Коррозия. коррозия. 2тарау. Металдар коррозиясы туралы тсінік Коррозия туралы млімет
 Скачать 3.16 Mb.
|
|
Протекторлық қорғау әдісінің технологиялық сызбасы  1-протектор, 2-Болат өзек, 3-активатор, 4-мақта қап, 5-байланыстырушы сымдар, 6-бақылау бағанасы, 7-қорғалған құбыр Протекторлық қорғау кезінде құбыр бетінің поляризациясы 1 протектор (гальваникалық анод) мен қорғалатын құбыр 7 арасында электрохимиялық байланыс жасау есебінен жүзеге асырылады. Электрондарды беру жүзеге асырылатын жүйенің сыртқы тізбегі 5 байланыстырушы сымдар болып табылады. Жүйенің ішкі тізбегі-бұл жердегі электролит. Нормативтік құжаттармен протектор материалына бірқатар талаптар қойылады. Біріншіден, ол құбыр жасалған Болаттың әлеуетіне қарағанда топырақта теріс потенциалға ие болуы керек, өйткені әйтпесе ол қарастырылып отырған жүйеде анод бола алмайды. Техникалық маңызды металдардың ішінде темірге қарағанда магний, мырыш және алюминий әлдеқайда теріс потенциалға ие. Сондықтан олар протекторлардың материалдары үшін негіз болады. Жұмыс кезінде протектор тым белсенді ерімеуі керек-протектор материалы белсенді еріген кезде оны жиі өзгертуге тура келеді, бұл тиімсіз. Протектор материалының ерігіштігінің сипаттамасы оның электрохимиялық эквиваленті-жүйеде электр мөлшерінің бірлігі (1 Кулон) нәтижесінде электрохимиялық реакция кезінде тұндырылған немесе еритін заттың массасы. Протектордың ең үнемді материалы алюминий екені анық, магний одан біршама артта қалады, ал мырыш ең аз тиімді. Протектор материалына қойылатын келесі талап-топырақ электролитінде өзін-өзі қамтамасыз етудің минималды мүмкіндігі. Осыған байланысты алюминий магнийден артта қалады. Протектордың тағы бір сипаттамасы - оның ағып кетуі-заттың масса бірлігі еріген кезде пайда болатын электр мөлшері. Ток беру-электрохимиялық потенциалға кері шама. Ол протектордың тиімділігін сипаттайды. Ұзындығы 1,5 метрге дейін құйылған протекторларды қолданады. Протектордың айналасында сұйық электролиттің болуын қамтамасыз ету үшін олар мұздату аймағының шекарасынан кемінде 1 метр тереңдікте орнатылады. Құбырларды қорғауға арналған құйма протекторлардан басқа, болттармен немесе Дәнекерлеумен қосылған екі құйылған анод-жартылай сақинадан тұратын сақиналы протекторлар жасалды. Бұл қорғаушылар мұнай-газ саласында көп қолданыс таппады. Ұзартылған протекторлар да қолданылады. Олар сондай-ақ магний қорытпаларынан жасалған. Ұзартылған протекторлар-барабанға оралған жолақ, оны құбырмен бірге траншеяға салуға болады. Құйма протекторларды қосу үшін келесі схемалар қолданылады: - бір протектормен қорғау (әдетте уақытша әрекет ретінде қолданылады): әр протектор бақылау-өлшеу пункті арқылы құбырға қосылады; - топтық қорғағыштармен қорғау-шашыраңқы , сондықтан коммутацияланған қорғағыштар құбырға бір нүкте арқылы қосылады. Сурет-25 Мп10у протекторының құрылымы:  1-Мақта сөмкесі, 2-байланыстырушы кабель,3-мп10протекторы, 4-орталық тығыздағыштар, 5-активатор Сурет-26 Протекторлық қорғаудың жұмыс принципі  3) анодты поляризация, кейбір жағдайларда металды ортада пассивті түрде сақтап тұрады, олар металды пассивтейді және өте агрессорлы болып табылады. Анодтық поляризацияның негізгі себептері:металдардың электрохимиялық коррозиясының анодтық процесі металды иондаудан тұрады, яғни гидратталған иондарды қалыптастыру үшін ион атомының кристалдық тордан ерітіндіге ауысуы:  Егер анод процесі кезінде металл иондарының ерітіндіге шығуы электрондардың шығарылуынан асып кетпесе, онда қос қабатты металл төсеміндегі теріс заряд азаяды және металдың потенциалы оң жаққа ауысады. Анодтық поляризацияның бұл түрі металды иондаудың шамадан тыс кернеуі деп аталады. Ерітіндіге айналған металл иондарының тез ағып кетуіне байланысты, бұл