Введение
Глава 1. Механизм и кинетические особенности влияния факторов системы «сталь-изоляция-грунт» на коррозию подземных трубопроводов 15
1.1 Контролирующие факторы электрохимической коррозии трубопроводов в грунтах 15
1.2 Зависимость переходного сопротивления изоляции подземных трубопроводов от времени 20
1.3 Особенности электровосстановления кислорода в грунтах 24
1.4 Влияние доставки кислорода, характеризуемой плотностью предельного тока, на скорость коррозии трубных сталей 45
Глава 2. Методики экспериментальных исследований 55
2.1. Определение плотности предельного тока по кислороду в толще грунта на различной глубине 55
2.2. Определение плотности тока катодной защиты и величины катодной поляризации непосредственно в дефекте изоляции и под отслоившейся изоляцией в зоне контакта стального образца с электролитом 57
2.3. Оборудование полигона для изучения распределения скорости коррозии трубной стали по окружности трубопровода Ду 1220 мм без катодной защиты и остаточной скорости коррозии при различных режимах катодной защиты 60
2.4. Определение остаточной скорости коррозии трубной стали и степени электролитического наводороживания в зависимости от превышения плотности тока катодной защиты над плотностью предельного тока по кислороду при различных внутренних напряжениях 61
2.5. Определение содержания водорода в трубных сталях, поглощенного при катодной поляризации 62
2.6. Определение плотности тока катодной защиты при различных потенциалах катодной защиты трубопровода 63
Глава 3. Распределение скорости коррозии и плотности тока катодной защиты по окружности трубопровода большого диаметра 66
3.1 Зависимость плотности тока катодной защиты от факторов коррозионной среды 66
3.2 Влияние катодной поляризации на величину поляризационного сопротивления 75
3.3 Влияние режимов катодной защиты на подавление коррозии трубной стали в сквозном дефекте изоляции и под отслоившейся изоляцией 80
3.4 Распределение скорости коррозии и плотности тока катодной защиты по окружности трубопровода большого диаметра 86
3.5 Зависимость коэффициента полезного использования тока катодной защиты от превышения плотности тока катодной защиты над плотностью предельного тока по кислороду 90
3.6 Модель доставки кислорода к сквозному дефекту изоляции подземного трубопровода 96
3.7 Анализ процессов, протекающих на внешней поверхности трубопровода при различных потенциалах катодной защиты 100
Глава 4. Разработка способа количественного определения остаточной скорости коррозии подземных стальных трубопроводов при различных потенциалах катодной защиты 110
4.1 Зависимость остаточной скорости коррозии от соотношения между плотностью тока катодной защиты и плотностью предельного тока по кислороду 110
4.2 Новый критерий выбора режимов катодной защиты подземных стальных трубопроводов 123
4.3 Коррозионно-измерительный зонд и коррозиметр для определения плотности предельного тока по кислороду и плотности тока катодной защиты на подземных трубопроводах 129
4.4 Определение соотношения между плотностью тока катодной защиты и плотностью предельного тока по кислороду на линейной части магистральных нефтегазопроводов Западной Сибири 135
Глава 5. Влияние степени превышения плотности тока катодной защиты над плотностью предельного тока кислорода на наводороживание трубных сталей при различных механических напряжениях 149
5.1 Форма состояния и местонахождение катодного водорода в структуре ферритно-перлитной стали трубного сортамента 149
5.2 Влияние степени превышения плотности тока катодной защиты над предельным по кислороду на электролитическое наводороживание трубных сталей 167
5.3. Влияние пространственного положения образцов относительно окружности трубопровода большого диаметра на интенсивность электролитического наводороживания 185
Глава 6. Комплексное обследование коррозионного состояния и режимов электрохимической защиты действующих магистральных нефтегазопроводов 203
6.1 Определение длительности простоя средств ЭХЗ на основе электрохимических измерений и коррозионного состояния внешней катодно защищаемой поверхности трубопроводов 203
6.2 Три этапа роста трещин КРН на катоднозащищаемой поверхности высоконапорных подземных трубопроводов 221
6.3 Анализ режимов катодной защиты на аварийных разрушениях магистральных трубопроводов по причине стресс-коррозии 233
Глава 7. Влияние тока катодной защиты и механических напряжений на длительность инкубационного периода образования водородного надреза на катоднозащищаемой поверхности 247
7.1 Влияние одновременного воздействия механических напряжений и превышения плотности тока катодной защиты над плотностью предельного тока по кислороду на образование микротрещин в структуре трубных сталей 247
7.2 Определение инкубационного периода образования стресс-коррозионных трещин в зависимости от величины безразмерного критерия рабочего давления в трубопроводе 274
Область возможного применения новых критериев технической диагностики электрохимической защиты подземных стальных трубопроводов 293
Заключение 294
Общие выводы 295
Литература 299
Приложения 341
