Способ уменьшения скорости коррозии металла стальной трубы трубопроводного транспорта



Способ уменьшения скорости коррозии металла стальной трубы трубопроводного транспорта
Способ уменьшения скорости коррозии металла стальной трубы трубопроводного транспорта
Способ уменьшения скорости коррозии металла стальной трубы трубопроводного транспорта
Способ уменьшения скорости коррозии металла стальной трубы трубопроводного транспорта

 


Владельцы патента RU 2447425:

Авакян Сергей Вазгенович (RU)
Воронин Николай Анатольевич (RU)

Изобретение относится к области защиты подземных сооружений от коррозии и может быть использовано при выборе времени плановых отключений станций катодной защиты (СКЗ) трубопроводов и подземных металлических сооружений различного назначения. Способ уменьшения скорости коррозии металла стальной трубы трубопроводного транспорта включает выполнение на основе наблюдений за текущей активностью Солнца прогноза интенсивности корпускулярных высыпаний из радиационных поясов Земли, связанных с геомагнитной возмущенностью. Кроме того, способ включает проведение анализа типа, формы и интенсивности предстоящего геомагнитного возмущения - мировой магнитной бури, с получением прогноза о времени начала и длительности ее фаз: главной, восстановления и периодов послебуревых (рекуррентных) возрастаний корпускулярных высыпаний. При этом выбор периодов для технологических плановых отключений Станций катодной защиты (СКЗ) осуществляют по данным выполненного прогноза. Причем длительные отключения не производят во время главной фазы и фазы восстановления мировой магнитной бури, а также последующей послебуревой фазы рекуррентного возрастания интенсивности потоков корпускулярных высыпаний из радиационных поясов Земли.

Техническим результатом изобретения является сохранение электрохимической (катодной) защиты в периоды аномально сильного воздействия теллурических токов во время их спорадического возрастания в возмущенные геофизические периоды. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область техники: транспорт, трубопроводный транспорт.

Изобретение относится к области защиты подземных сооружений от коррозии и может быть использовано при выборе времени плановых отключений станций катодной защиты (СКЗ) трубопроводов и подземных металлических сооружений различного назначения.

Известна автоматическая катодная установка, при осуществлении работы которой реализуется способ автоматического поддержания защитного потенциала участков газопроводов, подверженных коррозионным воздействиям (см. Авт. свид. SU №146628, кл. 48d.6, опубл. 1962 г.).

Известен способ регулирования параметров катодной защиты участков подземных трубопроводов, где предложено при подборе и поддержании выбранного потенциала катодной защиты руководствоваться результатами специальных дополнительных измерений вольт-амперной характеристики (см. Авт. свид. RU №2327821, кл. C23F 13/04, опубл. 10.02.2008). Недостатком этого способа является то, что из-за технологической необходимости плановых, в том числе продолжительных (по ГОСТ Р 51164-98: до 72 часов в квартал и до 10 суток в год) отключений катодной защиты, не принимается во внимание возможность наработки за время отключения аномально высокой величины коррозии, при наличии во время регулярных мировых геомагнитных бурь дополнительного вида теллурических токов - "Геомагнитно-индуцированных токов - ГИТ", величина которых в сотни раз превосходит теллурические токи спокойного гелиогеофизического периода.

Задачей предлагаемого технического решения является сохранение электрохимической (катодной) защиты в периоды аномально сильного воздействия теллурических токов во время их спорадического возрастания в возмущенные геофизические периоды.

Поставленная задача в Способе уменьшения скорости коррозии металла трубы трубопроводного транспорта, включающем организационно-информационные мероприятия по обеспечению эксплуатационников станций катодной защиты гелиогеофизической информацией текущего и прогностического характера, РЕШАЕТСЯ ТЕМ, что подбор (выбор) периодов для технологических плановых отключений станций катодной защиты (СКЗ) осуществляют по данным прогноза степени геомагнитной возмущенности (на основе наблюдений за текущей активностью Солнца), в основном, о времени начала, длительности и интенсивности предстоящей мировой магнитной бури (ее главной фазы и фазы восстановления), а также периодов послебуревого-рекуррентного возрастания интенсивности потоков корпускулярных высыпаний в ионосферу из радиационных поясов Земли ("Антикоррозионного прогноза").

