Материал: 2143

8.2. Защитные покрытия для нефтепроводов

Изоляционные покрытия, применяемые на подземных магистральных трубопроводах, должны удовлетворять следующим основным требованиям:

высокие диэлектрические свойства;сплошность;

осуществляют покрытиями на основе:

полимерных материалов (полиэтилен, термоусаживающиеся и термореактивные полимеры, эпоксидные краски и др.), наносимых в заводских или базовых условиях;

термоусаживающихся материалов (полимерные липкие ленты, битумные и асфальтосмолистые мастики), наносимых в базовых или трассовых условиях.

ГОСТ Р 51164 – 98 "Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии" рекомендует 22 конструкции защитных покрытий трубопроводов нормального и усиленного типов. Покрытия усиленного типа значительно более разнообразны по конструкции. К ним предъявляются повышенные требования по таким показателям как прочность и относительное удлинение при разрыве, адгезия к стали, переходное сопротивление и др.

Защитные покрытия усиленного типа применяют на трубопроводах диаметром 820 мм и более независимо от условий прокладки. Кроме того, этот тип покрытия используют независимо от

диаметра трубопроводов при прокладке их в зонах повышенной коррозионной опасности: И

106

засоленные почвы любого района страны;болотистые, заболоченные, черноземные и поливные почвы, а

также участки перспективного обводнения или орошения;подводные переходы и поймы рек, а также переходы через

железнодорожные и автомобильные дороги;участки промышленных и бытовых стоков, свалок мусора и

шлака;

участки блуждающих токов источников постоянного тока;участки трубопроводов с температурой транспортируемого

продукта выше 30 °С;

участки Во всехбАостальных случаях применяют защитные покрытия

нормального т па.

В зав с мости от используемых материалов различают мастичные, полимерные и ком инированные покрытия [1].

8.2.1.Мастичные покрытия

Кмастичным относятся покрытия на основе битумных и асфальтосмолистых мастик.

Конструкция битумных покрытий сложилась в результате их длительного применения. Сначала идет слой грунтовки, получаемый при нанесении на трубу раствора битума в бензине или дизтоплива. Он заполняет все микронеровности наБНИповерхности металла. Грунтовка служит для более полного контакта, а, следовательно, лучшей адгезии между поверхностью металла и основным изоляционным слоем – битумной мастикой.

Битумные мастики представляют собой смесь тугоплавкого битума (изоляционного – БНИ-1У-3, БНИ-IV, -V; строительного – БН-70/30, БН-90/10), наполнителей (минеральных – асбеста,

доломита, известняка, талька; органических – резиновой крошки; полимерных – полипропилена, низкомолекулярного полиэтилена, полидиена) и пластификаторов (полиизобутилена, полидиена, масел соевых, масла зеленого, автола). Битумную мастику наносят на трубу при температуре 150 – 180 °С. Расплавляя холодную грунтовку, мастика проникает во все микронеровности поверхности металла,

107

обеспечивая хорошую адгезию изоляционного покрытия.

Для защиты слоя битумной мастики она покрывается сверху защитной оберткой (стеклохолстом, бризолом, бика-рулом, оберткой ПДБ и ПРДБ).

его эксплуатац . Одним из определяющих параметров является температура транспортируемого продукта £п. Так, усиленное ленточное покрытие применяют при £п < < 40 °С, покрытие на основе экструдированного полиолефина – при £п не более 60 °С,

На участках со сложными почвенно-климатическими условиями и, особенно на подводных переходах, где трубы нередко укладывают методом протаскивания, к изоляционным покрытиям предъявляют особо высокие требования: значительная механическая прочность, низкая степень истираемости, высокая адгезия к металлу, химическая стойкость, долговечность. В этих условиях очень привлекательно

108

выглядят антикоррозионные покрытия из полиуретанов. Данный материал обладает высокими изолирующими свойствами, значительной твердостью, эластичностью, чрезвычайно высоким сопротивлением истиранию, царапанию и биоповреждениям. Кроме того, полиуретаны стойки к воде, растворам солей и обладают хорошей адгезией к металлам.

этойточкизрен я хороши покрытия на основе битумных мастик,

(простота нанесен я, удо ство механизации работ), однако легко уязвимы – острые выступы на поверхности металла, острые камни легко прокалывают такую изоляцию, нарушая ее сплошность. С

проколоть бкоторые достаточно сложно. Однако с течением времени битумные маст ки "стареют": теряют эластичность, становятся хрупкими, отслаиваютсяАот тру опроводов.

В настоящее время разра отана и применяется конструкция комбинированного изоляционного покрытия, лишенная указанных недостатков. Покрытие представляет собой комбинацию битумного и пленочного покрытий: на слой грунтовки наносится битумная мастика толщиной 3 – 4 мм, которая сразу же обматывается поливинилхлоридной пленкой без подклеивающего слоя. Размер нахлеста регулируется в пределах 3 – 6 см. В момент намотки

8.3. Электрохимическая защита нефтепроводов от коррозии

Практика показывает, что даже тщательно выполненное изоляционное покрытие в процессе эксплуатации стареет: теряет свои диэлектрические свойства, водоустойчивость и адгезию. Встречаются повреждения изоляции при засыпке трубопроводов в траншее, при их температурных перемещениях, при воздействии корней растений.

109

Кроме того, в покрытиях остается некоторое количество незамеченных при проверке дефектов. Следовательно, изоляционные покрытия не гарантируют необходимой защиты подземных трубопроводов от коррозии. Исходя из этого защита трубопроводов от подземной коррозии независимо от коррозионной активности грунта и района их прокладки должна осуществляться комплексно: защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты

(ЭХЗ).

Электрох м ческую защиту трубопроводов проводят катодной поляр зац ей. Если катодную поляризацию осуществляют с помощью

допускаетсябАпри веден и регламентных и ремонтных работ один раз в квартал (до 80 ч), но не олее 10 суток в год.

отрицательный потенц ал, то такая защита называется протекторной.

Катодная поляр зация осуществляется в течение всего срока

Принципиальная схема катодной защиты показана на рис. 8.2. Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток от вдольтрассовой ЛЭП 1, поступающий через трансформаторныйДпункт 2, преобразуется в постоянный. Отрицательным полюсом источник с помощью кабеля 4 подключен к защищаемому трубопроводу 6, а положительным – к анодному заземлению 5. При включении источника тока электрическая цепь замыкается через почвенныйИэлектролит.

Принцип действия катодной защиты аналогичен процессу электролиза. Под воздействием приложенного электрического поля источника начинается движение полусвободных валентных электронов в направлении анодное заземление – источник тока – защищаемое сооружение. Теряя электроны, атомы металла анодного заземления переходят в виде ион-атомов в раствор электролита, т.е. анодное заземление разрушается.

110