Поляризационного сопротивления

Радикальным методом защиты магистральных газопроводов от КР является кажущийся, на первый взгляд, парадоксальным отказ от катодной защиты, однако это может привести к снижению надежности магистральных газопроводов вследствие общей коррозии трубопровода. Кроме того, как это было показано рядом исследователей, в ряде грунтов растрескивание может происходить и без катодной поляризации труб. С точки зрения "традиционной" карбонатной теории КР может быть предотвращено с помощью точного контроля величины поляризационного потенциала на всем протяжении трубопровода. Однако на практике этот способ трудно осуществить. Как было показано многочисленными исследования-

Катодная защита регулируется путем поддержания необходимого защитного потенциала, который измеряется между конструкцией (или датчиком поляризационного потенциала) и электродом сравнения 6.

Рис. 30. Изменение степени катодной защиты от поляризационного потенциала по насыщенному мед-носульфатному электроду сравнения

Важнейшее условие эффективности электрохимической защиты-—поддержание защитных критериев непрерывно по всей поверхности защищаемого сооружения и непрерывно в течение всего срока его эксплуатации. Следует отметить, что единственный критерий защиты — это потенциал сооружения. Плотность защитного тока практически либо не поддается контролю, либо контролируется с помощью установок для измерения поляризационного потенциала.

Минимальный защитный потенциал для сооружений с температурой транспортируемого продукта не более 293 К, проложенных в грунтах с удельным электрическим сопротивлением не менее 10 Ом-м или с содержанием водорастворимых солей не более 1 г на 1 кг грунта, равен минус 0,85 В относительно медно-сульфатного электрода сравнения. Разность потенциалов труба — земля. равная сумме поляризационного потенциала и омического падения напряжения в грунте и канале изоляционного дефекта, должна быть не менее (по абсолютной величине) минус 0,90 В.

лом прочности 0,6 МПа и более не допускаются значения поляризационного потенциала ниже минус 1,1 В.

Рис. 18. Схемы измерений поляризационного потенциала.

Измерение поляризационного потенциала стальных трубопроводов производят на специально оборудованных контрольно-измерительных пунктах. Контрольно-измерительный пункт (рис. 18, а) состоит из датчика электрохимического потенциала 2, медносуль-фатного электрода длительного действия 3 и контрольных проводников 4, Датчик 2 представляет собой пластину, выполненную из металла с более положительным электрохимическим потенциалом, чем потенциал металла трубопровода, например из хромоникелевой

Измерения поляризационного потенциала стальных трубопроводов в контрольно-измерительных пунктах могут проводиться с помощью схемы, содержащей вольтметр с большим внутренним сопротивлением 5 и прерыватель тока 6 с накопительным конденсатором (рис. 18, б). В отсутствие поля блуждающих токов разрешается применять схемы, содержащие вольтметр 5 и прерыватель 6 (рис. 18, в). В том и другом случае вольтметр должен иметь внутреннее сопротивление не менее 1 Мом на 1 в шкалы и пределы измерений 0-^- ±1, 0 -f- ±3в или другие, близкие к указанным.

— вольтметр 5 присоединяют к контрольным проводникам от электрода сравнения 3 и датчика 2; вольтметр при этом фиксирует разность потенциалов трубопровод — земля, представляющую собой сумму поляризационного потенциала и омического падения напряжения;

— для измерения поляризационного потенциала выключают тумблер, при этом стрелка (или перо) прибора быстро перемещается; показания прибора, соответствующие значению поляризационного потенциала, снимают в первый момент после остановки стрелки (пера). Рекомендуемая продолжительность разрыва цепи трубопровод — датчик не более 2 — 3 сек;

поляризационного сопротивления при помощи коррозиметра типа "Моникор-1М" в электрохимических ячейках с перемешиванием на образцах из строительной стали 20. Относительная ошибка определения скорости коррозии стали в сериях из пяти опытов составляла не более 1%.

Анализ хода кривых на рис. 56 показывает, что при введении в среду ингибиторов Реакор-11 ЮА и Реакор-11 ЮСП потенциалы коррозии стали 20 сдвигаются в сторону положительных значений. Значения катодных и анодных токов уменьшаются, а наклоны тафелевых участков кривых увеличиваются. Реагенты замедляют как анодный, так и катодный процессы саморастворения металла, то есть проявляют себя как* ингибиторы смешанного действия. При этом преобладает торможение катодной реакции, так как повышение поляризационного сопротивления в катодной области потенциалов выше, чем в анодной.

Другие методы (например, методы электросопротивления, поляризационного сопротивления, проникновения водорода сквозь металл) должны использоваться совместно с гравиметрическим.

Величина поляризационного сопротивления протекторов находится в зависимости от общего содержания солей и удельного сопротивления подтоварной воды (табл.8).

4. Среднее значение поляризационного сопротивления стальной поверхности :

Таблица 21. Значение поляризационного сопротивления покрытий в среде I (H2S -1200 г/л) -в числителе, II (H2S - 1200 г/л + Nad - 30 г/л) - в знаменателе

нержавеющей и углеродистой стали, поэтому коррозия дюралюминия в морской воде усиливается при контакте с латунью, нержавеющей сталью и углеродистой сталью. При контакте с цинком, алюминием, кадмием, имеющими более отрицательный потенциал, коррозия дюралюминия в морской воде уменьшается. Как правило, чем дальше отстоят друг от друга в этом ряду металлы, т.е. чем больше отличаются ик потенциалы, тем в большей степени усиливается разрушение анодного металла пары. В то же время коррозионное поведение сильно зависит от поляризационного сопротивления. Например, контакт титана или нержавеющей стали с углеродистой сталью в морской воде вызывает меньшее усиление коррозии, чем соединение меди со сталью, так как первые два металла поляризуются легче, чем медь.

Методом поляризационного сопротивления измеряют мгновенную скорость общей или локальной коррозии в электролитах. При измерениях используют двухэлектродные датчики различной формы. Оба электрода двухэлектродного датчика выполняют из идентичного материала (как правило, исследуемого), считая разность потенциалов для них равной нулю.

Измерители поляризационного сопротивления в электролитах «Поляротрон» и «Полор» (ЧССР) с поляризационным напряжением 7 мВ и диапазонами измерений 5 — 150000 и 50—150000 Ом соответственно. Измеритель скорости коррозии «Коротест» служит для измерения протекания коррозии во времени. .Диапазон измерения 0 — 300 мкм, рабочая частота — 33 Гц.

В данной монографии автор стремился сосредоточить основное внимание на методах и средствах контроля за наиболее распространенными и опасными видами разрушений металла котлов, к числу которых необходимо отнести кислородную, кислотную, пароводяную, межкристаллитную коррозию, а также коррозионное растрескивание металла. Исходя из современных достижений электрохимии, в монографии существенное внимание уделено электрохимическим методам контроля за протеканием коррозии [1]. Некоторые методы, например гравиметрический, метод поляризационного сопротивления могут быть использованы для коррозионного контроля не одного, а нескольких видов теплоэнергетического оборудования.

4.2 МЕТОДЫ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И РЕЗИСТОМЕТРИЧЕСКИЙ