जंग की स्थिति का व्यापक सर्वेक्षण और मुख्य गैस और तेल पाइपलाइनों के संचालन के विद्युत रासायनिक संरक्षण के तरीके। पाइपलाइनों की जंग निगरानी

बी. वी. कोश्किन, वी. एन. शचेरबकोव, वी. एन एस. वासिलीव, गौवपो "मास्को राज्य इस्पात संस्थान तथा मिश्र (प्रौद्योगिकीय विश्वविद्यालय) » ,

मुक़दमा चलाना मोसगॉर्टेप्लो

जंग के व्यवहार का आकलन, निगरानी, ​​निदान, जंग के व्यवहार की भविष्यवाणी करने और जंग की दर निर्धारित करने के लिए विद्युत रासायनिक तरीके, जो लंबे समय से सैद्धांतिक रूप से विकसित किए गए हैं, और व्यापक रूप से प्रयोगशाला स्थितियों में उपयोग किए जाते हैं, का उपयोग केवल परिचालन स्थितियों के तहत जंग की स्थिति का आकलन करने के लिए किया जाने लगा है। पिछले 5-10 वर्षों में।

इलेक्ट्रोकेमिकल मूल्यांकन विधियों की एक विशिष्ट विशेषता सामग्री और संक्षारक वातावरण की एक साथ प्रतिक्रिया के साथ वास्तविक समय में जंग की स्थिति (लगातार सहित) को निर्धारित करने की क्षमता है।

ध्रुवीकरण प्रतिरोध के तरीके (गैल्वेनिक और पोटेंशियोस्टेटिक), रेसिस्टोमेट्रिक और प्रतिबाधा विधियों का उपयोग परिचालन स्थितियों में जंग की स्थिति का आकलन करने के लिए सबसे व्यापक रूप से किया जाता है। पहले दो को व्यावहारिक आवेदन प्राप्त हुआ है। पोर्टेबल पोर्टेबल उपकरणों में माप की गैल्वेनोस्टैटिक विधि का उपयोग किया जाता है, अधिक जटिल और महंगे उपकरणों के कारण मुख्य रूप से प्रयोगशाला अध्ययनों में पोटेंशियोस्टेटिक विधि का उपयोग किया जाता है।

ध्रुवीकरण प्रतिरोध विधि संक्षारण दर के मापन पर आधारित है जो संक्षारण धारा का निर्धारण करती है।

संक्षारण दर मापने के लिए मौजूदा विदेशी उपकरण मुख्य रूप से ध्रुवीकरण प्रतिरोध के सिद्धांत पर आधारित हैं और पर्याप्त सटीकता के साथ केवल संक्षारक वातावरण में मापी गई वस्तु के पूर्ण विसर्जन की शर्तों के तहत संक्षारण दर निर्धारित कर सकते हैं, अर्थात। माध्यम की संक्षारकता व्यावहारिक रूप से निर्धारित होती है। ऐसी माप योजना विदेशी उपकरणों में संक्षारण दर (ACM, Ronbaks, Voltalab, Magna, आदि से उपकरण) का आकलन करने के लिए लागू की जाती है। उपकरण काफी महंगे हैं और रूसी परिस्थितियों के अनुकूल नहीं हैं। घरेलू जंग मीटर पर्यावरण की आक्रामकता को निर्धारित करते हैं, भले ही वास्तविक स्टील्स से पाइपलाइनें बनाई जाती हैं, और इसलिए परिचालन स्थितियों के तहत पाइपलाइनों के संक्षारण प्रतिरोध को निर्धारित नहीं कर सकते हैं।

इस संबंध में, MISiS में एक जंग मीटर विकसित किया गया था, जिसे वास्तव में ऑपरेटिंग स्टील्स से बने हीटिंग नेटवर्क की पाइपलाइनों की जंग दर निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

छोटे आकार का जंग मीटर "KM-MISiS" (चित्र। 1) एक आधुनिक तत्व आधार पर शून्य प्रतिरोध के साथ एक सटीक डिजिटल माइक्रोवोल्टमीटर के आधार पर विकसित किया गया है। corrosimeter को वर्तमान-मुक्त IR मुआवजे के साथ ध्रुवीकरण प्रतिरोध विधि द्वारा संक्षारण दर को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। डिवाइस में लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले पर जानकारी के नियंत्रण और इनपुट/आउटपुट के लिए एक सरल, सहज ज्ञान युक्त इंटरफ़ेस है।

जंग मीटर का कार्यक्रम उन मापदंडों को दर्ज करने की संभावना प्रदान करता है जो विभिन्न स्टील ग्रेड की जंग दर का मूल्यांकन करने और शून्य सेट करने की अनुमति देते हैं। ये पैरामीटर जंग मीटर के निर्माण और अंशांकन के दौरान निर्धारित किए जाते हैं। corrosimeter जंग दर के मापा मूल्य और संभावित अंतर के वर्तमान मूल्यों दोनों को दिखाता है "ई 2 - ई 1» मापदंडों को नियंत्रित करने के लिए।

जंग मीटर के मुख्य पैरामीटर जंग और उम्र बढ़ने के खिलाफ सुरक्षा की एकीकृत प्रणाली (ESZKS) के अनुसार हैं।

Corrosimeter "KM-MISiS" को इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से प्रवाहकीय मीडिया में ध्रुवीकरण प्रतिरोध की विधि द्वारा जंग की दर निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसका उपयोग ऊर्जा क्षेत्र, रासायनिक और पेट्रोकेमिकल उद्योग, निर्माण में धातु भागों और उपकरणों के क्षरण की दर निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। , मैकेनिकल इंजीनियरिंग, पर्यावरण संरक्षण, शैक्षिक आवश्यकताओं के लिए।

एक अनुभवशोषण

मॉस्को हीटिंग नेटवर्क की परिचालन स्थितियों में कोरोसिमीटर ने पायलट परीक्षण पास कर लिया है।

लेनिन्स्की प्रॉस्पेक्ट पर परीक्षण अगस्त - नवंबर 2003 में हीटिंग नेटवर्क (ग्राहक 86/80) के पहले और दूसरे सर्किट पर किए गए थे। इस खंड में, नोजल को हीटिंग नेटवर्क की पाइपलाइनों के I और II सर्किट में वेल्डेड किया गया था, जिसमें सेंसर (काम करने वाले इलेक्ट्रोड) स्थापित किए गए थे और एक प्रोटोटाइप जंग मीटर का उपयोग करके संक्षारण दर और विद्युत रासायनिक मापदंडों के दैनिक माप किए गए थे। माप शीतलक के मापदंडों के पंजीकरण के साथ पाइपलाइनों के अंदरूनी हिस्से में किए गए थे। शीतलक के मुख्य पैरामीटर तालिका 1में दर्शाए गए हैं।

5 से 45 मिनट तक विभिन्न अवधियों के साथ माप के लिए । लंबी अवधि के परीक्षणों के दौरान हीटिंग नेटवर्क की पाइपलाइनों की जंग की स्थिति के मुख्य मापदंडों को दर्ज किया गया। माप के परिणाम अंजीर में दिखाए गए हैं। 2 और 3. परीक्षण के परिणामों के अनुसार, संक्षारण दर के प्रारंभिक मूल्य I और II सर्किट में परीक्षणों में दीर्घकालिक परीक्षणों के साथ अच्छी तरह से संबंध रखते हैं। प्राथमिक सर्किट के लिए औसत जंग दर लगभग 0.025 - 0.05 मिमी / वर्ष है, दूसरे सर्किट के लिए, लगभग 0.25 - 0.35 मिमी / वर्ष। प्राप्त परिणाम कार्बन और कम-मिश्र धातु स्टील्स से बने हीटिंग नेटवर्क की पाइपलाइनों के संक्षारण प्रतिरोध पर उपलब्ध प्रयोगात्मक और साहित्यिक डेटा की पुष्टि करते हैं। उपयोग में आने वाली पाइपलाइनों के स्टील ग्रेड को निर्दिष्ट करके अधिक सटीक मान प्राप्त किए जा सकते हैं। हीटिंग नेटवर्क की जंग की स्थिति का निरीक्षण एंटुज़ियास्तोव राजमार्ग - सायन्स्काया सड़क के खंड पर किया गया था। इस क्षेत्र में हीटिंग मुख्य खंड (संख्या 2208/01 - 2208/03) अक्सर विफल हो जाते हैं, इस क्षेत्र में पाइपलाइन
stke 1999 - 2001 में रखी गई थी। हीटिंग मेन में एक सीधी रेखा और एक रिवर्स लाइन होती है। 6 एटीएम के दबाव में हीटिंग मेन की सीधी रेखा का तापमान लगभग 80-120 डिग्री सेल्सियस है, वापसी का तापमान लगभग 30-60 डिग्री सेल्सियस है। वसंत-शरद ऋतु की अवधि में, हीटिंग मुख्य अक्सर भूजल (टेरलेट्स्की तालाबों के पास) और / या सीवेज से भर जाता है। इस क्षेत्र में हीटिंग मेन बिछाने की प्रकृति चैनल है, एक कवर के साथ कंक्रीट गटर में, और लगभग 1.5-2 मीटर की गहराई। हीटिंग मेन में पहली लीक 2003 के वसंत में देखी गई थी, विफल रही और बदल दी गई अगस्त - सितंबर 2003 में। निरीक्षण के दौरान, हीटिंग मुख्य चैनल भूजल या अपवाह के साथ पाइप व्यास के लगभग 1/3 - 2/3 से भर गया था। हीटिंग पाइप शीसे रेशा के साथ अछूता था।

प्लॉट नंबर 2208/01 - 22008/02। हीटिंग मुख्य 1999 में रखी गई थी, पाइप वेल्डेड हैं, अनुदैर्ध्य-सीम, 159 मिमी व्यास, संभवतः सेंट से बने हैं। 20. पाइपलाइनों में कुजबास लाह, खनिज ऊन और ग्लासाइन (छत सामग्री या फाइबरग्लास) की गर्मी-इन्सुलेट कोटिंग होती है। इस क्षेत्र में, मुख्य रूप से चैनल के बाढ़ क्षेत्र में, थ्रू-संक्षारक घावों के साथ 11 दोषपूर्ण क्षेत्र हैं। सीधी रेखा की लंबाई के साथ संक्षारक घावों का घनत्व 0.62 मीटर -1 है, विपरीत -0.04 मीटर -1 है। अगस्त 2003 में आदेश से बाहर।

प्लॉट नंबर 2208/02 - 2208/03। 2001 में स्थापित। हीटिंग मुख्य लाइन का तरजीही जंग। प्रतिस्थापित की जाने वाली पाइपलाइन के दोषपूर्ण खंडों की कुल लंबाई 82 मीटर है। एक सीधी रेखा के संक्षारक घावों का घनत्व 0.54 मीटर -1 है। GUP Mosgorteplo के अनुसार, पाइपलाइन 10KhSND स्टील से बनी हैं।

खंड संख्या 2208/03 - सेंट्रल हीटिंग स्टेशन। 2000 में बिछाई गई, सीमलेस पाइप, संभवतः सेंट से। 20. एक सीधी रेखा के संक्षारक घावों का घनत्व -0.13 मीटर -1, एक विपरीत रेखा -0.04 मीटर -1। सीधी-रेखा वाली पाइपलाइनों की बाहरी सतह के थ्रू-संक्षारक घावों (जैसे डेलोकलाइज़्ड पिटिंग जंग) का औसत घनत्व 0.18 - 0.32 मीटर -1 है। कटे हुए पाइप के नमूने बाहर की तरफ लेपित नहीं होते हैं। नमूनों के पाइप के बाहरी तरफ संक्षारक घावों की प्रकृति मुख्य रूप से घावों के माध्यम से उपस्थिति में सामान्य जंग है, जैसे कि गड्ढे में जंग, जिसका बाहरी सतह से लगभग 10-20 सेमी के आकार के साथ एक शंक्वाकार आकार होता है, मोड़ लगभग 2-7 मिमी के व्यास के साथ घावों के माध्यम से। पाइप के अंदर मामूली सामान्य जंग है, स्थिति संतोषजनक है। पाइप के नमूनों की संरचना का निर्धारण करने के परिणाम तालिका 2 में दिखाए गए हैं।

संरचना के संदर्भ में, पाइप के नमूनों की सामग्री "डी" (या खजीएसए) प्रकार के स्टील्स से मेल खाती है।

चूंकि कुछ पाइपलाइनें पानी में एक चैनल में थीं, इसलिए पाइप के बाहरी हिस्से की जंग दर का अनुमान लगाना संभव था। जंग की दर का आकलन उन जगहों पर किया गया जहां नहर बिछाई जाती है, भूजल में पाइपलाइन के तत्काल आसपास के क्षेत्र में, और भूजल के सबसे तेज प्रवाह के स्थानों में। भूजल का तापमान 40 - 60 डिग्री सेल्सियस था।

माप परिणाम तालिका में दिखाए गए हैं। 3-4, जहां शांत जल डेटा को लाल रंग में हाइलाइट किया गया है।

माप के परिणाम बताते हैं कि सामान्य और स्थानीयकृत जंग की दर बढ़ जाती है वे समय के साथ बदलते हैं, जो शांत पानी में स्थानीयकृत क्षरण के लिए सबसे अधिक स्पष्ट है। सामान्य क्षरण की दर धारा में बढ़ जाती है; शांत पानी में, स्थानीय क्षरण की दर बढ़ जाती है।

प्राप्त डेटा गर्मी आपूर्ति पाइपलाइनों की संक्षारण दर निर्धारित करना और उनके संक्षारण व्यवहार की भविष्यवाणी करना संभव बनाता है। इस क्षेत्र में पाइपलाइनों की जंग दर> 0.6 मिमी / वर्ष है। स्थानीय जंग क्षति के स्थानों में आवधिक मरम्मत के साथ इन शर्तों के तहत पाइपलाइनों की अधिकतम सेवा जीवन 5-7 वर्ष से अधिक नहीं है। निरंतर जंग निगरानी और सांख्यिकीय डेटा के संचय के साथ एक अधिक सटीक भविष्यवाणी संभव है।

विश्लेषणआपरेशनलसंक्षारक घावटी

पाइपलाइनों की संक्षारक स्थिति एलपी एमजी की संचालन क्षमता, इसके संचालन की विश्वसनीयता और सुरक्षा की विशेषता वाले मुख्य कारकों में से एक है। पाइपलाइनों की सुरक्षा इन्सुलेशन कोटिंग और ईसीपी सिस्टम की स्थिति से निर्धारित होती है।

विद्युत रासायनिक सुरक्षा प्रतिष्ठानों (ईसीपी) के लिएसमय-समय पर निरीक्षण द्वारा व्यक्ति की तकनीकी स्थिति का नियंत्रण किया जाता है। उसी समय, वे नियंत्रण उपकरणों के साथ विद्युत माप उपकरणों की रीडिंग की जांच करते हैं, जल निकासी बिंदुओं पर क्षमता को मापते हैं, प्रत्यक्ष वर्तमान सर्किट के विद्युत प्रतिरोध को मापते हैं, एक विशेष मीटर या विद्युत ऊर्जा मीटर का उपयोग करके कैथोडिक सुरक्षा स्थापना की निरंतरता का आकलन करते हैं, संपर्क कनेक्शन, एनोड ग्राउंडिंग, इकाइयों और प्रतिष्ठानों की इकाइयों को नियंत्रित करें।

जल निकासी संरक्षण प्रतिष्ठानों के लिए महीने में कम से कम 4 बार निरीक्षण किया जाता है, महीने में 2 बार - कैथोडिक सुरक्षा प्रतिष्ठानों के लिए।

कैथोडिक सुरक्षा प्रतिष्ठानों के संचालन की निरंतर निगरानी टेलीमेट्री उपकरणों द्वारा प्रदान की जाती है। यह स्थापनाओं को दरकिनार करने के लिए लागत और समय को कम करना संभव बनाता है, स्थापना के प्रतिस्थापन या मरम्मत के लिए विफलता का पता लगाने के क्षण से उनके संचालन में रुकावट के समय को कम करने के लिए, ट्यूनिंग की सटीकता और मापदंडों की स्थिरता को बढ़ाता है। ईसीपी का मतलब है।

एमजी अनुभाग के विद्युत रासायनिक संरक्षण की स्थिति की जाँच करते समय, निम्नलिखित निर्धारित किया जाता है:

पाइपलाइन के कैथोडिक संरक्षण का स्तर;

ध्रुवीकरण के स्रोत (आरएमएस) को डिस्कनेक्ट करने की विधि द्वारा या समान माप प्रणालियों का उपयोग करके एक्सट्रपलेशन विधियों द्वारा ध्रुवीकरण क्षमता का परिमाण;

GOST द्वारा अनुशंसित विधि के अनुसार पाइपलाइन के माध्यम से बहने वाली ध्रुवीकरण धाराएं;

मिट्टी के विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध का मूल्य;

इंसुलेशन कोटिंग में फफोले, बैग और अन्य दोषों के क्षेत्रों में निहित इंटरलेयर इलेक्ट्रोलाइट के नमूनों की संरचना।

पाइपलाइन सुरक्षा निगरानीपाइपलाइन की पूरी लंबाई के साथ "संरचना-जमीन" क्षमता के आवधिक माप और मानक मूल्य के साथ प्राप्त मूल्यों की तुलना करने के साथ-साथ कुल समय निर्धारित करने के दौरान, जिसके दौरान पाइपलाइन में सुरक्षात्मक संभावित मूल्य होता है पूरी लम्बाई।

हर पांच साल में कम से कम एक बार 10-20 मीटर के माप चरण के साथ रिमोट रेफरेंस इलेक्ट्रोड के साथ पाइपलाइन की पूरी लंबाई के साथ क्षमता को मापा जाता है। इस मामले में, पहला माप पाइपलाइन के वापस भरने के कम से कम 10 महीने बाद किया जाना चाहिए।

नियंत्रण और मापने वाले कॉलम (सीएमसी) में क्षमता का मापन और न्यूनतम संभावित मूल्यों वाले मार्ग पर बिंदुओं पर एक रिमोट इलेक्ट्रोड वर्ष में कम से कम दो बार किया जाता है। इसके अतिरिक्त, ईसीपी सिस्टम के विकास से संबंधित कार्य के दौरान माप किए जाते हैं, कैथोडिक सुरक्षा प्रतिष्ठानों के ऑपरेटिंग मोड में परिवर्तन, आवारा धाराओं के स्रोतों के उन्मूलन से संबंधित कार्य के दौरान।

क्षमता के माप के परिणामों के आधार पर, रेखांकन तैयार किया जाना चाहिए और लंबाई के साथ सुरक्षा निर्धारित की जानी चाहिए, और कैथोडिक सुरक्षा प्रतिष्ठानों या उनके तकनीकी निरीक्षणों के संचालन पर टेलीकंट्रोल डेटा के आधार पर - समय में पाइपलाइनों की सुरक्षा।

निर्माण प्रक्रिया के दौरान इन्सुलेट कोटिंग्स की तकनीकी स्थिति की निगरानीपूर्ण निर्माण के क्षेत्रों पर किया गया। कैथोडिक ध्रुवीकरण की विधि द्वारा निरंतरता नियंत्रण किया जाता है। परिणामों पर डेटा कार्यकारी दस्तावेज में दर्ज किया गया है।

ऑपरेशन के दौरान इन्सुलेशन कोटिंग नियंत्रणएमजी की व्यापक जांच के दौरान किया गया। कार्यकारी दस्तावेज के डेटा के साथ एमजी के निरीक्षण के दौरान प्राप्त आंकड़ों की तुलना समय और लंबाई में कोटिंग्स के सुरक्षात्मक गुणों में परिवर्तन का आकलन करना संभव बनाती है।

सर्वेक्षण क्षेत्र पर कोटिंग की स्थिति का निर्धारण प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष दोनों तरीकों से दो चरणों में किया जाता है।

परोक्ष रूप से लंबाई और समय के साथ सुरक्षात्मक वर्तमान घनत्व में परिवर्तन पर डेटा के विश्लेषण के आधार पर, संभावित "पाइपलाइन-ग्राउंड" और जंग इलेक्ट्रोमेट्रिक निरीक्षण के मापन के परिणाम;

चयनात्मक ड्रिलिंग के लिए प्रत्यक्ष विधि।

इन्सुलेशन की स्थिति और ईसीपी प्रणाली का निर्धारण करने के लिए अप्रत्यक्ष तरीकों में अभिन्न और स्थानीय माप शामिल हैं।

इंटीग्रल तरीके समग्र रूप से गैस पाइपलाइन के सर्वेक्षण किए गए खंड की विशेषताओं को निर्धारित करते हैं। ये विधियां अनुभाग की पूरी लंबाई के साथ कोटिंग की स्थिति का आकलन करना और प्रदूषण के स्थानों और इन्सुलेशन को नुकसान के माध्यम से निर्धारित करना संभव बनाती हैं। उसी समय, अलग-अलग विशिष्ट क्षेत्रों की पहचान की जाती है, जिसमें कोटिंग्स और ईसीपी साधनों के नियंत्रण के स्थानीय तरीकों को लागू करना आवश्यक होता है।

एक खाई खोलने के बिना इन्सुलेशन निगरानी की आवृत्ति निर्धारित करने के लिए मुख्य मानदंड पाइपलाइन पर सुरक्षात्मक वर्तमान घनत्व और "पाइपलाइन-टू-ग्राउंड" संक्रमण प्रतिरोध हैं, जो इन्सुलेशन कोटिंग की गुणवत्ता का एक अभिन्न मूल्यांकन करने की अनुमति देते हैं। इन आंकड़ों के आधार पर, खोजकर्ताओं की मदद से, वे इंसुलेटिंग कोटिंग को नुकसान के स्थानों की खोज करते हैं और चयनात्मक ड्रिलिंग करते हैं।

प्रत्यक्ष विधि या चयनात्मक ड्रिलिंगइसमें गैस पाइपलाइन खोलना, मिट्टी से इसकी सतह को साफ करना, इंसुलेटिंग कोटिंग का दृश्य निरीक्षण और संक्रमण प्रतिरोध को मापना शामिल है, उदाहरण के लिए, "तौलिया" विधि का उपयोग करना। इस मामले में, कोटिंग की निरंतरता, आसंजन, मोटाई और क्षणिक विद्युत प्रतिरोध का मापन किया जाना चाहिए। इन्सुलेशन नमूनाकरण और कोटिंग्स के प्रयोगशाला परीक्षण ऑपरेशन के हर 3 साल में किए जाते हैं। इसके साथ ही ईसीपी सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए मिट्टी और मिट्टी के इलेक्ट्रोलाइट के नमूने लिए जाते हैं।

परीक्षा के बाद, इन्सुलेशन खोला जाता है, मुख्य रूप से यांत्रिक क्षति और अन्य दोषों वाले क्षेत्रों में। जब खाली स्थानों में जंग और अन्य क्षति पाई जाती है, तो क्षतिग्रस्त पाइप अनुभाग की सीमाओं को निर्धारित करने के लिए निरीक्षण क्षेत्र का विस्तार किया जाता है। अनिवार्य निरीक्षण में एक परिपत्र वेल्डेड संयुक्त का एक खंड शामिल है।

चयनात्मक बोरिंग द्वारा कोटिंग्स को इन्सुलेट करने की स्थिति का नियंत्रण कोटिंग्स के संचालन की शुरुआत से 3 साल बाद किया जाता है, और जब ईसीपी के महत्वपूर्ण मूल्यों तक पहुंच जाता है और स्थानीय क्षणिक प्रतिरोध 10 ओम · मीटर तक कम हो जाता है - एक बार ए वर्ष।

अभिन्न और स्थानीय दोनों तरीके इलेक्ट्रोमेट्रिक हैं। वे डीसी और एसी उपकरणों का उपयोग करते हैं और उन्हें संपर्क और गैर-संपर्क में वर्गीकृत किया जाता है।

जंग की स्थिति का आकलन नियंत्रण गड्ढों में निरीक्षण और वाद्य माप द्वारा किया जाता है।परिभाषाएँ मुख्य रूप से की जाती हैं:

सुरक्षात्मक कोटिंग्स की असंतोषजनक स्थिति वाले क्षेत्रों में;

सुरक्षात्मक मूल्य के निरंतर कैथोडिक ध्रुवीकरण के साथ प्रदान नहीं किए गए क्षेत्रों में;

मार्ग के संक्षारक खंडों पर, जिसमें 40 डिग्री सेल्सियस से ऊपर परिवहन किए गए उत्पादों के तापमान के साथ गर्म खंड शामिल हैं, उत्तरी अक्षांश के 50 वें समानांतर के दक्षिण में चलने वाली पाइपलाइनों के खंड, नमकीन मिट्टी (नमक दलदल, नमक की चाट, सोलोडिया, टैकीर्स, लिटर) में , आदि), सिंचित मिट्टी पर;

आवारा धाराओं के क्षेत्रों में;

उन क्षेत्रों में जहां पाइपलाइन जमीन से निकलती है;

पाइपलाइनों के चौराहों पर;

घाटियों, गलियों और नदियों की ढलानों पर;

औद्योगिक और घरेलू अपशिष्ट जल के क्षेत्रों में;

मिट्टी के आवधिक पानी वाले क्षेत्रों में।

दृश्य निरीक्षण और गड्ढे में पाइपलाइन की जंग की स्थिति के व्यक्तिगत माप के दौरान, निम्नलिखित निर्धारित किया जाता है:

संक्षारण उत्पादों की उपस्थिति और प्रकृति;

गुफाओं की अधिकतम गहराई;

जंग से क्षतिग्रस्त सतह क्षेत्र।

फेडोटोव एस.डी., उलीबिन ए.वी., शबरोव एन.एन.

