Корректор В, Гирняк

Заказ 3678 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

0.005 . Серосодержащих аминокислот в грунте не обнаружено. Содержание моносахаров у поверхности резервуара на 20 (, выше по сравнению с контролем (8.5 и 7,0 мг/г грунта соответственно). Концентрация угле- 5 кислого газа в подпочвенном воздухе у поверхности резервуара составляет 0,06;(„в контрольной пробе — 0,04 .

Вскрытие участка внешней поверхности резервуара, над которым проведен от- 10 бор образцов, показывает нарушение целостности изоляционных покрытий и отсутствие коррозионных повреждений металла, Пример 5. Образцы грунта и почвен- 15 ного воздуха отбирают над магистральным газопроводом и вне его, В газовом составе почвенного воздуха, отобранного над поверхностью газопровода, обнаружено увеличение 20 содержания аммиака до 0,002, а его содержание в,контрольной пробе составляет

0,001 .

В образцах грунта, отобранно : над поверхностью газопровода, обнаружены 25 серосодержащие аминокислоты цистеин и метионин в концентрациях 6,2 и 7,4 нмоль/г грунта соответственно. В контрол ьн ых образцах, отобранных вне газопровода, концентрации этих кислот были соответст- .30 венно 0,6 и 0,8 нмоль/г грунта. При этом расхождения между содержанием COz и молекулярного водорода в подпочвенном воздухе, отобранном над трубопроводом и вне его, были незначительны. Содержание в 35 грунте над трубопроводом моносахаров и карбоновых кислот не отличается или ниже содержания этих соединений в контрольной. пробе, отобранной вне газопровода.

Способ диагностики состояния подземных металлических сооружений, предусматривающий отбор проб и оценку интенсивности развития микроорганизмов, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, отбор осуществляют иэ грунта и воздуха над сооружением и на удалении от него, а оценку интенсивности развития микроорганизмов производят по содержанию углекислого газа, моносахаров, карбоновых кислот, молекулярного водорода, серосодержащих аминокислот и аммиака в этих пробах, при этом при превышении содержания в пробе над сооружением по сравнению с пробой на удалении от него углекислого газа более чем на 50 и/или моносахаров более чем на 20 судят о начале разрушения изоляционного покрытия металлического сооружения, карбоновых кислот и/или молекулярного водорода более чем на

307 — о начале разрушения пассивирующей пленки электрохимической защиты, серосодержащих аминокислот более чем на 20ф и/или аммиака более чем на 30ф— о разрушении металлической основы сооружения.