иондардың анод аймағында концентрациясы жоғарылайды. Ерітіндіге қарағанда анод бетіне жақын металл иондарының жоғары концентрациясы металл иондарының диффузиясының баяулауымен түсіндіріледі. Осы себепті металл потенциалының оң жаққа ауысуы әдетте концентрациялық поляризация деп аталады. Анодтың поляризациясы металл бетінде пассивті пленкалардың пайда болуынан туындауы мүмкін. Металдардың анодты поляризациялық қисықтарын мынадай екі әдіспен алуға болады: 1) гальваностатикалық; 2) потенциостатикалық. Поляризациялық қисықтарды өлшеудің потенциостатикалық әдісі-зерттелетін электрод арнайы құралдың көмегімен жасанды түрде ұсталады — тұрақты потенциалы бар потенциостат, ал бақылау анод тогының уақыт бойынша өзгеретін шамасымен жүзеге асырылады. Уақыт бойынша тұрақты анод тогының шамасын орнатқаннан кейін электродта потенциалдың Жаңа мәні жасанды түрде орнатылады (анод қисығы алынған жағдайда алдыңғыға қарағанда оң) және жаңа потенциалда анод тогы анықталады. Уақыт өте келе анод тогының шамаларының электродтың потенциалына графикалық тәуелділігі потенциостатикалық анодтық поляризация қисығы болып табылады. Анодтық қорғаныс кезінде металл коррозиясының потенциалы оң жаққа мәжбүрлі түрде ауысады. Бұл жағдайда анод процесін басу тек пассивті металл (тот баспайтын болат) үшін мүмкін болады, онда мұндай ығысу полярланған металдың коррозия потенциалының пассивті күйге енуіне әкелуі мүмкін. Магистральды құбырларға арналған құбырлар жасалған көміртекті және төмен легірленген болаттар үшін анодтық қорғаныс тек коррозия процесінің жоғарылауына әкеледі. Оны қолдануға болмайды. 3.4. Магистральдық құбырлардың коррозиясын тексеруден өткізу Магистральдық құбырлардың сенімді және ұзақ мерзімді жұмысын қамтамасыз ету үшін коррозияға қарсы шаралар жүйесін әзірлеу және енгізу ғана емес, сонымен қатар құбырдың коррозиялық жағдайын үнемі бақылау қажет, яғни құбырлардың коррозиялық мониторингін қамтамасыз ету, сондай-ақ магистральдық құбырлардың күйін жүйелі түрде мерзімді тексеру қажет: - электрохимиялық қорғаныс жағдайы; - оқшаулағыш жабынның жай-күйі; - құбыр металының жағдайы. Оқшаулағыш жабынның және электрохимиялық қорғаныстың жай-күйін бақылаудың негізгі әдісі-бақылау шыңырауымен электрометриялық тексеру және коррозиялық зақымданулардың тереңдігі мен геометриясын тікелей аспаптық бағалау. Құбырларды электрометриялық тексеру құбырды қабылдау кезінде, содан кейін оны пайдалану кезінде үнемі жүргізіледі. Бақылаудың осы түрін орындау кезінде құбыр-жер потенциалдарын өлшеу жүргізіледі және олардың мәні нақты пайдалану жағдайлары үшін ұсынылғаннан ауытқыған учаскелерді анықтайды. Потенциалдың оң мәндерге қарай ауытқуы бар учаскелер-кездейсоқ токтардың учаскелері тіркеледі. Берілген қадаммен катодты қорғаныс станциясын қосу және ажырату потенциалдарының градиентін өлшеңіз (алынған нәтижелер оқшаулау кедергісін бағалауға мүмкіндік береді). Топырақтың нақты қарсылығын өлшенеді. Алынған барлық мәліметтер салыстырылып, талданады. Талдау нәтижелері коррозия қаупі жоғары, жоғары және орташа учаскелерді анықтауға, электрохимиялық қорғау жүйелерінің жұмыс сапасын бағалауға және осы сапа нормативтік құжаттаманың талаптарына сәйкес келетін учаскелерді, сондай-ақ оқшаулағыш жабынның тұтастығы бұзылуы мүмкін учаскелерді анықтауға мүмкіндік береді. Бұл учаскелер құбырды ашпай жұмыс істейтін арнайы іздеу құралдарын табуға мүмкіндік береді. Мұндай құрылғылар металл құбырдың айналасында пайда болатын электромагниттік өрістің өзгеруімен жалаңаш жерлерді анықтайды. Анықталған учаскелер шурфтағы құбырдың оқшауламасы мен металының жай-күйін ашады және бағалайды. Резистор датчиктерін қолдана отырып, құбырдың сыртқы бетіндегі коррозиялық жағдайды тұрақты бағалау