Исследование промышленной безопасности систем транспортировки опасных продуктов (на примере ФБУ «НТЦ Энергобезопасность»)
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 8
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 10
1 Изучение условия возникновения и развития коррозии 11
1.1 Коррозия как проблема транспортировки опасных продуктов 11
1.1.1 Классификация развития коррозии 14
1.2 Анализ нормативных документов по проблеме коррозионных процессов 15
1.2.1 Изучение патентов по защите от коррозийных процессов 19
1.2.2 Изучение статей по проблеме развития коррозийных процессов 24
1.3 Метод, защищающие металл от коррозийных процессов 27
1.4 Анализ процесса внутренней коррозии 33
1.5 Коррозионное растрескивание 41
2 Расчетная часть 44
2.1 Оценка и расчет коррозии 44
2.2 Скорость коррозии под воздействием среды 45
2.3 Показатель скорости коррозии 47
2.4 Механизм коррозионного растрескивания 50
3 Выполнение теоретических, экспериментальных и практических исследований 52
3.1 Проведение экспериментального исследования обнаружения внешней коррозии на примере магистральных трубопроводов 52
3.1.1 Обработка полученных результатов исследований по внешней коррозии 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 8
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 10
1 Изучение условия возникновения и развития коррозии 11
1.1 Коррозия как проблема транспортировки опасных продуктов 11
1.1.1 Классификация развития коррозии 14
1.2 Анализ нормативных документов по проблеме коррозионных процессов 15
1.2.1 Изучение патентов по защите от коррозийных процессов 19
1.2.2 Изучение статей по проблеме развития коррозийных процессов 24
1.3 Метод, защищающие металл от коррозийных процессов 27
1.4 Анализ процесса внутренней коррозии 33
1.5 Коррозионное растрескивание 41
2 Расчетная часть 44
2.1 Оценка и расчет коррозии 44
2.2 Скорость коррозии под воздействием среды 45
2.3 Показатель скорости коррозии 47
2.4 Механизм коррозионного растрескивания 50
3 Выполнение теоретических, экспериментальных и практических исследований 52
3.1 Проведение экспериментального исследования обнаружения внешней коррозии на примере магистральных трубопроводов 52
3.1.1 Обработка полученных результатов исследований по внешней коррозии 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
Актуальность темы исследования заключается в том, что транспортировка опасных продуктов влечёт за собой риск возникновения аварий, что приведёт к значительным экономическим и материальным потерям, которые могут превышать сотни миллионов рублей. Уменьшить риск возникновения аварий на опасных производственных объектах на конкретном уровне развития общества, техники, технологий, можно с помощью эффективного управления промышленной безопасностью, которое включает в себя, среди прочего, периодическую оценку уровня безопасности опасных объектов. Периодические оценки состояния объектов позволяют своевременно выявлять аварийно опасные участки и проводить необходимые мероприятия, для предотвращения аварий и несчастных случаев.
Производить оценку промышленной безопасности опасных производственных объектов следует организациям, которые эксплуатируют такие объекты, а также государственному надзорному органу в сфере промышленной безопасности, который в условиях внедрения риск- ориентированного надзора при планировании и организации контрольно - надзорных мероприятий, среди прочего, должен рассматривать и уровень защищенности опасных объектов.
Основополагающим нормативным документом в этой области является Федеральный закон № 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов".
Данный документ составлялся, принимая во внимание всемирный опыт в области промышленной безопасности. Принятие данного закона позволяет предотвратить аварийные ситуации, по причине которых могут быть материальные и человеческие потери. В следствие этого, актуальность диссертационной работы связана с решением проблем в разработке методов контроля степени промышленной безопасности.
Научно-методические основы антикоррозионной защиты трубопроводов для транспортировки опасных продуктов рассматриваются в статьях: О.А. Чепкасовой, А.А. Селезневой, А.И. Садилова «Основные вопросы процесса коррозионного повреждения металла»; Портновой А.О. «Экологические аспекты трубопроводного транспорта» и др, основные требования к антикоррозионной защите трубопроводов базируется на Федеральном законе № 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов". Практические решения описаны в патентной литературе: патент РФ № 2199051 " Изоляционная антикоррозионная лента", патент РФ № 2522631 "Гидроизоляционный материал".
В опубликованных работах рассмотрен вопрос экологических аспектах трубопроводов, устранения коррозии на трубопроводах для дальнейшей успешной транспортировки опасных продуктов.
