Статьи
Контакты
+7 (49621) 2-73-68+7 (495) 221-84-78; факс: +7 (49621) 3-04-25Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Теплосеть
Коллектор теплосети
Клапан
Отсечной клапан на газопроводе
Дефект
Не правильно выполненный демонтаж элемента трубопровода
Арматура
Отсечное устройство на газопроводе

Коррозия резервуаров и защита от нее

07.11.2011_1

Одной из основных причин выхода из строя нефтегазового оборудования на объектах добычи, подготовки, транспорта, переработки и хранения нефти является коррозия. Коррозия не только снижает срок службы резервуарного оборудования, но и непосредственно оказывает влияние на промышленную безопасность при его эксплуатации.

Опыт эксплуатации стальных товарных и технологических резервуаров показывает, что внутренняя поверхность, как правило, подвергается равномерной, язвенной, щелевой и ножевой (коррозия по границам зерен в зоне перегрева около сварного шва) коррозии.

Анализ эксплуатации резервуаров показал, что скорость равномерной коррозии резервуаров составляет от 0,04 до 1,1 мм/год, но при язвенной коррозии наиболее опасны сквозные поражения, приводящие к утечке продукта. Скорость язвенной коррозии при этом превышает равномерную в 3–6 раз и может достигать 8 мм/год.

С точки зрения коррозии резервуаров днище – это наиболее опасный элемент конструкции, поскольку оно является наиболее тонкой ее частью, которая постоянно контактирует с подтоварной водой, насыщенной химически активными элементами, ускоряющими процесс коррозии. Результаты анализа аварий резервуаров говорят о том, что именно сквозные отверстия днищ и ножевая коррозия упорного узла (место соединения днища со стенкой), возникшие в результате повреждений защитных покрытий, были причиной наиболее крупных катастроф.

Важнейшее значение в решении задачи снижения скорости коррозии оборудования имеет повышение уровня противокоррозионной защиты, что, в свою очередь, обеспечивает промышленную безопасность производства и его экономическую эффективность. Рассмотрим наиболее распространенные методы защиты от коррозии.

Изолирующие покрытия

Изолирующее покрытие – это покрытие, отделяющее основной металл, из которого изготовлен резервуар, (чаще всего это ст.3 или 09Г2С), от агрессивной среды, и тем самым предотвращающее процесс коррозии основного металла. Изолирующие покрытия для защиты резервуаров могут наноситься с помощью окраски лакокрасочными материалами и газотермическими методами напыления коррозионностойких сталей и сплавов.

Протекторная защита

Протекторная защита является разновидностью катодной защиты. Принцип протекторной катодной защиты заключается в том, что к защищаемой металлоконструкции присоединяют более электроотрицательный металл – протектор – который, растворяясь в окружающей среде, защищает от разрушения основную конструкцию.

Преимущества

Лакокрасочные изолирующие покрытия

  • Сравнительно невысокая стоимость некоторых материалов;
  • Более низкие затраты на их нанесение, не требующие использования горючих газов, необходимых при газотермических методах, или электроэнергии для нанесения металлизационных покрытий методом электродуговой металлизации.

Протекторная катодная защита

Протекторную защиту применяют для борьбы с коррозией металлических конструкций в морской и речной воде, грунте и других нейтральных средах. При этом следует учитывать, что использование протекторов в кислых растворах нецелесообразно вследствие высокой скорости саморастворения.

Металлизационные покрытия

К преимуществам металлизацион-ных покрытий, и в частности напыления алюминием, относятся следующие:

  • Более высокая адгезия, прочность и стойкость к механическим воздействиям по сравнению с лакокрасочными покрытиями.
  • Более длительный срок службы – до 10 раз – по сравнению с лакокрасочными покрытиями за счет высокой коррозионной стойкости, отсутствия процессов старения, механической прочности и коэффициента термического линейного расширения, близкого к коэффициенту основного металла, из которого изготовлен резервуар.
  • Напыленный металл имеет высокую электропроводность, что исключает образование статического заряда в процессе налива и слива продукта. •Более высокая надежность за счет двойной функциональности покрытия: кроме изолирующих свойств, в случае повреждения покрытия до основного металла напыленное покрытие начинает работать как протекторная защита, выполняя функции жертвенного анода.
  • Металлизационные анодные покрытия обладают уникальным свойством самовосстановления при возникновении мелких, диаметром или шириной до 2 мм дефектов: процесс коррозии локализуется непосредственно на поврежденном участке, при этом образуются химически стойкие продукты коррозии, которые заполняют дефекты покрытия, восстанавливая его работоспособность. Металлизационные покрытия являются единственным типом антикоррозионных покрытий, обладающих способностями самовосстановления. Поэтому им не страшны язвенная, щелевая. питтинговая и др. типы стесненных коррозий, оказывающих наиболее губительное воздействие на металлоконструкции.