әдістері де қолданылады. Бұл сенсорлар мұнай өңдеу зауыттарындағы коррозияны бақылау жүйелерінде кеңінен қолданылады. Құбырлардың коррозиялық мониторингі кезінде датчиктер құбырдың бетіне жақын жерге орналастырылады және сенсорды құбырға қосады. Жалпы коррозия кезінде оның жылдамдығы сенсордың сезімтал элементінің кедергісін жоғарылату арқылы анықталады. Жергілікті зақымдану кезінде коррозияның таралу тереңдігі сезімтал элемент жойылғанға дейін уақыт бойынша есептеледі. Резисторлық датчиктерді тек құбыр бетінің коррозия кинетикасын бағалау үшін ғана емес, сонымен қатар топырақтың коррозиясын, қорғаныс оқшаулағыш жабынының күйін, электрохимиялық қорғаудың тиімділігін, ақаудағы коррозия жылдамдығын анықтау және т. б. зерттеу үшін қолдануға мүмкіндік беретін әдістер жасалды. Жұмыс істеп тұрған құбырлардағы құбырлардың жай-күйін бақылау құбырішілік Дефектоскопия әдістерінің көмегімен жүргізіледі. Құбырішілік дефектоскопияда құбыр қабырғасының ақауларын анықтайтын және олардың өлшемдерін анықтайтын арнайы құрылғылар - ультрадыбыстық немесе магниттік дефектоскоптар қолданылады. Ультрадыбыстық дефектоскоптың жұмысы ақаулардан немесе құбыр қабырғасынан көрінетін және тиісті құрылғымен бекітілген ультрадыбыстық толқындардың сәулеленуіне негізделген. Магниттік дефектоскоп магнит өрісін жасайды, құбыр металын магниттейді. Ақаулар магнит өрісін бұрмалайды, ол бекітілген. Ультрадыбыстық және магниттік дефектоскоптардың әртүрлі мүмкіндіктері бар. Соңғы уақытта біріктірілген магнитті-ультрадыбыстық дефектоскоптарды қолдану тәжірибеге енгізілді. Сурет-27 Құбырішілік біріктірілген магнитті-ультрадыбыстық дефектоскоп  Дефектоскопия құбырды ашпай және тіпті оны тоқтатпай жүргізіледі. Құбырішілік дефектоскопиямен алынған нәтижелер кейіннен өңделеді. Қазіргі заманғы дефектоскоптар коррозиялық зақымданулардың координаттарын анықтауға, олардың пішіні мен геометриялық өлшемдерін анықтауға мүмкіндік береді, бұл әр ақаудың қауіптілігін бағалауға және ақаудың дамуы құбыр учаскесінің істен шығуына әкелгенге дейін жөндеу жүргізуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, ақаулардың мөлшері мен формасын біле отырып, құбырдағы анықталған ақаулары бар құбыр үшін шекті рұқсат етілген қысымды есептеуге болады және жөндеу алдында ондағы жұмыс қысымын төмендетуге болады. Әдетте дефектоскоптардың күшімен құбырларды тексеру бүкіл пайдалану кезеңінде 5-10 жылда бір рет жүргізіледі. Зерттеу нәтижелері компанияның деректер базасында сақталады 3.5.Коррозияға қарсы қорғанысқа арналған материалдар Магистралдық құбыр жолдарының сыртқы бет жағының коррозияға қарсы қорғанысы үшін 52568-ші МЕМСТ, ҚР 51164 МЕМСТ талаптарының орындалуын қамтамасыз ететін оқшаулаушы заттарды және құбырларлың сыртқы жабуларын қолдану керек. Кеңес берілетін оқшаулаушы заттар және құбырлардың сыртын қорғайтын беттердің құрылымы және элементтері 1-кестеде келтірілген. Құбыр коррозиясына қарсы қорғаныс үшін дәнекерленген қосылыс және трассалы шарттардағы құбырлардың қорғанысында 52568-ші МемСТ және 51164-ші ҚР МемСТ талаптарын қамтамасыз ететін материалдар қолданылуы керек. Жер беті құбыр бөліктерінің коррозияға қарсы қорғанысы үшін пайдаланылатын ЛКП, құрылымдар және магистралдық құбырлардың объектілерін жабдықтары 5.3.10.7 талаптарына сәйкес келуі керек. Жылудан қорғайтын құбырларды, бұйымдарды және басқа да жылудан қорғайған құрылымдарды бүтін жылу оқшаулаумен жасау үшін жылу оқшаулағыш материал ретінде қатты пенополиуретанды қолдану керек. Жер беті аралық төсемнiң құбырларын жобалауда жылуды оқшаулайтын құрылымдарды қолдануда Г3 және Г4 (30244 МЕМСТ) топтарынан жанғыштық материалдардан құбырдың ұзындығынан 100 м-ден кейін ұзындығы 3 м болатын қоспаны ескеру керек. Толық құрастырмалы және жиынтықты құрылымдарды жасау үшін жылуды оқшаулайтын цилиндрлер, жартылай цилиндрлер немесе қазiргi талаптарға, тиімділік пен сенімділікке жауап беретiн әр түрлі минералды- талшықты материалдардан жасалған сегменттер пайдаланылады. Судан және жылудан қорғайтын құбырлардың механикалық қорғанысы және бұйымдары ретінде металлдық жамылғылар жұмсала алады. Кесте-6 Оқшауланған материалдар және ішкі қорғаныстың қубыр және элемент жабындары