Существенным отличительным признаком заявленного нами технического решения является целенаправленное сохранение подачи потенциала катодной защиты в указанные периоды геомагнитного возмущения, в его любом, рекомендуемом действующими Правилами, нормами и другими руководящими документами, виде. Это обеспечивает достижение цели Способа - увеличение долговечности трубопроводного транспорта и экономии денежных средств на приобретение и замену труб, вышедших из строя в результате коррозии.

Вышеприведенный существенный отличительный признак нам был неизвестен из общедоступных источников патентной и научно-технической информации, более того о необходимости соблюдения этого режима выключения СКЗ нет упоминания в руководящих документах. Поэтому мы считаем, что заявленное нами техническое решение соответствует условию патентоспособности "Новизна".

Приведенный выше существенный отличительный признак для специалистов в данной области явным образом не следует из уровня техники, поэтому мы считаем, что заявленное нами техническое решение соответствует условию патентоспособности "Изобретательский уровень".

Учитывая общепризнанность полезности использования СКЗ для уменьшения коррозионных эффектов, мы можем утверждать, что описываемое техническое решение соответствует условию патентоспособности "Промышленная применимость"

Сущность заявленного изобретения поясняется графическими материалами в нижеследующем тексте (частично опубликованном в статье С.В.Авакяна и Н.А.Воронина "Космический дирижер коррозии. Как продлить срок службы трубопроводных систем?", журнал "Нефть России", 2010, №4, с.82-85):

Россия вторая страна в мире (после США) по протяженности трубопроводов различного назначения и первая по их изношенности [1]. Ниже представлен анализ причин такой изношенности, и предлагается, что надо сделать, чтобы прекратить аномально быструю коррозию российских трубопроводов.

В [2] рассмотрены перспективы увеличения продолжительности "жизни" трубопроводных систем нефтегазового комплекса страны, что признается сейчас важнейшей научной, технической и экономической задачей. Действительно, нефтегазодобыча и переработка являются одним из основных стратегических приоритетов социально-экономического развития России.

Угрозой здесь являются разрывы труб из-за таких неблагоприятных природных факторов как: «геодинамическая активность недр, разломы, эманации глубинных агрессивных газов, и наконец, магнитные и электрические поля, приводящие к коррозии металла [3]». Последняя проблема встает на первый план уже несколько десятилетий из-за старения трубопроводных систем. Срок службы газопроводов определен в 33 года, и сейчас этот возраст достигнут почти для 20% трубопроводов Газпрома и еще больше для нефтепроводов. При этом более 30-40% аварий на газопроводах связывается с наружной коррозией металла труб (коррозией растрескивания под напряжением [4]), и эта стресс-коррозия стала последние годы одной из наиболее серьезных причин разрывов на магистральных газопроводах [5], в то же время она наименее изучена.

Количество аварий в России на подземных трубопроводах различного назначения РФ согласно данным МЧС ежегодно увеличивается в геометрической прогрессии [1], и при этом коррозия, как природный фактор аварийности, - одна из основных причин аварий как на нефте- и газопроводах, так и на водоводах [6]. Данные показатели для России в разы превышают западноевропейские. Так, на российских трубопроводах из-за коррозионных процессов относительная частота отказов составляет в среднем около 30% от их полного числа, а в Западной Европе вдвое меньше - примерно

15% [7]. Коррозионные повреждения отечественных трубопроводов начинают появляться уже спустя 5-10 лет с начала их эксплуатации, приводя к резкому нарастанию частоты отказов, а в Западной Европе это происходит после 25-30 лет эксплуатации. Но такие сроки и являются нормальными с точки зрения материаловедения, ведь плановые сроки службы магистральных газопроводов составляют сейчас 33 года [3].

Итак, на современном этапе развития нефтегазотрубопроводных систем самой актуальной является задача увеличения их долговечности и безопасности (в том числе в экологическом аспекте). Покажем, что эта задача для отечественных магистральных нефтегазотрубопроводов не может быть решена без определенных организационно-информационных разработок, направленных на учет Космической погоды при их эксплуатации.