इंजीनियर एस डी फेडोटोव;
पीएच.डी., एसोसिएट प्रोफेसर ए.वी. उलीबिन *;
डॉक्टर ऑफ फिजिक्स एंड मैथमेटिक्स, प्रोफेसर एन.एन. शबरोव,
FGBOU VPO सेंट पीटर्सबर्ग स्टेट पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी

कीवर्ड:संक्षारक पहनने; इस्पात संरचनाएं; अल्ट्रासोनिक मोटाई माप; भवन संरचनाओं का निरीक्षण

यह सर्वविदित है कि धातु संरचनाओं में जंग के नुकसान से भारी आर्थिक नुकसान होता है। इस्पात संरचनाओं के तत्वों का संक्षारण विनाश और प्रबलित कंक्रीट में सुदृढीकरण मुख्य कारकों में से एक है जो संरचनाओं की अस्वीकार्य और आपातकालीन स्थिति का कारण बनता है। संक्षारण दर प्रति वर्ष 0.05 से 1.6 मिमी तक व्यापक रूप से भिन्न होती है और धातु के संक्षारण प्रतिरोध, आक्रामक वातावरण के मापदंडों, जंग-रोधी उपचार की उपस्थिति और स्थिति, डिजाइन समाधान और अन्य कारकों पर निर्भर करती है।

संचालित स्टील संरचनाओं के वास्तविक संक्षारक पहनने का निर्धारण उनकी तकनीकी स्थिति की निगरानी और समय पर बहाली, और दुर्घटनाओं (विफलताओं और ढहने) को रोकने के लिए दोनों के लिए आवश्यक है।

परीक्षा, तकनीकी साहित्य और वैज्ञानिक कार्यों के आधुनिक मानकों में, संक्षारक पहनने के सही निर्धारण के मुद्दे का पूरी तरह से खुलासा नहीं किया गया है। उपलब्ध दिशानिर्देशों से, यह हमेशा स्पष्ट नहीं होता है कि नुकसान को कैसे और कैसे मापा जाए, किन क्षेत्रों का चयन किया जाए और उन्हें कैसे तैयार किया जाए। माप परिणाम को कैसे प्रदर्शित किया जाए, इस पर कोई निश्चित राय नहीं है। इस प्रकार, साहित्य में उपलब्ध आंकड़ों का सामान्यीकरण करना और आधुनिक उपकरणों को ध्यान में रखते हुए एक नियंत्रण पद्धति विकसित करना आवश्यक है।

व्यवहार में, संक्षारण हानि नियंत्रण दो मुख्य कार्यों तक उबाल जाता है:

1) धातु तत्व के वास्तविक अवशिष्ट क्रॉस-सेक्शन का निर्धारण;

2) प्रारंभिक मोटाई के साथ वास्तविक मोटाई की तुलना (या सर्वेक्षण के पिछले चरण में मापा गया)।

ऐसा लगता है कि इन दोनों कार्यों को हल करना बहुत आसान है। हालांकि, व्यवहार में, क्षतिग्रस्त संरचना की मोटाई को मापने और मूल के साथ इसकी तुलना करते समय समस्याएं उत्पन्न होती हैं। यह भी हमेशा स्पष्ट नहीं होता है कि शोध परिणाम को सबसे सुविधाजनक और सूचनात्मक तरीके से कैसे प्रदर्शित किया जाए। यह लेख इन समस्याओं के समाधान के लिए समर्पित है, योजनाबद्ध रूप से चित्र 1 में प्रस्तुत किया गया है।

चित्रा 1. जंग के नुकसान का निर्धारण करने के तरीके

लेख निरंतर धातु क्षरण की उपस्थिति में लागू मुख्य नियंत्रण विधियों पर चर्चा करता है। इस सामग्री में स्थानीय क्षरण (खड़ा होना, खड़ा होना, अंतर-कण, आदि) को मापने के मुद्दों पर विचार नहीं किया गया है।

अवशिष्ट मोटाई का यांत्रिक माप

मोटाई माप के मुद्दे पर विचार करने से पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि धातु संरचनाओं के मापन के लिए अन्य सामग्रियों से बने संरचनाओं की तुलना में अधिकतम माप सटीकता की आवश्यकता होती है। नियामक और कार्यप्रणाली दस्तावेजों और तकनीकी साहित्य के अनुसार, माप सटीकता कम से कम 0.05-0.1 मिमी होनी चाहिए।

विभिन्न यांत्रिक माप उपकरणों का उपयोग करके स्टील संरचनाओं की वास्तविक मोटाई निर्धारित करना सबसे सरल और सबसे अधिक लागत प्रभावी तरीका है। आवश्यक सटीकता के साथ इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, कैलिपर्स, माइक्रोमीटर और मैकेनिकल मोटाई गेज, साथ ही मापने वाले क्लैंप का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।

व्यवहार में, इनमें से सबसे सुलभ साधनों का उपयोग, अर्थात् कैलीपर्स, हमेशा सुविधाजनक नहीं होता है, और कभी-कभी असंभव भी होता है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि कैलीपर के साथ माप केवल प्रोफाइल के खुले वर्गों (कोने के पंख, आई-बीम और चैनलों के फ्लैंगेस, आदि) (छवि 2) पर किया जा सकता है। विशेष रूप से अक्सर एक पतले अनुभागीय तत्व की अवशिष्ट मोटाई को मापना आवश्यक हो जाता है, जो चैनलों और आई-बीम में एक दीवार है। ज्यादातर मामलों में, प्रोफ़ाइल का मुक्त अंत (असर क्षेत्रों में) सुलभ नहीं है और, तदनुसार, माप नहीं किया जा सकता है। दूसरी महत्वपूर्ण सीमा कैलीपर जबड़े की लंबाई है। इस मामले में, धातु की मोटाई को केवल जबड़े की लंबाई के बराबर एक पट्टी के भीतर जांच की गई प्रोफ़ाइल के किनारे स्थित क्षेत्रों में मापना संभव है।

चित्रा 2. एक कैलीपर के साथ अवशिष्ट मोटाई को मापना

चित्रा 3. एक स्टेपल के साथ एचडीआई की अवशिष्ट मोटाई का मापन

चित्रा 4. माइक्रोमीटर - मोटाई गेज

अधिक सुविधाजनक माप उपकरण एक क्लिप के साथ मोटाई गेज हैं। उनका उपयोग करके, अध्ययन के तहत तत्व के किनारों से कुछ दूरी पर स्थित स्थानीय क्षेत्रों में मोटाई को मापना संभव है। असमान जंग क्षति के मामले में, यह लाभ वर्नियर कैलीपर की तुलना में निर्णायक होगा। इसके अलावा, मेस (चित्र 3) के साथ मोटाई गेज का उपयोग करते समय, माप सटीकता को यांत्रिक कैलीपर की तुलना में 0.01 मिमी या उससे अधिक तक बढ़ाया जा सकता है। दूसरी ओर, स्टेपल के रूप में यांत्रिक मोटाई गेज का उपयोग कैलिपर के समान सीमाओं के अधीन है।

यह स्पष्ट है कि उपरोक्त यांत्रिक माप उपकरणों का उपयोग बंद प्रोफ़ाइल के तत्वों पर असंभव है - पाइप, जो हर साल बड़ी मात्रा में उपयोग किए जाते हैं। एक बंद प्रोफ़ाइल की मोटाई को यांत्रिक रूप से मापने का एकमात्र संभव तरीका एक छेद ड्रिल करना और इसे एक विशेष माइक्रोमीटर (चित्र 4) के साथ मापना है। इस मामले में, माप सटीकता और नियंत्रण उत्पादकता तेजी से कम हो जाती है।

भौतिक विधि द्वारा अवशिष्ट मोटाई का मापन

विभिन्न सामग्रियों से बने उत्पादों और कोटिंग्स की मोटाई, निरंतरता और अन्य मापदंडों को निर्धारित करने के लिए गैर-विनाशकारी परीक्षण (एनडीटी) के भौतिक तरीकों की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग किया जाता है। इनमें चुंबकीय, एड़ी करंट, रेडियो तरंग विधियाँ आदि हैं।

स्टील संरचनाओं की मोटाई और अन्य मापदंडों को नियंत्रित करने के लिए सबसे सफलतापूर्वक उपयोग की जाने वाली भौतिक विधियों में से एक अल्ट्रासोनिक विधि है। घरेलू और विदेशी अभ्यास में अल्ट्रासोनिक उपकरणों (मोटाई गेज और दोष डिटेक्टरों) के व्यापक अध्ययन और उपयोग से इसकी पुष्टि होती है। यह विधि अंतरफलक पर परावर्तित होने वाली अल्ट्रासोनिक तरंगों की क्षमता पर आधारित है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस काम में वर्णित उद्देश्यों के लिए, अल्ट्रासोनिक इको विधि केवल भौतिक एनडीटी विधियों के बीच लागू होती है।

मोटाई माप की अल्ट्रासोनिक विधि को लागू करने वाले आधुनिक उपकरणों का उपयोग करने के मुख्य लाभ:

एकतरफा पहुंच के साथ नियंत्रित करने की क्षमता;

संरचना के किनारे से दूर के क्षेत्रों में काम करें (खुले किनारों की उपस्थिति के बिना);

उच्च प्रदर्शन;

पर्याप्त माप सटीकता;

माप स्थल की प्रारंभिक तैयारी के लिए अपेक्षाकृत सरल आवश्यकताएं।

रूस में, घरेलू और विदेशी दोनों निर्माताओं (एकेएस एलएलसी, टेक्नोटेस्ट एलएलसी, कॉन्स्टेंटा सीजेएससी, ओलंपस, आदि) के अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। क्षेत्र में काम करने के लिए सबसे सुविधाजनक उपकरण मोनोब्लॉक हैं (चित्र 5)।

चित्रा 5. एक अल्ट्रासोनिक डिवाइस का उपयोग कर मोटाई का मापन

बेशक, उनके नुकसान भी हैं, जिनमें सीमित मोटाई की माप, कम बैटरी क्षमता और अन्य शामिल हैं।

अधिकांश अल्ट्रासोनिक मोटाई वाले गेजों को मापने वाले क्षेत्र को स्क्रैप करके या (अधिमानतः) पीसकर स्टील की सतह की तैयारी की आवश्यकता होती है। एक ओर, यह परिस्थिति नियंत्रण प्रदर्शन को कम कर देती है, और बिजली की आपूर्ति के अभाव में, यह बहुत महत्वपूर्ण है। दूसरी ओर, यांत्रिक मोटाई वाले गेज के साथ सामान्य निरीक्षण सटीकता सुनिश्चित करने के लिए माप स्थल की तैयारी भी आवश्यक है। इसके अलावा, पोर्टेबल कॉर्डलेस मेटल सरफेस मशीनिंग टूल्स की उपलब्धता आजकल इस समस्या को लगभग समाप्त कर देती है।

उपरोक्त को ध्यान में रखते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यांत्रिक मोटाई गेज पर अल्ट्रासोनिक उपकरणों का लाभ स्पष्ट है।

प्रारंभिक खंड मोटाई का निर्धारण

यह समझने के लिए कि धातु का नुकसान क्या है, आपको इसकी प्रारंभिक मोटाई जानने की जरूरत है। सबसे आसान और सबसे विश्वसनीय तरीका है कि किसी क्षतिग्रस्त खंड में जांचे गए तत्व की मोटाई को मापें। असीमित (अंतरिक्ष में) और खुले तत्वों के लिए आक्रामक माध्यम की लंबे समय तक पहुंच के मामले में, तत्व का पूरा क्षेत्र अक्सर जंग क्षति से ग्रस्त होता है। इस मामले में, प्रत्यक्ष माप द्वारा तत्व की प्रारंभिक मोटाई निर्धारित करना असंभव है।

ऐसी स्थिति में, तत्वों के खंड के मापदंडों को या तो डिजाइन प्रलेखन के अनुसार या लुढ़का हुआ धातु उत्पादों की श्रेणी के अनुसार निर्धारित किया जाता है। इस दृष्टिकोण में कम विश्वसनीयता है और कुछ मामलों में असंभव है (दस्तावेजों की कमी, गैर-मानक वेल्डेड प्रोफाइल का उपयोग, आदि)। यदि डिजाइन प्रलेखन विश्लेषण के लिए उपलब्ध है, तो आवश्यक मापदंडों को निर्धारित करने की संभावना अधिक है। हालांकि, इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि खड़ी संरचनाएं पूरी तरह से डिजाइन समाधान का अनुपालन करती हैं, और घरेलू निर्माण की वास्तविकताओं में - कार्यकारी दस्तावेज के साथ।

अनुभाग (ऊंचाई और चौड़ाई) के समग्र आयामों को निर्धारित करके वर्गीकरण द्वारा तत्वों की मोटाई प्रकट करना भी हमेशा संभव नहीं होता है। यदि संरचनाएं चैनल और आई-बीम से बनी हैं, तो समस्या को हल करने के लिए, प्रोफाइल के निर्माण की अवधि के अनुरूप वर्गीकरण होना आवश्यक है। हालांकि, संरचनाओं की जांच करते समय, किसी विशिष्ट वर्गीकरण के लिए प्रोफाइल के पत्राचार को निर्धारित करना हमेशा संभव नहीं होता है। पाइप और कोनों का निरीक्षण करते समय, प्रारंभिक मोटाई निर्धारित करने के लिए वर्गीकरण का उपयोग असंभव है, क्योंकि मोटाई की एक विस्तृत श्रृंखला समान क्रॉस-सेक्शन आयामों से मेल खाती है। उदाहरण के लिए, GOST 8509-93 के अनुसार एक समान-निकला हुआ किनारा कोण संख्या 50 में 1.0 मिमी के चरण के साथ 3.0 से 8.0 मिमी की प्रारंभिक मोटाई हो सकती है।

संक्षारण हानि नियंत्रण की अप्रत्यक्ष विधि

भवन निरीक्षण पर विनियमों और तकनीकी साहित्य में, आप जंग के नुकसान की परिमाण के अनुमानित अनुमान के लिए अप्रत्यक्ष विधि का उपयोग करने के लिए सिफारिशें पा सकते हैं। इसका सार संक्षारण उत्पादों की परत की मोटाई को मापने और संक्षारक ऑक्साइड की मोटाई के 1/3 के बराबर क्षति की मात्रा का आकलन करने में निहित है।

हमारे दृष्टिकोण से, निम्नलिखित कारणों से इस दृष्टिकोण की विश्वसनीयता अत्यधिक संदिग्ध है। विचार शायद इस तथ्य पर आधारित है कि जंग उत्पादों में नष्ट धातु की तुलना में काफी कम घनत्व होता है। यह माना जा सकता है कि विधि के विश्वसनीय कार्यान्वयन के लिए, संक्षारक ऑक्साइड का घनत्व स्टील के घनत्व से 3 गुना कम होना चाहिए। हालांकि, विभिन्न वस्तुओं पर लेखकों द्वारा किए गए मापों के परिणामों के अनुसार, संक्षारण उत्पादों (खुले छिद्रों और वायु रिक्त स्थान की मात्रा को छोड़कर) और स्टील के घनत्व का अनुपात 2.1 ... 2.6 गुना की सीमा में भिन्न होता है ( तालिका एक)।

तालिका 1. संक्षारक ऑक्साइड का घनत्व

इन कथनों का खंडन इस तथ्य से करना संभव होगा कि छिद्रों और वायु परतों की उपस्थिति के कारण, जंग उत्पादों की मोटाई क्षतिग्रस्त धातु की परत से ठीक तीन गुना अधिक है। हालांकि, अप्रत्यक्ष दृष्टिकोण को लागू करने की असंभवता का यह दूसरा कारण है। जंग उत्पादों के "पैकिंग" का घनत्व (हवा के रिक्त स्थान और आक्साइड की मात्रा के छिद्रों का अनुपात) विभिन्न कारकों पर निर्भर करता है। इनमें अलग-अलग डिग्री तक, आक्रामक वातावरण का प्रकार, सामग्री तक माध्यम की पहुंच की आवृत्ति, प्रक्रिया को उत्प्रेरित करने वाले सूक्ष्मजीवों की उपस्थिति और अन्य शामिल हैं। अधिक हद तक, एक रचनात्मक समाधान एक भूमिका निभाता है, अर्थात् संक्षारक तत्व से सटे अन्य संरचनाओं की उपस्थिति, जंग उत्पादों के मुक्त संचय को रोकता है।

एक ही प्रकार के संरचनात्मक तत्वों, संक्षारण उत्पादों की जांच करते समय लेखकों को एक से अधिक बार निरीक्षण करना पड़ा, जो उनकी संरचना में भिन्न हैं। उदाहरण के लिए, 19वीं शताब्दी के अंत में बनी इमारतों में से एक में, फर्श बीम की दीवारों पर तय संक्षारक ऑक्साइड का घनत्व काफी भिन्न था। ऑक्साइड के उच्च घनत्व का कारण ईंट के वाल्टों के रूप में अंतर-गर्डर भरना था, जिससे जंग परतों के मुक्त संचय को रोका जा सके। उसी इमारत की दूसरी मंजिल पर, आई-बीम की दीवारों के साथ जंग "पाई" की कुल मोटाई 5.0-7.0 सेमी थी और स्टील की मोटाई 5.0-7.0 मिमी (चित्र 6) थी। इस मामले में, बीम के बीच भरने को लकड़ी के रोल के रूप में बनाया गया था।

चित्रा 6. फर्श बीम से नमूना स्तरित संक्षारक ऑक्साइड

संक्षेप में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह अप्रत्यक्ष विधि केवल उस स्थिति में लागू की जा सकती है जब संक्षारण उत्पाद पूरे संक्षारण अवधि में जमा हो जाते हैं और गठन के स्थान से हटाए नहीं जाते हैं। खुले तत्वों (धातु ट्रस, कॉलम, आदि) की स्थितियों में, जंग उत्पादों की कुल मोटाई को स्पष्ट रूप से निर्धारित करना असंभव है, जिन्हें या तो ऑपरेशन के दौरान साफ ​​किया जा सकता है, या बस अपने स्वयं के वजन के तहत संरचना से गिर गया है।

माप परिणामों की प्रस्तुति

साहित्य में शामिल नहीं की गई एक और समस्या यह है कि पहनने के माप के परिणाम का प्रतिनिधित्व कैसे किया जाए। निम्नलिखित विकल्प उपलब्ध हैं: निरपेक्ष इकाइयों (मिमी, माइक्रोन) में; एक व्यक्तिगत अनुभागीय तत्व (अलमारियों, दीवारों) की मोटाई के प्रतिशत के रूप में; पूरे खंड के क्षेत्रफल के प्रतिशत के रूप में। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि दस्तावेजों में उपलब्ध संक्षारक पहनने के लिए आपातकालीन मानदंड, पार-अनुभागीय क्षेत्र के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। एक नियम के रूप में, पहनना, आपातकाल के रूप में सामान्यीकृत, क्षेत्र का 25% है।

सत्यापन गणना करने के लिए, क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र (या अवशिष्ट क्रॉस-सेक्शन के वास्तविक क्षेत्र के बारे में) के नुकसान के बारे में जानकारी होना पर्याप्त नहीं है। ऐसी जानकारी केवल तन्यता सदस्यों की गणना के लिए पर्याप्त हो सकती है। संकुचित और मुड़े हुए तत्वों की गणना करने के लिए, सभी अनुभाग तत्वों (अलमारियों, दीवारों, कोने के पंख, आदि) के वास्तविक आयामों को जानना आवश्यक है। इसलिए, क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के प्रतिशत के रूप में माप परिणामों की प्रस्तुति पर्याप्त जानकारीपूर्ण नहीं है। प्रत्यक्ष माप द्वारा क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के नुकसान का प्रतिशत स्थापित करना संभव नहीं है, क्योंकि यह पैरामीटर केवल पुनर्गणना द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। यह कथन निम्नलिखित द्वारा उचित है: अनुभाग के सभी तत्वों की समान संक्षारण दर के मामले में, नुकसान की मात्रा निरपेक्ष मूल्य (मिमी) में समान होगी, जबकि पहनने का प्रतिशत केवल तत्वों के लिए समान होगा एक ही प्रारंभिक मोटाई। हालांकि, समान दर पर अनुभाग के सभी तत्वों के समान क्षरण के मामले दुर्लभ हैं।

अक्सर, शोधकर्ताओं की गलती इस तथ्य से जुड़ी होती है कि नुकसान को केवल अनुभाग के तत्वों में से एक में मापा जाता है, जिसके अनुसार वे समग्र रूप से अनुभाग के संक्षारक पहनने के बारे में निष्कर्ष निकालते हैं। यह दृष्टिकोण गलत है, क्योंकि, स्थानिक स्थान, अनुभाग के प्रकार, एक आक्रामक माध्यम की पहुंच और अन्य कारकों के आधार पर, अनुभाग के विभिन्न भागों का पहनावा अलग होगा। एक विशिष्ट उदाहरण हवा में आई-बीम का क्षरण है। एक आक्रामक माध्यम की समान पहुंच के साथ, अनुभाग के क्षैतिज रूप से स्थित भागों (उदाहरण के लिए, अलमारियों) की ऊपरी सतह अधिक पहनने के अधीन होगी। यह उन पर नमी, धूल, जंग उत्पादों के जमा होने के कारण होता है, जो विनाश प्रक्रिया को तेज करते हैं।

कुछ शर्तों के तहत, आमतौर पर एक आक्रामक माध्यम की पहुंच से जुड़ा होता है, जंग के नुकसान की गहराई एक अनुभागीय तत्व के भीतर भी बहुत भिन्न होती है। एक उदाहरण के रूप में, अंजीर। 7. जंग के नुकसान के साथ तहखाने की छत के आई-बीम के क्रॉस-सेक्शन को दर्शाता है। जैसा कि आंकड़े से देखा जा सकता है, निचले निकला हुआ किनारा के किनारों पर अधिकतम क्षति होती है और मोटाई के 100% तक पहुंच जाती है। उसी समय, जैसे ही आप दीवार के पास जाते हैं, पहनने का प्रतिशत कम हो जाता है। किनारों पर माप से यह स्वीकार करना मौलिक रूप से गलत होगा कि शेल्फ, और इससे भी अधिक पूरा खंड पूरी तरह से खो गया है।

चित्रा 7. बेसमेंट आई-बीम के निचले निकला हुआ किनारा को असमान जंग क्षति

पूर्वगामी के आधार पर, सर्वेक्षण के गुणात्मक प्रदर्शन और इसके परिणामों की प्रस्तुति के लिए, यह आवश्यक है:

क्षति के संकेतों के साथ अनुभाग के सभी तत्वों में अवशिष्ट मोटाई को मापें;

अनुभाग के एक हिस्से के भीतर असमान जंग क्षति के मामले में, न्यूनतम और अधिकतम मोटाई निर्धारित करें, साथ ही अधिकतम नुकसान के क्षेत्रों की पहचान करें (अवशिष्ट खंड की एक विशिष्ट प्रोफ़ाइल बनाएं);

अनुभागीय क्षेत्र के नुकसान का निर्धारण करते समय, प्रत्येक अनुभागीय तत्वों के लिए मोटाई माप डेटा के अनुसार इसकी गणना करें।

व्यावहारिक उदाहरण

उपरोक्त को स्पष्ट करने के लिए, हम एक सर्वेक्षण के परिणाम प्रस्तुत करते हैं, जिसका कार्य कोटिंग ट्रस के संक्षारक पहनने का प्रतिशत निर्धारित करना था।

सर्वेक्षण किए गए धातु ट्रस (चित्र 8) ईंट कारखाने के उत्पादन भवन में स्थित हैं और 36 मीटर की अवधि को कवर करते हैं। बेल्ट और ट्रस झंझरी के तत्व मुख्य रूप से टी-सेक्शन (छवि 9) बनाने वाले युग्मित कोनों से बने होते हैं। . बाहरी पैनलों में ऊपरी तार अलमारियों की विभिन्न चौड़ाई के साथ वेल्डेड आई-बीम से बना है। तत्वों का कनेक्शन कली के साथ वेल्डिंग करके किया जाता है। डिजाइन प्रलेखन के अनुसार, ट्रस के तत्व स्टील के विभिन्न ग्रेड से बने होते हैं: GOST 380-71 के अनुसार тЗсп 6 से जाली तत्व, GOST 19281-73 के अनुसार 14 G 2 से बेल्ट के तत्व, ВСтЗспб से गसेट के अनुसार गोस्ट 380-71।

चित्र 8. सर्वेक्षण किए गए खेतों का सामान्य दृश्य

चित्रा 9. ट्रस तत्वों में से एक का खंड

कोनों के बीच की खाई में सतह की सफाई बहुत श्रमसाध्य है, और जंग उत्पादों को हटाने के बिना यांत्रिक मोटाई गेज के उपयोग से एक महत्वपूर्ण माप त्रुटि होती है। इस समस्या को हल करने के लिए, 2.5 मेगाहर्ट्ज की ऑपरेटिंग आवृत्ति के साथ एक 1207 अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज का उपयोग किया गया था। सेट गति की सीमा 1000 से 9000 मीटर / सेकंड तक भिन्न होती है, जो डिवाइस को विभिन्न संरचनात्मक स्टील्स के लिए कैलिब्रेट करने की अनुमति देती है।

चित्रा 10. एक ट्रस तत्व को जंग क्षति

निरीक्षण के दौरान, ट्रस के धातु तत्वों का एक दृश्य निरीक्षण किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप सुरक्षात्मक पेंट कोटिंग्स के व्यापक पहनने और धातु तत्वों के निरंतर क्षरण की उपस्थिति स्थापित की गई थी (चित्र 10)। अवशिष्ट मोटाई माप ट्रस तत्वों के सबसे नेत्रहीन क्षतिग्रस्त क्षेत्रों पर किए गए थे।

समय-समय पर मरम्मत और सुरक्षात्मक कोटिंग्स की बहाली के बिना लंबे समय तक संचालन के कारण, पूरे क्षेत्र में ट्रस के तत्वों में जंग क्षति हुई थी।

इस प्रकार, क्षतिग्रस्त क्षेत्र में माप कर प्रारंभिक खंड की मोटाई निर्धारित करना संभव नहीं था। इसे ध्यान में रखते हुए, वर्गों के वास्तविक आयामों की तुलना वर्गीकरण के साथ निकटतम बड़े (प्रोफाइल की मोटाई में) अनुभाग के साथ करने का प्रयास किया गया था। इस तरह से निर्धारित जंग का नुकसान 25-30% था, जो मानक की आवश्यकताओं के अनुसार एक आपातकालीन संकेत है।