3.6. Газ құбырларының коррозиясы Коррозиядан қорғау әдістеріне жиі метал емес материалдарды қолдануды да жатқызады, олар химиялық өте жоғары төзімді болады. (асбоцемент, бетон, керамика, әйнек, пласмасса және т.б) Бірақ, басқа материалдардан бұйым дайындау, коррозиядан қорғау әдісіне жатқызы. Құбырларды коррозиядан қорғау Жер астындағы металдардың тоттануы олардың жарамсыз қалыпқа түсуі болып саналады. Металдарға табиғаттағы электрохимиялық және химиялық заттардың әсер етуінен олар тоттана бастайды. Жер астындағы газ құбырлары оларға электрохимиялық және химиялық заттардың әсер етуінен болады. Химиялық тоттану кезінде электр тогы пайда боллмайды, ал электрохимиялық тоттану кезінде электрондар трубаның мына басынан екінші шетіне дейін тарап отырады. Содан соң артынан ток желісі пайда болады. Газ желісіне көбінесе электрохимиялық тоттану әсер етеді. Газ желісі жердің әсерінен тоттана бастайды. Сондықтан оған оқшаулау жасайды. Егер де оқшаулау жасаған жер зақымданған болса, онда ол жерді кесіп алып тастайды. Содан соң орнына қайтадан басқа бөліктен оқшаулау жасайды. Газ желісін ток желісінен сақтау жұмысы газ желісін орнатқаннан кейін жүргізіледі. Газ желісін қорғау мен оны құрастыру бірге жүре алмайды. Өйткені құрастыру мен қорғағыштардың жобасы бірге жүргізілмейді. Токтар көбінесе ток желісімен жұмыс істейтін трамвайлардың рельстерінен шығады. Өйткені рельстер токтың екінші желісі болады, ал рельстен шыққан ток жерге кетеді. Жерге кеткен ток бірінші металды іздейді, сөйтіп металдар арқылы ток таратқыш станцияларға қайтып келеді. Генератор айнымалы токты туғызып отырады. Олар 600 В болады. Бұл трамвай вагондарының жүрісін жеделдетеді, бірақтан рельстегі токтар сонда да жерге кетіп отырады. Негізінен екі рельстің қосылған жерлері қозғалыстың 20% құрауы тиіс. Бірақ тәжірибе жөнінде олай бола бермейді. Рельстен шыққан токтар қайтадан сол рельске қайтып келетін болғандықтан, олар астынан өтетін газ желісіне де әсер етеді. Газ желісіне тиетін токтар катодтар деп аталады, ал жерге кететін токтар анодтар деп аталады. 3.7. Газ желісінің тоттануын анықтау Қалада жүргізілген газ желісінің тотануын анықтау өте қиын іс болып саналады. Газ желісінің тотануын анықтау үшін мынадай шаралар қолданылуы керек: г) газ желісі салынатын жердің тотануға қабілеттілігінің қаншалықты екендігін тексеру; д) газ желісінің жүрген жеріндегі айнымалы токтардың қаншалықты екендігін тексеру; е) электр желісінің мінездемесін алу. Газ желісін салған кезде ол жердің ылғалдылығын тексереді және олардың станцияларының бар екендігін тексереді. Темір жол рельстерінің дұрыс жобада салынғандығын және олардың аралық қосылған жерлерін тексеруден өткізеді. Айнымалы ток желілерінен газ желісін қорғау үшін алдымен тәжірибе жүзінде анықтайды. Алдында жүргізілген газ желісін немесе жаңа салынған газ желісін тексеруден өткізеді. Осы тексерулердің қайсысы жобаға сәйкес келіп, айналасындағы газ желісіне әсерін тигізбейтін болса, сол жобаны қолданады. Кей жағдайларда газ желісін жүргізу болмай жатып, ол жерлерде ақаулар табылып жатады. Осы ақауларды сол мезетте жою керек. Өйткені ол айнымалы ток болуы мүмкін. Ол ток қасындағы ток желісіне кетіп тұруы мүмкін.лмайды- метал жоқ жерде коррозияда жоқ. | ||||||||||||||||||||||||