Действительно, зарубежные специалисты-космофизики из Северной Европы, Северной Америки, Австралии давно работают по заказу владельцев своих больших трубопроводных и электрических систем. Основное внимание при этом уделяется созданию моделей воздействия эффектов мировых магнитных бурь на магистральные трубопроводы и большие электрические сети. Помимо коммерческого приложения такие работы имеют строгое научное обоснование в рамках Европейской программы COST 724 "Развитие научных основ для мониторинга, моделирования и предсказания Космической погоды" с участием представителей России. От ВНЦ ГОИ им. С.И.Вавилова национальным представителем в этой программе являлся один из авторов статьи (С.В.Авакян). При обосновании постановки работ по данной программе большое внимание уделялось как раз влиянию Космической погоды, прежде всего солнечных вспышек и геомагнитных бурь, на технологические системы, включая коррозию трубопроводов, когда станции катодной защиты выходят из строя или отключены [8]. Основным элементом такого воздействия являются геомагнитно-индуцированные токи (ГИТ) (входящие в разряд теллурических токов), генерируемые при достаточно сильных геомагнитных бурях на наибольшей части территории России. Существующий поход здесь состоит в том, что ни теллурические токи, ни тем более ГИТ'ы даже не упоминаются в действующих ГОСТ'ах [9, 10]. Это согласно результатам нашего анализа и является в основном источником тех промахов в эксплуатации трубопроводов, которые привели к их аномально скоротечному коррозионному износу.

Действительно, каждый год наблюдается до 50-100 сильных геомагнитных бурь с величиной планетарного индекса геомагнитной активности Кр, равной 6 и более [11]. При этом эффекты бури проявляются уже на геомагнитных широтах 50°, что соответствует линии, проходящей южнее Братска, Новосибирска, Тулы. Вся территория к северу от этой линии охвачена бурей, включая зону полярных сияний Примерно одна, еще более сильная геомагнитная буря (с Кр, равным 7 и выше), происходит раз в 10-15 дней и тогда уже практически вся Россия подвержена ее влиянию.

Таким образом, как правило, в среднем происходит каждую неделю как минимум по одной большой буре. Одним из главных проявлений мощных магнитных бурь является вторжение потоков энергичных корпускул в ионосферу Земли на средних и высоких широтах. Эти корпускулы (в основном электроны, а также протоны) высыпаются из радиационных поясов и прямо из магнитосферы и производят сильную добавочную ионизацию в верхних слоях атмосферы, являющуюся причиной генерации ГИТов.

Под влиянием высыпающихся во время геомагнитных бурь электронов образуются ионосферные токовые системы, которые в свою очередь и создают геомагнитно-индуцированные токи как в земной поверхности, так и в различных проводящих системах, расположенных над и в грунте (почве). Именно поверхностное электрическое поле является источником ГИТов, протекающих и по трубопроводам различного назначения.

В период типичной мировой магнитной бури наиболее сильные возрастания потоков электронов килоэлектронвольтных энергий на умеренных и высоких геомагнитных широтах происходят в главную фазу бури (в течение двух-четырех часов) и на фазе восстановления, когда фиксируются рекуррентное возрастание, иногда до наивысших уровней, в течение десятков часов. Согласно [12] последействие геомагнитной бури в виде ГИТ'ов на газопроводе в Якутске продолжается после главной фазы на этапе рекуррентных возрастаний высыпаний электронных потоков [13] еще сутки-двое. Усиления высыпающихся в ионосферу электронных потоков (и как следствие - ГИТов) в опасные для дополнительной коррозии фазы магнитной бури происходят в 300 раз и более, при этом в главную фазу такие изменения идут очень быстро [14, 15], рис.1. Внезапные появления и затухания мощных сияний в верхней атмосфере в главную фазу магнитной бури наблюдались и космонавтами [16]. Такие всплески ведут к мгновенным изменениям потенциалов, что особенно опасно влияет на электрохимическую коррозию. Следовательно, отключения катодной защиты во время магнитной бури даже на одни сутки способно увеличить почти вдвое годовой эффект электрохимической коррозии трубопровода. В то же время основной отечественный нормативный документ ГОСТ Р 51164-98 «Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии» так разрешает отключение катодной защиты трубопроводной системы, функционирующей в рабочем состоянии:

