SU1730201A1 - Протектор дл защиты от коррозии внешней поверхности труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  электрохимической защиты от коррозии морских нефтегазопромысловых сооружений в подводной зоне, преимущественно подводных трубопроводов. Цель изобретени  - повышение надежности и эффективности в работе и снижение трудоемкости при монтаже. Протектор дл  защиты трубчатых поверхностей от коррозии выполнен в виде браслета и состоит из равновеликих частей в виде двух армированных 1 полуколец 2, жестко соединенных между собой концами арматуры. На одной части браслета с торца прикреплен протекторный сплав 6 с более отрицательным электродным потенциалом , а внутренн   поверхность браслета снабжена выступами 5. Арматура 1 в каждой из частей установлена со смещением ее по оси симметрии, относительно оси симметрии поперечного сечени  части на 1/2S, где S сл С

Description

Изобретение относитс  к электрохимической защите от коррозии морских нефте- газопромысловых сооружений в подводной зоне, преимущественно подводных трубопроводов .

Известен протектор, выполненный в корытообразной литой форме со стальным сердечником, проход щим по его оси.

Недостатком устройства  вл етс  то, что при строительстве монтаж его на изоли- рованный трубопровод затруднен.

При замене отработанных протекторов на новые монтаж их на трубопроводы под водой, например морской, требует сварочных работ, что св зано с большими денежны- ми затратами, а также ухудшением условий труда и техники безопасности.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  браслет дл  протекторной защиты трубопроводов, состо щий из двух равнове- ликих частей, выполненных в виде армированных полуколец и посредством сварки жестко соединенных между собой концами арматуры.

Поскольку в начальный период работы протекторной (электрохимической) защиты требуетс  больша  плотность тока дл  подавлени  больших величин скоростей коррозии на защищаемом сооружении, то известный браслетный протектор не обес- печивает надежного стабильного режима работы системы защиты на весь срок службы , т.е. известный браслетный протектор не обеспечивает ступенчатый подвод посто нного тока от протектора к защищаемому со- оружению, а именно в начальный период ток большей величины, а в дальнейшем - значительно меньшей величины; кроме того он непосредственно устанавливаетс  на трубопровод.

Это приводит к снижению эффективности работы протекторов за счет экранировани  его рабочей поверхности, прилегающей к поверхности трубопровода, куда морска  вода не полностью достигает, В этом случае растворение протектора по всей поверхности происходит неравномерно. В первую очередь раствор етс  та часть протектора, котора  направлена в сторону морской воды . Неравномерное растворение может привести к потере св зи сердечника с протекторным сплавом и к сокращению срока

службы протектора. Снижаетс  эффективность работы системы протекторной защиты , так как монтаж его относительно трудоемок и требует дополнительных материальных , денежных и временных затрат.

Цель изобретени  - обеспечение надежного режима работы на весь срок службы , повышение эффективности работы и снижение трудоемкости при монтаже.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что протектор выполнен в виде браслета, состо щего из равновеликих частей в виде двух армированных полуколец, жестко соединенных между собой концами арматуры, на одной части браслета с торца прикреплен протекторный сплав с более отрицательным электродным потенциалом, а внутренн   поверхность браслета снабжена выступами.

Целью изобретени   вл етс  также улучшение технологичности при монтаже.

Достижение ее осуществл етс  тем, что арматура протектора в каждой из частей установлена со смещением ее по оси симметрии , относительно оси симметрии поперечного сечени  части на 1/2.

На фиг. 1 приведен предложенный протектор на отрезке трубопровода, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Протектор установлен на стыковочном сварном узле трубопровода.

Предложенный протектор состоит из равновеликих частей в виде двух армированных 1 полуколец 2 из протекторного сплава, Полукольца 2 расположены на участке стыковочного сварного узла 3 трубопровода 4.

В качестве арматуры 1 используют сталь, а дл  сплава протектора (жертвенного анода) - цинк, марганец, магний, алюминий .

На разрезе видны выступы 5 на внутренней поверхности браслетного протектора . На одной части браслета с торца прикреплен протекторный сплав 6 с более отрицательным электродным потенциалом, чем сплав 2.

Улучшение технологичности при монтаже достигаетс  путем смещени  арматуры 1 по оси симметрии поперечного сечени  части 7 на 1/2.

Электрическую св зь между трубопроводом и протектором осуществл ют при помощи стального стержн , например посредством сварки.