प्रारंभिक विश्लेषण (उत्पाद मिश्रण के साथ तुलना) के बाद, ग्राहक ने डिज़ाइन प्रलेखन पाया और प्रदान किया। परियोजना के विश्लेषण के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि ट्रस के कुछ तत्व परियोजना में इंगित की तुलना में एक बड़े खंड (मोटाई और आयामों में) के प्रोफाइल से बने थे। बड़े क्रॉस-सेक्शन और उनके संक्षारक पहनने के साथ प्रोफाइल के प्रारंभिक उपयोग को ध्यान में रखते हुए, यह पाया गया कि इन तत्वों की वास्तविक मोटाई डिजाइन वाले से अधिक है। इस प्रकार, इन तत्वों के लिए परियोजना द्वारा प्रदान की जाने वाली असर क्षमता सुनिश्चित की जाती है। तत्वों के उस हिस्से का संक्षारण नुकसान, जिसका क्रॉस-सेक्शन डिज़ाइन डेटा से मेल खाता है, इतना महत्वपूर्ण नहीं निकला (10% से अधिक नहीं)।

इसलिए, डिजाइन प्रलेखन के साथ तुलना के आधार पर संक्षारक पहनने का निर्धारण करते समय, यह पता चला कि इसका मूल्य कुछ तत्वों के अनुभागीय क्षेत्र के 10% से अधिक नहीं है। डिजाइन प्रलेखन की अनुपस्थिति में और वर्गीकरण के लिए प्रारंभिक वर्गों के रूप में उपयोग करने से, संरचनाओं की तकनीकी स्थिति को गलती से आपातकाल के रूप में पहचाना जा सकता है।

निष्कर्ष

प्रस्तुत सामग्री के आधार पर निष्कर्ष के रूप में निम्नलिखित पर प्रकाश डाला जा सकता है।

1. यह दिखाया गया है कि सबसे सुविधाजनक और उत्पादक, और कभी-कभी स्टील संरचनाओं की अवशिष्ट मोटाई निर्धारित करने के लिए एकमात्र संभव तरीका अल्ट्रासोनिक इको विधि है। अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज (उदाहरण के लिए, कम हवा के तापमान पर) का उपयोग करने की अनुपस्थिति या असंभवता में यांत्रिक मोटाई गेज के उपयोग की सिफारिश की जा सकती है।

2. यह प्रमाणित किया गया है कि प्राप्त परिणामों की अविश्वसनीयता के कारण जंग उत्पादों की मोटाई को मापने के आधार पर जंग के नुकसान का निर्धारण करने के लिए अप्रत्यक्ष विधि लागू नहीं होती है।

3. धातु के जंग के नुकसान का प्रतिशत के संदर्भ में प्रतिनिधित्व संरचना की स्थिति का गुणात्मक मूल्यांकन देता है, और आपको जंग दर का अनुमान लगाने की भी अनुमति देता है।

4. ज्यादातर मामलों में संरचनाओं की स्थिति सत्यापन गणना द्वारा निर्धारित की जानी चाहिए। इसके लिए क्षतिग्रस्त खंड की अवशिष्ट ज्यामितीय विशेषताओं के बारे में जानकारी होना आवश्यक है।

5. संक्षारक पहनने के निर्धारण के लिए एक एल्गोरिदम विकसित किया गया है, जिसे वस्तु निरीक्षण (छवि 11) के अभ्यास में लागू करने की अनुशंसा की जाती है।

6. प्रस्तावित विधि को ध्यान में रखते हुए, संक्षारक पहनने के वाद्य मूल्यांकन और धातु संरचनाओं की तकनीकी स्थिति को वर्गीकृत करने वाले नियामक दस्तावेजों के अनुभागों को अद्यतन करना आवश्यक है।

चित्रा 11. संक्षारक पहनने का आकलन करने के लिए एल्गोरिदम (* निरंतर धातु जंग के साथ)

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ईसीपी के ऑपरेटिंग मोड पर बाहरी एससीसी पर जंग और तनाव-जंग क्षति की उपस्थिति की निर्भरता को निर्धारित करने के लिए ऑपरेटिंग मुख्य गैस और तेल पाइपलाइनों और उनकी विद्युत सुरक्षा प्रणालियों की जंग स्थिति का एक व्यापक सर्वेक्षण किया गया था। , क्षरण और तनाव-संक्षारण क्षति की घटना और वृद्धि के कारणों की पहचान करना और उन्हें समाप्त करना। दरअसल, मुख्य गैस और तेल पाइपलाइन व्यावहारिक रूप से उनके संचालन के कारण अप्रचलन के अधीन नहीं हैं। उनके संचालन की विश्वसनीयता मुख्य रूप से संक्षारक और तनाव-संक्षारक पहनने की डिग्री से निर्धारित होती है। यदि हम 1995 से 2003 की अवधि के लिए गैस पाइपलाइनों की दुर्घटना दर की गतिशीलता पर विचार करते हैं, तो यह स्पष्ट हो जाता है कि केजेडपी में जंग और तनाव-संक्षारण दोषों के गठन के कारण समय के साथ दुर्घटनाओं में वृद्धि की प्रक्रिया है।

चावल। 5.1.

मौजूदा मुख्य गैस पाइपलाइनों पर विशेष रूप से खतरनाक दोषों के उन्मूलन की गतिशीलता पर विचार करते समय, यह स्पष्ट हो जाता है कि ऑपरेशन के दौरान विशेष रूप से खतरनाक दोषों में वृद्धि हुई है, बाहरी जंग और तनाव-संक्षारण दरारों (छवि 5.1) के कारण प्राथमिकता की मरम्मत की आवश्यकता होती है। अंजीर में क्या दिखाया गया है से। 5.1 ग्राफ में देखा जा सकता है कि लगभग सभी समाप्त विशेष रूप से खतरनाक दोष संक्षारक या एसटीएसएस-संक्षारक प्रकृति के हैं। ये सभी दोष बाहरी कैथोड-संरक्षित सतह पर पाए गए।

गैस और तेल पाइपलाइनों (गड्ढों की उपस्थिति और तनाव-जंग दरारें, आसंजन और इन्सुलेट कोटिंग की निरंतरता, विद्युत रासायनिक सुरक्षा की डिग्री) के एंटीकोर्सिव संरक्षण के व्यापक सर्वेक्षण के परिणाम से संकेत मिलता है कि एंटीकोर्सिव सुरक्षा की समस्या का समाधान इन्सुलेट कोटिंग्स और कैथोडिक ध्रुवीकरण का उपयोग कर गैस और तेल पाइपलाइन अभी भी प्रासंगिक हैं। उपरोक्त की प्रत्यक्ष पुष्टि इन-लाइन डायग्नोस्टिक्स का परिणाम है। इन-लाइन डायग्नोस्टिक्स के आंकड़ों के मुताबिक, मुख्य तेल और गैस पाइपलाइनों के कुछ हिस्सों में 30 साल से अधिक की सेवा जीवन के साथ, दोषों का अनुपात बाहरी जंग(तनाव क्षरण सहित) ज्ञात दोषों की कुल संख्या का 80% तक पहुँच जाता है।

मुख्य गैस और तेल पाइपलाइनों के इन्सुलेशन की गुणवत्ता को क्षणिक प्रतिरोध के मूल्य की विशेषता है, जो विद्युत रासायनिक सुरक्षा के मापदंडों के आधार पर निर्धारित किया जाता है। पाइपलाइनों के विद्युत रासायनिक संरक्षण के मुख्य मापदंडों में से एक, जो इन्सुलेट कोटिंग की गुणवत्ता की विशेषता है, कैथोडिक सुरक्षा वर्तमान का मूल्य है। ईसीपी के संचालन पर डेटा इंगित करता है कि इन्सुलेशन की उम्र बढ़ने के कारण 30 वर्षों के संचालन के दौरान रैखिक भाग डी पर 1220 मिमी पर आरएमएस के सुरक्षात्मक प्रवाह का मूल्य लगभग 5 गुना बढ़ गया है। सुरक्षात्मक क्षमता 1.2 ... 2.1 वी के क्षेत्र में 1 किमी तेल पाइपलाइन की विद्युत रासायनिक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए वर्तमान खपत एम। एस। एन.एस. 1.2 से 5.2 ए / किमी तक बढ़ गया, जो तेल पाइपलाइन के क्षणिक प्रतिरोध में आनुपातिक कमी को इंगित करता है। गैस और तेल पाइपलाइनों के संचालन के 30 वर्षों के बाद क्षणिक इन्सुलेशन प्रतिरोध का एक ही क्रम है (2.6-10 3 ओम - एम 2) पूरी लंबाई के साथ, उन वर्गों को छोड़कर जहां इन्सुलेशन के प्रतिस्थापन के साथ गैस और तेल पाइपलाइनों की मरम्मत की गई थी , जबकि संक्षारक और स्ट्रैस की संख्या - बाहरी कैथोड-संरक्षित सतह पर जंग क्षति महत्वपूर्ण सीमाओं के भीतर भिन्न होती है - इन-लाइन दोष का पता लगाने का उपयोग करके पाए गए दोषों की कुल संख्या का 0 से 80% तक, जो दोनों जोड़ों में स्थानीयकृत होते हैं सुरक्षात्मक क्षेत्र, साथ ही निचले इलाकों में एससीजेड के जल निकासी बिंदुओं के पास और मार्ग के दलदली हिस्सों पर ... पश्चिमी साइबेरिया के मध्य भाग के आर्द्रभूमि के भूजल को कम खनिजकरण (वजन से 0.04%) और इसके परिणामस्वरूप उच्च ओमिक प्रतिरोध (60 ... 100 ओम मीटर) की विशेषता है। इसके अलावा, दलदली मिट्टी अम्लीय होती है। दलदल के पानी का पीएच मान 4 तक पहुंच जाता है। उच्च ओमिक प्रतिरोध और दलदल इलेक्ट्रोलाइट की अम्लता गैस पाइपलाइनों की जंग दर और उनके विद्युत रासायनिक संरक्षण की प्रभावशीलता को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं। इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित किया जाता है कि दलदली मिट्टी के छिद्रयुक्त घोल में हाइड्रोजन सल्फाइड की मात्रा 0.16 mg / l तक पहुँच जाती है, जो कि सामान्य मिट्टी और बहने वाले जल निकायों की तुलना में अधिक परिमाण का क्रम है। हाइड्रोजन सल्फाइड, जैसा कि सर्वेक्षण के आंकड़ों से पता चलता है, गैस और तेल पाइपलाइनों की जंग की स्थिति को भी प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, सल्फेट-कम करने वाले बैक्टीरिया (एसआरबी) की गतिविधि के कारण हाइड्रोजन सल्फाइड जंग की घटना का संकेत दिया जाता है, इस तथ्य से कि, अन्य स्थितियां समान हैं, गैस के इन्सुलेशन में दोषों के माध्यम से बाहरी जंग की अधिकतम प्रवेश गहराई और स्थिर दलदलों में तेल पाइपलाइनें बहते जल निकायों की तुलना में औसतन 70% अधिक हैं। एक तरफ, और व्यावहारिक रूप से हर जगह, बाहरी एससीबी पर स्ट्रैस-जंग दरारें भी एच की बढ़ी हुई सामग्री के साथ स्थिर दलदलों में पाई जाती हैं। 2 एस - दूसरे पर। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, आणविक हाइड्रोजन सल्फाइड स्टील्स के हाइड्रोजनीकरण को उत्तेजित करता है। पाइपलाइन के KZP पर H 2 S का विद्युतीकरण H, S + 2- »2H al + S a ~ c और H, S + प्रतिक्रियाओं के अनुसार होता है। वी- ^ एच विज्ञापन + एचएस ”एसी, जो परमाणु हाइड्रोजन के साथ रसायनयुक्त परत के भरने की डिग्री को बढ़ाता है सी मेंपाइप स्टील की संरचना में फैल रहा है। कार्बन डाइऑक्साइड भी हाइड्रोजनीकरण का एक प्रभावी उत्तेजक है: 0 3 + ई-> 2Н विज्ञापन + 0 3 "। जंग की समस्या और

मार्ग के दलदली हिस्सों पर तेल और गैस पाइपलाइनों के स्ट्रैस-जंग विनाश को अभी तक पूरी तरह से समझाया नहीं गया है और प्रासंगिक बना हुआ है। दलदली क्षेत्रों में मुख्य गैस और तेल पाइपलाइनों के संक्षारण निरीक्षण के परिणामों से पता चला है कि लगभग पूरी बाहरी सतह, दोनों तेल पाइपलाइनों और गैस पाइपलाइनों पर, इन्सुलेशन दोषों से और भूरे रंग (एल्यूमीनियम पाउडर जैसा) जमा के साथ एक्सफ़ोलीएटेड इन्सुलेशन के तहत कवर किया गया है। अधिकतम गहराई वाले जंग अल्सर इन्सुलेशन को मर्मज्ञ क्षति में स्थानीयकृत होते हैं। जंग क्षति के ज्यामितीय पैरामीटर लगभग इन्सुलेशन क्षति के माध्यम से ज्यामिति के अनुरूप हैं। एक्सफ़ोलीएटेड इंसुलेशन के तहत, मिट्टी की नमी के साथ पाइप की दीवार के संपर्क के क्षेत्र में, जंग के निशान दिखाई देने वाले जंग गड्ढों के साथ तनाव जंग दरार के निशान के साथ होते हैं।

प्रयोगात्मक रूप से, मुख्य तेल पाइपलाइन डी की दीवार पर 1220 मिमी (इसके ऊपरी, किनारे और निचले जेनरेटर पर) में स्थापित पाइप स्टील के नमूनों पर, यह निर्धारित किया गया था कि पश्चिमी के मध्य भाग के टैगा-बोग क्षेत्र की मिट्टी में साइबेरिया, इन्सुलेशन दोषों के माध्यम से कैथोडिक सुरक्षा के बिना नमूनों की जंग दर 0.084 मिमी / वर्ष तक पहुंच जाती है। सुरक्षात्मक क्षमता के तहत (ओमिक घटक के साथ) माइनस 1.2 V in m. S. ई।, जब कैथोडिक सुरक्षा वर्तमान घनत्व सीमित ऑक्सीजन वर्तमान घनत्व 8 ... 12 गुना से अधिक हो जाता है, तो अवशिष्ट संक्षारण दर एनएस 0.007 मिमी / वर्ष से अधिक हो जाती है। यह अवशिष्ट संक्षारण दर 10-बिंदु संक्षारण प्रतिरोध पैमाने के अनुसार जंग की स्थिति से मेल खाती है। बहुत लगातारऔर मुख्य गैस और तेल पाइपलाइनों के लिए अनुमेय है। इस मामले में, विद्युत रासायनिक सुरक्षा की डिग्री है:

छेद के माध्यम से इन्सुलेशन दोषों में गड्ढों में गैस और तेल पाइपलाइनों की बाहरी कैथोड-संरक्षित सतह की संक्षारण स्थिति की एक व्यापक परीक्षा से 0.5 ... 1.5 मिमी की गहराई के साथ जंग के गड्ढों का पता चलता है। उस समय की गणना करना मुश्किल नहीं है जिसके दौरान विद्युत रासायनिक संरक्षण ने मिट्टी के क्षरण की दर को अनुमेय मूल्यों के अनुरूप सुनिश्चित नहीं किया बहुत लगातारगैस और तेल पाइपलाइनों की संक्षारक स्थिति:

1.5 मिमी . की जंग प्रवेश गहराई पर 0.5 मिमी की जंग प्रवेश गहराई पर

यह 36 साल के ऑपरेशन के लिए है। जंग के खिलाफ गैस और तेल पाइपलाइनों के विद्युत रासायनिक संरक्षण की दक्षता में कमी का कारण क्षणिक इन्सुलेशन प्रतिरोध में कमी, इन्सुलेशन में दोषों की उपस्थिति और, परिणामस्वरूप, कैथोडिक सुरक्षा वर्तमान में कमी के साथ जुड़ा हुआ है। एससीजेड के सुरक्षात्मक क्षेत्रों के जोड़ों पर घनत्व उन मूल्यों तक जो ऑक्सीजन के लिए सीमित वर्तमान घनत्व के मूल्यों तक नहीं पहुंचते हैं, जो अनुमेय मूल्यों के लिए दमन मिट्टी के क्षरण को प्रदान नहीं करते हैं, हालांकि सुरक्षात्मक के मूल्य ओमिक घटक के साथ मापी गई क्षमता मानक के अनुरूप है। गैस और तेल पाइपलाइनों के जंग विनाश की दर को कम करने की अनुमति देने वाला एक महत्वपूर्ण भंडार है, जब एल. 1 1 एलआर

तेल पाइपलाइन के बाहरी जंग दोषों के साथ-साथ ओवरहेड लाइनों पर आउटेज की अवधि के साथ सहसंबंध इंगित करता है कि यह सीपीएस के साथ-साथ ओवरहेड लाइनों के बंद होने और सीपीएस के डाउनटाइम के दौरान होता है कि इंसुलेशन दोषों के माध्यम से क्षरण होता है, जिसकी दर 0.084 मिमी / वर्ष तक पहुंचता है।

चावल। 5.2.

मुख्य गैस और तेल पाइपलाइनों की विद्युत सुरक्षा प्रणालियों की एक व्यापक परीक्षा के दौरान, यह पाया गया कि कैथोडिक सुरक्षा क्षमता के क्षेत्र में 1.5 ... 3.5 वी एम.एस. एन.एस. (ओमिक घटक के साथ) कैथोडिक संरक्षण वर्तमान घनत्व जे एऑक्सीजन के सीमित वर्तमान घनत्व से अधिक है जे 20 ... 100 बार या अधिक। इसके अलावा, एक ही कैथोडिक सुरक्षा क्षमता के साथ, वर्तमान घनत्व, मिट्टी के प्रकार (रेत, पीट, मिट्टी) के आधार पर, लगभग 3 ... 7 बार काफी भिन्न होता है। क्षेत्र में, मिट्टी के प्रकार और पाइपलाइन बिछाने की गहराई (जंग संकेतक जांच के विसर्जन की गहराई) के आधार पर, ऑक्सीजन के लिए सीमित वर्तमान घनत्व, 3.0 के व्यास के साथ 17GS स्टील से बने एक कार्यशील इलेक्ट्रोड पर मापा जाता है। मिमी, 0.08 ... 0, 43 ए / एम "के भीतर भिन्न है, और कैथोडिक संरक्षण वर्तमान घनत्व ओमिक घटक के साथ क्षमता पर है

1.5 ... 3.5 वी प्रति एम। एस। ई।, एक ही इलेक्ट्रोड पर मापा गया, 8 ... 12 ए / एम 2 के मूल्यों तक पहुंच गया, जो पाइपलाइन की बाहरी सतह पर हाइड्रोजन की तीव्र रिहाई का कारण बनता है। इन कैथोडिक सुरक्षा मोड के तहत कुछ हाइड्रोजन एडैटम पाइपलाइन की दीवार की निकट-सतह परतों में गुजरते हैं, इसे हाइड्रोजनीकृत करते हैं। तनाव-संक्षारण विनाश के अधीन पाइपलाइनों से काटे गए नमूनों में हाइड्रोजन की बढ़ी हुई सामग्री घरेलू और विदेशी लेखकों के कार्यों में इंगित की गई है। स्टील में घुले हाइड्रोजन का नरम प्रभाव पड़ता है, जो अंततः हाइड्रोजन थकान और भूमिगत स्टील पाइपलाइनों के SCC पर तनाव-संक्षारण दरारों की उपस्थिति की ओर जाता है। मुख्य गैस पाइपलाइनों पर लगातार दुर्घटनाओं के संबंध में पाइप स्टील्स (शक्ति वर्ग X42-X70) की हाइड्रोजन थकान की समस्या ने हाल के वर्षों में शोधकर्ताओं का विशेष ध्यान आकर्षित किया है। पाइपलाइन में चक्रीय रूप से बदलते परिचालन दबाव पर हाइड्रोजन थकान कैथोडिक अधिभार के दौरान लगभग शुद्ध रूप में देखी जाती है, जब जे केजेड / जे> 10.

जब कैथोडिक सुरक्षा का वर्तमान घनत्व ऑक्सीजन के लिए सीमित वर्तमान घनत्व के मूल्यों तक पहुँच जाता है (या थोड़ा, 3 से अधिक नहीं ... 5 गुना, ce से अधिक), अवशिष्ट संक्षारण दर ns 0.003 ... 0.007 मिमी / से अधिक हो जाती है वर्ष। महत्वपूर्ण अतिरिक्त (10 गुना से अधिक) जम्मू कश्मीरऊपर जेव्यावहारिक रूप से जंग प्रक्रिया के आगे दमन का कारण नहीं बनता है, लेकिन यह पाइपलाइन की दीवार के हाइड्रोजनीकरण की ओर जाता है, जो एससीसी में तनाव-संक्षारण दरारों की उपस्थिति का कारण बनता है। एक पाइपलाइन में परिचालन दबाव में चक्रीय परिवर्तन के दौरान हाइड्रोजन उत्सर्जन की उपस्थिति हाइड्रोजन थकान है। पाइपलाइनों की हाइड्रोजन थकान तब होती है जब पाइपलाइन की दीवार में कैथोडिक हाइड्रोजन की सांद्रता एक निश्चित न्यूनतम स्तर से कम नहीं होती है। यदि पाइप की दीवार से हाइड्रोजन का अवशोषण थकान प्रक्रिया के विकास की तुलना में तेजी से होता है, जब yc 3 से अधिक / पीआर से अधिक नहीं होता है ... 5 गुना, हाइड्रोजन थकान

दिखाई नहीं देना। अंजीर में। 5.3 Gryazovets पाइपलाइन पर सक्षम (1) और अक्षम (2) SCZ के साथ हाइड्रोजन सेंसर के वर्तमान घनत्व को मापने के परिणाम दिखाता है।

चावल। 5.3.

और विकलांग (2) केपी I पर एसकेजेड; 3 - एससीजेड चालू होने पर कैथोडिक सुरक्षा की क्षमता - (ए) और केपी 1 पर एससीजेड चालू और बंद पाइप की क्षमता पर हाइड्रोजन सेंसर की धाराओं की निर्भरता - (बी)

माप अवधि के दौरान कैथोडिक सुरक्षा क्षमता शून्य से 1.6 ... 1.9 V m. S की सीमा में थी। एन.एस. अंजीर में प्रस्तुत ट्रेस विद्युत माप के परिणामों का क्रम। 5.3, ए, इंगित करता है कि एससीजेड के साथ पाइप की दीवार में हाइड्रोजन प्रवाह का अधिकतम घनत्व 6 ... 10 μA / सेमी 2 था। अंजीर में। 5.3, बीआरएमएस चालू और बंद के साथ हाइड्रोजन सेंसर और कैथोडिक सुरक्षा क्षमता की धाराओं की भिन्नता के क्षेत्र प्रस्तुत किए जाते हैं।

काम के लेखक ध्यान दें कि आरएमएस बंद के साथ पाइपलाइन की क्षमता माइनस 0.9 से कम नहीं हुई ... 1.0 वी एम। एस। ओई।, जो आसन्न आरएमएस के प्रभाव के कारण है। इस मामले में, आरएमएस चालू और बंद के साथ हाइड्रोजन सेंसर की वर्तमान घनत्व में अंतर होता है

2 ... 3 बार। अंजीर में। 5.4 क्रास्नोटुरिन्स्की इकाई के केपी 08 पर हाइड्रोजन सेंसर और कैथोडिक सुरक्षा क्षमता की धाराओं में परिवर्तन के घटता को दर्शाता है।

अंजीर में प्रस्तुत प्रयोगात्मक अध्ययन की प्रगति। 5.4 इंगित करता है कि पाइप की दीवार में अधिकतम हाइड्रोजन प्रवाह घनत्व 12 ... 13 μA / सेमी 2 से अधिक नहीं था। कैथोडिक सुरक्षा की मापी गई क्षमता माइनस 2.5 ... 3.5 V m. S. की सीमा में थी। एन.एस. यह ऊपर दिखाया गया था कि क्यूपीसी पर जारी हाइड्रोजन की मात्रा आयाम रहित मानदंड के मूल्य पर निर्भर करती है जे के s / y आदि। इस संबंध में, कैथोडिक सुरक्षा मोड के साथ ऑपरेटिंग तेल और गैस पाइपलाइनों के इन-लाइन डायग्नोस्टिक्स के परिणामों की तुलना करना रुचि का है।

चावल। 5.4.