"5.2 Перерыв в действии каждой установки систем электрохимической защиты допускается при проведении регламентных и ремонтных работ не более одного раза в квартал (до 80 ч). При проведении опытных или исследовательских работ допускается отключение электрохимической защиты на суммарный срок не более 10 суток в год". За такой срок могут произойти две или более мировые магнитные бури, при этом повышенные в сотни раз ГИТ'ы будут воздействовать на трубопровод с отключенной системой катодной защиты несколько суток. За эти периоды на несколько годовых (плановых) норм возрастает электрохимическая стресс-коррозия.

Поскольку интенсивность потока высыпающихся электронов сильно меняется с широтой, увеличиваясь от средних к высоким широтам зоны полярных сияний, рис.1а, б, то величины электрического поля и индуцированных токов наиболее значительно меняются именно для трубопроводов меридионального направления. При этом ГИТ'ы могут достигать сотен ампер. Согласно [2] аварийность выше более чем в 3 раза на магистральных газопроводах, чем на нефтепроводах АК "Транснефть". Следует при этом отметить, что более половины нефтепроводов и около 50% газопроводов находятся в эксплуатации больше чем 25 лет [7], а около 15% из них - сверх норматива в 33 года [2].

Поэтому нами предлагается посредством предупреждения эксплуатационников трубопроводных систем о мировых магнитных бурях, как периодах особо интенсивной коррозии, привести реальные скорости коррозии на отечественных трубопроводах различного назначения к зарубежным нормам. Для этого предусматривается:

1) Прогноз за двое суток периодов возрастания воздействия ГИТ'ов (во время магнитных бурь) на процесс коррозии;

2) Определение "окон спокойствия" для проведения тестов и ремонта с технологическим отключением СКЗ.

Наблюдения на северо-востоке Австралии [8] за скоростью геомагнитно-индуцированной коррозии газовых магистралей показали, что в отсутствие электрохимической защиты требуется в 4 раза чаще менять трубы, а по зарубежным оценкам стоимость одного километра самой трубы для магистрального газопровода превышает 2 млн. долларов.

Реальное отключение катодной защиты на суммарный период в одни сутки во время геомагнитной бури действительно может привести к "годовому эффекту коррозии" в квартал. Для этого достаточно отключить СКЗ на период действия одной мировой бури, включая период рекуррентных возрастаний интенсивности корпускулярных высыпаний из радиационных поясов. В течение года это как раз приводит к четырехкратному усилению скорости коррозии по сравнению со скоростью при штатной работе станций катодной защиты, что и было получено в австралийском эксперименте.

Предлагаемый здесь учет ГИТов при использовании и эксплуатации станций катодной защиты важен не только для нефтегазопроводов, но и везде, где применяется такая электрохимическая защита:

- на предприятиях коммунального хозяйства, обслуживающих городские коммуникации, трубопроводы тепловых и газовых сетей;

- на предприятиях химического, энергетического и промышленного комплекса, в других организациях, имеющих металлические коммуникации в области почв с повышенной электрохимической активностью.

Но для магистральных газопроводов, особенно меридионального направления, настоящее предложение наиболее актуально, прежде всего из-за повышенной взрывоопасности при аварийных ситуациях.

Выводы:

1) Показаны возможные причины сверхнормативного (до нескольких раз) увеличения скорости коррозии отечественных трубопроводных систем (при функционировании станций катодной защиты по регламенту действующих ГОСТов),

2) Предложены меры по исключению незапланированных эффектов коррозии через введение ограничений на регламентные отключения станций катодной защиты по геофизическим показаниям (во время геомагнитной бури) и использование при аварийных работах специального почасового графика (с учетом экстремальных вариаций интенсивности корпускулярных высыпаний в главную фазу магнитной бури).

