Уменьшение коррозии под изоляцией
Оценка распространения КПИ в изоляционных системах при непрерывном воздействии водно-солевого раствора.
Коррозией под изоляцией (КПИ) называют любой тип коррозии, которая появляется из-за накопления влаги внутри изоляционной системы. Это может быть тепловая или акустическая изоляция. КПИ обычно появляется в диапазоне температур от 0* С и 120*С и наиболее опасна при температуре выше 60*С. Особенно она распространена в нефтегазовом секторе, где широко используются стальные трубы, а объекты, как правило, расположены в климатических зонах, благоприятных для образования КПИ. Кроме того, различные производственные процессы, вызывающие циклы нагрева и охлаждения носителя в трубопроводе, способствуют увеличению влаги в изоляционных системах.
КПИ коварна: ее трудно обнаружить без предварительного удаления изоляции, а на площадке могут находится сотни километров трубопроводов, которые необходимо осмотреть вручную. Она также является серьезной проблемой, которая может привести к приостановке работы с издержками на миллионы рублей в день. В экстремальных условиях, коррозия может стать причиной катастроф, приводящих к человеческим жертвам.
Методика испытаний
Нагретая вода (80*С) пропускалась через испытуемую стальную трубу в замкнутой системе с принудительной циркуляцией. Это создавало нужную температуру внутри трубы, чтобы обеспечить оптимальные условия для образования коррозии на ее поверхности. Кроме того, для имитации крайне неблагоприятных условий окружающей среды использовалась система непрерывного распыления подогретой соленой водой поверх изолированной трубы. Данные условия поддерживались в течении 6 месяцев.
Стальная труба, была изготовлена из углеродистой стали марки А106, имела диаметр 114мм, длину 1000мм и толщину стенки 0,5мм. Она была разделена на две части при помощи стальных заглушек, приваренных на обоих концах и в середине. Для ускорения появления коррозии, трубу не обрабатывали никаким антикоррозийным покрытием, которое обычно используется в реальных условиях.
Труба А
1 слой изоляции, этиленпропилендиенового каучука толщиной 25мм полностью приклеена к поверхности трубы.
2 слой изоляции, этиленпропилендиенового каучука толщиной 25мм полностью приклеена к первому слою.
Для имитации повреждений в системе изоляции были сделаны 3 ряда отверстий диаметром 5мм на верхней и нижней поверхностях, в каждом ряду по два отверстия.
Отверстия были просверлены через изоляцию, чтобы позволить воде попадать непосредственно на поверхность трубы. Нижние отверстия были подготовлены для отвода воды, которая могла попасть под изоляцию. Два отверстия в каждом ряду были сделаны на расстоянии 15 см от края трубы и от среднего диска и, соответственно, с расстоянием 20 см между ними
Труба Б
Как и в испытании трубы А, использовались два слоя изоляции этиленпропилендиенового каучука с компенсационными вставками, установленными поверх 2го слоя (толщиной 9мм).Компенсационные вставки использовались для имитации, устанавливаемых с жестким покровным слоем на реальных морских объектах. В этом случае в качестве внешнего покровного материала использовался армированный стеклопластик. Отверстия были вновь просверлены на верхней части изоляционной системы, но на этот раз через покровный слой. Отверстия сквозь изоляцию не просверлив, она была оставлена целой.
Результаты испытаний
Труба А. Ключевая часть исследования состояла в определении распространения коррозии за пределами участков изоляции с отверстиями. Испытания показали, что коррозия локализовалась в области отверстий и не распространилась на стенку трубы, лишь с незначительным распространением в стороны. Отсутствие распространения коррозии было связано с защитными непроницаемыми свойствами закрытопористого изоляционного материала из вспененного синтетического каучука.
Труба Б. В эксперименте с трубой Б отверстия диаметром 5мм были просверлены только в покровном слое. При удалении изоляции было отмечено, что внешний слой был влажный на ощупь. Однако внутренний слой пи этом оставался сухим. Основываясь на результатах эксперимента с трубой Б, можно сделать следующие заключения:
- Важное значение клея: использование качественного клея и изоляционным материалов с хорошими барьерными свойствами может улучшать антикоррозийную стойкость изоляционных систем.
- Защита от неблагоприятных погодных условий: использование покровного слоя для защиты от неблагоприятных погодных условий способствует улучшению эффективности изоляционной системы в отношении КПИ.