टेबल 5.1 पश्चिमी साइबेरिया के मध्य भाग में ऑपरेटिंग तेल और गैस पाइपलाइनों के ईसीपी सिस्टम के व्यापक सर्वेक्षण के परिणामों के साथ इन-लाइन डायग्नोस्टिक्स के परिणामों की तुलना प्रस्तुत करता है। ऑपरेटिंग तेल और गैस पाइपलाइनों के रैखिक भाग पर विद्युत रासायनिक माप के परिणाम बताते हैं कि अलग-अलग मिट्टी में मापा क्षमता के समान मूल्यों पर, कैथोडिक सुरक्षा का वर्तमान घनत्व व्यापक सीमाओं के भीतर भिन्न होता है, जिससे अतिरिक्त नियंत्रण करना आवश्यक हो जाता है भूमिगत पाइपलाइनों की सुरक्षात्मक क्षमता को चुनते और समायोजित करते समय कैथोडिक संरक्षण का वर्तमान घनत्व। ऑक्सीजन की सीमित वर्तमान घनत्व की तुलना में। मौजूदा मुख्य गैस और तेल पाइपलाइनों के मार्ग पर अतिरिक्त विद्युत रासायनिक माप हाइड्रोजन molization (उच्च आलंकारिकता के साथ) के कारण पाइपलाइन की दीवार में उच्च स्थानीय तनाव के गठन को रोकेंगे या कम करेंगे। पाइपलाइन की दीवार में स्थानीय तनाव के स्तर में वृद्धि कैथोड हाइड्रोजन में समृद्ध स्थानीय क्षेत्रों में तनाव की स्थिति की त्रिअक्षीयता में बदलाव के साथ जुड़ी हुई है, जहां माइक्रोक्रैक बनते हैं, बाहरी एससीसी पर तनाव-संक्षारण दरारों के अग्रदूत।

सिस्टम की व्यापक परीक्षा के परिणामों के साथ इंट्राट्यूबल डायग्नोस्टिक्स के परिणामों की तुलना

पश्चिमी साइबेरिया के मध्य भाग में ऑपरेटिंग गैस और तेल पाइपलाइनों का विद्युत रासायनिक संरक्षण

तालिका में प्रस्तुत परिणामों का विश्लेषण। 5.1, आरएमएस के डाउनटाइम की अवधि को ध्यान में रखते हुए, जंग दोषों के घनत्व और आयाम रहित मानदंड के मूल्य के बीच एक व्युत्क्रम आनुपातिक संबंध को इंगित करता है जे केएस / जे, जब यह अनुपात के बराबर था, सहित

शून्य। दरअसल, अधिकतम दोष घनत्व बाहरी जंगउन क्षेत्रों में मनाया जाता है जहां विद्युत रासायनिक सुरक्षा के डाउनटाइम की अवधि (ऑपरेटिंग संगठनों के अनुसार) मानक मूल्यों से अधिक हो गई है। दूसरी ओर, प्रकार के दोषों का अधिकतम घनत्व गैर-परतबंदीमार्ग के दलदली बाढ़ के मैदानों पर देखा गया, जहां ईसीपी के डाउनटाइम की अवधि मानक मूल्यों से अधिक नहीं थी। डेटा के एक बड़े बिखराव की पृष्ठभूमि के खिलाफ उनके डाउनटाइम की न्यूनतम अवधि वाले क्षेत्रों में एससीजेड के ऑपरेटिंग मोड का विश्लेषण प्रकार के दोषों के घनत्व के बीच लगभग आनुपातिक संबंध को इंगित करता है। गैर-परतबंदीऔर मानदंड जे के 3 //, जब कैथोडिक सुरक्षा का वर्तमान घनत्व ऑपरेशन की लंबी अवधि (आरएमएस डाउनटाइम की न्यूनतम अवधि के साथ) के दौरान दस या अधिक बार ऑक्सीजन के लिए सीमित वर्तमान घनत्व से अधिक हो गया। एससीसी में जंग और तनाव-जंग दोषों की तुलना में कैथोडिक सुरक्षा के तरीकों का किया गया विश्लेषण पहले के निष्कर्षों की पुष्टि करता है कि अनुपात जे के 3 / जे एनपीओएससीसी पर दोषों के गठन को रोकने के लिए, एक तरफ विभिन्न कैथोडिक सुरक्षा क्षमता पर पाइपलाइन की अवशिष्ट जंग दर की निगरानी के लिए एक आयाम रहित मानदंड के रूप में कार्य कर सकता है बाहरी जंगऔर पाइपलाइन की दीवार के इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोजनीकरण की तीव्रता का निर्धारण करने के लिए - दूसरी ओर, प्रकार के दोषों के गठन और वृद्धि को बाहर करने के लिए गैर-परतबंदीकैथोड-संरक्षित सतह के पास।

तालिका डेटा। 5.1 इंगित करता है कि 36 वर्षों के लिए तेल और गैस पाइपलाइनों के संचालन की पूरी अवधि में लगभग सभी आरएचसी के लिए डाउनटाइम की अधिकतम अवधि औसतन 536 दिन (लगभग 1.5 वर्ष) थी। ऑपरेटिंग संगठनों के अनुसार, वर्ष के दौरान, वीएचसी का डाउनटाइम औसतन 16.7 दिन था, और तिमाही के लिए - 4.18 दिन। निरीक्षण किए गए तेल और गैस पाइपलाइनों के रैखिक भाग पर एससीजेड के डाउनटाइम की यह अवधि व्यावहारिक रूप से नियामक और तकनीकी दस्तावेजों (GOST R 51164-98, पृष्ठ 5.2) की आवश्यकताओं को पूरा करती है।

टेबल 6.2 मुख्य तेल पाइपलाइन डी के ऊपरी जेनरेट्रिक्स पर 1220 मिमी पर ऑक्सीजन के लिए वर्तमान घनत्व को सीमित करने के लिए कैथोडिक संरक्षण वर्तमान घनत्व के अनुपात को मापने के परिणाम दिखाता है। दी गई कैथोडिक सुरक्षा क्षमता पर पाइपलाइन की अवशिष्ट जंग दर की गणना सूत्र 4.2 द्वारा निर्धारित की जाती है। तालिका में दिया गया है। 5.1 और 5.2 डेटा इंगित करता है कि मुख्य तेल पाइपलाइन के संचालन की पूरी अवधि के लिए, इलेक्ट्रोकेमिकल सुरक्षा के साधनों के डाउनटाइम को ध्यान में रखते हुए

(ऑपरेटिंग संगठन के अनुसार) बाहरी KZP पर जंग के प्रवेश की अधिकतम गहराई 0.12 ... 0.945 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए। दरअसल, तेल और गैस पाइपलाइनों के सर्वेक्षण किए गए वर्गों को बिछाने के स्तर पर ऑक्सीजन के लिए सीमित प्रवाह का घनत्व 0.08 ए / एम 2 से 0.315 ए / एम 2 तक भिन्न होता है। यहां तक ​​​​कि 0.315 ए / एम 2 के ऑक्सीजन के लिए सीमित वर्तमान घनत्व के अधिकतम मूल्य के साथ, 1.15 साल के नियोजित निष्क्रिय आरएमएस के साथ ऑपरेशन के 36 वर्षों में जंग प्रवेश की अधिकतम गहराई 0.3623 मिमी से अधिक नहीं होगी। यह पाइपलाइन की दीवार की नाममात्र मोटाई का 3.022% है। हालाँकि, व्यवहार में, हम एक अलग तस्वीर देखते हैं। टेबल 5.1 मुख्य तेल पाइपलाइन डी के खंड के 36 वर्षों के संचालन के बाद 1220 मिमी पर इन-लाइन डायग्नोस्टिक्स के परिणाम प्रस्तुत करता है। इन-लाइन डायग्नोस्टिक्स के परिणाम इंगित करते हैं कि पाइपलाइन की दीवार का अधिकतम संक्षारक घिसाव नाममात्र पाइप दीवार की मोटाई के 15% से अधिक है। अधिकतम जंग प्रवेश गहराई 2.0 मिमी तक पहुंच गई। इसका मतलब है कि ईसीपी के डाउनटाइम की अवधि GOST R 51164-98, खंड 5.2 की आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है।

किए गए इलेक्ट्रोमेट्रिक माप, तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं। 5.2, इंगित करें कि कैथोडिक सुरक्षा के दिए गए मोड में, अवशिष्ट जंग दर 0.006 ... 0.008 मिमी / वर्ष से अधिक नहीं थी। यह अवशिष्ट संक्षारण दर 10-बिंदु संक्षारण प्रतिरोध पैमाने के अनुसार जंग की स्थिति से मेल खाती है। जंग रोधीऔर मुख्य तेल और गैस पाइपलाइनों के लिए अनुमेय है। इसका मतलब है कि 36 वर्षों के पाइपलाइन संचालन के लिए, ईसीपी के निष्क्रिय समय के बारे में जानकारी को ध्यान में रखते हुए, ऑपरेटिंग संगठन के अनुसार, जंग प्रवेश की गहराई 0.6411 मिमी से अधिक नहीं होगी। दरअसल, ईसीपी सुविधाओं (1.15 वर्ष) के नियोजित डाउनटाइम की अवधि के लिए, जंग प्रवेश की गहराई 0.3623 मिमी थी। ईसीपी सुविधाओं (34.85 वर्ष) के संचालन की अवधि में, जंग प्रवेश की गहराई 0.2788 मिमी थी। KZP में जंग के प्रवेश की कुल गहराई 0.3623 + 0.2788 = 0.6411 (मिमी) होगी। इन-लाइन डायग्नोस्टिक्स के परिणाम बताते हैं कि मुख्य तेल पाइपलाइन डी के सर्वेक्षण खंड पर 1220 मिमी पर 36 वर्षों के संचालन के दौरान जंग के प्रवेश की वास्तविक अधिकतम गहराई 1.97 मिमी थी। उपलब्ध आंकड़ों के आधार पर, उस समय की गणना करना आसान है जिसके दौरान विद्युत रासायनिक सुरक्षा एनएस ने अनुमेय मूल्यों के लिए मिट्टी की जंग दर के दमन को सुनिश्चित किया: टी = (1.97 - 0.6411) मिमी / 0.08 मिमी / वर्ष = 16.61 वर्ष। एक तकनीकी गलियारे से गुजरने वाली मुख्य गैस पाइपलाइन डी पर ईसीपी सुविधाओं के डाउनटाइम की अवधि 1020 मिमी है, जिस पर नदी के बाढ़ के मैदान में। ओबी, तनाव-जंग दरारें पाई गईं, जो मुख्य तेल पाइपलाइन पर आरपीएस के डाउनटाइम की अवधि के साथ मेल खाती हैं, क्योंकि गैस पाइपलाइन के आरपीएस और तेल पाइपलाइन एक ही साथ-साथ ओवरहेड लाइन से संचालित होते हैं।

टेबल 5.3 इलेक्ट्रोमेट्रिक माप के आधार पर ट्रंक तेल और गैस पाइपलाइनों के संचालन की पूरी अवधि (36 वर्ष) के दौरान आरएमएस के वास्तविक डाउनटाइम को निर्धारित करने के परिणाम प्रस्तुत करता है।

तालिका 5.2

पश्चिमी साइबेरिया के मध्य भाग में ऑपरेटिंग गैस और तेल पाइपलाइनों के वर्गों में अवशिष्ट संक्षारण दर का वितरण

तालिका 5.3

इलेक्ट्रोमेट्रिक माप के आधार पर मुख्य गैस और तेल पाइपलाइनों के संचालन की पूरी अवधि (36 वर्ष) के दौरान आरएमएस के सही डाउनटाइम का निर्धारण करने के परिणाम

तालिका में प्रस्तुत परिणामों का विश्लेषण। 5.3, इंगित करता है कि विद्युत रासायनिक सुरक्षा का वास्तविक डाउनटाइम मानक मूल्य से काफी अधिक है, जो बाहरी, कैथोड-संरक्षित पक्ष से पाइपलाइन की दीवार के गहन संक्षारक पहनने का कारण है।

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यूडीसी 622.691.4.620.193 / .197

पांडुलिपि के रूप में

असकारोव जर्मन आर.

अस्थिरता के प्रभाव का आकलन

संक्षारक पर तापमान शासन

बड़े व्यास गैस पाइप की स्थिति

विशेषता 25.00.19 तकनीकी विज्ञान के उम्मीदवार की डिग्री के लिए तेल और गैस पाइपलाइनों, ठिकानों और भंडारण सुविधाओं के शोध प्रबंध का निर्माण और संचालन

पर्यवेक्षकतकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर हैरिस नीना अलेक्जेंड्रोवना ऊफ़ास

गैस पाइपलाइन के आसपास की मिट्टी की जंग ………………… 2.1 भौतिक मॉडलिंग और नियंत्रण मापदंडों का चयन ……………… 2.2 प्रयोगात्मक सेटअप का संक्षिप्त विवरण …………………………… 2.3 स्पंदित तापमान जोखिम के तहत मिट्टी के संक्षारण में प्रायोगिक परिणाम और प्रभाव में वृद्धि ………………………… 2.4 तापमान में उतार-चढ़ाव की आवृत्ति और मिट्टी की संक्षारकता पर थर्मल मापदंडों के प्रभाव की जांच ... 2।

अस्थिर ताप विनिमय ……………………………………………। अध्याय 2 के निष्कर्ष ………………………………………………………। 3. इन-लाइन दोष का पता लगाने के डेटा के आधार पर एक गैस पाइपलाइन की जंग की स्थिति की भविष्यवाणी ……………………………………………………… 3.1 जंग खतरा मूल्यांकन मानदंड ……… …………………………………………………………………………………………………………………………… ……………… 3.2 इन-लाइन दोष का पता लगाने वाले डेटा के अनुसार गैस पाइपलाइन खंड की जंग स्थिति का विश्लेषण …………………………………………… 3.2.1 गैस पाइपलाइन खंड की विशेषताएं … …………………………………… 3.2.2 वीटीडी परिणामों का विश्लेषण ……………………………………………। 3.3 फिल्म इन्सुलेशन के साथ पाइपलाइनों पर जंग केंद्रों के विकास की दर …………………………। 3.4 बड़े व्यास के पाइपों के खराब होने की जंग की भविष्यवाणी ……………. अध्याय 3 के निष्कर्ष ………………………………………………………। 4. मरम्मत के लिए बाहर ले जाने के लिए खतरे की डिग्री के अनुसार गैस पाइपलाइन वर्गों की रैंकिंग के लिए एक विधि का विकास ………………………………………… .. 4.1। खतरे की डिग्री के अनुसार गैस पाइपलाइन वर्गों की रैंकिंग के लिए कार्यप्रणाली ... 4.1.1 गैस पाइपलाइनों के वीटीडी खतरे की डिग्री के अनुसार रैंकिंग करते समय ……………… ………………. 4.2 इंसुलेटिंग कोटिंग और ईसीपी सुविधाओं का व्यापक निदान ……… 4.2.1 पाइपलाइनों को जंग क्षति के जोखिम कारक ………। 4.2.2 संक्षारकता के एक जटिल संकेतक की गणना का एक उदाहरण… .. 4.3 बड़े-व्यास गैस पाइपलाइनों पर तापमान में उतार-चढ़ाव को ध्यान में रखते हुए… ..… .. 4.4 कुल अभिन्न संकेतक ………………………………… ………. 4.4.1 कुल अभिन्न संकेतक की गणना का एक उदाहरण …………………। 4.5 विकास दक्षता …………………………………………………

परिचय

भूमिगत गैस पाइपलाइन लगभग 164.7 हजार किमी हैं।

वर्तमान में, गैस पाइपलाइनों के निर्माण के लिए मुख्य संरचनात्मक सामग्री स्टील है, जिसमें अच्छी ताकत के गुण हैं, लेकिन पर्यावरण में कम संक्षारण प्रतिरोध - मिट्टी, जो कि छिद्र स्थान में नमी की उपस्थिति में एक संक्षारक माध्यम है।

मुख्य गैस पाइपलाइनों के संचालन के 30 या अधिक वर्षों के बाद, इन्सुलेट कोटिंग उम्र बढ़ने लगती है और सुरक्षात्मक कार्य करना बंद कर देती है, जिसके परिणामस्वरूप भूमिगत गैस पाइपलाइनों की जंग की स्थिति काफी बिगड़ जाती है।

मुख्य गैस पाइपलाइनों की जंग की स्थिति का निर्धारण करने के लिए, वर्तमान में इन-लाइन दोष का पता लगाने (आईएनडी) का उपयोग किया जाता है, जो पर्याप्त सटीकता के साथ जंग क्षति के स्थान और प्रकृति को निर्धारित करता है, जिससे उनके गठन और विकास को ट्रैक करना और भविष्यवाणी करना संभव हो जाता है।

भूजल (मिट्टी इलेक्ट्रोलाइट) की उपस्थिति जंग प्रक्रियाओं के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, और यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जंग की दर लगातार पानी या सूखी मिट्टी में नहीं, बल्कि आवधिक नमी वाली मिट्टी में काफी हद तक बढ़ जाती है।

गैस पाइपलाइन के तापमान में एक आवेग परिवर्तन और एक संक्षारक मिट्टी की परत में आर्द्रता में उतार-चढ़ाव। हालांकि, जंग प्रक्रियाओं की सक्रियता पर स्पंदित तापमान प्रभाव के मात्रात्मक मापदंडों को निर्धारित नहीं किया गया है।

स्पंदित ताप जोखिम के तहत मुख्य गैस पाइपलाइनों का बिछाने और पाइपलाइनों की जंग की स्थिति का पूर्वानुमान गैस परिवहन उद्योग के लिए प्रासंगिक है।

मरम्मत के लिए समय पर निकासी के लिए मुख्य गैस पाइपलाइनों के वर्गों की जंग की स्थिति का निर्धारण करने के तरीकों का विकास और सुधार।

मुख्य कार्य:

1 मुख्य गैस पाइपलाइन के आसपास मिट्टी के विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन का निर्धारण और पाइपलाइन परिवहन में जंग प्रक्रियाओं की विशेषताओं का विश्लेषण।

2 भूमिगत गैस पाइपलाइन के आसपास की मिट्टी की जंग पर पंप की गई गैस और नमी के स्पंदित थर्मल प्रभाव के प्रभाव की प्रयोगशाला स्थितियों की जांच।

3 मुख्य गैस पाइपलाइन पर जंग दोषों के गठन और विकास की जांच और इन-लाइन दोष का पता लगाने के आंकड़ों के अनुसार इसकी जंग की स्थिति का पूर्वानुमान।

मुख्य गैस पाइपलाइनों के अनुभागों को मरम्मत के लिए निकालने के लिए उनकी जंग की स्थिति के पूर्वानुमान के आधार पर रैंकिंग के लिए एक पद्धति का विकास।

वैज्ञानिक नवीनता 1 परिवर्तन निर्धारित किया गया था और एक बड़े व्यास वाली भूमिगत गैस पाइपलाइन की परिधि के साथ नमी की मात्रा के आधार पर मिट्टी के विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध के आरेख तैयार किए गए थे।

2 स्थिर तापमान प्रभाव की तुलना में पंप किए गए गैस के तापमान में एक स्पंदित परिवर्तन के साथ जंग प्रक्रियाओं के सक्रियण का तथ्य प्रयोगात्मक रूप से साबित हुआ है, और तापमान सीमा जिसमें अधिकतम जंग दर अस्थिर (स्पंदित) तापमान प्रभाव के तहत विकसित होती है निर्धारित किया गया है।

3 मुख्य गैस पाइपलाइनों पर जंग दोषों के गठन और विकास की भविष्यवाणी करने के लिए एक कार्यात्मक संबंध निर्धारित किया गया है।

व्यावहारिक मूल्यकिए गए अध्ययनों के आधार पर, उद्यम मानक आरडी 3-एम-00154358-39-821-08 "गज़प्रोम ट्रांसगाज़ ऊफ़ा की गैस पाइपलाइनों की रैंकिंग के लिए कार्यप्रणाली" को मरम्मत के लिए लेने के लिए इन-लाइन दोष का पता लगाने के परिणामों के आधार पर विकसित किया गया था। मरम्मत के लिए उनकी वापसी का क्रम निर्धारित करने के लिए नोड्स।

अनुसंधान की विधियांआसपास की मिट्टी के साथ एक भूमिगत गैस पाइपलाइन के गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की स्थितियों को मॉडलिंग करके समानता सिद्धांत का उपयोग करके काम में आने वाली समस्याओं को हल किया गया था।

नैदानिक ​​​​कार्य के परिणामों को सहसंबंध विश्लेषण के साथ कम से कम वर्ग विधि का उपयोग करके संसाधित किया गया था। गणना स्टेटग्राफिक्स प्लस 5.1 सॉफ्टवेयर पैकेज का उपयोग करके की गई थी।

बचाव के लिए लाया जाता है:

मुख्य गैस पाइपलाइन की परिधि के साथ नमी सामग्री के आधार पर मिट्टी के विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन के अध्ययन के परिणाम;

स्टील पाइपलाइन पर जंग प्रक्रियाओं की सक्रियता पर स्पंदित थर्मल प्रभावों के प्रयोगशाला अध्ययन के परिणाम;

- मरम्मत के लिए बाहर निकालने के लिए मुख्य गैस पाइपलाइनों के वर्गों की रैंकिंग के लिए एक विधि।

मुख्य परिणाम 30 वैज्ञानिक कार्यों में प्रकाशित शोध प्रबंध, जिनमें से चार लेख प्रमुख सहकर्मी-समीक्षित वैज्ञानिक पत्रिकाओं में रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय के उच्च सत्यापन आयोग द्वारा अनुशंसित हैं।

कार्य की संरचना और कार्यक्षेत्रनिबंध कार्य में एक परिचय, चार अध्याय, मुख्य निष्कर्ष, अनुप्रयोग, प्रयुक्त साहित्य की एक ग्रंथ सूची सूची शामिल है, जिसमें 141 शीर्षक शामिल हैं, जो टाइप किए गए पाठ के 146 पृष्ठों पर प्रस्तुत किए गए हैं, जिसमें 29 आंकड़े और 28 तालिकाएं हैं।

कार्य की स्वीकृतिशोध प्रबंध की मुख्य सामग्री यहां प्रस्तुत की गई:

जेएससी "गज़प्रोम" की वैज्ञानिक और तकनीकी परिषद "जेएससी" गज़प्रोम ", उखता, 2003 की मुख्य गैस पाइपलाइनों पर एससीसी के दोषों सहित इन्सुलेट कोटिंग्स और पाइप के दोषपूर्ण वर्गों की मरम्मत के लिए प्रौद्योगिकियों, उपकरणों और सामग्रियों का विकास और कार्यान्वयन। ;

- जेएससी "गज़प्रोम" के युवा विशेषज्ञों का वैज्ञानिक और तकनीकी सम्मेलन

"गैस उद्योग के विकास में नई प्रौद्योगिकियां", समारा, 2003;

वैज्ञानिक-व्यावहारिक सम्मेलन "हाइड्रोकार्बन कच्चे माल के पाइपलाइन परिवहन की वस्तुओं की विश्वसनीयता और सुरक्षा सुनिश्चित करने की समस्याएं और तरीके", राज्य एकात्मक उद्यम आईपीटीआर, ऊफ़ा, 2004;

अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक और तकनीकी सम्मेलन सहक्रिया विज्ञान II ", USNTU, ऊफ़ा, 2004;

दूसरा अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक और तकनीकी सम्मेलन "नोवोसेलोव्स्की रीडिंग", यूएसपीटीयू, ऊफ़ा, 2004;

आधुनिक परिस्थितियों में युवा नेताओं और उद्योग विशेषज्ञों का वैज्ञानिक और तकनीकी सम्मेलन ”, समारा, 2005;

पाइपलाइन परिवहन ", यूएसपीटीयू, ऊफ़ा, 2005, 2006, 2012;

ओजेएससी गज़प्रोम के युवा वैज्ञानिकों और विशेषज्ञों का वैज्ञानिक-व्यावहारिक सम्मेलन "युवा वैज्ञानिकों और ओजेएससी गज़प्रोम के विशेषज्ञों की अभिनव क्षमता", मॉस्को, 2006;

ईंधन और ऊर्जा परिसर "TEK-2006", मास्को, 2006 की समस्याओं पर सर्वश्रेष्ठ युवा वैज्ञानिक और तकनीकी विकास के लिए सम्मेलन;

- इंटरनेशनल फ्यूल एंड एनर्जी एसोसिएशन (एमटीईए), मॉस्को, 2006 के सम्मेलन।

कजाकिस्तान के तेल और गैस परिसर की समस्या का अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक-व्यावहारिक सम्मेलन ", अकटौ, 2011।

पाइपलाइन गैस पाइपलाइन की जंग की स्थिति वैज्ञानिकों के सैद्धांतिक और प्रायोगिक अध्ययनों में विकसित की गई थी जो सीधे पाइपलाइन परिवहन की समस्याओं में शामिल हैं: ए.बी. ईनबिंदर, एम.जेड. असदुल्लीना, वी.एल. बेरेज़िना, पी.पी. बोरोडावकिना, ए.जी. गैरीवा, एन.ए. हैरिस, ए.जी. गुमेरोवा, के.एम. गुमेरोवा, आई. जी.

इस्मागिलोवा, आर.एम. जरीपोवा एस.वी. कारपोवा, एम.आई. कोरोलेवा, जी.ई. कोरोबकोवा, वी.वी.

