Способ анодного заземления металлического резервуара

Изобретение относится к электрохимзащите от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтяной, газовой, энергетической промышленности, а также в коммунальном хозяйстве. Способ включает бурение горизонтально-наклонной скважины, вход и выход которой располагают за пределами обваловки резервуара или резервуаров, сборку защитного патрона из труб, сборку электродов анодного заземления в гирлянду или гирлянды с расчетом расположения каждой из них под отдельным резервуаром, протаскивание в защитный патрон гирлянды или гирлянд, протаскивание в скважине собранного патрона, при этом с обоих концов защитного патрона на поверхность земли выводят полимерные патрубки, пространство между патрубком и патроном тампонируют, выводят кабельные линии в контрольно-измерительный пункт, к которому подводят кабельную линию от «+» клеммы станции катодной защиты, а к корпусу каждого резервуара присоединяют кабельную линию от «-» клеммы станции катодной защиты, причем первоначально в качестве электрода анодного заземления используют защитный патрон, а затем по мере его растворения подключают электроды анодного заземления. Технический результат: повышение эффективности защиты днища резервуара от коррозии. 1 ил.

 

Изобретение относится к электрохимзащите от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтяной, газовой, энергетических отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления.

Известен способ предохранения от коррозии внешней поверхности днища резервуара, описанный в статье «Reduce underside corrosion in aboveground storage tanks» (авторы F.Habiby, R.R.Imtiaz and A.H/AL-Mutairi, журнал «Hydrocarbon processing», January, 2003, p.59-62), заключающийся в том, что резервуар устанавливают на кольцевом фундаменте и насыпном основании, которое пропитывают гидроизолирующим веществом, при этом для предупреждения попадания влаги под днище резервуара выполняют по периметру днища герметизацию путем заполнения герметизирующим составом разделительного канала, выполненного в кольцевом фундаменте под днищем резервуара.

Недостатком известного способа является то, что поскольку при заполнении или опорожнении резервуара его корпус изменяет геометрические размеры, пустоты, которые образовались между днищем резервуара и его основанием при монтаже, уменьшаются или увеличиваются в объеме, выталкивая или втягивая атмосферный воздух, тем самым подвергая герметизирующий состав периодической нагрузке за счет перепада давления воздуха со стороны атмосферы или со стороны пространства под днищем, при этом герметизирующий состав теряет прочность и разрушается, пространство под днищем разгерметизируется, влага попадает под днище резервуара и инициирует его коррозионное разрушение. Это приводит к коррозионному поражению поверхности днища резервуара и снижает эксплуатационную надежность резервуара.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ предохранения от коррозии внешней поверхности днища резервуара, установленного на кольцевом фундаменте и насыпном основании, пропитанном гидроизолирующим веществом, включающий герметизацию по периметру днища резервуара герметизирующим составом и соединение с атмосферным воздухом свободного объема насыпного основания, расположенного в зоне, примыкающей к днищу резервуара посредством выполнения в кольцевом фундаменте сквозных каналов с предохранением выхода канала в атмосферу от попадания влаги и размещение выше возможного уровня влаги, накапливающейся на поверхности кольцевого фундамента. Кроме того, в выход сквозного канала, находящийся снаружи кольцевого фундамента, подают ингибитор коррозии, а атмосферный воздух, поступающий в зону, примыкающую к днищу резервуара, предварительно насыщают парами ингибитора коррозии за счет изменения в процессе эксплуатации резервуара свободного объема насыпного основания (Патент РФ №2287047, опубл. 10.11.2006 - прототип).

Известный способ усложняет эксплуатацию резервуара, требует постоянного расхода ингибитора коррозии и не гарантирует от коррозии всего днища резервуара, куда не проникает ингибитор коррозии.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности защиты днища резервуара от коррозии.

Задача решается тем, что в способе анодного заземления металлического резервуара, включающем выполнение под днищем резервуара сквозного канала, согласно изобретению в качестве сквозного канала бурят горизонтально-наклонную скважину под углом 0-30° от горизонтали, вход и выход скважины располагают за пределами обваловки резервуара, собирают защитный патрон из труб на длину, равную расстоянию между стенками резервуара, электроды анодного заземления собирают в гирлянду и протаскивают в защитный патрон с таким расчетом, чтобы собранная гирлянда расположилась под резервуаром, защитный патрон с гирляндой электродов анодного заземления внутри него протаскивают в пробуренной скважине под резервуар, пространство между защитным патроном и гирляндами электродов анодного заземления заполняют бентонитовым глинистым раствором, с обоих концов защитного патрона на поверхность земли выводят полимерные патрубки, пространство между полимерным патрубком и защитным патроном с обеих сторон скважины тампонируют, соединительные кабельные линии от электродов анодного заземления и от защитного патрона выводят в контрольно-измерительный пункт, к контрольно-измерительному пункту подводят кабельную линию от «+» клеммы станции катодной защиты, к корпусу резервуара присоединяют кабельные линии от «-» клеммы станции катодной защиты, подают напряжение на клеммы, первоначально в качестве анодного заземления используют защитный патрон, затем по мере его растворения в работу подключают электроды анодного заземления.

При одновременном анодном заземлении двух и более резервуаров горизонтально-наклонную скважину бурят под днищами двух и более резервуаров, собирают защитный патрон из труб на длину, равную расстоянию между крайней стенкой первого резервуара и крайней стенкой последнего резервуара, электроды анодного заземления собирают в гирлянды и протаскивают в защитный патрон с таким расчетом, чтобы каждая гирлянда расположилась под отдельным резервуаром, защитный патрон с электродами анодного заземления внутри него протаскивают в пробуренной скважине под всеми резервуарами.

