МИНИСТЕРСТВО ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

ВНИИСТ

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРИМЕНЕНИЮ НОМПЛЕНСНОЙ ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ С ПОВЫШЕННЫМИ ЗАЩИТНЫМИ ПОТЕНЦИАЛАМИ

Отдел научно-технической информации

Москва 1969

УДК622.692.4:620.197.004.14

"Рекомендации по применению комплексной защиты подземных стальных трубопроводов с повышенными защитными потенциалами” разработаны сотрудниками ВНИИСТа канд.хим. наук Марченко А.Ф., ст.анж. Петровым Н.А., канд.техн.наук Носковым С.К.

3 экспериментальных исследованиях, выполненных сектором почвенной коррозии ВНИИСТа,участвовали ст.инд. Соснина С.Ф., инж. Кедрова Т.д., канд.техн.наук Глазов К.Л., а такхе сотрудники Горьковского, Киевского и Минского управлений магистральных трубопроводов.

Отзывы и замечания по Рекомендациям просьба направ -лять по адресу: Москва, 3-58, Окружной проезд, 19, ЗНИИСТ, лаборатория изоляции трубопроводов.

Современный уровень строительства магистральных га-эо*-, нефтепроводов, лродуктопрозодов, водопроводов приводит к необходимости разрабатывать новые более эффективные и экономичные методы защиты трубопроводов от коррозии.

Разработанные лабораторией изоляции ЗгШСТа новые конструкции битумных и полимерных изоляционных покрытий при правильном их нанесении повышают качество противокоррозионной защиты стальных трубопроводов и экономическую эффективность катодной защиты. Однако значительный экономический эффект от применения катодной защиты достигается за счет повышения на подземных трубопроводах потенциала в точке дренажа катодных станций.

Установленное ранее ограничение величины защитного потенциала до -1,2 в (по медносульфатному насыщенному электроду), распространенное на все условия эксплуатации трубопроводов независимо от видов изоляционных покрытий, приводит к большому ограничению защитной зоны катодных станций и снижению ее экономической эффективности.

выполненными сектором почвенной коррозии ЗйййСГа исследованиями установлено, что отслаивание битумных изоляционных покрытий з условиях катодной поляризации, по причине которого установлено ограничение величины защитного потенциала, зазисит не только от влажности грунтов, но и от давления грунта на покрытие и адгезии покрытия к металлу. Усиление отслаивания битумной изоляции при катодной поляризации наблюдается в услозиях высокой влажности грун-тоз и не наблюдается в условиях невысокой (естественной) влажности грунтов.    3

Высокая или невысокая влажность грунтов в естественных условиях определяется уровнем грунтовых вод. Если трубопровод уложен выше уровня грунтовых вод, окружающий трубопровод грунт имеет невысокую влажность; высокая влажность грунтов определяется наличием водной фаэы на уровне укладки трубопроводов, т.е. когда трубопровод на эначи -тельном участке находится в контакте с грунтовыми водами.

Отслаивание битумной изоляции при катодной поляризации в грунтах высокой влажности вызывается действием газообразного водорода и миграционной воды под покрытие. Поскольку в грунтах высокой влажности при катодной поляризации наблюдается усиление отслаивания битумных покрытий, потенциал на трубопроводах в таких условиях не должен превышать -1,1 в    Спо    медносульфатному элект

роду.

В грунтах невысокой влажности, в которых катодная реакция протекает в основном за счет кислорода, не создается условий, приводящих к отслаиванию изоляционных покрытий .

Последованиями установлено, что при внешнем давлении на покрытие, эквивалентном давлению грунта, усиление отслаивания битумных и полимерных пленочных изоляционных покрытий при катодной поляризации не наблюдается.

Отслаивание битумных изоляционных покрытий в условиях катодной поляризации в значительной мере зависит от силы сцепления покрытия (адгезии; с металлом конструкции. Битумные и полимерные пленочные покрытия имеют небольшую силу сцепления с металлом. Поэтому их отслаивание наблюдается как в условиях катодной поляризации при небольших значениях защитных потенциалов, так и в ее отсутствие. При большой силе сцепления покрытия с металлом, которые имеют, например, силикатные эмали, отслаивание его не наблюдается при любых величинах защитных потенциалов независимо от влажности окружающей среды.

Повышение на подземных трубопроводах защитного потенциала в точке дренажа катодных станций имеет большое технико-экономическое значение.

4

Проведенные в 1966-1968 гг, на действующих трубопроводах опытные работы показали, что при повышенных потенциалах в грунтах невысокой влажности не наблюдается уси -ления отслаивания битумной изоляции.

Повышение в точке дренажа потенциала до -2,5 в позволяет увеличить защитную зону в 2,5-3,5 раза. Например, на одном опытном участке трубопровода защитная зона катодной станции при потенциале в точке дренажа -1,2 в составила 4,2 км, при потенциале -1,5 в - 10 км, при потенциале -2,0 в - 13 км, а при потенциале -2,5 в - 15,3 км.

Аналогичная картина наблюдается на других опытных участках.

Расчет технико-экономической эффективности катодной защиты трубопроводов с повышенными потенциалами показал, что наибольший экономический эффект достигается при повышении потенциала в точке дренажа катодной станции до -2,5-3,5 в. Дри большем повышении потенциала экономиче -ский эффект не увеличивается.

На основе выполненных исследований разработаны рекомендации:

1.    Комплексную защиту с повышенным защитным потен -цналом рекомендуется применять на подземных магистральных и промысловых гаво-, нефтепроводах, продуктолроводах, водопроводах как на вновь строящихся, так и на эксплуатн -руемых.

2.    Повышение защитного потенциала до -2,5-3,5 в допускается на подземных трубопроводах, уложенных в грунты невысокой естественной влажности.

3.    Максимальная величина защитного потенциала в точке дренажа катодной станции допускается:

а)    на трубопроводах с битумными изоляционными покрытиями до -2,0-2,5 в;

б)    на трубопроводах с полимерными пленочными и эмалевыми покрытиями до -2,5-3,5 в (по медносульфатному насыщенному электроду).

4.    Наблюдаемое в условиях эксплуатации на трубопро -водах уменьшение защитной зоны катодных станций восстанавливается за счет повышения потенциала, без установки дополнительных средств.

5

5. 3 грунтах высокой влажности (заболоченных, болотистых, с высоким уровнем грунтовых вод), т.е. когда трубопровод находится в контакте с грунтовыми водами, защитный потенциал в точке дренажа катодной станции повышается лишь до -1,1 в (по медносульфатному насыщенному электро-ли)-

G. Грунты с высоким уровнем грунтовых вод распространены преимущественно в северо-западных, северных и сезеро-восточных районах европейской части страны и северных районах Сибири, а с низким уровнем грунтовых вод - преимущественно в центральных и южных районах РС*>СР, на Украине, Кубани, Северном и *кком Кавказе, в Киргизской, Казахской, Туркменской республиках.

7. 3 грунтах с высоким уровнем грунтовых вод для защиты трубопроводов от почвенной коррозии рекомендуется применять преимущественно протекторные установки, а в грунтах невысокой влажности - сетевые катодные станции.