कुज़नेत्सोवा, एफ.एम. मुस्तफीना, एन.के.एच. खलीयेवा, वी.वी. हरिओनोव्स्की और अन्य।

इस प्रकार, धातुओं का भूमिगत क्षरण विद्युत रासायनिक और जैविक क्षरण के सबसे जटिल प्रकारों में से एक है।

नियामक दस्तावेजों के अनुसार, धातुओं के क्षरण का आकलन करने के लिए विभिन्न संकेतक हैं (एक निश्चित समय में धातु के द्रव्यमान का नुकसान, पाइप की दीवार की मोटाई में कमी, गुहाओं की वृद्धि दर, आदि)। ये मान कुछ प्रकार की मिट्टी में धातुओं के क्षरण के प्रतिरोध के संकेतक हैं।

1.1.1 स्टील पाइप पर विशिष्ट जंग दोष कागज उच्च तापमान थर्मल ऑपरेशन द्वारा पता लगाए गए जंग दोषों और इन्सुलेटिंग कोटिंग की स्थिति से जुड़े उनके अभिव्यक्ति की विशेषताओं पर विचार करता है।

परिचालन अनुभव से पता चलता है कि व्यापक समापन गड्ढों (सामान्य जंग) के रूप में क्षति फिल्म इन्सुलेशन के छूटने के क्षेत्रों में विकसित होती है, जो भूजल के साथ आवधिक गीलापन के मोड में होती है।

फिल्म इन्सुलेशन के छीलने वाले क्षेत्रों की कैथोडिक सुरक्षा बाधित होती है, एक तरफ, पॉलीइथाइलीन फिल्म के रूप में एक ढांकता हुआ स्क्रीन द्वारा, और दूसरी ओर, अस्थिर इलेक्ट्रोलाइट मापदंडों द्वारा जो कैथोडिक ध्रुवीकरण वर्तमान के पारित होने में बाधा उत्पन्न करते हैं। न्यूक्लियेशन के क्षेत्र में अंतराल और अल्सर या दरार कालोनियों के विकास के माध्यम से। नतीजतन, अंडरफिल्म जंग का विकास अक्सर बंद गुहाओं की एक श्रृंखला के रूप में देखा जाता है, जिसकी ज्यामिति इन्सुलेशन के तहत इलेक्ट्रोलाइट अग्रिम के मार्ग को दोहराती है।

यह व्यापक रूप से ज्ञात है कि बिटुमेन-रबर इन्सुलेशन, पानी वाली मिट्टी में संचालन के 10-15 वर्षों के बाद, धातु की सतह पर आसंजन खो देता है।

हालांकि, कई मामलों में बिटुमिनस इन्सुलेशन के तहत जंग विकसित नहीं होता है। यह केवल उन मामलों में विकसित होता है जहां कैथोडिक संरक्षण अच्छी तरह से काम नहीं करता है या अनुपस्थित है। गैस पाइपलाइन के दीर्घकालिक संचालन के दौरान बिटुमेन इन्सुलेशन की आयनिक अनुप्रस्थ चालकता के गठन के कारण सुरक्षा प्रभाव प्राप्त होता है। इसका प्रत्यक्ष प्रमाण ऑक्सीजन विध्रुवण के साथ प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बिटुमेन कोटिंग के तहत मिट्टी इलेक्ट्रोलाइट के पीएच में 10-12 इकाइयों में बदलाव है।

नुकसान की संख्या में एक महत्वपूर्ण स्थान अलग-अलग गुहाओं के रूप में स्थानीय जंग लगाकर कब्जा कर लिया गया है, जो नुकसान की कुल संख्या का 23-40% तक पहुंचता है। यह तर्क दिया जा सकता है कि, अन्य सभी चीजें समान होने के कारण, स्थानीय जंग क्षति की गहराई इन्सुलेशन दोषों के माध्यम से कैथोडिक संरक्षण की प्रभावशीलता का एकीकृत रूप से अनुमान लगाती है।

1.2 इन्सुलेट कोटिंग के सुरक्षात्मक गुणों का उल्लंघन सुरक्षात्मक कोटिंग्स के लिए मुख्य आवश्यकता पूरे सेवा जीवन के दौरान जंग के खिलाफ पाइपलाइनों की सुरक्षा की विश्वसनीयता है।

व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली इन्सुलेट सामग्री को सशर्त रूप से दो बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

पॉलिमर, जिसमें इंसुलेटिंग टेप, एक्सट्रूडेड और स्प्रे पॉलीइथाइलीन, एपॉक्सी और पॉलीयुरेथेन सामग्री शामिल हैं;

- रैपिंग सामग्री, संयुक्त मैस्टिक कोटिंग्स के साथ बिटुमिनस मैस्टिक्स।

पिछली सदी के 60 के दशक से, उनके निर्माण और मरम्मत के दौरान पाइपलाइनों को इन्सुलेट करने के लिए पॉलिमर इंसुलेटिंग टेप का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। सभी निर्मित पाइपलाइनों में से 74% के अनुसार बहुलक टेप से अछूता है। पॉलिमरिक इंसुलेटिंग टेप कोटिंग्स एक आधार फिल्म, एक चिपकने वाली परत और एक चिपकने वाली प्राइमर (प्राइमर) परत से युक्त बहुपरत प्रणालियां हैं। ये सुरक्षात्मक सामग्री केवल पाइपलाइन की धातु की सतह पर संक्षारक मीडिया के प्रवेश को रोकने के लिए एक प्रसार बाधा है, और इसलिए उनकी सेवा जीवन सीमित है।

इसके अलावा, फिल्म कोटिंग्स के नुकसान हैं:

- आसंजन की अस्थिरता;

- कोटिंग की नाजुकता;

- अपेक्षाकृत उच्च लागत।

आसंजन की अस्थिरता और, परिणामस्वरूप, कोटिंग की नाजुकता चिपकने वाली परत की नगण्य मोटाई के साथ जुड़ी हुई है।

चिपचिपा फिल्म सामग्री का चिपकने वाला आधार कुछ योजक के साथ कार्बनिक सॉल्वैंट्स में ब्यूटाइल रबर का एक समाधान है। इस संबंध में, चिपकने वाली परत की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया बहुलक आधार की तुलना में बहुत तेजी से होती है।

प्रारंभिक मूल्यों के 50% तक इन्सुलेशन के प्रदर्शन में कमी के साथ, एक विरोधी संक्षारक बाधा के रूप में कोटिंग की प्रभावशीलता तेजी से घट जाती है।

शोध के परिणाम बताते हैं कि कनाडा में मुख्य गैस पाइपलाइनों में सभी विफलताओं का 73% प्लास्टिक की चादर के नीचे तनाव क्षरण के कारण होता है। यह स्थापित किया गया है कि बिटुमिनस कोटिंग्स की तुलना में सिंगल-लेयर पॉलीइथाइलीन कोटिंग्स के तहत पांच गुना अधिक स्ट्रेस-जंग दरारें बनती हैं। दो-परत फिल्म कोटिंग्स के तहत, प्रति मीटर पाइप में तनाव-जंग दरार कॉलोनियों की संख्या बिटुमेन-आधारित कोटिंग्स की तुलना में नौ गुना अधिक है।

बहुलक इन्सुलेट टेप का सेवा जीवन 7-15 वर्ष है।

सीमा, और कुछ मामलों में GOST R 51164 के अनुसार पॉलिमर इंसुलेटिंग टेप के उपयोग का बहिष्करण उनके लघु सेवा जीवन से जुड़ा है।

मुख्य गैस पाइपलाइनों के पुन: इन्सुलेशन के अनुभव के आधार पर, यह पाया गया कि कारखाने के इन्सुलेटिंग कोटिंग्स वाले क्षेत्रों में, एससीसी दोष और जंग का पता नहीं चला था।

सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले एंटी-जंग कोटिंग्स की प्रदर्शन विशेषताओं पर विचार करने से हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति मिलती है कि उनके पास ऐसे गुण नहीं हैं जो पूरी तरह से इन्सुलेट सामग्री के लिए आवश्यकताओं को पूरा करेंगे जो पाइपलाइन को मिट्टी के क्षरण से बचाते हैं:

- धातुओं को आसंजन;

- मशीनी शक्ति;

संक्षारक एजेंटों के लिए रासायनिक प्रतिरोध - ऑक्सीजन, लवण, अम्ल और क्षार आदि के जलीय घोल।

विख्यात पैरामीटर गैस पाइपलाइनों के जंग और तनाव जंग का विरोध करने के लिए एंटीकोर्सिव सामग्री की क्षमता निर्धारित करते हैं।

गैस पाइपलाइनों पर इन्सुलेटिंग कोटिंग के सुरक्षात्मक गुणों का उल्लंघन, मार्ग के आवेदन की एक फिल्म इन्सुलेट कोटिंग के साथ, कई कारणों से होता है जो एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से और एक जटिल में सुरक्षात्मक गुणों की गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं। फिल्म इंसुलेटिंग कोटिंग पर प्रभाव के कारणों पर विचार करें।

गैस पाइपलाइन पर लंबवत मिट्टी का दबाव।

इस तथ्य के कारण कि पाइप की परिधि के साथ मिट्टी का दबाव असमान रूप से वितरित किया जाता है, प्रदूषण के सबसे समस्याग्रस्त क्षेत्र और इन्सुलेट कोटिंग के गलियारों का गठन 3-5 बजे और 7-9 बजे की स्थिति में होता है। गैस का कोर्स, सेक्टरों में पाइपलाइन परिधि के सशर्त टूटने के साथ (ऊपरी जेनरेटर 0 बजे है , नीचे 6 बजे)। यह इस तथ्य के कारण है कि पाइप के ऊपरी आधे हिस्से की इन्सुलेट कोटिंग सबसे बड़े और अपेक्षाकृत समान मिट्टी के दबाव के अधीन है, जो फिल्म कोटिंग को फैलाती है और इस क्षेत्र में नाली और प्रदूषण के गठन को रोकती है। पाइप के निचले आधे हिस्से में, तस्वीर अलग है: लगभग 6 बजे की स्थिति में, पाइप खाई के तल पर टिकी हुई है, जिसके कारण नाली की संभावना नगण्य है। 3-5 बजे की स्थिति में, मिट्टी का दबाव न्यूनतम होता है, क्योंकि इस जगह में पाइप खाई के किनारे से भरी हुई मिट्टी के संपर्क में आता है (चित्र 1.1 देखें)। इस प्रकार, पाइपलाइन की परिधि के साथ 3-5 घंटे के क्षेत्र में, गलियारों के गठन के साथ फिल्म कोटिंग का एक शिफ्ट-विस्थापन होता है। इस क्षेत्र को जंग प्रक्रियाओं के उद्भव और विकास के लिए सबसे अधिक प्रवण माना जा सकता है।

संभोग सामग्री का रैखिक विस्तार।

फिल्म इन्सुलेट कोटिंग पर गलियारों के गठन के कारणों में से एक सामग्री, फिल्म टेप और पाइप धातु के रैखिक विस्तार के विभिन्न गुणांक हैं।

आइए विश्लेषण करें कि बड़े व्यास वाली गैस पाइपलाइन (कंप्रेसर स्टेशन से गैस पाइपलाइन से बाहर निकलने) के "गर्म" खंडों में पाइप धातु और फिल्म टेप पर तापमान का प्रभाव कैसे भिन्न होता है।

चित्र 1.1 - एक फिल्म इंसुलेटिंग कोटिंग 1 - गैस पाइपलाइन पर गलियारों की उपस्थिति का आरेख; 2 - गलियारों के संभावित गठन का स्थान; 3 - पाइपलाइन समर्थन क्षेत्र आवेदन के दौरान पाइप धातु और फिल्म इन्सुलेशन पर तापमान मान परिवेश के तापमान के बराबर लिया जा सकता है, और ऑपरेशन के दौरान - गैस पाइपलाइन में गैस के तापमान के बराबर।

आंकड़ों के अनुसार, 1420 मिमी के व्यास के साथ पाइप की परिधि के साथ स्टील शीट और फिल्म इन्सुलेशन की लंबाई में वृद्धि, जब तापमान क्रमशः 20 से C (गैस तापमान) में बदल जाता है, 1.6 मिमी और 25.1 होगा। मिमी

इस प्रकार, "गर्म" क्षेत्रों में, फिल्म इन्सुलेशन स्टील शीट की तुलना में दसियों मिलीमीटर अधिक लंबा हो सकता है, जिससे गलियारों के गठन के साथ प्रदूषण के गठन के लिए वास्तविक स्थिति पैदा होती है, विशेष रूप से 3-5 पदों पर कम से कम प्रतिरोध की दिशा में और एक बड़े व्यास वाली गैस पाइपलाइन की परिधि के 7-9 बजे।

पाइपलाइन के लिए खराब प्राइमर आवेदन।

इन्सुलेशन कोटिंग के आसंजन की गुणवत्ता इसकी सेवा जीवन निर्धारित करती है।

प्राइमर की तैयारी के दौरान या दूषित कंटेनर में भंडारण के दौरान एक विलायक में बिटुमेन की अपर्याप्त हलचल से प्राइमर मोटा हो जाता है, और इसलिए, इसे असमान रूप से या धुंध के साथ पाइपलाइन पर लागू किया जाता है।

मार्ग की स्थितियों में, जब विभिन्न प्रकार के प्राइमरों को पाइप की गीली सतह पर और हवा के मौसम में लगाया जाता है, तो प्राइमर परत में हवा के बुलबुले बन सकते हैं, जो प्राइमर के धातु के आसंजन को कम करते हैं।

पाइप पर प्राइमर का अपर्याप्त या असमान अनुप्रयोग, तिरछे तिरपाल तौलिये, भारी गंदगी और पहनने से प्राइमर परत में अंतराल हो सकता है।

इसके अलावा, रोल इंसुलेटिंग कोटिंग्स लगाने की तकनीक में एक महत्वपूर्ण खामी है। इंसुलेटिंग कार्य में, प्राइमर को पाइप में लगाने और पॉलीइथाइलीन टेप की वाइंडिंग के बीच का समय अंतराल प्राइमर में मौजूद विलायक को वाष्पित करने के लिए अपर्याप्त है।

कम पारगम्यता वाली पॉलीथीन फिल्म विलायक के वाष्पीकरण को रोकती है, और इसके नीचे कई उभार दिखाई देते हैं, जो कोटिंग परतों के बीच चिपकने वाले बंधन को तोड़ते हैं।

सामान्य तौर पर, सूचीबद्ध कारक इन्सुलेट कोटिंग की गुणवत्ता को काफी कम कर देते हैं और इसके सेवा जीवन में कमी लाते हैं।

1.3. मिट्टी की संक्षारकता जब एक इन्सुलेट कोटिंग अपने सुरक्षात्मक गुणों को खो देती है, तो क्षरण और तनाव क्षरण की घटना और विकास के मुख्य कारणों में से एक मिट्टी की संक्षारक आक्रामकता है।

मिट्टी में धातुओं का क्षरण प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से कई कारकों से प्रभावित होता है: रासायनिक और खनिज संरचना, कण आकार वितरण, आर्द्रता, वायु पारगम्यता, गैस सामग्री, छिद्र समाधान की रासायनिक संरचना, पर्यावरण का पीएच और ईएच, कार्बनिक पदार्थों की मात्रा, सूक्ष्मजीवविज्ञानी संरचना, मिट्टी की विद्युत चालकता, तापमान, जमी हुई या पिघली हुई अवस्था। ये सभी कारक एक विशिष्ट स्थान पर अलग-अलग और एक साथ दोनों कार्य कर सकते हैं। दूसरों के साथ विभिन्न संयोजनों में एक और एक ही कारक कुछ मामलों में तेजी ला सकता है और अन्य मामलों में धातु के क्षरण की दर को धीमा कर सकता है। इसलिए किसी एक कारक से पर्यावरण की संक्षारकता का आकलन करना असंभव है।

मिट्टी की आक्रामकता का आकलन करने के लिए कई तरीके हैं। निर्धारित विशेषता मापदंडों के कुल में, मिट्टी की आक्रामकता के सामान्य मूल्यांकन में विद्युत प्रतिरोध जैसी इसकी विशेषता शामिल है (तालिका 1.1 देखें)।

तालिका 1.1 - मिट्टी के संक्षारक गुणों का आकलन ओम में मिट्टी के विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध के मूल्य द्वारा किया जाता है · एम विशिष्ट मिट्टी के अनुसार, ओम · मी, मिट्टी का प्रतिरोध इसकी संक्षारक गतिविधि के संकेतक के रूप में नहीं है, लेकिन एक संकेत के रूप में जो उन क्षेत्रों को चिह्नित करता है जिनमें तीव्र क्षरण हो सकता है।" कम ओमिक प्रतिरोध केवल क्षरण की संभावना को इंगित करता है। मिट्टी का उच्च ओमिक प्रतिरोध केवल तटस्थ और क्षारीय माध्यम में मिट्टी की कमजोर संक्षारकता का संकेत है। कम पीएच मान वाली अम्लीय मिट्टी में, सक्रिय जंग संभव है, लेकिन अम्लीय यौगिक अक्सर ओमिक प्रतिरोध को कम करने के लिए अपर्याप्त होते हैं। मिट्टी के क्षरण के अध्ययन के लिए उपरोक्त विधियों के पूरक के रूप में, लेखक पानी के अर्क के रासायनिक विश्लेषण का प्रस्ताव करते हैं, जो मिट्टी की लवणता की डिग्री को काफी सटीक रूप से निर्धारित करता है।

मृदा संक्षारण के सबसे महत्वपूर्ण कारक इसकी संरचना (तालिका 1.2 देखें) और पानी और हवा, आर्द्रता, पीएच और अम्लता, रेडॉक्स क्षमता (ईएच), मिट्टी में मौजूद लवण की संरचना और एकाग्रता को पारित करने की क्षमता है। इस मामले में, एक महत्वपूर्ण भूमिका न केवल आयनों (Сl-; SO 2; NO 3, आदि) को सौंपी जाती है, बल्कि उन धनायनों को भी दी जाती है, जो सुरक्षात्मक फिल्मों और मिट्टी की विद्युत चालकता के निर्माण में योगदान करते हैं।

तरल इलेक्ट्रोलाइट्स के विपरीत, मिट्टी में सूक्ष्म (मिट्टी की सूक्ष्म संरचना) और मैक्रोस्केल स्तर पर एक विषम संरचना होती है (अलग-अलग लिथोलॉजिकल के साथ लेंस और चट्टानों की परतों का विकल्प और तालिका 1.2 - उनके प्रकार के भौतिक रासायनिक गुणों के आधार पर मिट्टी की जंग गतिविधि) . मिट्टी में तरल पदार्थ और गैसों में सीमित गति क्षमता होती है, जो धातु की सतह पर ऑक्सीजन की आपूर्ति के लिए तंत्र को जटिल बनाती है और जंग प्रक्रिया की दर को प्रभावित करती है, और ऑक्सीजन, जैसा कि ज्ञात है, धातु जंग का मुख्य उत्तेजक है।

तालिका 1.3 पीएच और रासायनिक तत्वों की सामग्री के आधार पर मिट्टी की संक्षारकता पर डेटा प्रदान करती है।

SeverNIPIgaz ने दुर्घटनाओं को जोड़ने वाली जांच की। 1995-2004 के लिए दुर्घटनाओं के आंकड़ों का विश्लेषण किया गया। (39 दुर्घटनाएं), मिट्टी और जमीन इलेक्ट्रोलाइट की रासायनिक संरचना की जांच की गई। मिट्टी के बढ़े हुए प्रकारों द्वारा एससीसी के कारण होने वाली दुर्घटनाओं का वितरण चित्र 1.2 में दिखाया गया है।

तालिका 1.3 - पीएच और रासायनिक तत्वों की सामग्री के आधार पर मिट्टी की जंग गतिविधि जैसा कि चित्र 1.2 से देखा जा सकता है, अधिकांश दुर्घटनाएं (61.5%) भारी अपवर्तक मिट्टी वाले क्षेत्रों में हुईं, उनमें से बहुत कम (30%) - हल्की मिट्टी में और केवल अलग-अलग दुर्घटनाएं रेत और दलदली मिट्टी में होती हैं। इसलिए, एससीसी के कारण दुर्घटनाओं की संख्या को कम करने के लिए, मिट्टी की संरचना को नियंत्रित करना आवश्यक है, जो कि गैस पाइपलाइन की एक नई शाखा के डिजाइन चरण में किया जा सकता है। यह निर्माण और पुनर्निर्माण के लिए स्थलों के विश्लेषण और चयन में मृदा अनुसंधान की आवश्यकता को भी दर्शाता है।

चित्र 1.2 - मिट्टी की नमी द्वारा 1995-2004 के लिए एससीसी के कारण दुर्घटनाओं का वितरण जंग प्रक्रियाओं के दौरान एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। कम आर्द्रता पर, मिट्टी का विद्युत प्रतिरोध अधिक होता है, जिससे बहने वाली जंग धारा के मूल्य में कमी आती है। उच्च आर्द्रता पर, मिट्टी का विद्युत प्रतिरोध कम हो जाता है, लेकिन धातु की सतह पर ऑक्सीजन का प्रसार बहुत मुश्किल होता है, जिसके परिणामस्वरूप जंग की प्रक्रिया धीमी हो जाती है। एक राय है कि अधिकतम जंग 15-20%, 10-30% की आर्द्रता पर देखी जाती है।

1.4 गैस पाइपलाइन की बाहरी सतह पर मैक्रो-संक्षारक तत्वों के बनने के कारण।

1.4.1 गैस पाइपलाइन की बाहरी सतह पर मैक्रो-संक्षारक तत्वों के गठन के लिए शर्तें धातु का क्षरण गैस पाइपलाइन की बाहरी सतह पर उन जगहों पर होता है जहां इन्सुलेशन कोटिंग क्षतिग्रस्त हो जाती है, इसके बावजूद कैथोडिक सुरक्षा की उपस्थिति के बावजूद गैस पाइपलाइन। अक्सर इन घटनाओं को गैस पाइपलाइनों (कंप्रेसर स्टेशन छोड़ने के 10-20 किमी बाद) के शुरुआती हिस्सों में देखा जाता है, ऊबड़-खाबड़ इलाकों के साथ, खड्डों, गलियों, आवधिक नमी वाले स्थानों तक सीमित।

कई सामग्रियों के विश्लेषण और सामान्यीकरण से पता चलता है कि जंग प्रक्रियाओं की सक्रियता गैस पाइपलाइन के थर्मल प्रभाव के तहत भूजल के व्यवहार से प्रभावित होती है, जो कम से कम तीन कारकों के संयुक्त प्रभाव (या संयोग) के रूप में तेज होती है:

- गैस पाइपलाइन के तापमान में आवेग परिवर्तन;

- गैस पाइपलाइन के इन्सुलेट कोटिंग का उल्लंघन;

- पाइपलाइन का बड़ा व्यास।

1. प्रारंभिक खंड और अंतिम खंड (मार्ग के साथ गैस के उतार-चढ़ाव की अनुपस्थिति या स्थिरता में) के बीच मूलभूत अंतर यह है कि यह गैस पाइपलाइन के प्रारंभिक खंड में है कि गैस के तापमान में उतार-चढ़ाव या आवेगी परिवर्तन सबसे अधिक महसूस किए जाते हैं। ये उतार-चढ़ाव असमान गैस खपत के कारण और गैस पाइपलाइन को आपूर्ति की जाने वाली गैस के एयर कूलिंग सिस्टम में खामियों के कारण होते हैं। एयर कूलर का उपयोग करते समय, हवा के तापमान में मौसम में उतार-चढ़ाव गैस के तापमान में समान उतार-चढ़ाव का कारण बनता है और एक वेवगाइड के माध्यम से सीधे गैस पाइपलाइन के प्रारंभिक खंड में प्रेषित होता है (यह घटना विशेष रूप से पहले 20 ... 30 किमी गैस पाइपलाइन में प्रकट होती है) )

इस्मागिलोव के प्रयोगों में I.G. यह दर्ज किया गया था कि 5 डिग्री सेल्सियस की एक तापमान लहर, पॉलीअन्स्काया कंप्रेसर स्टेशन पर एवीओ गैस को बंद करके कृत्रिम रूप से बनाई गई, 2 डिग्री सेल्सियस के आयाम में कमी के साथ मॉस्कोवो कंप्रेसर स्टेशन के अगले स्टेशन पर चली गई। तेल पाइपलाइनों पर, जहां प्रवाह दर कम परिमाण का क्रम है, पंप किए गए उत्पाद की जड़ता के कारण, यह घटना नहीं देखी जाती है।

2. इन्सुलेट कोटिंग के उल्लंघन के मामले में, पाइपलाइन की बाहरी सतह पर मैक्रो-संक्षारक तत्वों का निर्माण होता है। एक नियम के रूप में, यह पर्यावरणीय मापदंडों में तेज बदलाव वाले क्षेत्रों में होता है: मिट्टी और संक्षारक वातावरण का ओमिक प्रतिरोध (चित्र 1.3 और चित्र 1.4)।

चित्र 1.3 - सूक्ष्म संक्षारक तत्व का मॉडल 3. "बड़े व्यास" का प्रभाव। गर्म पाइपलाइन के ज्यामितीय पैरामीटर ऐसे हैं कि मिट्टी का तापमान और नमी सामग्री दोनों, और इसलिए अन्य विशेषताएं: मिट्टी का ओमिक प्रतिरोध, मिट्टी के इलेक्ट्रोलाइट्स के गुण, ध्रुवीकरण क्षमता आदि, परिधि के साथ बदलते हैं।

परिधि के आसपास आर्द्रता 0.3% से 40% और पूर्ण संतृप्ति तक भिन्न होती है। इस मामले में, मिट्टी की प्रतिरोधकता ... 100 के कारक से बदल जाती है।

चित्र 1.4 - मैक्रो-संक्षारक तत्वों का मॉडल अध्ययनों से पता चला है कि पंप की गई गैस का तापमान कार्बोनेट समाधानों में पाइप स्टील के कैथोडिक ध्रुवीकरण को प्रभावित करता है। तापमान पर अधिकतम एनोड करंट की क्षमता की निर्भरता रैखिक होती है। तापमान में वृद्धि से विघटन धारा में वृद्धि होती है और एनोड करंट की संभावित सीमा को नकारात्मक क्षेत्र में स्थानांतरित कर देती है। तापमान में वृद्धि न केवल विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं की दर में परिवर्तन की ओर ले जाती है, बल्कि समाधान के पीएच को भी बदल देती है।

कार्बोनेट घोल के तापमान में वृद्धि के साथ, ऑक्साइड के निर्माण से जुड़ी अधिकतम एनोडिक धारा की क्षमता, तापमान में 10 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ, क्षमता के नकारात्मक मूल्यों की ओर 25 mV की ओर बढ़ जाती है।

मिट्टी की विषमता, इसकी नमी की मात्रा और वातन में परिवर्तन, असमान संघनन, ग्लीइंग और अन्य प्रभावों के साथ-साथ धातु में ही दोषों के कारण बड़ी संख्या में मैक्रो-संक्षारक तत्व उत्पन्न होते हैं। इस मामले में, कैथोडिक की तुलना में अधिक सकारात्मक क्षमता वाले एनोड खंड जंग विनाश के लिए अधिक उजागर होते हैं, जो मिट्टी इलेक्ट्रोलाइट में प्रवासन प्रक्रियाओं पर गैस पाइपलाइन के आवेग थर्मल प्रभाव से सुगम होता है।

मिट्टी में तापमान और आर्द्रता की दोलन प्रक्रियाएं सामान्य क्षरण को भड़काती हैं। सतह पर स्थानीयकृत मैक्रो-संक्षारक तत्व एससीसी परिदृश्य या खड़े जंग केंद्रों के अनुसार विकसित होते हैं। जंग के गड्ढों और दरारों के निर्माण की ओर ले जाने वाली विद्युत रासायनिक प्रक्रिया की व्यापकता का संकेत दिया गया है।

यह गैर-संतुलन थर्मोडायनामिक प्रक्रियाएं हैं जो अधिक तीव्रता से होती हैं और मुख्य विशेषताओं की अभिव्यक्ति के अधिकतम प्रभाव के साथ होती हैं। मिट्टी पर स्पंदित तापमान प्रभाव के साथ, लगभग समकालिक रूप से, इसके संक्षारकता को निर्धारित करने वाले पैरामीटर बदल जाते हैं। चूंकि यह प्रक्रिया प्रमुख मापदंडों के मजबूत प्रभाव के तहत गैस पाइपलाइन के पूरे संचालन समय के दौरान होती है, इसलिए मैक्रोलेमेंट के स्थानीयकरण का स्थान ज्यामितीय चिह्नों के संबंध में निश्चित, निश्चित हो जाता है।

जैसा कि जमीन की नमी की निरंतर दोलन गति में दिखाया गया है, जिसे थर्मोकेपिलरी-फिल्म गति तंत्र के दृष्टिकोण से समझाया जा सकता है, गैस पाइपलाइन के पूरे संचालन समय के दौरान होता है।

इस प्रकार, गैस पाइपलाइन के कैथोडिक संरक्षण की उपस्थिति में भी, उन जगहों पर जहां पाइप परिधि के साथ मिट्टी की नमी के असमान वितरण के कारण बड़े व्यास वाली गैस पाइपलाइन की इन्सुलेशन कोटिंग क्षतिग्रस्त हो जाती है, मैक्रो-संक्षारक तत्व अनिवार्य रूप से प्रकट होते हैं, उत्तेजक पाइप धातु की मिट्टी का क्षरण।