Предложенный протектор работает следующим образом.

При строительстве (или эксплуатации) подводного трубопровода в его стыковочном сварном узле 3 устанавливают протектор из сплава 2 и б, выполненный в виде браслета и состо щий из равновеликих частей в виде двух армированных полуколец, и жестко соедин ют между собой концами арматуры 1, например, посредством сварки.

Точки соединени  арматур протектора электрически св зывают с трубопроводом, например, посредством стального стержн  8.

При погружении такого трубопровода, в частности, в морскую воду на нем начинает работать макрогальваническа  пара про- те ктор-трубо п ро вод.

Протектор в этой паре  вл етс  анодом и раствор етс , пол ризу  катодно трубопровод . Потенциал коррозии трубопровода смещаетс  в отрицательную сторону.

При смещении потенциала трубопровода в отрицательную сторону на минус (150- 200) мВ на нем прекращаетс  процесс коррозии.

В св зи с тем, что в начальный период погружени  трубопровода в коррозионно- агрессивную среду ток коррозии микро- и макрокоррозионных пар на нем максимален , то и требуетс  больше токоотдачи от протектора. Далее по мере работы пары протектор-трубопровод на трубопроводе из морской воды отлагаютс  катодные осадки в виде СаСОзМо(ОН)2, которые резко повышают пол ризуемость трубопровода при малых значени х плотности пол ризующего тока. Соответственно требуетс  меньше токоотдачи от протектора дл  защиты единицы поверхности.

Поэтому в начальный период начинает работать макрогальваническа  пара-протекторный сплав 6 с более электроотрица- тельным потенциалом, например магниевый, трубопровод 4, дава  большую токоотдачу.

После растворени  протекторного сплава 6 приступает к работе протекторный сплав 2 с менее электроотрицательным потенциалом , например алюминиевый, в паре с защищаемым от коррозии трубопроводом.

Поскольку внутренн   поверхность предложенного браслетного протектора снабжена выступами 5, то коррозионно-аг- рессивна  среда проникает как к наружной (от трубопровода), так и внутренней (к трубопроводу ) поверхности протектора, привод  к его равномерному растворению по всей поверхности.

Выступы 5 выполнены из протекторного сплава 2 и по мере растворени  сплава 2

они тоже раствор ютс , работа  как протектор .

Поскольку арматура полукольца браслетного протектора жестко прикреплена между собой трубопроводом, то растворе0 ние выступов 5 не приводит к посадке внутренней поверхности протектора на трубопровод, тем самым не ухудшаетс  режим работы системы протекторной защиты. В насто щее врем  нет технических ре5 шений протекторной защиты, в частности, морских подводных трубопроводов как в конструктивном исполнении, так и по долголетнему (30 и более лет) сроку службы, внедренных в производство.

0 Ранее разработанные протекторы дл  трубчатых поверхностей по конструктивному выполнению предназначены только дл  морских нефтегазовых стационарных платформ , или водных плавсредств.

5 Протекторы дл  подземных трубопроводов имеют ограниченный срок службы (до 10- 15 лет),

Разработка и эксплуатаци  нефтегазовых скважин на море, транспортировка

0 нефти и газа по морским подводным магистральным трубопроводам требует средства протекторной защиты со сроком не менее 40 - 45 лет.

Замена отработанных протекторов на

5 новые на подводном трубопроводе особенно дл  глубоководных акваторий мор  практически невозможна, экономически нецелесообразна из-за большой капиталоемкости этих работ.

0 Катодна  защита посредством внешнего электрического тока морских подводных трубопроводов прот женностью более 10 км особенно на глубоководных акватори х мор  экономически нецелесообразна.

Claims (2)

1.Протектор дл  защиты от коррозии внешней поверхности труб, выполненный в виде браслета из равновеликих армированных полуколец из протекторного сплава, же0 стко соединенных между собой концами арматуры, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и эффективности при работе в морской воде, на одной части браслета с торца прикреплен протек5 торный сплав с более отрицательным электродным потенциалом, а на внутренней поверхности браслета выполнены выступы

2.Протектор по п. 1,отличающий- с   тем, что, с целью улучшени  технологич ности при монтаже, арматура протектора Е

каждой из частей установлена со смещением относительно оси симметрии поперечного сечени  части на половину толщины арматуры .

Фиг. 7

Редактор А.Долинич

Техред М.Моргентал

Заказ 1491ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Корректор О.Кундрик