Комбинированные покрытия типа металлизация + лакокрасочное покрытие

  • При повреждении верхнего лакокрасочного слоя функции изолирующего покрытия начинает выполнять напыленный металлический слой.
  • Комбинированные покрытия сочетают в себе положительные свойства изолирующих покрытий и катодной защиты: при повреждении обоих слоев – лакокрасочного и металлизационного, метал-лизационный слой выполняет функцию жертвенного анода, предотвращая коррозию основного металла.
  • Легкость в обнаружении местного дефекта покрытия, доходящего до основного металла по вспучиванию. При этом основной металл будет защищен от коррозии металлизационным слоем по принципу катодной защиты.
  • Более высокая надежность покрытий при эксплуатации в высокоагрессивных средах и жестких условиях по сравнению с лакокрасочными и металлизаци-онными покрытиями, высокая адгезия лакокрасочных материалов с алюминиевым покрытием.

Общим положительным качеством всех перечисленных видов покрытия07.11.2011_2 является их ремонтопригодность, то есть возможность локального восстановления в случае возникновения местных дефектов.

Сравнительная стоимость материалов, применяемых для нанесения покрытий приведена в таблице 1.

Опыт эксплуатации

Лакокрасочные изолирующие покрытия

Опыт эксплуатации лакокрасочных покрытий показывает, что средний срок службы лакокрасочных покрытий до проведения местных ремонтов покрытий находится в пределах от 5 до 10 лет, а общий срок службы покрытий до их замены находится в пределах от 8 и более лет.

Доказано, что возникновение местных дефектов лакокрасочных покрытий, приводящих к нарушению их целостности, вызывает уменьшение длины покрытия по отношению к длине стенки резервуара при снижении температуры окружающей среды, которая также значительно уменьшает пластичность лакокрасочных материалов. Так, например, при снижении с летней температуры +35 0С до зимней температуры с –40 0С уменьшение длины окружности стальной стенки резервуара диаметром 10 метров составит 30 мм (КЛР = 13 х 10-6), а уменьшение длины окружности покрытия на эпоксидной основе, например Permakor128, составит 129 мм (КЛР = 55 х 10-6).

В пересчете на 1 метр разница в длине стенки и лакокрасочного покрытия составит 3,15 мм, что повышает вероятность образования микротрещин в лакокрасочном покрытии по сравнению с металлизационным.

Катодная защита

Опыт антикоррозионной защиты резервуарных парков показал, что катодная защита металлоконструкций резервуаров магниевыми и алюминиевыми протекторами оказалась не эффективной по причине низкого срока службы (2-2,5 года).

Защита напылением металлов и сплавов

На сегодняшний день практически все крупногабаритные конструкции в той или иной степени защищены металлизационными покрытиями. По данным некоторых источников, срок службы металлизационных покрытий в резервуарах может достигать 50 лет. Реальность такого срока службы металлизационных покрытий в условиях среды с высокой коррозионной активностью подтверждается данными Института электросварки имени Патона.

Целесообразность применения

В настоящее время в Российской Федерации существуют нормативные документы, которыми определены виды антикоррозионных покрытий, предназначенных для защиты конструкций в зависимости от вида агрессивной среды. В частности, к этим документам относятся следующая нормативно-техническая документация:

1. «Правила устройства вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов» ПБ 03-605-03, утвержденные постановлением Госгортехнадзора 76 от 9 июня 2003 года;

2. ГОСТ Р 52910-2008 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов, утвержденный приказом Ростехрегулорования 57-ст от 25 марта 2008 года. Оба эти документа предусматривают применение двух видов покрытий для защиты резервуаров от коррозии – лакокрасочного и металлизационно – лакокрасочного.

3. Наиболее полно виды покрытий определены в руководящем документе – инструкции РДИ 38 5-6-001-91 «Единая система защиты от коррозии и старения. Защита внутренней поверхности резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов». Этот документ разработан НПО «Леннефтехим» и утвержден в 1991 году Миннефтехимпромом.

РДИ 38 5-6-001-91 рекомендует применять следующие варианты защиты в зависимости от зоны резервуара и коррозионной активности среды (таблица 2).

При этом данная инструкция определяет, что «необходимость защиты резервуаров от коррозии, выбор методов и средств, применяемых для этой цели, устанавливается предприятием – владельцем резервуара на основании собственных исследований или рекомендаций специализированных организаций».

Журнал "Берг-коллегия" №10 2010 г.

 

Источник: http://www.safeprom.ru/articles/detail.php?ID=15311