Виды коррозии, ее причины. Факторы агрессивности грунтов. Математическое моделирование коррозионных процессов трубной стали под воздействием свободных токов. Методы предотвращения коррозионного воздействия на трубопровод при его капитальном ремонте.
При низкой оригинальности работы "Коррозионная потеря металла на участках пересечения нефтепроводов с другими коммуникациями (ЛЭР, ГП, ВВ)", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Остаточный ресурс зависит от технического состояния самого трубопровода. Ее решение позволит снизить затраты на ремонт и реконструкцию трубопроводов при одновременном обеспечении безопасной эксплуатации на «новый предельный срок». Обслуживание магистрального нефтепровода предусматривает выполнение комплекса организационно-технических мероприятий по диагностике и экспертной оценке технического состояния обследуемых участков трубопроводов, для последующего капитального ремонта МН с целью продления ресурса эксплуатируемого трубопровода. Развитием теории и решением проблем коррозии нефтепромысловых трубопроводов и повышения безопасности их эксплуатации на протяжении многих лет занимались такие ученые как Абдуллин И.Г., Бугай Д.Е., Васильев Г.Г., Веселов Д.Н., Гареев А.Г., Гоник Цель диссертационной работы: Установление причины коррозионного разрушения металла на участках пересечения нефтепроводов с другими коммуникациями, изучение механизма данного явления и разработка метода его предотвращения, позволяющего существенно снизить аварийность на нефтесборных трубопроводах.Химическая коррозия - это вид коррозионного повреждения металла, напрямую связанный с взаимодействием металла и внешней коррозионной среды, при котором одновременно окисляется сам металл и происходит восстановление коррозионной среды (ОВР-окислительно-восстановительная реакция). Химическая коррозия напрямую связана с образованием, а также воздействием электрического тока, степени и силы его воздействия. Процесс, за счет которого происходит переход металла в более устойчивое положение[2]: Металл Окислительный компонент среды = Продукт реакции По символу конфигурации термодинамического потенциала возможно найти вероятность самопроизвольного протекания хим коррозии. К химической коррозии относятся: - газовая коррозия - коррозионное разрушение под воздействием газов при высоких температурах;Электрохимическая коррозия возникает при контакте металла с окружающей электролитически проводящей средой. При этом восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекает не одновременно с ионизацией атомов металла и от электродного потенциала металла зависят ихскорости.Первопричинойхимическойкоррозииявляетсятермодинамическаяинеустойчивостьиметалловивокружающихкругомихисредах.Ржавениетрубопровода, различныхметаллоконструкций в атмосфере-наверное, ипрактическивсеиное,образцыхимическойкоррозии[4]. К электрохимической коррозии относятся такие виды местных разрушений, как питтинги, межкристаллитная коррозия, щелевая. Механизм электрохимической коррозии может протекать по двум вариантам: 1) Гомогенный механизм электрохимической коррозии[7]: - поверхностный слой мет. рассматривается как гомогенный и однородный; 2) Гетерогенный механизм электрохимической коррозии: - у твердых металлов поверхность негомогенная, т.к. разные атомы занимают в сплаве различные положения в кристаллической решеткеБлуждающий ток - это электрический ток, появляющийся в некоторых грунтах от дисперсии электрифицированных, например, железнодорожных (трамвайных) путей, где рельсы выполняют роль возвратных проводников питающих подстанций.иным источникомтока может быть заземление электрического промышленного оборудования. Как правило, это ток большой силы, ивлияетон в первую очередь на трубопровод, отличающийся хорошей проводимостью (в частности, со сварными соединениями). Такой ток поступает в трубу в определенной точке, играющей роль катода, и, преодолев более или менее продолжительный отрезок трубопровода, уходит в иной точке, выступающей в качестве анодапроисходящий при этом электролиз и дает коррозию металла[11]. Прохождение тока на участке от катода до анода вызывает переход железосодержащих частиц в раствор и со временем может привести к истончению и в конечном итоге перфорации трубы. Сущность способа последующая: в конкретной точке трубопровод средством Особенного кабеля, имеющего низкое электрическое сопротивление тока, подключается конкретно к источнику тока.