В данной диссертации проведен сравнительный анализ изоляционных антикоррозийных материалов и предложен наиболее эффективный метод защиты от коррозии, который позволит защитить магистральный трубопровод от разрушения металла и продлить срок его службы.
Объектом исследования данной работы являются процессы коррозии, происходящие в трубопроводах для транспортировки опасных продуктов при различных условиях внешней среды.
Предметом исследования является магистральный трубопровод, по которому транспортируются опасные продукты в ФБУ «НТЦ Энергобезопасность».
Целью диссертационного исследования являются методы защиты магистральных трубопроводов от коррозийных процессов, по которым транспортируются опасные продукты.
В соответствии с целью исследования были поставлены и решались следующие задачи:
1. Проведение теоретического анализа физико-химических причин возникновения коррозии на металлических поверхностях.
2. Изучение практических условий возникновения и развития коррозии;
3. Изучение скорости развития процессов коррозии в различных агрессивных средах и при наличии различных сопутствующих физических факторов;
4. Проведение экспериментального исследования коррозионных процессов на примере магистральных трубопроводов и исследование возможностей повышения антикоррозионной устойчивости методом, абразивоструйной очистки трубопровода от коррозии с последующим нанесением антикоррозийного материала.
5. Сравнение результатов исследования коррозионных процессов в типовых магистральных трубопроводах с коррозионными процессами, в трубопроводах, подвергшихся абразивоструйной очистке с последующим нанесением антикоррозийного материала.
6. Подготовка научного заключения относительно возможностей повышения коррозионной стойкости магистральных трубопроводов за счет периодической абразивно-струйной очистки и нанесения дополнительного антикоррозионного покрытия.
7. Разработка рекомендаций по методам увеличения коррозионной стойкости для организаций, эксплуатирующих магистральные трубопроводы.
Исследуемая гипотеза работы состоит в том, что для предприятия ФБУ «НТЦ «Энергобезопасность» подобрать метод защиты металлической поверхности трубопровода для транспортировки по нему опасных продуктов, тем самым сократить количество коррозийных процессов на магистральных трубопроводах.
Научная новизна состоит в разработке и проверке изоляционного коррозийного материала в ФБУ «НТЦ «Энергобезопасность».
Теоретическая значимость данной работы состоит в расширении знаний применяемого оборудования, необходимого для защиты магистральных трубопроводов от коррозийных процессов, полученные результаты могут служить рекомендацией другим предприятиям Самарской области.
По результатам диссертационной работы опубликована статья: Абдиев, Д.А. «Исследование физико-химической сущности коррозионных процессов для обоснования методов защиты металлов от коррозии» [37]. [Электронный ресурс]/ Д.А. Абдиев// «Научно-практический электронный журнал Аллея Науки», №3(30), - 2019. С. 1-7. - URL: https://alley-science.ru/tehnika i obshestvo v xxi veke 3 30 2019/ (дата обращения 23.03.2019).
Положения, выносимые на защиту:
1. Метод защиты от коррозии, в котором применяется абразивоструйная очистка и технология нанесения изоляционного антикоррозийного материала.
При помощи использования данного метода, повышающего антикоррозийную защиту, можно устранить коррозию на несколько лет, и тем самым продлить срок службы трубопровода.
Структура магистерской диссертации состоит из введения, трех глав, заключения, содержит 69 страниц, 13 рисунков, 4 таблицы и 37 используемых источников.
В первой главе диссертации осуществлялась теоретическая разработка проблемы на основе нормативно-правовые актов, которые направлены на предотвращение развития коррозийных процессов, статей по защите металла от коррозии. Проведен анализ обнаружения коррозионных процессов внешней и внутренней коррозии на примере магистральных трубопроводов и их защиты с помощью антикоррозийного материала. Изучены концептуальные подходы (методы), используемые для устранения коррозии на магистральных трубопроводах.
Во второй главе рассмотрены оценка и расчет коррозии, проведена классификация агрессивности сред и описана скорость коррозии под воздействием среды. анализированы механизмы коррозийного растрескивания.
В третьей главе представлено экспериментальное исследование обнаружения коррозионных процессов внешней коррозии на примере магистральных трубопроводов и их защиты с помощью абразивоструйной очистки и антикоррозийного материала. Проведено сравнение результатов исследования защиты магистральных трубопроводов от внутренней и внешней коррозии. Предложен метод защиты от коррозии - изоляционный антикоррозийный материал для внешней коррозии и, которые помогут защитить магистральный трубопровод от последующих разрушений его металлического покрытия.
