Курсовая работа: Защита от коррозии объектов транспорта и хранения нефти, нефтепродуктов и газа

Содержание

Введение. 3

Расчетная часть. 4

1 Расчет катодной защиты магистрального нефтепровода. 4

1.1 Ход работы.. 5

2 Расчет протекторной защиты магистрального нефтепровода. 15

2.1 Ход работы.. 16

3 Расчет дренажной защиты магистральных нефтепроводов. 18

3.1 Ход работы.. 19

Заключение. 22

Список использованных источников. 23

Введение

Разрушение металлических поверхностей под влиянием химического или электрохимического воздействия окружающей среды называется коррозией металла.

Коррозии могут подвергаться наружные и внутренние поверхности труб. Коррозия внутренних поверхностей происходит в результате взаимодействия металла в присутствии влаги с такими агрессивными компонентами как сероводород и кислород.

Наибольшую опасность представляет коррозия внешних поверхностей подземных газопроводов. В зависимости от коррозионных факторов различают почвенную коррозию и коррозию блуждающими токами.

Почвенная коррозия – электрохимическое разрушение стальных газопроводов, вызванное действием почвы, грунтов и грунтовых вод. Коррозия блуждающими токами – электрохимическое разрушение подземных газопроводов, вызванное действием постоянного и переменного токов, источники которых – электрифицированный транспорт.

Электрохимическая коррозия в почве обусловлена взаимодействием металла труб с агрессивными растворами грунта. При этом газопровод выполняет роль электродов, а агрессивные растворы – электролитов. Вблизи участков газопроводов, де происходит процесс растворения металла с выходом ионов, образуются анодные зоны, а там, где процесс растворения происходит менее интенсивно, - катодные зоны. Таким образом, на поверхности трубы образуется гальваническая пара, в которой ток по металлу трубы течет от катодной к анодной зоне, а в электролите (грунте) – от анодной к катодной. В местах выхода тока (анодная зона) будет происходить растворение металла, т. е. разрушение газопровода. В теле трубы образуются каверны и сквозные отверстия.

Расчетная часть
1 Расчет катодной защиты магистрального нефтепровода

Определить параметры катодной защиты магистрального трубопровода диаметром D, м, с толщиной стенки d, мм, длиной защитной зоны L_з, км (табл. 1). Трубопровод проложен на местности с удельным электросопротивлением r_гр, Ом×м (табл. 3). Анодное заземление проектируется выполнить из вертикальных электродов (табл. 2), расположенных на глубине h = 2 м до середины электрода, удельное электрическое сопротивление земли в месте расположения анодного заземления ρ_га (табл. 2), удельное электрическое сопротивление грунта в поле токов катодной защиты ρ_з (табл. 1), дренажную линию - воздушной с подвеской из алюминиевого провода. Естественный потенциал трубопровода U_е = - 0,55 В. Начальное сопротивление изоляции трубопровода R_из, Ом×м² (табл. 2). Срок службы проектируемой катодной защиты τ_нс = 15 лет.

Таблица 1.1 - Распределение грунтов различного электросопротивления на трассе трубопровода

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

- глубина залегания (до оси) трубопровода H_т =2 м;

- сопротивление изоляции R_из = 5·10⁴ Ом·м²;

- срок службы проектируемой катодной защиты τ_нс = 15 лет;

- коэффициент изменения сопротивления изоляции во времени γ = 0,11

1/год т.к. R_из = 5·10⁴ Ом·м²;

- естественный потенциал трубопровода U_в = - 0,55 В;

- минимальный защитный потенциал U_защ.min = - 0,85 В; т.к ρ_з = 35 Ом⋅м;

- максимальный защитный потенциал U_защ.max = - 1,1 В;

- удельное электрическое сопротивление грунта в поле токов катодной защиты ρ_з = 35 Ом⋅м;

- удельное электрическое сопротивление земли в месте расположения анодного заземления ρ_га = 35 Ом⋅м;

- в качестве анода выбран электрод «Менделеевец 1М»;

- длина защитной зоны L_з = 35000 м.

​