При опубликованном в изложенной здесь части нашей статье подходе получаемый результат достигается не только благодаря соблюдению определенного порядка деятельности (в виде оптимизации работы существующих станций катодной защиты), но и установлению новых правил этой деятельности в виде получения (обобщения) новой информации (о гелиогеофизической активности) для данного вида деятельности - защиты трубопроводных систем от коррозии, и ее учета в эксплуатации СКЗ, что обеспечивает улучшение - ограничение контакта рабочего органа (металла трубы) со средой (теллурическими токами в их геомагнитно-индуцированной части), и что, в свою очередь, ведет к предотвращению быстрой коррозии. Можно также констатировать, что вне зон действия блуждающих токов постоянная включенность СКЗ не привносит ощутимого антикоррозийного эффекта. Так что "Антикоррозийный прогноз" возможно использовать в целях экономии энергоресурсов, для включения СКЗ только в периоды геофизических возмущений и прежде всего периоды буревых и послебуревых (рекуррентных) высыпаний корпускул из радиационных поясов Земли.

Для реализации способа на рис.2а представлена схема действий, применяемая в настоящее время, согласно ГОСТ Р51164-.98, т.е. до внедрения нашего изобретения и, рис.2б, после его использования при управлении станциями катодной защиты. Таким образом, при выборе благоприятных периодов плановых отключений СКЗ уменьшение полной скорости коррозии за квартал может достигнуть двух раз, а за год - более 4-х раз без каких-либо технических переделок всех элементов (составных частей) электрохимической защиты, а лишь через введение новых принципов при выборе режима эксплуатации в периоды времени, совпадающие с гелиогеофизическими возмущениями, и прежде всего с периодами буревых и послебуревых (рекуррентных) высыпаний корпускул из радиационных поясов Земли.

Литература

1. Бобылев Л. Если в трубе прорыв… Нефть России, 2000, №12, с.40-42.

2. Иванцов О.М. Как продлить "жизнь" трубопроводных систем. Нефть России, №10, 2000, 48-51.

3. Рокитянский Я.Г. Судьбоносные загадки нефтегазовой отрасли. Беседа с директором Института проблем нефти и газа РАН академиком А.Н.Дмитриевским. Вестник РАН. 78, 8, 2008, с.704-711.

4. Петров Л.Н. Коррозия под напряжением. Киев. Вища школа. 1986, 142 с.

5. Безопасность России. Безопасность трубопроводного транспорта. Под научн. ред. Мазур И.И., Иванцова О.М. М.: МГФ Знание, 2002, 749 с.

6. Орлов В., Чечиков И. Разработка программ комплексного страхования крупных предприятий нефтедобычи. Нефть России, 2005, №9, с.75-77.

7. Варфоломеева Л. Информационные технологии на службе нефтегазовой отрасли России. Нефть России, 2004, №9, с.24-25.

8. Rodgers D.J., Murphy L.M., Dyer C.S. Benefits of a European Space Weather Programme, ESWPS-DER-TN-0001, Issue 2.1, Dec. 2000, 35 pp.

9. ГОСТ Р 51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.

10. ГОСТ ИСО 9.602-2005. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии.

11. S.E.C. User Notes, NOAA. 2000. Issue 28, 7 pp.

12. Муллаяров В.А., Козлов В.И., Григорьев Ю.М., Ромащенко Ю.А. Индуцированный в газопроводе ток от большого магнитного возмущения 21.01.05. Наука и образование, 2006, №1 (41), с.53-55.

13. Соколов С.Н. О связи изменений электронной концентрации в среднеширотной нижней ионосфере с интенсивностью кольцевого тока. - Геомагнетизм и аэрономия, 1987, Т.27, №3, с.388-392.

14. Авакян С.В., Болгарцева М.П., Ефремов А.И., Кринберг И.А., Кулаков А.П., Петров B.C., Подмошенский А.Л., Прибыловский И.М., Сазонов Г.В., Шаулин Ю.Н. Потоки электронов во время магнитной бури 14-15 декабря 1970 г. по данным ИСЗ «Космос-381» // Исследования по геомагнетизму и аэрономии. 1974. Вып.32, с.158-161.

15. Авакян С.В., Вдовин А.И., Пустарнаков В.Ф. Ионизирующие и проникающие излучения в околоземном космическом пространстве. Справочник / СПб:. Гидрометеоиздат, 1994, 501 с.