Способ основывается на это контролирование, регистрации и следующей обработки характеристик нефтепровода и перекачиваемой нефти. Базу способа сочиняет расчет гидравлических характеристик нефтепровода сообразно приведенным значениям конкретных измеримых характеристик и следующего сравнения итогов расчета начальными характеристиками нефтепровода, явными после его постройки либо починки.Электромагнитный способ дозволяет найти эти недостатки (дефекты), как трещины, отслоения, задиры, царапинки.Внутритрубная инспекция ведется после окончания подготовки участка магистрального нефтепровода к диагностированию предприятием, организацией которая отвечает за эксплуатацию обследуемого участка нефтепровода направленности предприятию, исполняющему диагностические работы, документации, подтверждающей эту подготовленность. Ответственными за проведение работ по определению наличия дефектов, на участке магистрального нефтепровода считаются основные инженеры компаний, эксплуатирующих участки нефтепроводов. Подготовленность к диагностировани
План
Содержание
Введение
1. Понятие коррозии трубопроводов
1.1 Виды коррозии трубопроводов
1.1.1 Химическая коррозия
1.1.2 Электрохимическая коррозия
1.1.3 Биологическая коррозия
1.2 Причины и механизм коррозии трубопроводов с другими коммуникациями (ЛЭП, Г.П, В.В.)
1.3 Методы технического диагностирования линейной части магистрального нефтепровода
1.3.1 Методы магнитного и электромагнитного контроля
1.3.2 Состав и порядок проведения работ по диагностированию
2. Защита трубопроводов от электрохимической коррозии
2.1 Защита трубопроводов от блуждающих токов
2.2 Способы защиты трубопроводов от коррозии
2.2.1 Защитные покрытия
2.2.2 Защита «индуцированным током»
2.2.3 Расходуемый анод
2.2.4 Катодная защита «индуцированным током»
2.3 Способы электрохимической защиты
2.3.1 Катодная защита
2.3.2 Протекторная защита
2.3.3 Электродренажная защита
2.4 Порядок проведения ремонта дефектов
2.5 Методы ремонта дефектных участков нефтепровода
2.5.1 Конструкция сварной ремонтной муфты. Технология изготовления ремонтной конструкции
2.6 Технология установки и сварки ремонтной конструкции на действующем трубопроводе
6.1 Анализ существующих стратегий ремонтных мероприятий
6.2 Первый вариант предлагаемой стратегии капитального ремонта
6.3 Второй вариант предлагаемой стратегии капитального ремонта
6.4 Третий вариант предлагаемой стратегии капитального ремонта
6.5 Экономическое сравнение стратегий ремонта
6.6 Разработанная стратегия ремонта (совмещенная) и предлагаемый комплекс мер по повышению надежности трубопровода
7. Математическое моделирование коррозионных процессов образца трубной ствали под воздействием свободных токов
7.1 Подготовка математического моделирования при помощи пакета компьютерных программ
7.2 Процесс моделирования
7.3 Результаты моделирования
7.4 Математическое моделирование движения и силы взаимодействия электронов в трубной стали при воздействии свободных токов
7.4.1 Моделирования процесса отдачи электронов
7.4.2 Результаты моделирования
7.4.3 Выводы из моделирования процесса отдачи электронов
7.5 Моделирование процесса коррозии трубопровода при наличии внутренних и внешних радиально-плоскостных напряжений
7.5.1 Построение модели нагрузок на трубопровод
7.5.2 Моделированное коррозионных процессов при наличии нагрузок
7.5.3 Обработка результатов моделирования
Заключение
Список использованных источников
Приложение А Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Введение
Актуальность темы диссертационного исследования. В связи с истечением срока эксплуатации технологических трубопроводов проблема научно обоснованного продления их ресурса исходит из практических потребностей отрасли. Остаточный ресурс зависит от технического состояния самого трубопровода. Ее решение позволит снизить затраты на ремонт и реконструкцию трубопроводов при одновременном обеспечении безопасной эксплуатации на «новый предельный срок». Критерием допуска к дальнейшей «работе трубопровода» является наличие в нем дефектов недопустимых к эксплуатации. Одним из таких дефектов, самым распространенным и частым, является коррозия - то есть «потеря металла».
