Курсовая с практикой на тему Противокоррозионные мероприятия на линейной части газопроводов. Катодная защита трубопроводов.

Содержание:

Введение. 4

1. Теоретическая часть. 6

2. Технологическая часть. 9

2.1 Определение опасности коррозии блуждающими токами при
помощи электрических измерений. 9

2.2 Защита от блуждающих токов. 14

2.3 Катодная защита. 15

2.4 Протекторная защита. 16

2.5 Электрическое секционирование трубопроводов. 17

3. Расчетная часть. 18

3.1 Расчет катодной защиты газопроводов. 18

3.2 Расчет протекторной защиты газопроводов. 20

3.3 Технико-экономическое сравнение двух вариантов. 21

3.4 Выбор вида защиты газопроводов от коррозии. 22

4. Монтаж и эксплуатация. 24

Заключение. 27

Список литературы. 29

Введение:

Коррозия является ключевым фактором,
влияющим на надежность и срок службы трубопроводных систем. Нередко
встречающиеся коррозионные перфорации происходят вскоре после ввода в
эксплуатацию трубопроводов. Это не только приводит к потере утечки нефти и
газа, но также приводит к потере материалов, рабочей силы и остановке производства
из-за технического обслуживания, и может привести к несчастным случаям, таким
как пожар из-за коррозии. Коррозия трубопроводов серьезно сказывается на
надежности трубопроводных систем, вызывая огромные экономические потери,
вызывая загрязнение окружающей среды и влияя на среду обитания человека. Борьба
с коррозией стала неотложной задачей, которая должна быть решена.

Со временем любые металлические трубы
неминуемо подвергаются коррозии под действием «агрессии» внешней среды, что
ведет к их разрушению. Коррозия – это самопроизвольное разрушение металлов и
сплавов в результате химического, электрохимического или физико–химического
взаимодействия с окружающей средой [1]. Данный процесс является неизбежным, но
его можно значительно отсрочить с помощью некоторых защитных способов. Для
этого используются специальные составы, образующие на металлической поверхности
небольшую защитную пленку, а также электрохимическую защиту, которая не дает
агрессивной подземной среде влиять на структуру трубопровода. Защита
трубопроводов от коррозии направлена на то, чтобы остановить или, хотя бы,
замедлить все окислительные процессы.

Коррозия приводит к износу агрегатов,
линейной части трубопроводов, сокращает сроки бесперебойной эксплуатации,
приводит к авариям и, как следствие, вызывает потери транспортируемого продукта
(экологические проблемы).

Наиболее высокие потери от коррозии несут
топливно — энергетический комплекс (ТЭК) – порядка 30 %, химия и нефтехимия –
20 %, сельское хозяйство – 15 %, металлообработка – 5 % [2].

Тема данного курсового проекта – «Защита
от коррозии технологического оборудования КС и линейной части газопроводов».

Цель курсового проекта – проведение
исследования и поиск наиболее эффективных технологий и материалов
антикоррозийной защиты оборудования КС и линейной части газопроводов.

Исходя из цели курсового проекта,
необходимо в процессе его выполнения решить следующие задачи:

– исследовать основные процессы коррозии,
способы и критерии защиты от коррозии;

– произвести оценку защищённости
трубопроводов от коррозии;

– исследовать методы защиты от блуждающих
токов;

– исследовать особенности организации
катодной и протекторной защиты;

– произвести необходимые технические
расчеты;

– разработать рекомендации по монтажу и
эксплуатации.

Объект исследования – технологии и
материалы антикоррозийной защиты наружной поверхности газопровода.

Предмет исследования – поиск оптимальных
решений в процессе анализа технологий и материалов антикоррозийной защиты
наружной поверхности газопровода.

В процессе выполнения курсового проекта
предполагается получить значительный научный и практический опыт по исследуемой
тематике, который будет необходимо в ходе дальнейшей учебной деятельности по
специальности.

Заключение:

Не смотря на значительный технический
прогресс в сфере защиты трубопроводов от коррозии, процесс коррозионного
разрушения на подземных трубопроводах имеет место быть. Более 50% отказов и
аварий на газопроводах возникают вследствие губительного действия коррозионных
и стресс-коррозионных процессов. На сегодняшний день, решение задачи
обеспечения эффективной комплексной противокоррозионной защиты в значительной
степени определяет уровень надежности и безопасности магистральных
газопроводов. В свою очередь, надежность и безопасность магистральных
газопроводов — важнейший приоритет для обеспечения стабильности и роста
экономического потенциала предприятия и страны.