16. Лазарев А.И., Коваленок В.В., Авакян С.В. "Исследование Земли с пилотируемых космических кораблей", Гидрометеоиздат, Ленинград, 1987, 399 стр.

17. Авакян С.В., Афанасьев И.М., Богданов В.Г., Борткевич С.В., Воронин Н.А., Ефремов А.И. и др. "Исследования в ГОИ рентгеновского и крайнего УФ излучения Солнца", Оптический журнал, 2008, №12, с.31-39.

18. Avakyan S.V., Andreev E.P., Afanas'ev I.M., Leonov N.B., Savushkin A.V., Serova A.E., Voronin N.A. "Creating of the permanent Space Patrol of ionizing solar radiation", In: "Innovative Telescopes and Instrumentation for Solar Astrophysics", Editors S.L. Keil (NSO, USA) and S.V. Avakyan (SOI, Russia), Proc SPIE. 2002. V.4853. P.600-611.

1. Способ уменьшения скорости коррозии металла стальной трубы трубопроводного транспорта, включающий выполнение на основе наблюдений за текущей активностью Солнца прогноза интенсивности корпускулярных высыпаний из радиационных поясов Земли, связанных с геомагнитной возмущенностью, и проведение анализа типа, формы и интенсивности предстоящего геомагнитного возмущения - мировой магнитной бури, с получением прогноза о времени начала и длительности ее фаз: главной, восстановления и периодов послебуревых (рекуррентных) возрастаний корпускулярных высыпаний, отличающийся тем, что выбор периодов для технологических плановых отключений Станций катодной защиты (СКЗ) осуществляют по данным выполненного прогноза, при этом длительные отключения не производят во время главной фазы и фазы восстановления мировой магнитной бури, а также последующей послебуревой фазы рекуррентного возрастания интенсивности потоков корпускулярных высыпаний из радиационных поясов Земли.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что его применяют к катодной защите стальных металлических сооружений, расположенных в почве грунта (полностью или частично).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что результаты прогноза интенсивности корпускулярных высыпаний из радиационных поясов Земли, связанных с геомагнитной возмущенностью, используются для невключения СКЗ вне периодов мировых магнитных бурь и послебуревых (рекуррентных) возрастаний интенсивности потоков корпускулярных высыпаний.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу предварительной обработки трубчатой оболочки топливного стержня для исследований материалов, в частности для исследований поведения в процессе коррозии.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для диагностирования аварийного состояния резервуаров, изготовленных из нержавеющих сталей, эксплуатируемых в технологических средах, содержащих галоидные ионы, в условиях возможного возникновения питтинговой коррозии.

Изобретение относится к области оценки коррозионной стойкости сталей и изделий из них, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах. .
Изобретение относится к технологии определения коррозионной стойкости внутренней поверхности металлической тары. .

Изобретение относится к испытаниям металлов и может быть использовано при определении свойств металла сварных труб, работающих в агрессивных средах. .

Изобретение относится к способам определения агрессивности котловой воды и стойкости металла к межкристаллитной коррозии с помощью электрохимического анализа. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор. .

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к контролю стойкости стальных изделий, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, оказывающих коррозионное воздействие на металлы, в том числе в водных средах.

Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для оценки долговечности хроматированных цинковых покрытий на стали в промышленных атмосферах районов эксплуатации.

Изобретение относится к способам бесконтактного определения мест дефектов гидроизоляционного покрытия и коррозионных повреждений наружных поверхностей подземных и подводных катодно-защищенных трубопроводов с пленочной гидроизоляцией с помощью электрохимического анализа и может быть использовано в подземном трубопроводном транспорте

Изобретение относится к области защиты от коррозии и может быть использовано для контроля процесса коррозионной защиты и автоматической коррекции величины защитного потенциала по длине трубопровода для его эффективной защиты

Изобретение относится к системе контроля эффективности электрохимической защиты заглубленных, полузаглубленных (емкости) в грунт, под слоем бетона, а также морских стальных сооружений, находящихся под катодной защитой