В заключении были рассмотрены проблемы развития коррозии, методы ее устранения, способы нахождения коррозии на металлических поверхностях с помощью толщиномера, удаление поверхности коррозийного слоя методом абразивоструйной очистки и метод герметизации с помощью изоляционного антикоррозийного материала.
Была определена цель научного исследования: обнаружение коррозионных процессов на магистральных трубопроводах и повышение антикоррозионной устойчивости посредством изоляционного антикоррозийного материала.
Были проведены исследования по внешней коррозии на примере магистральных трубопроводов и проанализированы результаты. Проведен теоретический анализ проблемы распространения коррозии на металл. Рассмотрены методы оценки и расчета коррозийных процессов.
На основании результатов исследования был сделан анализ и сформулированы выводы.
Производить оценку промышленной безопасности опасных производственных объектов следует организациям, которые эксплуатируют такие объекты, а также государственному надзорному органу в сфере промышленной безопасности, который в условиях внедрения риск- ориентированного надзора при планировании и организации контрольно - надзорных мероприятий, среди прочего, должен рассматривать и уровень защищенности опасных объектов.
Основополагающим нормативным документом в этой области является Федеральный закон № 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов".
Данный документ составлялся, принимая во внимание всемирный опыт в области промышленной безопасности. Принятие данного закона позволяет предотвратить аварийные ситуации, по причине которых могут быть материальные и человеческие потери. В следствие этого, актуальность диссертационной работы связана с решением проблем в разработке методов контроля степени промышленной безопасности.
Научно-методические основы антикоррозионной защиты трубопроводов для транспортировки опасных продуктов рассматриваются в статьях: О.А. Чепкасовой, А.А. Селезневой, А.И. Садилова «Основные вопросы процесса коррозионного повреждения металла»; Портновой А.О. «Экологические аспекты трубопроводного транспорта» и др, основные требования к антикоррозионной защите трубопроводов базируется на Федеральном законе № 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов". Практические решения описаны в патентной литературе: патент РФ № 2199051 " Изоляционная антикоррозионная лента", патент РФ № 2522631 "Гидроизоляционный материал".
В опубликованных работах рассмотрен вопрос экологических аспектах трубопроводов, устранения коррозии на трубопроводах для дальнейшей успешной транспортировки опасных продуктов.
В данной диссертации проведен сравнительный анализ изоляционных антикоррозийных материалов и предложен наиболее эффективный метод защиты от коррозии, который позволит защитить магистральный трубопровод от разрушения металла и продлить срок его службы.
Объектом исследования данной работы являются процессы коррозии, происходящие в трубопроводах для транспортировки опасных продуктов при различных условиях внешней среды.
Предметом исследования является магистральный трубопровод, по которому транспортируются опасные продукты в ФБУ «НТЦ Энергобезопасность».
Целью диссертационного исследования являются методы защиты магистральных трубопроводов от коррозийных процессов, по которым транспортируются опасные продукты.
В соответствии с целью исследования были поставлены и решались следующие задачи:
1. Проведение теоретического анализа физико-химических причин возникновения коррозии на металлических поверхностях.
2. Изучение практических условий возникновения и развития коррозии;
3. Изучение скорости развития процессов коррозии в различных агрессивных средах и при наличии различных сопутствующих физических факторов;
4. Проведение экспериментального исследования коррозионных процессов на примере магистральных трубопроводов и исследование возможностей повышения антикоррозионной устойчивости методом, абразивоструйной очистки трубопровода от коррозии с последующим нанесением антикоррозийного материала.
5. Сравнение результатов исследования коррозионных процессов в типовых магистральных трубопроводах с коррозионными процессами, в трубопроводах, подвергшихся абразивоструйной очистке с последующим нанесением антикоррозийного материала.
6. Подготовка научного заключения относительно возможностей повышения коррозионной стойкости магистральных трубопроводов за счет периодической абразивно-струйной очистки и нанесения дополнительного антикоррозионного покрытия.
7. Разработка рекомендаций по методам увеличения коррозионной стойкости для организаций, эксплуатирующих магистральные трубопроводы.
Исследуемая гипотеза работы состоит в том, что для предприятия ФБУ «НТЦ «Энергобезопасность» подобрать метод защиты металлической поверхности трубопровода для транспортировки по нему опасных продуктов, тем самым сократить количество коррозийных процессов на магистральных трубопроводах.
Научная новизна состоит в разработке и проверке изоляционного коррозийного материала в ФБУ «НТЦ «Энергобезопасность».
