Стенд для изучения скорости коррозии участка трубопровода
| Измерительный стенд. (Для проверки работоспособности антикоррозионного модуля) В качестве образца труба диаметром 100 мм, толщиной 3 мм и длиной 2500 мм, материал трубы – Ст3. В качестве насоса применялся электроцентробежный насос ЦНС-10, давление в процессе испытаний составляло 2,5 кг/см2 (0,25 МПа). Использовалась емкость расширительного бака 1,5 м 3 , в качестве жидкости – вода |
| 1 – задвижка, 2 – вентиль, 3 – манометр, 4 - антикоррозионный модуль, 5 - контрольный участок, 6, 7-термометры, 8 – насос, 9 – дренаж, 10 - буферная ёмкость 2 м3 , 11 - датчики «Моникор-2», 12 - пульт «Моникор-2» |
Схема стенда
Антикоррозионный модуль
На рис. изображён антикоррозионный модуль, являющийся основным элементом стенда и предназначенный для предотвращения нефтепромысловых трубопроводов от внутренней коррозии. Он состоит из корпуса с фланцами – 1, «жертвенного» электрода – 2, выполненного из магниевого сплава МА-5, диэлектрическиго центратора – 3, шайбы – 4 и стягивающих элементов болтов – 5 и 6.
Устройство работает следующим образом. Под действием сформированного гальванического источника (железо-магниевый элемент) происходит электролиз воды эмульгированной в нефти. За счёт электрохимических реакций обеспечиваются условия для образования защитной плёнки магнетита по выражению: 3Fe+2 +4OH-1 = Fe3O4 +2H2↑. Вещества, способствующие возникновению на металле защитной плёнки, носят название пассивирующих агентов. Для железа хорошим пассивирующим агентом служат ионы ОН. Таким образом, в результате электролиза на поверхности металла образуется тончайшая плёнка слоя окиси, препятствующая дальнейшему окислению.
Возможность образования хорошо проводящего гладкого покрытия достаточной толщины силы притяжения снижают настолько, что сдвиговые напряжения срывают частицы солей, парафинов, гидратов и продуктов коррозионного износа с внутренней поверхности трубопровода, обеспечивая разрушение загрязнений, их отрыв от стальной поверхности. Одновременно на очищенной стальной поверхности образуется защитная, с малой шероховатостью, пассивирующая плёнка магнетита F3O4, обеспечивающая защиту от коррозии и устранение дефектных зон. При некоторых условиях возможно образование оксидных отложений в таком сочетании, что дефекты трубопровода будут полностью заблокированы.
В результате было обнаружено, что на внутренней поверхности защищаемой конструкции отмечено образование черной плёнки, образовавшейся в результате действия протекторной защиты. При отсутствии протекторной защиты цвет поверхности НКТ меняется за счет красной ржавчины (гематита), которая указывает на активный процесс коррозии. Формируемая пленка окисла придает пассивность стали, доступной коррозии или катодным реакциям, обеспечивая иммунитет от коррозии. Образование пленок магнетита ведёт к блокировке дефектов поверхности и означает, что нет доступа электролита к поверхности, а следовательно, нет условий для развития коррозии.
Изменение скорости коррозии
1. Начало коррозии контрольного участка трубопровода. Основной металл открыт, ничем не защищен, происходит активная стадия коррозии.
2. На этом этапе происходит выравнивание процесса, коррозия замедляется.
- На первой кривой – замедление связано с образованием коррозионного слоя
- На второй кривой отчетливо наблюдается снижение скорости коррозии. Это связано с восстановлением оксидной пленки на внутренней стенке трубы. С увеличением времени – происходит наращивание пленки и закупоривание дефектов, поэтому и разница увеличивается
3. Происходит стабилизация процесса.
Заключение
Можно сделать вывод, что использование методов электрохимического воздействия для снижения внутренней коррозии как варианта протекторной защиты с использованием ионной связи между электродами, позволяет формировать защитную пассивирующую плёнку, блокирующей доступ электролита к поверхности трубопровода.
Разработанная конструкция позволят увеличить межремонтный период промысловых трубопроводов на 30…60%.
Благодаря антикоррозионному модулю коррозия снизилась на 61,5%.
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 207; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!