Изобретение относится к системе контроля эффективности электрохимической защиты подземных трубопроводов, находящихся под катодной поляризацией

Изобретение относится к испытательной технике, предназначенной для определения влияния агрессивных сред на коррозионные свойства материалов и может быть использовано при разработке мероприятий по антикоррозионной защите оборудования в нефтяной, газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности. Установка включает рабочий вал с приводом вращательного движения, герметичный контейнер, закрепленный на валу и частично заполненный коррозионной жидкостью, исследуемый образец, установленный в полости контейнера с помощью средств крепления, и трубки для подвода и отвода испытательного газа, снабженные регулирующими элементами. При этом герметичный контейнер выполнен в форме полого тора, в полости которого образец расположен вдоль меридиональных линий тора. Уровень коррозионной жидкости в герметичном контейнере установлен ниже внутренней образующей тора. Корпус герметичного контейнера и средства крепления образца изготовлены из диэлектрического материала или покрыты диэлектрическим материалом. Образец представлен в виде одного или нескольких проволочных элементов. Техническим результатом является повышение точности коррозионных испытаний. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ прогнозирования аварийного технического состояния трубопровода канализационной системы применяют в канализационной системе мегаполиса или крупного промышленного района и могут использовать для диагностики технического состояния водоочистных сооружений и трубопроводов со сточными водами. В зоне контролируемого участка трубопровода размещают, по меньшей мере, два датчика технического состояния. Затем периодически снимают показания с датчиков и сравнивают их значения с заданным пороговым значением. По результатам упомянутого сравнения судят о техническом состоянии данного участка трубопровода. В качестве датчика технического состояния применяют газоанализатор. Причем все датчики располагают на соответствующих торцах контролируемого участка трубопровода и связывают их с блоком управления и обработки информации, который предварительно располагают вне зоны контролируемого участка трубопровода. Таким образом образуют измерительный комплекс для контроля за развитием коррозии на внутренней поверхности трубопровода канализационной системы. Техническим результатом является упрощение процесса прогнозирования технического состояния всей внутренней поверхности участка трубопровода канализационной системы при обеспечении постоянного контроля за причинами возникновения и развитием коррозии на этой поверхности. 2 ил.

Изобретение относится к контролю протекания коррозионных процессов и может быть применено для определения степени опасности проникновения локальной коррозии, в частности питтинговой коррозии, в металлические конструкции (реакторы, теплообменники, емкости, трубопроводы и т.д.), контактирующие с электропроводными коррозионными средами. Устройство для контроля локальной коррозии, которое состоит из объектов воздействия коррозионной среды - металлических пластин, имеющих заранее меньшую и различную между собой толщину, чем стенка металлической конструкции, и изготовленных из того же материала, что и металлическая конструкция. При этом одна сторона каждой пластины обращена в сторону коррозионной среды, а другая путем известных способов электрически и механически присоединена к протектору тех же размеров, что и пластина, изготовленному из металла, имеющего более отрицательный потенциал коррозии в данной среде, чем металл пластины. Каждые пластина и протектор образуют датчики, которые электрически изолированы друг от друга, а протектор и от среды, антикоррозионным диэлектрическим покрытием, причем каждый датчик помещен в общий корпус из коррозионно-стойкого диэлектрического материала и имеет через блок переключателей и токоизмерительный прибор электрический контакт с металлической конструкцией. Техническим результатом изобретения является повышение надежности дистанционного диагностирования коррозионного состояния металлических конструкций, контактирующих с коррозионной средой, независимо от давления, температуры, движения среды и типа конструкции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к контролю стойкости трубных сталей, предназначенных для эксплуатации в агрессивных (водородсодержащих) средах, оказывающих коррозионное воздействие на материалы. Способ контроля стойкости трубных сталей против коррозионного растрескивания под напряжением заключается в том, что из сталей изготавливают образцы, в которых определяют общее содержание водорода в исходном состоянии, в состоянии после искусственного старения в течение 10-40 часов при температурах 50-300°C и после дополнительной термической обработки при температуре 850-1000°C в течение 10-60 минут в печи в воздушной атмосфере с последующим охлаждением на воздухе, а перед термической обработкой обеспечивают влажность атмосферы в рабочем пространстве печи не менее 50%. При этом о стойкости стали против коррозионного растрескивания судят по изменению содержания водорода в процессе старения и термической обработки по сравнению с его содержанием в исходном состоянии. Техническим результатом является обеспечение информативности при небольшой длительности проведения контроля на стойкость против коррозионного растрескивания с учетом химического состава и микроструктуры, наличия и распределения неметаллических включений, являющихся ловушками водорода.