संक्षारण प्रक्रियाओं की घटना के लिए महत्वपूर्ण स्थितियों में से एक मिट्टी के इलेक्ट्रोलाइट में अलग-अलग आयनों की उपस्थिति है।

एक पहले से नहीं माना गया कारक जो गैर-संतुलन प्रक्रियाओं के पाठ्यक्रम को निर्धारित करता है, पाइपलाइन की दीवार पर गैस का आवेग तापमान प्रभाव और पाइपलाइन से सटे मिट्टी की नमी में आवेग परिवर्तन।

1.4.2 संक्षारक मिट्टी की परत में नमी की आवाजाही के दौरान पाइपलाइन से सटे मिट्टी के विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन दोष में असतत वृद्धि प्रदान करता है। जैसा कि दिखाया गया है, इस प्रक्रिया को ग्राउंड इलेक्ट्रोलाइट में प्रवासन प्रक्रियाओं पर गैस पाइपलाइन के आवेग थर्मल प्रभाव द्वारा सुगम बनाया गया है।

पोलीना - मोस्कोवो खिंचाव पर उरेंगोई गैस पाइपलाइन गलियारे के खंड की स्थितियों के लिए तापीय चालकता की व्युत्क्रम समस्या को हल करने के परिणामस्वरूप, समय में पाइपलाइन परिधि के साथ मिट्टी की नमी डब्ल्यू वितरण का पैटर्न निर्धारित किया गया था।

अध्ययनों से पता चला है कि तापमान में स्पंदित वृद्धि के साथ, पाइप से नमी का बहिर्वाह, और पाइपलाइन की दीवार के तापमान में बाद में कमी के साथ, आसन्न सक्रिय मिट्टी की परत की नमी बढ़ जाती है।

पाइप खंड की परिधि के साथ आर्द्रता भी बदलती है (चित्र 1.5)। सबसे अधिक बार, उच्चतम आर्द्रता पाइप के निचले जेनरेटर के साथ 6 बजे की स्थिति में देखी जाती है। आर्द्रता में सबसे बड़ा उतार-चढ़ाव पाइप की पार्श्व सतहों पर दर्ज किया जाता है, जहां प्रवासन प्रक्रियाएं सबसे अधिक स्पष्ट होती हैं।

इस कार्य की निरंतरता में (आवेदक की भागीदारी से) अध्ययन किया गया और पाइपलाइन के चारों ओर मिट्टी की संक्षारक परत का विद्युत प्रतिरोध निर्धारित किया गया और आरेखों का निर्माण किया गया।

डीएन 1400 गैस पाइपलाइन की परिधि के साथ मिट्टी का विद्युत प्रतिरोध। वे उरेंगॉय कॉरिडोर के पोलीनामोस्कोवो गैस पाइपलाइन खंड पर किए गए एक औद्योगिक प्रयोग के परिणामों के आधार पर अलग-अलग समय पर बनाए गए थे, जिसमें दिखाया गया था कि ऑपरेटिंग तापमान पर 30 ... 40 डिग्री सेल्सियस, पाइप के नीचे की मिट्टी हमेशा गीली रहती है, जबकि समय, पाइप के ऊपर की तरह, मिट्टी की नमी काफी कम हो जाती है।

03.24.00, 04.10.00, 04.21.00 - अर्ध-स्थिर मोड 7.04.00 - एक कंप्रेसर दुकान के बंद होने के बाद चित्र 1.5 - एक औद्योगिक प्रयोग के परिणामों के अनुसार गैस पाइपलाइन सर्किट पर नमी डब्ल्यू और मिट्टी की प्रतिरोधकता का पुनर्वितरण।

तालिका 1.4 - पाइप परिधि के आसपास नमी की मात्रा और मिट्टी की प्रतिरोधकता में परिवर्तन दिनांक tr, gr tv, gr Q, W / mgr पाइपलाइन के संपर्क में मिट्टी की परत की नमी सामग्री में परिवर्तन की सीमा पूर्ण संतृप्ति से भिन्न होती है व्यावहारिक रूप से निर्जलीकरण, तालिका 1.4 देखें।

चित्रा 1.5 से पता चलता है कि सामान्य जंग और एससीसी के दोषों की घटना के लिए सबसे अनुकूल परिस्थितियां पाइप की निचली तिमाही में 5 ... 7 बजे की स्थिति में उत्पन्न होती हैं, जहां एल न्यूनतम है और डब्ल्यू अधिकतम है, परिवर्तन का तरीका स्पंदन कर रहा है, वातन नगण्य है।

पाइप के समोच्च के साथ मिट्टी की प्रतिरोधकता एल के आरेख का निर्माण करते समय, नमी पर मिट्टी की प्रतिरोधकता की निर्भरता का एक ग्राफ इस्तेमाल किया गया था (चित्र 1.6)।

यह दिखाया गया है कि सर्दियों में, गैस पाइपलाइन के प्रारंभिक खंड में, जहां तापमान 25 ... 30 डिग्री सेल्सियस और उससे अधिक पर बनाए रखा जाता है, बर्फ पिघलती है और लंबे समय तक पाइपलाइन के ऊपर एक जलभराव वाली मिट्टी का क्षेत्र बना रहता है, जो प्रदान करता है पुनर्भरण और मिट्टी की संक्षारक गतिविधि को भी बढ़ाता है।

हीट पल्स की क्रिया या पारित होने का समय दोलनों द्वारा मापा जाता है)। यह समय एक छोटे से अंतराल से गुजरने वाली धाराओं को सूक्ष्म रूप देने के लिए काफी है। 1420 मिमी के व्यास के साथ गैस पाइपलाइन के लिए औद्योगिक परिस्थितियों में प्राप्त आंकड़े 1.5, 1.6 और तालिका 1.4 में दिखाए गए आंकड़े बताते हैं कि पाइप परिधि के साथ नमी सामग्री में बदलाव के कारण, मिट्टी की स्थानीय संक्षारकता बदल जाती है, जो ओमिक प्रतिरोध पर निर्भर करता है, तालिका 1.5 देखें।

तालिका - 1.5 कार्बन स्टील के संबंध में मिट्टी की जंग गतिविधि, उनके विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध प्रतिरोधकता के आधार पर, ओहम। घाटी के ऊपर उच्चतम बिंदु। इस खंड में पाइपलाइन का इन्सुलेशन संतोषजनक स्थिति में था।

बीहड़ों और नालों में, जहां नमी में परिवर्तन अधिक महत्वपूर्ण है, इन प्रभावों को अधिक स्पष्ट किया जाना चाहिए। यह चित्र पाइप परिधि के साथ सजातीय मिट्टी के मामले के लिए विशिष्ट है। असमान ढेलेदार बैकफिल मिट्टी के लिए, घटकों का ओमिक प्रतिरोध बहुत अलग होगा। चित्र 1.7 नमी पर विभिन्न मिट्टी की प्रतिरोधकता की निर्भरता के ग्राफ दिखाता है।

इसलिए, मिट्टी बदलते समय, विद्युत प्रतिरोधकता आरेख पर विराम होगा और मैक्रो-संक्षारक तत्वों को स्पष्ट रूप से चिह्नित किया जाएगा।

इस प्रकार, एक ट्रेस तत्व के तापमान में बदलाव से नमी और विद्युत प्रतिरोध की क्षमता में बदलाव होता है। ये घटनाएं उन घटनाओं के समान हैं जो तब होती हैं जब कैथोडिक सुरक्षा की स्थापना का तरीका बदल दिया जाता है। संभावित विस्थापन या "मृत" बिंदु को पार करना कैथोडिक सुरक्षा को अक्षम करने के बराबर है और माइक्रोइक्वलाइजिंग धाराओं का कारण बनता है।

स्पंदित तापमान शासन में संक्षारण प्रक्रियाओं के विकास से पाइप धातु का क्षरण या क्षरण होता है।

एक स्थिति तब बनती है जब मिट्टी के इलेक्ट्रोलाइट में आयनों की गति का प्रतिरोध पाइप की परिधि के साथ परिवर्तनशील होता है। विचाराधीन खंड पाइप की सतह पर जितना अधिक स्थित होता है, एनोडिक प्रतिक्रिया उतनी ही धीमी होती है, क्योंकि आस-पास की मिट्टी की नमी कम हो जाती है, ओमिक प्रतिरोध बढ़ जाता है, और एनोड सेक्शन से सकारात्मक धातु आयनों को हटाना अधिक कठिन हो जाता है। 5 ... घंटे के अनुरूप पाइपलाइन सर्किट पर स्थिति में कमी या दृष्टिकोण के साथ, एनोड प्रतिक्रिया की दर बढ़ जाती है।

6 बजे की स्थिति में, मिट्टी को संकुचित किया जाता है, अक्सर ग्लेज़िंग होती है, पाइपलाइन तक ऑक्सीजन की पहुंच मुश्किल होती है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉन लगाव की प्रतिक्रिया चित्र 1.7 - उनकी नमी सामग्री पर मिट्टी की प्रतिरोधकता की निर्भरता:

1- दलदली; 2 - रेतीले; 3 - मिट्टी।

(हाइड्रोजन या ऑक्सीजन विध्रुवण) धीमी गति से आगे बढ़ता है। मुश्किल ऑक्सीजन पहुंच वाले क्षेत्र में, जंग तत्व की क्षमता कम सकारात्मक होती है, और क्षेत्र ही एनोड होगा।

ऐसी परिस्थितियों में, संक्षारण प्रक्रिया कैथोडिक नियंत्रण के साथ आगे बढ़ती है, जो कि अधिकांश घनी नम मिट्टी (खड्डों, नालियों) के लिए विशिष्ट है।

यहां यह माना जा सकता है कि सूक्ष्म-समतुल्य और समकारी धाराओं की प्रकृति समान है। लेकिन सूक्ष्म समीकरण धाराएं क्षणभंगुर और कम जड़ता हैं और इसलिए अधिक विनाशकारी हैं।

मिट्टी एक केशिका-छिद्रपूर्ण शरीर है। इज़ोटेर्मल शासन में, मिट्टी में नमी की गति इलेक्ट्रोस्मोसिस और हाइड्रोमैकेनिकल निस्पंदन की क्रिया के तहत होती है। जब एक महत्वपूर्ण एनोड करंट प्रवाहित होता है, तो एनोड से कैथोड तक नमी का इलेक्ट्रोस्मोटिक डिस्टिलेशन होता है। कुछ शर्तों के तहत, इलेक्ट्रोस्मोटिक और हाइड्रोमैकेनिकल निस्पंदन के बीच एक संतुलन हो सकता है।

गैर-समतापी क्षेत्रों में, विशेष रूप से गैर-स्थिर मोड में, जमीन की नमी (इलेक्ट्रोलाइट्स) की गति की प्रक्रिया बहुत अधिक जटिल है। यहां, पाइप के पास, तापमान प्रवणता की उपस्थिति में, थर्मोकेपिलरी या थर्मोकेपिलरी फिल्म गति होती है। पानी (इलेक्ट्रोलाइट) की गति की दिशा व्यावहारिक रूप से गर्मी के प्रवाह की दिशा के साथ मेल खाती है, और मुख्य रूप से रेडियल दिशा में, पाइप से देखी जाती है। 30 ... 40 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर संवहन धाराएं महत्वहीन हैं, लेकिन उन्हें उपेक्षित नहीं किया जा सकता है, क्योंकि वे पाइप समोच्च के साथ नमी के वितरण को प्रभावित करते हैं, और इसके परिणामस्वरूप, गैल्वेनिक जोड़े के गठन की स्थिति।

स्पंदित तापमान प्रभाव के साथ, तापमान प्रवणता बदल जाती है, जिससे प्रवासन प्रवाह का पुनर्वितरण होता है। उस क्षेत्र में जहां मिट्टी का क्षरण होता है, नमी की गति निम्नलिखित बलों की कार्रवाई के तहत एक थरथरानवाला मोड में होती है:

- थर्मोमोटिव, - केशिका, - इलेक्ट्रोस्मोटिक, - निस्पंदन, - संवहनी, आदि।

यदि 6 बजे की स्थिति में कोई निस्पंदन नहीं होता है, तो एक "स्थिर क्षेत्र" बनता है।

एक नियम के रूप में, यह न्यूनतम ढाल का क्षेत्र है, जहां से नमी की निकासी मुश्किल है। 6 बजे की स्थिति से निचले जेनरेटर के तहत ली गई मिट्टी में ग्लीइंग के विशिष्ट लक्षण होते हैं, जो ऑक्सीजन की पहुंच के बिना संक्षारक प्रक्रियाओं की कम गतिविधि को इंगित करता है।

इस प्रकार, कारण संबंध स्थापित करता है कि गैस पाइपलाइन के आसपास का संभावित क्षेत्र एक ध्रुवीकरण क्षमता बनाता है जो न केवल पाइपलाइन की लंबाई के साथ, बल्कि खंड और समय में भी परिवर्तनशील है।

पारंपरिक कार्बोनेट सिद्धांत के दृष्टिकोण से, यह माना जाता है कि पाइपलाइन की पूरी लंबाई के साथ ध्रुवीकरण क्षमता के परिमाण को सटीक रूप से नियंत्रित करके जंग प्रक्रिया को रोका जा सकता है, जो अपर्याप्त लगता है। पाइप के क्रॉस सेक्शन में भी क्षमता स्थिर होनी चाहिए। लेकिन व्यवहार में, ऐसे उपायों को लागू करना मुश्किल है।

1.5 गैस पाइपलाइन की संक्षारक स्थिति पर तापमान और तापमान में उतार-चढ़ाव का प्रभाव मुख्य गैस पाइपलाइन प्रणाली के संचालन के दौरान तापमान की स्थिति में काफी बदलाव होता है। ऑपरेशन की वार्षिक अवधि के दौरान, बश्कोर्तोस्तान गैस पाइपलाइन मार्ग के क्षेत्र में एक अविभाजित थर्मल अवस्था में एच = 1.72 मीटर पाइप लाइन अक्ष (डीएन 1400) की गहराई पर मिट्टी का तापमान + 0.6 के भीतर भिन्न होता है। + 14.4 डिग्री सेल्सियस वर्ष के दौरान, हवा का तापमान विशेष रूप से दृढ़ता से बदलता है:

- औसत मासिक -14.6… = +19.3 oC से;

- पूर्ण अधिकतम +38 оС;

- पूर्ण न्यूनतम 44 डिग्री सेल्सियस है।

हवा के तापमान के साथ लगभग समकालिक रूप से, एयर कूलर (एवीओ) से गुजरने के बाद गैस का तापमान भी बदल जाता है। दीर्घकालिक टिप्पणियों के अनुसार, तकनीकी कारणों से उपकरण के बाद गैस के तापमान में परिवर्तन और प्रेषण सेवा द्वारा दर्ज किया गया + 23 ... + 39 डिग्री सेल्सियस के भीतर उतार-चढ़ाव होता है।

न केवल गैस पाइपलाइन और जमीन के बीच गर्मी विनिमय की प्रकृति को निर्धारित करता है। तापमान में उतार-चढ़ाव मिट्टी में नमी के पुनर्वितरण का कारण बनता है और पाइप स्टील्स की जंग प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है।

यह मानने का हर कारण है कि जंग प्रक्रियाओं की गतिविधि सीधे तापमान पर निर्भर नहीं करती है, क्योंकि इसके उतार-चढ़ाव पर, क्योंकि थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं की असमानता जंग प्रक्रियाओं को सक्रिय करने वाले कारणों में से एक है।

उच्च दबाव या कंपन प्रभाव के प्रभाव में एक पाइपलाइन के भंगुर विनाश के विपरीत, जो तेजी से होता है, संक्षारक विनाशकारी प्रक्रियाएं जड़त्वीय होती हैं। वे न केवल विद्युत रासायनिक या अन्य प्रतिक्रियाओं से जुड़े होते हैं, बल्कि गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण और जमीन इलेक्ट्रोलाइट्स की गति से भी निर्धारित होते हैं। इसलिए, सक्रिय माध्यम के तापमान में परिवर्तन, कई दिनों (या घंटों) के लिए समय में विस्तारित, एक संक्षारक सूक्ष्म या मैक्रोलेमेंट के लिए एक आवेग के रूप में माना जा सकता है।

एससीसी के कारण गैस पाइपलाइनों का विनाश, एक नियम के रूप में, संभावित खतरनाक पाइपलाइन आंदोलनों के साथ, कंप्रेसर स्टेशन के पीछे, गैस पाइपलाइन मार्ग के प्रारंभिक खंडों में होता है, अर्थात। जहां गैस का तापमान और उसके उतार-चढ़ाव अधिकतम होते हैं। कंपनी की गैस पाइपलाइनों की शर्तों के लिए उरेंगॉय - पेट्रोव्स्क और उरेंगॉय - नोवोप्सकोव खंड पर पोलीना - मोस्कोवो, ये मुख्य रूप से, अस्थायी जलकुंडों के साथ खड्डों और गलियों पर क्रॉसिंग हैं। महत्वपूर्ण तापमान अंतर के प्रभाव में, खासकर जब पाइपलाइन अक्ष की स्थिति डिजाइन के अनुरूप नहीं होती है और जमीन पर पाइप का अपर्याप्त आसंजन होता है, तो पाइपलाइन की गति होती है।

पाइपलाइनों के बार-बार होने से इंसुलेटिंग कोटिंग की अखंडता का उल्लंघन होता है और पाइप की धातु तक भूजल तक खुली पहुंच होती है। तो, परिवर्तनीय तापमान जोखिम के परिणामस्वरूप, संक्षारण प्रक्रियाओं के विकास के लिए स्थितियां बनाई जाती हैं।

इस प्रकार, पिछले अध्ययनों के आधार पर, यह तर्क दिया जा सकता है कि पाइप की दीवार के तापमान में बदलाव से नमी और उसके आसपास की मिट्टी के विद्युत प्रतिरोध में बदलाव होता है। हालांकि, वैज्ञानिक और तकनीकी साहित्य में इन प्रक्रियाओं के मात्रात्मक मापदंडों पर कोई डेटा नहीं है।

1.6 इनलाइन शेल का उपयोग करके गैस पाइपलाइनों का निदान।

गैस पाइपलाइनों पर नैदानिक ​​​​कार्य की प्रणाली में, इन-लाइन डायग्नोस्टिक्स को मुख्य भूमिका सौंपी जाती है, जो नैदानिक ​​​​परीक्षा का सबसे प्रभावी और सूचनात्मक तरीका है। Gazprom transgaz Ufa LLC में, वर्तमान में, NPO Spetsneftegaz गैस पाइपलाइनों के रैखिक भाग की तकनीकी स्थिति का निदान करता है, जिसमें 500 - 1400 मिमी के नाममात्र व्यास के साथ गैस पाइपलाइनों की जांच के लिए अपने शस्त्रागार उपकरण हैं - DMTP कॉम्प्लेक्स ( 5 गोले), जिसमें शामिल हैं:

- सफाई उपकरण (सीओ);

- चुंबकीय सफाई (एमओपी);

- इलेक्ट्रॉनिक प्रोफाइलर (पीआरटी);

अनुप्रस्थ (DMTP) चुंबकत्व।

वीटीडी का उपयोग सबसे खतरनाक श्रेणी के दोषों की पहचान करना संभव बनाता है - तनाव-जंग दरारें (एससीसी), दीवार की मोटाई के 20% और अधिक की गहराई के साथ। बड़े-व्यास वाले गैस पाइपलाइनों के लिए उच्च दबाव वाले ईंधन की नैदानिक ​​जांच का विशेष महत्व है, जहां एससीसी दोषों की घटना और विकास की संभावना अधिक होती है।

सभी ज्ञात दोषों में, सबसे बड़ी संख्या धातु हानि दोषों पर पड़ती है, जैसे सामान्य जंग, गुहा, अल्सर, अनुदैर्ध्य नाली, अनुदैर्ध्य दरार, अनुदैर्ध्य दरार क्षेत्र, अनुप्रस्थ नाली, अनुप्रस्थ दरार, यांत्रिक क्षति, आदि।

95% संभावना के साथ दोष डिटेक्टर, त्रि-आयामी निर्देशांक (लंबाई x चौड़ाई x गहराई) में पाइप दीवार मोटाई "टी" के सापेक्ष निर्धारित किया जाता है और निम्नलिखित पैरामीटर होते हैं:

- खड़ा जंग 0.5t x 0.5t x 0.2t;

- अनुदैर्ध्य दरारें 3t x 0.1t x 0.2t;

- अनुप्रस्थ दरारें 0t x 3t x 0.2t;

- अनुदैर्ध्य खांचे 3t x 1t x 0.1t;

- अनुप्रस्थ खांचे 1t x 3t x 0.1t।

पहचाने गए दोषों के खतरे का आकलन डब्ल्यूएफडी 39 के अनुसार किया जा सकता है, जंग दोषों के साथ गैस पाइपलाइनों की स्थिति के मात्रात्मक मूल्यांकन के लिए पद्धतिगत सिफारिशों, खतरे की डिग्री के अनुसार उनकी रैंकिंग और अवशिष्ट संसाधन, ओजेएससी गज़प्रोम, के निर्धारण के अनुसार।

संक्षारक प्रकार के दोषों के लिए, निम्नलिखित जोखिम मूल्यांकन पैरामीटर निर्धारित किए जाते हैं:

- गैस पाइपलाइन में सुरक्षित दबाव का स्तर;

- दोषों के साथ पाइपलाइन के सुरक्षित संचालन का संसाधन।

संभावनाएं। वीटीडी प्रोजेक्टाइल का मार्ग किसी को पाइप की दीवार के दोषों के मात्रात्मक मापदंडों को मज़बूती से निर्धारित करने की अनुमति देता है, बार-बार पास - उनके विकास की गतिशीलता, जो जंग दोषों के विकास की भविष्यवाणी करना संभव बनाता है।

1.7 जंग प्रक्रियाओं की भविष्यवाणी के लिए मॉडल।

इस प्रक्रिया को मॉडल करने का प्रयास किया गया है। प्रक्रिया के रैखिक मॉडल के अनुसार एम। फैराडे से संबंधित है और इसका रूप है:

कहा पे: ए-कॉन्स्ट (स्थिर मूल्य);

शोधकर्ताओं के एक बड़े समूह ने एक शक्ति-कानून मॉडल सामने रखा है:

जहां: ए = 13, ए = 0.25; 0.5; 1,0 .. तालिका 1.6 धातुओं के विद्युत रासायनिक क्षरण के कैनेटीक्स के पहले के अध्ययनों के परिणामों को सारांशित करती है - कार्यों के सामान्य रूप द्वारा गणितीय मॉडल का वर्गीकरण। कुल मिलाकर 26 मॉडल हैं, जिनमें शामिल हैं: रैखिक; शक्ति नियम; घातीय; लघुगणक;

अतिपरवलिक; प्राकृतिक लघुगणक; रैंक; अभिन्न; साइनसोइडल;

संयुक्त, आदि

निम्नलिखित को तुलनात्मक मानदंड के रूप में माना जाता था: धातु द्रव्यमान का नुकसान, नमूना दीवार का पतला होना, गुहा की गहराई, संक्षारण क्षेत्र, संक्षारण प्रक्रिया का त्वरण (मंदी), आदि।

जंग प्रक्रियाएं कई कारकों से प्रभावित होती हैं, जिसके आधार पर प्रक्रियाएं निम्न हो सकती हैं:

- एक स्थिर दर पर विकास;

- गति बढ़ाना या धीमा करना;

- उनके विकास में रुकें।

आइए जंग दोषों की गहराई के निर्देशांक में प्रस्तुत गतिज वक्र पर विचार करें - समय (चित्र 1.8)।

वक्र 0-1 का खंड हमें यह स्थापित करने की अनुमति देता है कि t1 की अवधि के लिए आक्रामक वातावरण (इलेक्ट्रोलाइट) में इस धातु का विनाश व्यावहारिक रूप से नहीं देखा गया है।

वक्र खंड 1-2 दर्शाता है कि धातु का गहन विनाश अंतराल t = t2 - t1 में शुरू होता है। दूसरे शब्दों में, धातु के क्षरण की सबसे तीव्र क्षणिक प्रक्रिया होती है, जो धातु के अधिकतम संभव (इस विशेष मामले के लिए) नुकसान के साथ-साथ इलेक्ट्रोलिसिस की अधिकतम दरों और त्वरण की विशेषता होती है।

बिंदु 2, जिसमें विशेष गुण हैं, अनिवार्य रूप से गतिज जंग वक्र का विभक्ति बिंदु है। बिंदु 2 पर, संक्षारण दर स्थिर हो जाती है, संक्षारण दर का व्युत्पन्न शून्य v2 = dk2 / dt = 0 के बराबर हो जाता है, क्योंकि सैद्धांतिक रूप से, इस बिंदु पर जंग गुहा की गहराई स्थिर k2 = स्थिरांक है। वक्र 2-3 का खंड हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देता है कि समय के दौरान t = t3 - t2, क्षणिक जंग प्रक्रिया फीकी पड़ने लगती है। अंतराल 3-4 में, क्षय प्रक्रिया जारी रहती है, वक्र 4 के पीछे, इसके विकास में क्षरण रुक जाता है जब तक कि एक नया आवेग इस तंत्र को शुरू नहीं करता है।

किए गए विश्लेषण से पता चलता है कि विद्युत रासायनिक जंग प्रक्रिया के प्राकृतिक पाठ्यक्रम के दौरान, धातु निष्क्रिय हो जाती है, जो धातु के संक्षारण विनाश को व्यावहारिक रूप से रोक देती है।

मुख्य गैस पाइपलाइन के वर्गों में जो एक स्पंदित तापमान प्रभाव (जब गैस का तापमान बदलता है) के परिणामस्वरूप जंग के विनाश के अधीन होते हैं, जंग प्रक्रियाओं के निष्क्रिय होने और सक्रियण की प्रक्रियाएं वैकल्पिक होती हैं।

यही कारण है कि गैस पाइपलाइनों पर जंग की दर का अनुमान लगाने के लिए किसी भी मॉडल का उपयोग नहीं किया जा सकता है।

जानकारी की कमी के मामले में, जो आमतौर पर जंग प्रक्रियाओं के विकास की भविष्यवाणी करने की कोशिश करते समय मुख्य समस्या का गठन करती है, तालिका 1.6 - कार्यों के सामान्य रूप के अनुसार धातुओं के विद्युत रासायनिक जंग के कैनेटीक्स के गणितीय मॉडल का वर्गीकरण। धातु द्रव्यमान या गुहा की गहराई, जंग प्रक्रिया की गति और त्वरण)।

आई. डेनिसन, ई. मार्टिन, जी.