Обслуживание магистрального нефтепровода предусматривает выполнение комплекса организационно-технических мероприятий по диагностике и экспертной оценке технического состояния обследуемых участков трубопроводов, для последующего капитального ремонта МН с целью продления ресурса эксплуатируемого трубопровода.
Развитием теории и решением проблем коррозии нефтепромысловых трубопроводов и повышения безопасности их эксплуатации на протяжении многих лет занимались такие ученые как Абдуллин И.Г., Бугай Д.Е., Васильев Г.Г., Веселов Д.Н., Гареев А.Г., Гоник A.A., Гумеров А.Г., Ефремов А.П., Кулаков В.В., Лаптев А.Б., Прохоров А.Д., Саакиян Л.С., Фаритов А.Т., Худякова Л.П. и др. Благодаря их усилиям удалось значительно снизить аварийность на многих промысловых и магистральных трубопроводах.
В связи с этим для повышения безопасности эксплуатации нефтесборных трубопроводов в условиях использования футерованных труб требуется создание новых высокоэффективных методов снижения их аварийности.
Объектом диссертационного исследования является коррозионная потеря металла на участках пересечения нефтепроводов с другими коммуникациями (ЛЭП, ГП, ВВ).
Предмет исследования: модернизация метода капитального ремонта трубопровода в целях уменьшения коррозионной потери.
Цель диссертационной работы: Установление причины коррозионного разрушения металла на участках пересечения нефтепроводов с другими коммуникациями, изучение механизма данного явления и разработка метода его предотвращения, позволяющего существенно снизить аварийность на нефтесборных трубопроводах.
Задачи диссертационного исследования: 1. Раскрыть понятие коррозии трубопроводов;
2. Исследовать защиту трубопроводов от электрохимической коррозии;
3. Провести исследование факторов агрессивности грентов;
4. Провести эксперименты;
5. Провести модернизацию метода капитального ремонта трубопровода в целях уменьшения коррозионной потери;
7. Произвести математическое моделирование коррозионных процессов образца трубной стали под воздействием свободных токов.
Методы решения поставленных задач. При решении задач использовались современные методы и принципы теории упругости, механики грунтов и математической статистики. Разработанные методы расчета на прочность и устойчивость трубопроводов, обеспечения их безопасности за счет эффективного использования запорной арматуры базируются на достижениях в области проектирования, строительства и технической эксплуатации трубопроводных систем.
Научная новизна: - на основании исследования процесса перетока электростатического заряда с катодно-защищенной поверхности футерованной трубы на незащищенную полиэтиленом поверхность трубы показано, что через минерализованную пластовую воду происходит катодная поляризация металла на этом участке;
- установлено, что скорость разрушения металла трубы зависит от его длины, электропроводности пластовой воды и разности защитного катодного потенциала и потенциала коррозии стали;
- разработан метод уменьшения аварийности на нефтесборных трубопроводах, позволяющий снижать влияние защитного потенциала от станции катодной защиты на склонность к коррозии металла внутренней поверхности труб.
Апробация работы и публикация результатов. Основные результаты работы доложены и обсуждались на научно-практической конференции «Роль науки в развитии топливно-энергетического комплекса» (Уфа, 2014), научно-практической конференции «Нефтегазовый сервис - ключ к рациональному использованию энергоресурсов» (Уфа, 2014), учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт -2007» (Уфа, 2014), 59-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Уфимского государственного нефтяного технического университета (Уфа, 2014). По результатам работы опубликовано 9 научных трудов.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