Теоретическая значимость данной работы состоит в расширении знаний применяемого оборудования, необходимого для защиты магистральных трубопроводов от коррозийных процессов, полученные результаты могут служить рекомендацией другим предприятиям Самарской области.
По результатам диссертационной работы опубликована статья: Абдиев, Д.А. «Исследование физико-химической сущности коррозионных процессов для обоснования методов защиты металлов от коррозии» [37]. [Электронный ресурс]/ Д.А. Абдиев// «Научно-практический электронный журнал Аллея Науки», №3(30), - 2019. С. 1-7. - URL: https://alley-science.ru/tehnika i obshestvo v xxi veke 3 30 2019/ (дата обращения 23.03.2019).
Положения, выносимые на защиту:
1. Метод защиты от коррозии, в котором применяется абразивоструйная очистка и технология нанесения изоляционного антикоррозийного материала.
При помощи использования данного метода, повышающего антикоррозийную защиту, можно устранить коррозию на несколько лет, и тем самым продлить срок службы трубопровода.
Структура магистерской диссертации состоит из введения, трех глав, заключения, содержит 69 страниц, 13 рисунков, 4 таблицы и 37 используемых источников.
В первой главе диссертации осуществлялась теоретическая разработка проблемы на основе нормативно-правовые актов, которые направлены на предотвращение развития коррозийных процессов, статей по защите металла от коррозии. Проведен анализ обнаружения коррозионных процессов внешней и внутренней коррозии на примере магистральных трубопроводов и их защиты с помощью антикоррозийного материала. Изучены концептуальные подходы (методы), используемые для устранения коррозии на магистральных трубопроводах.
Во второй главе рассмотрены оценка и расчет коррозии, проведена классификация агрессивности сред и описана скорость коррозии под воздействием среды. анализированы механизмы коррозийного растрескивания.
В третьей главе представлено экспериментальное исследование обнаружения коррозионных процессов внешней коррозии на примере магистральных трубопроводов и их защиты с помощью абразивоструйной очистки и антикоррозийного материала. Проведено сравнение результатов исследования защиты магистральных трубопроводов от внутренней и внешней коррозии. Предложен метод защиты от коррозии - изоляционный антикоррозийный материал для внешней коррозии и, которые помогут защитить магистральный трубопровод от последующих разрушений его металлического покрытия.
В заключении были рассмотрены проблемы развития коррозии, методы ее устранения, способы нахождения коррозии на металлических поверхностях с помощью толщиномера, удаление поверхности коррозийного слоя методом абразивоструйной очистки и метод герметизации с помощью изоляционного антикоррозийного материала.
Была определена цель научного исследования: обнаружение коррозионных процессов на магистральных трубопроводах и повышение антикоррозионной устойчивости посредством изоляционного антикоррозийного материала.
Были проведены исследования по внешней коррозии на примере магистральных трубопроводов и проанализированы результаты. Проведен теоретический анализ проблемы распространения коррозии на металл. Рассмотрены методы оценки и расчета коррозийных процессов.
На основании результатов исследования был сделан анализ и сформулированы выводы.
В данной магистерской диссертации были рассмотрены проблемы развития коррозии, методы ее устранения, способы нахождения коррозии на металлических поверхностях с помощью толщиномера, удаление поверхности коррозийного слоя методом абразивоструйной очистки и метод герметизации с помощью изоляционного антикоррозийного материала.
Была определена цель научного исследования: обнаружение коррозионных процессов на магистральных трубопроводах и повышение антикоррозионной устойчивости методом, описанным в результате исследования. Были проведены исследования по внешней коррозии на примере магистральных трубопроводов и проанализированы результаты.
Проведен теоретический анализ проблемы распространения коррозии на металл.
Рассмотрены методы оценки и расчета коррозийных процессов.
Были проведены теоретические и экспериментальные исследования. На основании результатов исследования был сделан анализ и сформулированы выводы. Даны рекомендации по использованию метода для монтажных организаций и специалистам, работающим в нефтегазовых отраслях.
Была определена цель научного исследования: обнаружение коррозионных процессов на магистральных трубопроводах и повышение антикоррозионной устойчивости методом, описанным в результате исследования. Были проведены исследования по внешней коррозии на примере магистральных трубопроводов и проанализированы результаты.
Проведен теоретический анализ проблемы распространения коррозии на металл.
Рассмотрены методы оценки и расчета коррозийных процессов.
Были проведены теоретические и экспериментальные исследования. На основании результатов исследования был сделан анализ и сформулированы выводы. Даны рекомендации по использованию метода для монтажных организаций и специалистам, работающим в нефтегазовых отраслях.