Устройство для электрохимического исследования коррозии металлов относится к области исследования коррозионного поведения материалов в различных средах с помощью построения коррозионных диаграмм, что позволяет оценить характер воздействия отдельных факторов на скорость коррозии, а также выявить наиболее значимый (лимитирующий) процесс (установить степень анодного, катодного и омического контроля). Установка для электрохимического исследования коррозии металлов (фиг. 1) включает в себя цепь для измерения потенциалов электродов, цепь для измерения коррозионного тока, а также термостат. Цепь для измерения потенциалов состоит из электродов (1), погруженных в растворы, находящиеся в сосудах (4). Растворы соединяются электролитическим ключом (3). В каждый раствор погружается электрод сравнения (например, хлорсеребряный электрод) (2). Переключатель (6) и милливольтметр (7) позволяют измерять потенциалы металлических электродов относительно применяемого электрода сравнения. Цепь для измерения коррозионного тока состоит из электродов (1), погруженных в растворы, находящиеся в сосудах (4). Растворы соединяются электролитическим ключом (3). Между электродами последовательно включены: тумблер (5), калиброванный резистор (8) с подключенным параллельно к нему высокоомным цифровым милливольтметром (9), магазин сопротивлений (10). Термостат состоит из сосуда, заполненного теплоносителем, наример водой (13), в который погружены сосуды с исследуемыми электродами, а также мешалка (11) и термометр (12). Электрохимическое исследование коррозионного элемента осуществляется следующим образом. В соответствии со схемой (фиг.1) собирается установка. Металлические образцы частично изолируют по длине термоусадочной трубкой или лаком для создания определенной площади поверхности и предотвращения контакта металлической поверхности с границей раздела фаз «раствор-воздух». Затем производят обработку поверхности в соответствии с ГОСТ 9.305-84. При разомкнутом тумблере (5) измеряют потенциалы исследуемых металлических образцов при отсутствии тока в цепи (стационарный потенциал металлического электрода), который затем пересчитывают относительно стандартного водородного электрода (СВЭ). При замыкании цепи тумблером (5) выставляется с помощью магазина сопротивлений (10) необходимое значение электрического сопротивления, и милливольтметром (9) измеряют падение напряжения на калиброванном резисторе (8). Полученное значение напряжения используют для расчета силы тока в исследуемой цепи из закона Ома. По полученным экспериментальным данным строят коррозионную диаграмму в координатах E ( С В Э ) = f ( I ) . На фиг.2 приведен пример такой диаграммы. Затем производят расчет степени анодного, катодного и омического контроля, а также весового показателя коррозии. Техническим результатом является упрощение схемы установки для измерения силы тока практически короткозамкнутого коррозионного элемента. 2 ил.

Изобретение относится к области оценки коррозионной поврежденности подземных сооружений и может применяться в нефтяной и газовой промышленности в составе систем дистанционной оценки скорости коррозии и определения вида коррозии (поверхностной равномерной, неравномерной, язв и питтингов) подземных трубопроводов. Размещают устройство для оценки скорости коррозии, состоящее из образца-свидетеля и двух пьезоэлектрических преобразователей раздельно-совмещенного и совмещенного типа в коррозионной среде, последовательно преобразователем каждого типа определяют текущую толщину образца по времени прихода донных эхо-сигналов. Затем рассчитывают скорость и определяют вид коррозии по изменению значений текущей толщины образца-свидетеля относительно начальной. Техническим результатом является упрощение способа оценки скорости коррозии для применения его в составе систем коррозионного мониторинга магистральных трубопроводов и создание устройства, реализующего способ с применением стандартных средств ультразвукового контроля. 2 н.п. ф-лы.
Наверх