Стальные трубопроводы являются основным
устройством для транспортировки природного газа и сырой нефти по всему миру,
что в свою очередь связано с постоянными финансовыми затратами. Популярность и
эффективность трубопроводного транспорта можно объяснить рядом факторов:

1) малые временные затраты при
транспортировке углеводородного сырья на большие расстояния;

2) требуется относительно короткий период
времени для запуска новых сегментов рынка;

3) высокая эффективность;

4) высокая безопасность и экологичность;

5) возможность поставок больших объемов;

6) высокая рентабельность;

7) инновационные методы проектирования,
прокладки, ремонта и обслуживания; 8)
возможность задействования районов со сложными климатическими и географическими
характеристиками;

9) возможность выступать как в роли
импортера так и в роли экспортера ресурсов.

Часто трубопровод находится в сложных
климатических условия или условиях агрессивной коррозионной среды, как пример –
трубопровод, проходящий по морскому дну, что накладывает определенные трудности
для проведения его ремонта, реконструкции или замены. Решение данной проблемы
очень трудоемкий и ресурсоемкий процесс. В соответствии с этим защита от
коррозии нефтегазопроводов является первостепенной задачей при прокладке новых
трубопроводов и эксплуатации уже существующих.

На сегодняшний день, основная причина
выхода из строя трубопроводов приходится на разрушительное действие почвенной
коррозии (не менее 50% от общего количества аварий и отказов). Таким образом,
уровень надёжности газопроводов находится в прямой зависимости от уровня защиты
трубопроводов от коррозии. Помимо этого, фактор коррозии, в отличие от других
факторов, может быть сведен к минимуму за счет целенаправленных действий
эксплуатирующей организации (служба защиты от коррозии) и своевременных
диагностических обследований трубопровода.

По завершению выполнения проекта получены
следующие результаты:

– исследованы основные процессы коррозии,
способы и критерии защиты от коррозии;

– произведена оценка защищённости
трубопроводов от коррозии;

– исследованы методы защиты от блуждающих
токов;

– исследованы особенности организации
катодной и протекторной защиты;

– произведены необходимые технические
расчеты;

– разработаны рекомендации по монтажу и
эксплуатации.

Все поставленные задачи
решены, цель работы в полной мере достигнута

Фрагмент текста работы:

1. Теоретическая часть В России потери металлов
из–за их коррозии ежегодно достигают 12 % общей массы металлофонда страны. Это
соответствует утрате более 10 % произведенного металла в год. Данный показатель
в 2014 году составил в нашей стране примерно 10 млн. тонн стали, что в денежном
эквиваленте превышает почти астрономическую цифру – 4 млрд. долларов США [2].
От 40 до 50 % машин и агрегатов работает в крайне агрессивных средах, 30 % – в
слабо агрессивных и лишь 10 % мало подвергаются негативному воздействию среды.

Помимо прямых потерь,
которые обусловлены безвозвратной потерей металла, стоимостью на замену
дефектных участков и механизмов, существуют и косвенные потери, связанные с
долгосрочным простоем оборудования, существенные потери производственной
мощности и технологических цепочек, расходы на ликвидацию последствий аварий.

Во многих отраслях
промышленности технологический прогресс тормозится, во многом, из–за
неразрешенности коррозионных проблем. Это приобретает высокую актуальность в
промышленно развитых странах со значительным металлофондом.

Коррозия металлов –
самопроизвольное разрушение металлов при их производстве и использовании, под
воздействием факторов окружающей среды. При коррозии изменяются первоначальные
химические, физические и механические свойства металлов.

Коррозия создает
значительные риски для нефтепроводов. По мере того как проблемы коррозии
увеличиваются в наше время, существуют значительные экономические потери, и все
больше случаев экологических опасностей, аварий и инцидентов инцидентов. Коррозия
металлов – это физико – химический процесс, вызывающий разрушение металла или
изменение его свойств в результате химического или электрохимического
воздействия окружающей среды.

Следует отметить, что
определение «коррозия» распространяется только на самопроизвольные процессы
разрушений металлический материалов при взаимодействии с окружающей средой.
Коррозией не могут называться процессы преднамеренного разрушения металлов или
сплавов, которое протекает по такому же механизму.

Так же на сегодняшний
день, термин «коррозия» все чаще распространяется на неметаллические материалы.

Коррозия труб происходит
снаружи под воздействием почвенного электролита – в почве всегда присутствует
влага и растворенные в ней соли, а так же внутри труб, вследствие примесей
влаги, сероводорода и солей присутствующих в транспортируемом продукте. При подземной
прокладке трубопроводов, они подвергаются почвенной поверхностной коррозии. Это
происходит вследствие содержания в грунтах солей, кислот, щелочей, различных
включений в виде органических веществ. Они вредно воздействуют на стенки
стальных трубопроводов, приводят к появлению сквозных повреждений. Такие
разрушения происходят особенно часто при прокладке трубопроводов без
достаточной защиты от коррозии.