थॉर्न्स, ई। वेलनर, डब्ल्यू। जॉनसन, आई। उपम, ई। मोहर, ए। बिकारिस एफ। चैंपियन, पी। अजीज, जे।

एल. हां. सिकरमैन y = y0 y0, A1 = t1 / (t1-t2) यू.वी. डेमिन 12 जीकेश्रीबर, एलएस सहकियान, y = a0 + a1x1 + a2x2 + ... + a7x7 a1, a2, ... ..a7 x1, x2, ... x7 y = f (x1, 14 L.Ya. Tsikerman, Ya.P. Shturman, A.V. Turkovskaya, Yu.M. Zhuk I.V., Gorman I.V. Gorman.G.B. क्लार्क, L.A. Shuvakhina, V.V.

आगाफोनोव, एन.पी. ज़ुरावलेव चित्र 1.8 - प्रक्रिया के भौतिक अभ्यावेदन (चित्र 1.9) और अधिकतम और औसत दोषों के संचालन का उपयोग करके जंग गतिविधि के गतिज वक्र का ग्राफ। लेकिन यह जंग दोषों की मात्रात्मक वृद्धि की गतिशीलता की भविष्यवाणी करने की अनुमति देने की संभावना नहीं है।

प्रस्तुत मॉडल विशिष्ट स्थितियों के ढांचे में जंग प्रक्रियाओं का वर्णन करते हैं, कुछ शर्तों के अधीन, रासायनिक वातावरण, तापमान, विभिन्न ग्रेड के स्टील्स, दबाव, आदि। इंसुलेटिंग कोटिंग के साथ समान प्रणालियों (ट्रंक पाइपलाइन) की जंग प्रक्रियाओं का वर्णन करने वाले मॉडल विशेष रुचि के हैं, जो गैस पाइपलाइनों के समान परिस्थितियों में काम करते हैं, और इन-लाइन डायग्नोस्टिक्स के आधार पर भी परिणाम रिकॉर्ड करते हैं। उदाहरण के लिए, मुख्य तेल पाइपलाइनों पर कारक विश्लेषण करने की विधि में, व्यास और इन्सुलेशन कोटिंग के प्रकार की परवाह किए बिना, लेखक एक मॉडल का प्रस्ताव करते हैं:

जहां एल जंग प्रक्रिया का क्षीणन गुणांक है;

- संक्षारण क्षति की गहराई, मिमी;

उपरोक्त सूत्र 1.6 से, यह देखा जा सकता है कि लेखकों ने इस दावे को स्वीकार कर लिया है कि पाइपलाइन के संचालन की शुरुआत में, जंग में सबसे गहन वृद्धि होती है, और फिर निष्क्रियता के कारण इसका क्षयकारी चरित्र होता है। कार्य में सूत्र (1.6) की व्युत्पत्ति और पुष्टि दी गई है।

पाइपलाइन का संचालन विवादास्पद है, क्योंकि नई इंसुलेटिंग कोटिंग समय के साथ-साथ इंसुलेशन की उम्र के मुकाबले बेहतर सुरक्षा प्रदान करती है और इसके सुरक्षात्मक गुणों को खो देती है।

अध्ययनों की प्रचुरता के बावजूद, जंग प्रक्रियाओं की भविष्यवाणी के लिए प्रस्तावित कोई भी मॉडल जंग की दर पर तापमान के प्रभाव को पूरी तरह से ध्यान में रखने की अनुमति नहीं देता है। ऑपरेशन के दौरान इसके आवेग परिवर्तन को ध्यान में न रखें।

यह कथन हमें शोध के उद्देश्य को तैयार करने की अनुमति देता है:

प्रयोगात्मक रूप से साबित करने के लिए कि गैस पाइपलाइन की अस्थिर तापमान व्यवस्था गैस पाइपलाइन की बाहरी सतह पर जंग प्रक्रियाओं की सक्रियता का प्राथमिक कारण है।

1. गैस पाइपलाइन की जंग की स्थिति पर गैस के तापमान के प्रभाव को प्रकट करने के लिए साहित्यिक स्रोतों का विश्लेषण किया गया था:

1.1. पाइपलाइन परिवहन में जंग प्रक्रियाओं की विशेषताओं पर विचार किया जाता है;

1.2. इन्सुलेट कोटिंग द्वारा सुरक्षात्मक गुणों के नुकसान के मामले में मिट्टी की संक्षारकता की भूमिका निर्धारित की गई है।

1.3. पाइपलाइनों की खराबी का आकलन करने के लिए इन-लाइन दोष का पता लगाने की तकनीकी व्यवहार्यता का अध्ययन किया गया था।

1.4. जंग प्रक्रियाओं की भविष्यवाणी के लिए अन्य शोधकर्ताओं के मॉडल पर विचार किया जाता है।

2. पाइपलाइन की बाहरी सतह पर मैक्रो-संक्षारक तत्वों के बनने के कारणों की जांच की गई है।

3. यह सिद्ध हो चुका है कि जब नमी संक्षारक मिट्टी की परत में चलती है, तो पाइप लाइन से सटी मिट्टी के विद्युत प्रतिरोध में परिवर्तन होता है।

2. नमी के आवेग प्रभाव का आकलन और

मिट्टी की संक्षारक गतिविधि पर तापमान,

आसपास गैस पाइपलाइन

इस घटना का अध्ययन करते हुए, इस्मागिलोव आई.जी. साबित कर दिया कि एक बड़े व्यास की मुख्य गैस पाइपलाइन गर्मी का एक शक्तिशाली स्रोत है, जो मिट्टी पर एक स्पंदित तापमान प्रभाव डालती है और एक संक्षारक मिट्टी की परत में नमी के दोलन का कारण बनती है।

हालांकि, उनका सुझाव है कि स्पंदित तापमान प्रभाव पाइपलाइन से सटे मिट्टी की परत की संक्षारकता को बढ़ाता है, प्रयोगात्मक पुष्टि की आवश्यकता है।

इसलिए, अध्ययन का उद्देश्य स्पंदित तापमान जोखिम के तहत मिट्टी की संक्षारकता का अध्ययन और आकलन करने के लिए एक प्रयोग स्थापित करना है।

जंग प्रक्रियाओं के अध्ययन की समस्याओं को आमतौर पर प्रयोगात्मक रूप से हल किया जाता है। जंग के प्रभाव का आकलन करने के लिए कई तरीके हैं, जिनमें त्वरित जंग परीक्षण शामिल हैं।

इस प्रकार, आसपास की मिट्टी के साथ गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की स्थितियों का अनुकरण करना आवश्यक है, जो एक खड्ड को पार करने वाली गैस पाइपलाइन के एक खंड के लिए विशिष्ट है, जिसके नीचे एक धारा बहती है, और यह निर्धारित करने के लिए कि किस हद तक संक्षारकता है तापमान और आर्द्रता के आवेग के संपर्क में आने पर मिट्टी बदल जाती है।

प्रयोगशाला स्थितियों में प्रत्येक कारक (नाड़ी तापमान और आर्द्रता) के प्रभाव की सबसे सटीक जांच संभव है, जहां जंग प्रक्रिया के पैरामीटर तय किए जाते हैं और अत्यधिक सटीक रूप से विनियमित होते हैं।

अर्ध-स्थिर ताप विनिमय के साथ एक गैस पाइपलाइन का स्पंदित तापमान शासन बश्कोर्तोस्तान और इसी तरह के क्षेत्रों से गुजरने वाली गैस पाइपलाइनों के लिए तैयार किया गया था। समानता के सिद्धांत के अनुसार, यदि गर्मी हस्तांतरण प्रक्रिया को दर्शाने वाली समानता संख्या समान है, तो ज्यामितीय समानता के पालन के साथ, गर्मी हस्तांतरण प्रक्रियाओं को समान माना जा सकता है।

प्रयोग में उपयोग की जाने वाली मिट्टी को पोलियाना-मोस्कोवो खंड के उरेंगॉय-पेत्रोव्स्क गैस पाइपलाइन मार्ग से गैस पाइपलाइन की परिधि के साथ 3 बजे, 12 बजे और बजे की स्थिति से लिया गया था। प्रयोगशाला अध्ययनों में प्रयुक्त मिट्टी के थर्मोफिजिकल गुण खेत के समान ही होते हैं, क्योंकि

मिट्टी के नमूने ऑपरेटिंग गैस पाइपलाइन के संक्षारक खंड से लिए गए थे। समान मिट्टी के लिए, प्रकृति और मॉडल के लिए लाइकोव संख्या लू और कोवनेर केवी की समानता स्वचालित रूप से पूरी हो गई थी:

तापमान सिर की समानता, मिट्टी की पहचान और उनकी नमी सामग्री के समान स्तर के अधीन, कोसोविच को और पोस्टनोव संख्या पीएन की समानता पूरी हुई।

इस प्रकार, गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की स्थितियों के मॉडलिंग की समस्या, इस मामले में, प्रकृति और मॉडल के लिए फूरियर संख्या Fo और Kirpichev Ki की समानता सुनिश्चित करने के लिए स्थापना मापदंडों के ऐसे चयन के लिए कम हो गई थी।

1.42 मीटर के व्यास के साथ एक पाइपलाइन का संचालन, समान तापीय प्रसार गुणांक a = a "के साथ, (2.5) के आधार पर हम मॉडल के लिए प्राप्त करते हैं:

(2.7) तो, 20 मिमी के एक टेस्ट ट्यूब व्यास के साथ, स्थापना की वार्षिक अवधि 1.7 घंटे में "पास" होनी चाहिए।

गर्मी हस्तांतरण की स्थिति को किरपिचेव मानदंड द्वारा तैयार किया गया था, लगभग, (2.9) के अनुसार गर्मी प्रवाह को ध्यान में रखते हुए, पाइप अक्ष पर गैस पाइपलाइन की गहराई पर H0 = 1.7 मीटर और H0 / Rtr = 2, (की सापेक्ष गहराई) पोलीना - मॉस्कोवो खंड में गैस पाइपलाइन), समानता (2.6) के आधार पर, हम मॉडल के लिए प्राप्त करते हैं:

"स्ट्रीम" को मॉडल करने के लिए प्रकृति और मॉडल के लिए रेनॉल्ड्स संख्याओं की समानता बनाए रखना आवश्यक है:

चूंकि तरल समान है, पानी, तो (2.12) के आधार पर और ज्यामितीय समानता को ध्यान में रखते हुए, हम समानता प्राप्त करते हैं:

(2.13) को ध्यान में रखते हुए संबंधित गणना से पता चलता है कि किसी दिए गए इंस्टॉलेशन पर एक धारा का अनुकरण करने वाले पानी की आपूर्ति ड्रिप होनी चाहिए।

चूंकि प्रयोग के दौरान पाइप की दीवार के तापमान को 30 ... 40 डिग्री सेल्सियस के वास्तविक परिवर्तन की सीमा के भीतर बदलना आवश्यक है, और पल्स मोड को बनाए रखते हुए इसे विनियमित करने के लिए बाहरी तापमान टीटीआर स्टील ट्यूब की सतह - नमूना कला। 3.

स्पंदित तापमान जोखिम के तहत मिट्टी की सापेक्ष संक्षारण को निर्धारित करने के लिए, स्थिर तापमान जोखिम की तुलना में, एक त्वरित परीक्षण विधि का चयन किया गया था, जिसके आधार पर मिट्टी के संक्षारण स्टील के नमूनों के वजन घटाने से निर्धारित होता है।

2.2. प्रयोगात्मक सेटअप का संक्षिप्त विवरण प्रयोगात्मक सेटअप, जिसका आरेख चित्र 2.1 में दिखाया गया है, में एक टिन बॉक्स 1 होता है, आयाम 90x80x128 मिमी। एक विशेष रूप से तैयार मिट्टी 11 को ऊंचाई एच तक बॉक्स में डाला जाता है, इस शर्त से गणना की जाती है कि मिट्टी की मात्रा बराबर होनी चाहिए:

एक स्टील ट्यूब को जमीन में रखा गया है, जिसे पहले 0.001 ग्राम की सटीकता के साथ एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर तौला गया था। स्टील ट्यूब के पैरामीटर:

ट्यूबों का व्यास, लंबाई, वजन और सतह क्षेत्र तालिका 2.1 में दिया गया है।

चित्र 2.1 - मिट्टी की संक्षारक गतिविधि पर स्पंदित तापमान प्रभाव का अध्ययन करने के लिए एक प्रयोगात्मक सेटअप का आरेख तालिका 2.1 - स्टील ट्यूब के पैरामीटर - नमूने, कला। 3.

नहीं, व्यास, लंबाई, सतह, वजन, नोट रबर स्टॉपर्स के साथ टिन बॉक्स से ट्यूब को अलग किया गया था।

मुख्य गैस पाइपलाइन के संपर्क में प्रारंभिक अवस्था में मिट्टी के नमूने निम्नानुसार तैयार किए गए थे।

प्रत्येक नमूने को ओवन में सुखाया गया था। चूंकि मिट्टी के नमूनों में कार्बनिक यौगिक होते हैं और संभवतः सल्फेट को कम करने वाले बैक्टीरिया होते हैं, इसलिए सुखाने का तापमान 70 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होता है। सूखी मिट्टी को कुचल दिया गया और 1 मिमी छेद वाली छलनी से छान लिया गया। इस तरह से तैयार किए गए मिट्टी के नमूने को एक स्थापित ट्यूब के साथ एक बॉक्स में डाला गया और डब्ल्यू = 20 ... 25% की नमी की मात्रा में सिक्त किया गया, जो उन क्षेत्रों में प्राकृतिक मिट्टी की नमी से मेल खाती है जहां गैस पाइपलाइन मार्ग गुजरता है। प्रयोगों में प्राकृतिक तापमान नल के पानी का इस्तेमाल किया गया था।

नकारात्मक ध्रुव को मामले से जोड़कर, और धातु के नमूने के लिए 6 वी डीसी स्रोत के सकारात्मक ध्रुव को जोड़कर जंग प्रक्रिया का त्वरण प्राप्त किया गया था।

स्पंदित तापमान शासन नमूना ट्यूब के अंदर स्थापित थर्मोइलेक्ट्रिक हीटर (टीईएन) को समय-समय पर चालू और बंद करके बनाया गया था। चक्र की अवधि अनुभवजन्य रूप से स्थापित की गई थी। उदाहरण के लिए, पहले प्रयोग की स्थितियों के लिए, तापमान शासन के नियंत्रण के दौरान, चक्र की अवधि t = 22 मिनट (हीटिंग समय n = 7 मिनट; शीतलन समय o = 15 मिनट) के बराबर निर्धारित की गई थी। नमूना सतह को परेशान किए बिना, ट्यूब के ऊपरी जेनरेट्रिक्स के ऊपर स्थापित एचके - थर्मोकपल का उपयोग करके तापमान नियंत्रण किया गया था।

प्रयोग के दौरान, ट्यूब अक्ष के स्तर पर जमीन में एक फ़नल के माध्यम से बूंदों में पानी की आपूर्ति की गई थी। एक बैराज प्रभाव बनाया गया था, जो अनुप्रस्थ गटर के लिए विशिष्ट है। बॉक्स की साइड की दीवार पर छिद्रित छिद्रों के माध्यम से पानी निकाला गया (समान स्तर पर 5 सममित छेद)।

प्रयोग शुरू होने के 24 घंटे बाद करंट को बंद करने के बाद, नमूने की फोटो खींची गई, सूखे कपड़े और रबर इरेज़र से जंग उत्पादों को अच्छी तरह से साफ किया गया। फिर इसे आसुत जल से धोया गया, सुखाया गया और 0.001 ग्राम की सटीकता के साथ एक विश्लेषणात्मक संतुलन पर तौला गया।

स्पंदित तापमान जोखिम के तहत मिट्टी की गतिविधि जंग परीक्षणों के लिए एक आवश्यक शर्त प्रक्रिया के नियंत्रण चरण का त्वरण है। तटस्थ इलेक्ट्रोलाइट्स में, जंग प्रक्रिया ऑक्सीजन विध्रुवण की दर से सीमित होती है; इसलिए, जंग प्रक्रिया को तेज करने के लिए, कैथोडिक प्रक्रिया की दर में वृद्धि करना आवश्यक है।

नमूनों का परीक्षण इस तरह से किया जाना चाहिए कि आर्द्रता में आवधिक परिवर्तन के साथ, धातु इलेक्ट्रोलाइट की पतली परतों के लिए सबसे लंबे समय तक संभव जोखिम के संपर्क में आ जाए।

जब मिट्टी सूखने के कारण पूरी तरह से निर्जलित नहीं होती है, और नमी एक फिल्मी अवस्था में रहती है, तो मोड का चयन करना महत्वपूर्ण है।

परिवेश के तापमान पर tgr = 20 ° C और एक ट्यूब की दीवार का तापमान ttr = 30 ... 40 ° C, स्थापना पर एक तापमान सिर बनाया जाता है। 18 ° C का स्तर।

सर्दियों में, तापमान सिर टी 30 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है। हालांकि, स्थापना के समय शीतकालीन मोड का अनुकरण नहीं किया जाता है, क्योंकि सर्दियों की अवधि में गर्मी विनिमय और मिट्टी के क्षरण की स्थिति गुणात्मक रूप से भिन्न होती है: "धाराएं"

फ्रीज, और पाइपलाइन के ऊपर, बर्फ आंशिक रूप से पिघलती है, मिट्टी को नम करती है, "थर्मस" प्रभाव प्रकट होता है। फिर भी, पर्याप्त मिट्टी की नमी के कारण, यह मानने का हर कारण है कि एससीसी सहित जंग प्रक्रियाएं भी सर्दियों की अवधि के दौरान सक्रिय होती हैं।

30 डिग्री सेल्सियस के क्रम का तापमान गर्मी की अवधि के लिए थ्रेशोल्ड तापमान स्तर है, जिसके नीचे नमी पाइप से दूर नहीं जाती है और, जैसा कि अध्ययन से पता चला है कि गैस पाइपलाइन के अंक नंबर 1 और नंबर 2 को मापने पर दिखाया गया है। पॉलियाना कंप्रेसर स्टेशन का खिंचाव - मॉस्कोवो कंप्रेसर स्टेशन, यह एक गैर-संतुलन अवस्था में पाइप से एक निश्चित छोटी दूरी पर जमा होता है (छोटा 1.42 मीटर के व्यास के साथ पाइपलाइन की दीवार से लगभग 0.2..0.3 मीटर की दूरी है) ) इसलिए, तापमान में थोड़ी सी भी कमी नमी की वापसी की ओर ले जाती है।

जब पाइप के संपर्क में मिट्टी बहुत पतली परतों में निर्जलित हो जाती है, तो कैथोडिक प्रतिक्रिया की सुविधा के साथ, एनोडिक प्रतिक्रिया को बाधित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप, जंग की प्रक्रिया धीमी हो जाती है।

इसी तरह की प्रक्रियाएं गैस पाइपलाइन के ऊपरी जेनरेट्रिक्स पर होती हैं, जहां तनाव जंग क्रैकिंग व्यावहारिक रूप से नहीं देखी जाती है।

तालिका 2.2 स्टील ट्यूब-नमूने संख्या 1-4 पर किए गए संक्षारण अध्ययन के परिणाम दिखाती है। इस तालिका में दर्शाए गए क्रम में प्रयोग क्रमिक रूप से किए गए थे।

मिट्टी के नमूनों का पुन: उपयोग नहीं किया गया। परिवेश का तापमान 18 ... 20 ° से आगे नहीं गया। अवलोकन लॉग में तापमान शासन का पंजीकरण किया गया था। ये आंकड़े परिशिष्ट 1 में प्रस्तुत किए गए हैं।

नमूना संख्या 1 एक स्पंदित तापमान क्रिया के संपर्क में था।

वास्तविक मोड स्टील के नमूने के तापमान द्वारा निर्धारित किया गया था, जो इसके भीतर भिन्न था: tнi ... toi, (परिशिष्ट 1)। ताप तापमान tn वह तापमान है जिस पर ताप n के दौरान नमूना दीवार का तापमान बढ़ जाता है। ठंडा करने का तापमान वह तापमान है जिस पर नमूने के तापमान में लगभग गिरावट आई है। i-वें चक्र का समय i = ni + oi; प्रयोग n = 66 के दौरान चक्रों की संख्या।

तालिका 2.2 मिट्टी की संक्षारकता निर्धारित करने के लिए प्रयोग संख्या 1-4 की शर्तें और परिणाम औसत तापमान सूत्रों द्वारा निर्धारित किए गए थे:

प्रयोग के दौरान, 24 घंटे तक चलने वाला। 30 मिनट, मापदंडों के औसत मूल्यों को बनाए रखा गया था:

परीक्षण के दौरान, 24 घंटे 30 मिनट, 24.5/1.7 14 वर्षों के लिए प्राकृतिक परिस्थितियों में हुई एक प्रक्रिया का अनुकरण किया गया। वर्ष के दौरान, औसतन 1.760 / 22.3 = 4, तापमान शासन 30 से 40 ° C तक बदल गया।

संक्षारण क्षति की प्रकृति तस्वीरों में दिखाई गई है (चित्र 2.2)।

नमूने की पूरी सतह पर सामान्य क्षरण की अभिव्यक्ति नोट की जाती है, लेकिन महत्वपूर्ण नहीं है। बहुत व्यापक, केंद्रित और गहरे फॉसी का प्रभुत्व चित्र 2.2 - स्पंदित पिटिंग जंग के दौरान नमूना संख्या 1 का संक्षारण विनाश। अल्सरेटिव घाव की अधिकतम गहराई फ़नल के माध्यम से लगातार टपकती पानी की आपूर्ति में नोट की जाती है, चित्र 2.1 में स्थापना आरेख देखें। ट्यूब अक्ष के स्तर पर नमूने के मध्य भाग में पानी की आपूर्ति की गई थी। जमीन से बहते हुए, "धारा" बाईं ओर भटक गई। पानी का अपवाह मुख्य रूप से बाईं ओर के दूसरे छेद (समान रूप से छिद्रित 5 छिद्रों की उपस्थिति में) के माध्यम से किया गया था। यह नमूने का यह हिस्सा था जिसने अधिकतम जंग क्षति को झेला।

बैराज प्रभाव और उच्च आर्द्रता के कारण, आने वाली तरफ कटाव गहरा और अधिक व्यापक है। नमूना एक "स्थिर" क्षेत्र भी दिखाता है, जहां कटाव व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है। इस प्रकार इसे समझाया जा सकता है।

चूंकि, प्रायोगिक स्थितियों के तहत, एक खड्ड के नीचे बहने वाली एक धारा का अनुकरण किया गया था, और पानी को बिना दबाव के आपूर्ति की गई थी, फिर चैनल से दूर, उच्च हाइड्रोलिक प्रतिरोध के कारण, नमूने की सतह पर मिट्टी के एक तंग आसंजन के साथ, तंग संपर्क के क्षेत्र में ट्यूब की सतह पर पानी नहीं धोता था और जंग प्रक्रियाओं की तीव्रता काफी कम थी। इसी तरह की घटनाएं गैस पाइपलाइन मार्ग के साथ औद्योगिक परिस्थितियों में देखी जाती हैं।

वाष्पीकरण और "धारा" से नमी की बढ़ती धाराओं के कारण

नमूने के ऊपरी बाएं हिस्से में जंग की प्रक्रिया तेज हो गई है।

इस घटना को बड़े पैमाने पर कारक द्वारा समझाया जा सकता है, जो ट्यूब के छोटे आकार, नमी में केशिका वृद्धि और बैराज प्रभाव के कारण होता है।

स्पंदित तापमान प्रभाव और ट्यूब की परिधि के साथ तापमान, आर्द्रता, ओमिक प्रतिरोध और अन्य मापदंडों की असमानता के साथ, बनाई गई स्थितियां सूक्ष्म और मैक्रो-संक्षारक तत्वों के गठन के लिए पूर्वसूचक हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पूरे प्रयोग के दौरान बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन जारी किया गया था। संबंधित माप नहीं किए गए थे, लेकिन एक निरंतर ध्वनि प्रभाव था, जिसे अच्छी तरह से सुना गया था।

नमूना संख्या 2 दूसरे नमूने की सामग्री समान है। मिट्टी एक ही है:

3 बजे की पोजीशन से सैंपल लिया गया। मिट्टी की नमी डब्ल्यू = 22%। प्रायोगिक स्थितियां तापमान शासन और "धारा" की अनुपस्थिति में भिन्न थीं। पूरे प्रयोग के दौरान जिसकी अवधि 24 घंटे थी। 30 मिनट।, तापमान स्थिर रखा गया था:

यहाँ संक्षारण क्षति बहुत कम है (चित्र 2.3)।

नमूना वजन घटाने (सापेक्ष इकाइयों में) 7 गुना कम है। सामान्य क्षरण प्रबल होता है। नमूना सतह समान रूप से प्रभावित होती है। नमूने के निचले हिस्से में एक छोटा फोकल घाव नोट किया गया है।

नमूने संख्या 1 और संख्या 2 के संक्षारण क्षति की प्रकृति में मूलभूत अंतर पर ध्यान दें।

चित्रा 2.3 - निरंतर तापमान पर नमूना संख्या 2 के जंग घाव टीटीआर = 33 डिग्री सेल्सियस प्रक्रिया पर एक स्पंदित तापमान प्रभाव और बहते पानी की उपस्थिति के तहत, स्टील की सतह का व्यापक स्पष्ट अल्सरेटिव जंग "धारा के साथ अधिकतम क्षति के साथ विकसित होता है" ".

