КАТОДНАЯ ЗАЩИТА

УКРЕПЛЕНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБОПРОВОДОВ

Сварное соединение является источником возникновения электрического потенциала вследствие разнородности металла тела трубы и электрода. Кроме того, часто по причинам организационным и технологическим шов оказывается недостаточно прочным. В настоящее время известны несколько способов укрепления швов.

Наложение на шов бандажа из эпоксидного компаунда (100 весовых частей эпоксидной смолы, 15 весовых частей полиэтиленполиамина). Бандаж накладывается в 5-6 слоёв и армируется технической марлей после каждого слоя. После полимеризации (5 – 6 часов) бандаж выдерживает давление до 20,0 МПа. Бандаж защищает шов снаружи и предотвращает утечку жидкости при образовании каверны в шве изнутри. Ширина бандажа по 250 – 300 мм от оси шва в обе стороны. Трубу перед наложением бандажа ведут с предварительным подогревом путём наложения на трубу и затем на бандаж специальных подогревателей (паровых).

Рисунок140-Схема наружного укрепления шва

Рисунок 141-Схема внутреннего укрепления шва

Применение центрирующих колец, вставляемых внутрь свариваемых труб, способствуют созданию соосности свариваемых труб, что положительно влияет на прочность шва и равномерность его наложения. Однако, кольца уменьшают сечение трубы. Ширина колец – 100 мм, толщина до 4 -5 мм. В целях возможности установки в трубу с отклонением по внутреннему диаметру кольца делают разрезными.

Основана на искусственном образовании электрической цепи «разрушаемый металл – электролит – защищаемый металл», в которой разрушаемый металл выбран как менее устойчивый к разрушению.

На защищаемом металле создают отрицательный потенциал с помощью источника тока 1 (см. рисунок 142) защищаемой коммуникации заглубляют аноды – заземлители направленные к защищаемому металлу. В этом случае наведённый искусственно электрический потенциал заставляет двигаться ионы металла в заданном направлении и избежать разрушения металла.

Рисунок 142-Схема катодной защиты трубопровода

Недостатком этого вида защиты является необходимость заземлителей на больших расстояниях и подвода напряжения (глубина залегания анодов 1400 мм, Æ40-50 мм, расстояние от трубопровода – 300 – 400 мм) и невозможность защиты внутренней поверхности трубопровода.

Протекторная защита – это катодная, но без источника тока (см. рисунок 143). Электрический потенциал создаётся между заземлителем – анодом и защищаемым металлом самопроизвольно вследствие применения в качестве анода легко разрушаемых металлов. Для повышения эффективности анод погружается в активатор – смесь солей.

Рисунок 143-Протекторная защита резервуара

Катодная защита обсадных колонн скважин заключается в установке анодных заземлителей 1 (см. рисунок 144) в специально пробуриваемой скважине глубиной 20 м и обсаживаемой колонной диаметром 100 – 200 мм (электроды – ферросилидовые) и соединение их кабелем 3 со станцией 2 и обсадными колоннами эксплуатационных скважин 4. Электроды поставляются длиной 1,4 м и диаметром 60 мм. Для расчётной глубины (до 50 м) их собирают в виде гирлянды. Мощность станции катодной защиты 840 Вт. Сопротивление заземлителя 0,9 Ом, удаление анода от обсадной колонны до 82 м.

1-анодный заземлитель; 2-станция; 3-кабель; 4-обсадные колонны

Рисунок 144-Схема катодной защиты обсадных колонн