Сущность изобретения

Защита от коррозии наружной стороны днища резервуара практически не решена до сих пор. В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности защиты днища резервуара от коррозии. Задача решается следующим образом.

На чертеже представлена схема анодного заземления двух металлических резервуаров.

Под резервуарами 1 и 2 бурят горизонтально-наклонную скважину 3 под углом α=0-30° от горизонтали. Вход 4 и выход 5 скважины 3 находятся за пределами обваловки 6 резервуаров 1 и 2. Скважину проводят на глубине 5-6 м от центра днища резервуара. Собирают защитный патрон 7 из труб на длину, равную расстоянию между крайней стенкой 8 первого резервуара 1 и крайней стенкой 9 второго резервуара 2 (по обе стороны от двух резервуаров 1 и 2). Электроды анодного заземления собирают по 6-12 шт. в гирлянды 10 и 11 и протаскивают в защитный патрон 7 с таким расчетом, чтобы первая гирлянда 10 расположилась под первым резервуаром 1, а вторая гирлянда 11 - под вторым резервуаром 2. Затем защитный патрон 7 с гирляндами 10 и 11 электродов анодного заземления внутри него протаскивают в пробуренной скважине 3 под обоими резервуарами 1 и 2. С обоих концов защитного патрона 7 на поверхность земли выводят полимерные патрубки 12. Пространство между защитным патроном 7 и гирляндами 10 и 11 анодных заземлений заполняют бентонитовым глинистым раствором 13. Пространство между полимерным патрубком 12 и защитным патроном 7 с обеих сторон скважины тампонируют. Соединительные кабельные линии от гирлянд 10 и 11 электродов анодного заземления и от защитного патрона 7 выводят в контрольно-измерительный пункт 14, к которому подводят кабельную линию 15 от «+» клеммы станции катодной защиты 16. К корпусу обоих резервуаров 1 и 2 присоединяют кабельные линии 17 от «-» станции катодной защиты 16.

Одной станцией катодной защиты и двух гирлянд электродов анодного заземления обеспечивается защита днища двух резервуаров и технологических трубопроводов под обваловкой. В первые годы эксплуатации в качестве анодного заземления используется защитный патрон, затем по мере его растворения в работу подключают электроды анодного заземления.

Пример конкретного выполнения

Под резервуарами 1 и 2 объемом по 5000 м³ бурят горизонтально-наклонную скважину 3 под углом α=0-30° от горизонтали. Скважину проводят на глубине 5,5 м от центра днища резервуара. Собирают защитный патрон 7 из труб диаметром 150 мм на длину, равную расстоянию между крайней стенкой 8 первого резервуара 1 и крайней стенкой 9 второго резервуара 2. Электроды анодного заземления типа ГАЗ-М собирают по 12 шт. в гирлянды 10 и 11 и протаскивают в защитный патрон 7 с таким расчетом, чтобы первая гирлянда 10 расположилась под первым резервуаром 1, а вторая гирлянда 11 под вторым резервуаром 2. Затем защитный патрон 7 с гирляндами 10 и 11 электродов анодного заземления внутри него протаскивают в пробуренной скважине 3 под обоими резервуарами 1 и 2. С обоих концов защитного патрона 7 на поверхность земли выводят полиэтиленовые патрубки 12. Пространство между защитным патроном 7 и гирляндами 10 и 11 анодных заземлений заполняют бентонитовым глинистым раствором 13. Пространство между полимерным патрубком 12 и защитным патроном 7 с обеих сторон скважины тампонируют. Соединительные кабельные линии от гирлянд 10 и 11 электродов анодного заземления и от защитного патрона 7 выводят в контрольно-измерительный пункт 14, к которому подводят кабельную линию 15 от «+» клеммы станции катодной защиты 16. К корпусу обоих резервуаров 1 и 2 присоединяют кабельные линии 17 от «-» станции катодной защиты 16.

Обследование днища резервуаров через 2 года эксплуатации не выявило наличия коррозии металла.

Применение предложенного способа позволит решить задачу повышения эффективности защиты днища резервуара от коррозии.

Способ анодного заземления металлического резервуара или резервуаров, включающий бурение горизонтально-наклонной скважины, вход и выход которой располагают за пределами обваловки резервуара или резервуаров, сборку защитного патрона из труб, длина которого равна расстоянию между крайними стенками резервуара или резервуаров, сборку электродов анодного заземления в гирлянду или гирлянды с расчетом расположения каждой из них под отдельным резервуаром, протаскивание в защитный патрон гирлянды или гирлянд, протаскивание в скважине собранного защитного патрона, при этом пространство между защитным патроном и гирляндой или гирляндами заполняют бентонитовым глинистым раствором, с обоих концов защитного патрона на поверхность земли выводят полимерные патрубки, пространство между полимерным патрубком и защитным патроном с обеих сторон скважины тампонируют, выводят кабельные линии от гирлянды или гирлянд электродов анодного заземления и от защитного патрона в контрольно-измерительный пункт, к которому подводят кабельную линию от «+» клеммы станции катодной защиты, а к корпусу каждого резервуара присоединяют кабельную линию от «-» клеммы станции катодной защиты, причем первоначально в качестве электрода анодного заземления используют защитный патрон, а затем по мере его растворения подключают электроды анодного заземления.