एक स्थिर तापमान पर और एक नाली की अनुपस्थिति में, लेकिन एक ही प्रारंभिक नमी सामग्री पर, मिट्टी का सूखना और न्यूनतम अल्सरेटिव क्षति के साथ सामान्य जंग का विकास देखा जाता है। जंग प्रक्रियाओं और धातु के नुकसान की दर 7 गुना कम है।

नमूना संख्या 3 नमूने संख्या 3 और संख्या 4 की सामग्री समान है: कला। 3, लेकिन नमूने पाइप के एक अलग टुकड़े से बने होते हैं। मिट्टी की नमी प्राकृतिक सीमा W = 20 ... 25% के भीतर थी। प्रयोग 24 घंटे तक चला।

प्रयोग के दौरान तापमान tfr = 33.12 33 डिग्री सेल्सियस के बराबर बनाए रखा गया था।

सुबह छह बजे से मिट्टी का नमूना लिया गया। मिट्टी में एक महत्वपूर्ण अंतर था, जो एससीसी के संपर्क में आने वाले पाइपों के लिए विशिष्ट है। (ग्लीइंग मिट्टी के खनिज भाग या गहरे क्षितिज की चट्टानों की रासायनिक पुनर्प्राप्ति की प्रक्रिया है, पानी से सुपरसैचुरेटेड, जब लौह ऑक्साइड यौगिकों को लौह में परिवर्तित किया जाता है और पानी से दूर ले जाया जाता है, और लौह में समाप्त क्षितिज हरे रंग में चित्रित होते हैं , काले और भूरे रंग के स्वर।)।

पानी, एक छोटे से ड्रिप फीड (प्रति मिनट 6 बूंद) के साथ, व्यावहारिक रूप से नमूना पाइप के नीचे नहीं रिसता था, जिससे मिट्टी और धातु के बीच संपर्क के क्षेत्र में जलभराव होता था, कभी-कभी फ़नल में ऊपर उठता था और एक स्थिर सिर बनाता था। नमूने के दाईं ओर एक ऑफसेट के साथ पानी की आपूर्ति असममित रूप से की गई थी।

नमूना संख्या 3 (चित्र 2.4) के लिए, गर्मी हस्तांतरण की स्थिर स्थितियों के तहत, जब नमूने का तापमान ttr = 33 डिग्री सेल्सियस के स्तर पर स्थिर रखा जाता है, तो निम्नलिखित संकेत नोट किए जाते हैं:

1) सामान्य जंग विशेषता है, व्यावहारिक रूप से पूरी सतह पर;

2) सामान्य परीक्षा के दौरान जंग लगने के विशिष्ट लक्षण प्रकट नहीं हुए थे;

3) खरोंच के क्षेत्र में:

2 खरोंच 30 मिमी प्रत्येक 2 खरोंच 30 मिमी प्रत्येक 2 खरोंच 30 मिमी अल्सरेटिव घाव के कोई लक्षण नहीं पाए गए।

4) जंग की परत की मोटाई से निर्धारित अधिकतम जंग क्षति, वसंत के किनारे से, यानी नमूने के दाहिने तरफ से, और ट्यूब के निचले जेनरेटर के साथ, जहां आर्द्रता अधिकतम थी;

5) यह स्पष्ट रूप से देखा जाता है कि ट्यूब के पूरे निचले जेनरेटर के साथ 6 बजे की स्थिति में जंग की पपड़ी का रंग और भीगने के क्षेत्र में गहरा होता है, सबसे अधिक गहरे भूरे रंग की संभावना होती है;

6) जलभराव वाले क्षेत्र (दाईं ओर) में 3 खरोंचों की उपस्थिति और कम नम मिट्टी (बाईं ओर) में एक ही खरोंच के 3 खरोंचों की उपस्थिति किसी भी तरह से जंग प्रक्रिया के विकास की प्रकृति को प्रभावित नहीं करती है;

7) यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि नमूना ट्यूब को खराद पर संसाधित करने के बाद, क्लैंपिंग पॉइंट (हल्के काम सख्त के रूप में) से प्लास्टिक विरूपण के निशान इसके दाहिने तरफ दिखाई दे रहे थे, जो जंग क्षति की प्रकृति को प्रभावित नहीं करते थे .

नमूना संख्या 4 नमूना को उसी पाइप के टुकड़े से काटा गया था जैसा नमूना संख्या 3, कला। 3. मिट्टी, प्रयोग की शर्तें प्रयोग संख्या 3 जैसी ही हैं। एकमात्र अंतर: पल्स तापमान शासन, परिदृश्य के अनुसार: 30/40 डिग्री सेल्सियस। प्रयोग के दौरान, 24 घंटे तक चलने वाले, सूत्रों द्वारा निर्धारित मापदंडों के औसत मूल्यों (2.14 - 2.16) को बनाए रखा गया था:

एक "खड्ड में धारा" का प्रवाह एक फ़नल के माध्यम से पानी की ड्रिप आपूर्ति द्वारा, असममित रूप से, नमूने के दाईं ओर सिम्युलेटेड था। चक्रों की संख्या n = 63।

नमूने में नमूना संख्या 3 के समान खरोंच हैं:

2 खरोंच 30 मिमी प्रत्येक 2 खरोंच 30 मिमी प्रत्येक 2 खरोंच 30 मिमी संक्षारण क्षति की प्रकृति चित्र 2.5 में दिखाई गई है।

प्रयोग संख्या 3 और संख्या 4 के परिणामों की तुलना करना, जो समान परिस्थितियों में भी किए गए थे, लेकिन तापमान की स्थिति में अंतर के साथ, हम ध्यान दें कि एक मिट्टी में जिसमें ग्लीइंग के संकेत होते हैं, एक स्पंदित तापमान प्रभाव भी प्रक्रिया को तेज करता है . सापेक्ष द्रव्यमान हानि के अनुसार, अंतर 11 गुना है! (तालिका 2.2)।

चित्र 2.4 - एक स्थिर तापमान पर नमूना संख्या 3 की जंग क्षति की प्रकृति ttr = 33 डिग्री सेल्सियस चित्र 2.5 - 31/42 डिग्री सेल्सियस मोड में पल्स तापमान परिवर्तन के साथ नमूना संख्या 4 के विनाश की प्रकृति 1 और # 2.

प्रयोग संख्या 4 में, एक विशेष घटना का उल्लेख किया गया है जो स्पंदित तापमान प्रभाव के तहत मिट्टी में होने वाली भौतिक प्रक्रियाओं की व्याख्या करना संभव बनाता है।

जंग प्रक्रिया की सक्रियता का तथ्य इंगित करता है कि नमी का "झूलना", जो एक स्पंदित मोड में होता है, थर्मोमोटिव बलों के प्रभाव में, अंततः मिट्टी की संरचना में बदलाव की ओर जाता है, धक्कों का चौरसाई और आंदोलन केशिकाओं में धूल भरे अंश के कणों की, अर्थात

वास्तव में, बेहतर नलिकाएं बनती हैं जिसके माध्यम से ग्राउंड इलेक्ट्रोलाइट बिना रुके चलता है। प्रयोग के दौरान, जिस समय छिद्रित छिद्रों से पानी बहना शुरू हुआ, केशिकाओं के साथ H2 बुलबुले की गति और पानी के साथ उनके निष्कासन (नेत्रहीन) को भी नोट किया गया।

प्रयोग संख्या 3 (t = const) में, फ़नल के माध्यम से आपूर्ति किया गया पानी व्यावहारिक रूप से छिद्रित छिद्रों से नहीं रिसता था, जिससे कई बार फ़नल में जल स्तर में एक स्थिर शीर्ष के निर्माण के साथ वृद्धि होती है। छिद्रित छिद्रों से पानी का रिसाव नहीं होता है। मृदा इलेक्ट्रोलाइट तरल इलेक्ट्रोलाइट से आयन आंदोलन के लिए अपने उच्च प्रतिरोध से भिन्न होता है।

प्रयोग संख्या 4 (टी = 31/42 डिग्री सेल्सियस) में, मिट्टी का उपयोग एक घंटे के साथ, ग्लेज़िंग के साथ किया गया था। अंतर केवल स्पंदित तापमान शासन है। एक गैर-दबाव मोड में चलते हुए, पानी ने प्रयोग की शुरुआत से लगभग 8 घंटे में जमीन के प्रतिरोध को पार कर लिया। एक और घंटे के बाद, एक संतुलन स्थापित किया गया: पानी का प्रवाह बहिर्वाह के बराबर हो गया। रात में यूनिट को बंद कर दिया गया। सुबह यूनिट चालू करने के बाद 50 मिनट बाद नाले के छिद्रों से पानी टपकने लगा।

यह तथ्य बेहतर नलिकाओं के निर्माण के कारण केशिकाओं के हाइड्रोलिक प्रतिरोध में कमी का संकेत देता है। ऐसे वातावरण में, इलेक्ट्रोलाइट आयन अधिक मोबाइल होते हैं, जो निस्संदेह धातु के क्षरण में योगदान करते हैं, क्योंकि यह बहते पानी के साथ मिट्टी के इलेक्ट्रोलाइट का नवीनीकरण प्रदान करता है।

इस मामले में, प्रत्येक आवेग गठन के पहले और दूसरे चरण में परिवर्तन प्रदान करता है, जैसे कि मजबूत करना, जंग प्रक्रियाओं के असतत विकास को समायोजित करना।

स्वाभाविक रूप से, यह न केवल जंग प्रक्रियाओं के विकास को तेज करता है, बल्कि फोकल जंग, बिंदु और सतह को भी तेज करता है, क्योंकि उन्हें सामान्य विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं की विशेषता है।

इस प्रकार, किए गए प्रयोगों से पता चलता है कि, अन्य चीजें समान होने के कारण, स्पंदित तापमान जोखिम और परिवर्तनशील आर्द्रता मिट्टी की संक्षारकता को 6.9 गुना (प्रयोग संख्या 1 और संख्या 2) बढ़ा देती है, और भौतिक विशेषताओं में गिरावट के साथ। मिट्टी 11.2 गुना (प्रयोग संख्या 3 और 4)।

2.4. मिट्टी की संक्षारक गतिविधि पर तापमान में उतार-चढ़ाव की आवृत्ति और थर्मल मापदंडों के प्रभाव की जांच (प्रयोगों की दूसरी श्रृंखला) लगातार तापमान में उतार-चढ़ाव मुख्य गैस पाइपलाइनों के ऑपरेटिंग मोड की विशेषता है। एक महीने के भीतर, प्राकृतिक गैस शीतलन स्थलों पर केवल एवीओ प्रशंसकों की संख्या 30 ... 40 तक पहुंच जाती है।

वर्ष के दौरान, तकनीकी संचालन (कंप्रेसर की दुकान, GPU, आदि को बंद करना) और जलवायु कारकों (बारिश, बाढ़, हवा के तापमान में परिवर्तन, आदि) को ध्यान में रखते हुए, ये सैकड़ों उतार-चढ़ाव हैं, और पूरी सेवा के दौरान जीवन - हजारों और हजारों।

तापमान दालों की आवृत्ति और मिट्टी की संक्षारक गतिविधि पर औसत तापमान में वृद्धि के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, मिट्टी में स्टील के नमूनों पर प्रयोगों की एक दूसरी श्रृंखला (संख्या 5 - संख्या 8) की गई थी। इलेक्ट्रोलाइट. अवलोकन लॉग में तापमान शासन का पंजीकरण किया गया था। ये आंकड़े परिशिष्ट 2 में प्रस्तुत किए गए हैं।

प्रयोग उसी प्रायोगिक सेटअप पर किए गए थे।

क्षतिग्रस्त इन्सुलेशन और आवधिक नमी (चित्रा 2.1) के साथ मुख्य गैस पाइपलाइन के क्रॉस-सेक्शन में होने वाली लंबी अवधि की थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं का अनुकरण किया गया था।

स्पंदित तापमान (आर्द्रता) के संपर्क में आने से पता चला है कि जब नमूने के चारों ओर पानी बहता है, तो स्टील की सतह का व्यापक, स्पष्ट अल्सरेटिव जंग नमी के पारित होने के साथ अधिकतम क्षति के साथ विकसित होता है।

यह तथ्य माध्यम की संक्षारक गतिविधि में तेज वृद्धि के साथ संक्षारण प्रक्रियाओं पर तापमान और आर्द्रता के प्रभावों के योग या सुपरपोजिशन के प्रभाव को इंगित करता है।

एक स्थिर तापमान और बिना नाली के, एक ही प्रारंभिक मिट्टी की नमी के साथ, सतह पर अल्सरेटिव घाव न्यूनतम या अनुपस्थित होते हैं, और जंग के कारण धातु का नुकसान परिमाण का क्रम कम होता है।

प्रयोगों की पहली श्रृंखला के परिणामों ने यह मानने का आधार भी दिया कि तापमान दालों की संख्या में वृद्धि से प्रोटोटाइप के वजन घटाने में वृद्धि होती है। इस कथन का आधार यह तथ्य भी था कि एक बड़े-व्यास वाली गैस पाइपलाइन के चारों ओर एक संक्षारक मिट्टी की परत में ग्राउंड इलेक्ट्रोलाइट्स एक बहुत ही खास तरीके से व्यवहार करते हैं, अर्थात्:

1. वे एक झरझरा मिट्टी के वातावरण में काम करते हैं, जो मिट्टी के कंकाल रूपों में आयनों की गति को रोकता है।

2. थर्मोमोटिव बलों की कार्रवाई के तहत दोलन गति में हैं, क्योंकि तापमान प्रवणता लगातार बदल रही है। उसी समय, नमी झरझरा माध्यम में अपने इष्टतम पथ से "टूट जाती है", केशिका वाहिनी में अनियमितताओं और धक्कों को सुचारू करती है, जो समय के साथ केशिकाओं के हाइड्रोलिक प्रतिरोध को काफी कम कर देती है।

3. मिट्टी की नमी की गतिशीलता में वृद्धि और इसके दोलन आंदोलन जंग प्रक्रियाओं को सक्रिय करते हैं। गटर (खड्ड, बीम, आदि) की उपस्थिति में, सक्रिय मिट्टी की परत से परिधि तक जंग उत्पादों की सक्रिय निकासी होती है और इलेक्ट्रोलाइट का नवीनीकरण होता है।

इस मोड में, जंग दोष तेजी से विकसित होते हैं, विलीन हो जाते हैं, जिससे क्षति का एक विशाल क्षेत्र बनता है, जिससे गैस पाइपलाइन की दीवार की असर क्षमता कमजोर हो जाती है, इससे यह माना जा सकता है कि तापमान चक्रों की संख्या में वृद्धि हुई है। इस प्रक्रिया में योगदान देता है।

प्रयोगों की पहली श्रृंखला के नमूनों के समान नमूनों पर मिट्टी और दोमट मिट्टी के मिश्रण पर प्रयोग संख्या 5-नंबर 8 किए गए (तालिका 2.3)।

तालिका 2.3 - चक्रीय हीटिंग मोड के साथ प्रयोगों की दूसरी श्रृंखला के नमूनों के पैरामीटर उरेंगॉय - पेट्रोव्स्क ड्यू 1400 गैस पाइपलाइन पीके 3402 + 80 पर एससीसी दोषों की पहचान के दौरान प्रयोगों के लिए मिट्टी को गड्ढों से लिया गया था। सुबह छह बजे से लिए गए मिट्टी के सैंपल में भीगने के निशान मिले हैं। पीके 3402 + 80 पिट में गैस पाइपलाइन का खंड संक्षारक और तनाव-संक्षारक प्रभावों के संपर्क में था और मरम्मत कार्य के दौरान इसे बदल दिया गया था।

45/35 डिग्री सेल्सियस पर काम की गई योजना के अनुसार, तापमान शासन को पल्स पर सेट किया गया था। सभी नमूनों में एक ही तरीके से पानी की आपूर्ति की गई। नमूना सतह पर औसत तापमान और विशिष्ट ताप प्रवाह तालिका 2.4 में दिखाया गया है।

प्रयोगों की दूसरी श्रृंखला के नमूनों का परीक्षण एक ही प्रायोगिक सेटअप पर किया गया था, लेकिन पहले के विपरीत, समान परिस्थितियों में। वे। मिट्टी को वही लिया गया, फ़नल के माध्यम से वही पानी की आपूर्ति सुनिश्चित की गई, वही पानी और हवा का तापमान प्रदान किया गया।

इन प्रयोगों में, एक्सपोजर की तापमान सीमा उच्च स्तर पर बनाए रखी जाती है: 35..40 डिग्री सेल्सियस (प्रयोगों की पहली श्रृंखला में, तापमान 30 ... 35 डिग्री सेल्सियस की सीमा में भिन्न होता है)।

तालिका 2.4 - नमूनों के लिए ताप मोड संख्या 5-संख्या। वोल्टेज बल शक्ति विशिष्ट औसत चर प्रत्येक प्रयोग के दौरान केवल चक्रों की संख्या n थी।

24 ± 0.5 घंटे के भीतर बनाए रखा गया था, जो प्राकृतिक परिस्थितियों में लगभग 14 वर्षों के गैस पाइपलाइन संचालन के अनुरूप था (खंड 2.1 देखें)।

प्रयोगों की इस श्रृंखला में चक्रों की भिन्नता हीटिंग तत्व में वोल्टेज को बदलकर, और इसके परिणामस्वरूप, नमूनों को आपूर्ति की जाने वाली विशिष्ट गर्मी प्रवाह को बदलकर हासिल की गई थी। नमूना हीटिंग पैरामीटर तालिका 2.7 में दिए गए हैं।

तुलनात्मक प्रयोगों की समान अवधि के साथ, नमूनों के ताप चक्रों की संख्या भिन्न होती है: n = 14 (प्रयोग संख्या 6) और n = 76 (प्रयोग संख्या 8)। इसलिए, प्रयोग संख्या 8 में नमूने की ताप दर बहुत अधिक है, और शीतलन धीमा है। प्रयोग संख्या 6 में इसके विपरीत ठंडक तेजी से होती है और गर्मी धीरे-धीरे मिट्टी में जमा हो जाती है। गुणात्मक रूप से भिन्न ऊष्मा अंतरण के कारण, इन प्रयोगों में औसत तापमान भिन्न होता है।

तालिका 2.5 - चक्रीय मोड में हीटिंग नमूनों के पैरामीटर 35/45 ° С नमूना संख्या। तालिका 2.5 से यह देखा जा सकता है कि ताप समय n और शीतलन समय o का अनुपात चक्रों की संख्या में परिवर्तन के साथ बदलता है। और यह तापमान परिवर्तन ttr की प्रकृति में परिलक्षित होता है, औसत तापमान tav, इलेक्ट्रोलाइट्स और अंततः, नमूनों के क्षरण की दर पर अंतर निर्धारित करता है।

तापमान परिवर्तन ttr की प्रकृति चित्र 2.6 में दिखाई गई है। रेखांकन के विश्लेषण से पता चलता है कि चक्रों की संख्या में वृद्धि के साथ, हीटिंग और कूलिंग की अवधि का अनुपात बदल जाता है। चित्र 2.7 ताप स्रोत की कम शक्ति के साथ प्रयोग संख्या का एक टुकड़ा दिखाता है, और चित्र 2.8 में, ताप स्रोत की उच्च शक्ति के साथ प्रयोग संख्या 8 का एक टुकड़ा दिखाता है। प्रयोग संख्या 5 (82 चक्र) और संख्या 8 (76 चक्र) में, हीटिंग समय शीतलन समय से कम है, और प्रयोग संख्या 6 और संख्या 7 में, इसके विपरीत।

प्रयोग संख्या 5-8 के परिणाम बताते हैं कि नमूनों के द्रव्यमान का संक्षारण नुकसान अलग है, तालिका 2 देखें। तालिका 2.6 - चक्रीय ताप के साथ नमूने संख्या 5-संख्या 8 के द्रव्यमान का नुकसान 45/35 डिग्री सेल्सियस योजना रासायनिक प्रक्रियाओं के अनुसार मोड। ऐसे प्रायोगिक सेटअप में जंग प्रक्रियाओं के त्वरण या सक्रियण की जैव रासायनिक प्रकृति को व्यावहारिक रूप से बाहर रखा गया है।

चित्र 2.6 - प्रयोग संख्या 5 में हीटिंग नमूनों के स्पंदित तापमान शासन की प्रकृति - चित्र 2.7 - प्रयोग संख्या 6 का टुकड़ा, कम शक्ति स्रोत पर हीटिंग और कूलिंग की दरों को दर्शाता है (क्यू = 46.96 डब्ल्यू / एम) चित्रा 2.8 - प्रयोग संख्या 8 का टुकड़ा, एक उच्च स्रोत शक्ति (क्यू = 239.29 डब्ल्यू / एम) पर हीटिंग और कूलिंग दरों को दर्शाता है।

नमूना वजन घटाने, जी / सेमी 2 0, चित्रा 2.9 - गर्मी आवेगों की संख्या पर नमूना वजन घटाने की निर्भरता नमूना वजन घटाने, जी / सेमी चित्रा 2.10 - थर्मल पावर पर नमूना वजन घटाने की निर्भरता नमूना वजन घटाने, जी / सेमी कि एक के साथ समान अवधि के लिए चक्रों की संख्या में वृद्धि, जंग प्रक्रियाओं की गतिविधि बढ़ जाती है, जैसा कि नमूनों के सापेक्ष वजन घटाने में वृद्धि से पता चलता है। यह संबंध गैर-रैखिक और प्रगतिशील है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तथ्य के बावजूद कि प्रयोग संख्या 8 में कम द्रव्यमान और निचले सतह क्षेत्र वाले नमूने का उपयोग बाकी नमूनों की तुलना में किया गया था, इसके विशिष्ट वजन घटाने में बड़ा था। इसे इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि नमूना संख्या 8 एक उच्च विशिष्ट ताप प्रवाह के संपर्क में था, चित्र 2.10 देखें। नमूना संख्या 6 की तुलना में, जो सबसे कम विशिष्ट ताप प्रवाह के अधीन था, नमूना संख्या 8 में 6% अधिक वजन का विशिष्ट नुकसान होता है।

धातु द्रव्यमान के नुकसान में व्यक्त जंग दर, नमूनों की बाहरी सतह के औसत तापमान टैव पर निर्भर करती है (चित्र 2.11, चित्र 2.12)। तापमान में 43..44 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ, संक्षारण दर कम हो जाती है। इसे पाइप के चारों ओर मिट्टी की नमी में कमी और उच्च तापमान पर इसके "सुखाने" से समझाया जा सकता है। आर्द्रता में कमी के साथ, संक्षारक विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं की गतिविधि कम हो जाती है।

आवेग तापमान प्रभाव (एन), लेकिन स्रोत (क्यू) की तापीय शक्ति और इसके औसत तापमान टीएवी से भी।

2.5 अस्थिर गर्मी हस्तांतरण के साथ औसत तापमान पर जंग दर की निर्भरता।

गुणात्मक विशेषताओं और मात्रात्मक संबंधों पर विचार सहित प्रयोगों के परिणामों का विश्लेषण, मॉडल की प्रभावी विशेषता को प्रभावित करने वाले कारक विशेषताओं का चयन करना संभव बनाता है।

परिणामों का बहु-सहसंबंध-प्रतिगमन विश्लेषण करने के लिए अपर्याप्त निकला। फिर भी, चयन के पहले चरण में प्राप्त युग्मित सहसंबंध गुणांक के मैट्रिक्स के विश्लेषण से उन कारकों का पता चला जो एक दूसरे से निकटता से संबंधित हैं, तालिका 2.7।

तालिका 2.7 - y (G / s) के संबंध में पैरामीटर x1 (n) और x2 (tav) का अनुपात, नमूना tav के औसत तापमान और इसके द्रव्यमान G / s के नुकसान के बीच निकटतम संबंध पाया गया। युग्मित सहसंबंध गुणांक rх2 = -0.96431।

एक-दूसरे से निकटता से जुड़े कारक सामने आए, जिन्हें त्याग दिया गया।

परिणामस्वरूप, प्रपत्र की निर्भरता पर विचार करने का निर्णय लिया गया:

पैरामीटर х1 (एन) को गर्मी और द्रव्यमान हस्तांतरण प्रक्रिया की अस्थिरता को व्यक्त करने के रूप में वर्गीकृत करना।

इससे दोनों श्रृंखलाओं के प्रयोगों पर एक साथ विचार करना संभव हो गया। दूसरी श्रृंखला संख्या 5..8 के चार प्रयोगों में, पहली श्रृंखला के दो और प्रयोग संख्या 1 और संख्या 4 जोड़े गए।

परिणामी चित्रमय निर्भरता चित्र 2.13 में दिखाई गई है।

चित्र 2.13 में दिए गए रेखांकन धातु के क्षरण के नुकसान की प्रक्रिया को स्पष्ट रूप से दर्शाते हैं।

अस्थिर गर्मी और मिट्टी के साथ एक पाइप के बड़े पैमाने पर स्थानांतरण (और मिट्टी के साथ गैस पाइपलाइन की प्राकृतिक परिस्थितियों में) पाइप धातु के जंग नुकसान को स्थिर मोड की तुलना में परिमाण के क्रम से बढ़ाता है जब पाइप का तापमान स्थिर रखा जाता है।

दूसरे, 33 डिग्री सेल्सियस के तापमान से अधिक क्षेत्र में तापमान में वृद्धि के साथ, जंग की दर धीमी हो जाती है। यह इस तथ्य के कारण है कि उच्च तापमान पर, 40 डिग्री सेल्सियस और उससे अधिक तक पहुंचने पर, नमी का बहिर्वाह होता है, परिधि में इसका प्रवास होता है, जिससे मिट्टी सूख जाती है। पाइपलाइन से सटे मिट्टी के निर्जलीकरण के साथ, जंग प्रक्रियाओं की गतिविधि कम हो जाती है।

तीसरा, यह माना जा सकता है कि अधिकतम संक्षारक गतिविधि 30 ... 33 डिग्री सेल्सियस के क्षेत्र में तापमान सीमा पर पड़ती है। चूंकि यह ज्ञात है कि तापमान में 30 डिग्री सेल्सियस से 10 डिग्री सेल्सियस की कमी के साथ, जंग की दर धीमी हो जाती है, और 0 डिग्री सेल्सियस पर यह व्यावहारिक रूप से बंद हो जाता है।

जब तापमान +20 डिग्री सेल्सियस से -10 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है, तो संक्षारण लगभग 10 गुना कम हो जाता है।

उस। सबसे खतरनाक, जंग के दृष्टिकोण से, + 30 ... + 33 डिग्री सेल्सियस के क्रम का ऑपरेटिंग तापमान माना जा सकता है। यह इस सीमा में है कि बड़े व्यास की गैस पाइपलाइन संचालित होती हैं।