Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

Ташкентский автомобильно-дорожный институт

УДК: 656.016 + 621.892

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание академической степени магистра автомобильного транспорта

Тема "Зашита от коррозии технологического оборудования и резервуаров АЗС"

Специальность: 5А521207 - Химмотология

Ярбабаев Азамат Асрорович

Ташкент - 2009

Разрешение

металл коррозия автозаправочный трубопровод

Я Ярбабаев Азамат Асрорович, разрешаю библиотеке Ташкентского автомобильно-дорожного института (ТАДИ) производить выкопировку моей магистрской диссертации в целом или ее отдельных разделов в установ-ленном ректоратом ТАДИ порядке.

В случае, если материалы моей диссертации будут использоватся для коммерческих целей или для получения прибыли необходимо получение дополнительного моего согласия и кафедры «Химмотология». Для чего прошу поставить меня в известность по адресу: г. Джизак, ул.М.Хужаева, дом №51.

«_____»___________2009 __________

Реферат

Ключевые слова: АЗС, резервуары, технологические трубопроводу, коррозия, почвенная коррозия, ингибиторы коррозии, ингибированные составы, соапсток, гудрон, мазут, газоконденсат, церезин, растворитель, испытания, морская вода, термовлаго камера, защита от коррозии, механизм защиты, хемосорбция, адсорбция, энергетическое взаимодействия компоненты.

Настоящая работа посвящена разработке противокоррозионных материалов из отходов промышленности защиты от коррозии технологического для АЗС оборудования.

Наиболее уязвимые в коррозионном отношении являются технологические трубопроводы и резервуары, особенно устанавливаемые подземным способом.

Перерабатывая композицию состоящую соапстока, гудрона, мазута, и газоконденсат нейтрализуя сульфожирные кислоты гидронныю кальция, добавляя церезина и растворителя получена ингибированный состав «Азамат ХИМ» испытания лабораторных образов показало целесообразность применяя состава взамен импортного продукта НГ-216

Оглавление

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Состояние вопроса

1.2 Существующие методы защиты металлов от коррозии

1.3 Характеристика технологических оборудований АЗС

Глава 2. Объект исследования

2.1 Защита от коррозии с помощью ингибированных составов

Глава 3. Методы исследования антикоррозионных материалов

Глава 4. Экспериментальная часть

4.1 Характеристика поверхностей стальных трубопроводов и резервуаров АЗС и нефтебаз

4.2 Разработка рецептуры ингибированного тонкоплёночного защитного состава

4.3 Проведение лабораторных испытаний

Введение

Узбекистан обладает уникальными топливо-энергетическими ресурсами. В Узбекистане имеется более 160 месторождений нефти. Запасы нефти не только полностью обеспечивают собственные потребности республики, но и позволяет экспортировать энергоносители.

Можно выделить пять основных нефтегазоносных регионов: Устюртский, Бухаро-Хивинский, Юго-Западно-Гиссарский, Сурхандарьинский, Ферганский. По оценкам специалистов разведанные запасы нефти в недрах Узбекистана, покрывают потребность республики на 30 лет. Свыше 90% нефти в Узбекистане добывается наиболее дешевым фонтанном способом. Другая особенность- степень выработанности разведанных запасов нефти Узбекистана, составляет лишь 32%, тогда как этот показатель в Туркменистане равен 61%, в Киргизистане-41%, в Таджикистане-60%. В Республике действуют нефтеперерабатывающие заводы, такие как Ферганский, Алтыарыкский, Бухарский, благодаря которым мы не только можем полностью обеспечить потребности республики в нефтепродуктах, но и значительно расширить их экспорт.

За последние годы произошли значительные изменения в сфере автотранс-порта Республики Узбекистан. Узбекистан вошёл в число автомобильных держав, выпуская на двух автосборочных заводах в г. Асаке и Самарканде десятки модификаций легковых, грузовых автомобилей, автобусов, специализированных машин. Изменился состав и структура автомобильного парка, увеличилась число собственных автомобилей. Произошли изменения в маршрутах из-за раздела территории региона на суверенные государства, усложнились транспортные коммуникации с сопредельными государствами. Произошли изменения и системе обеспечения автотранспорта нефтепродуктами. В связи с переходом отраслей на рыночные отношения нефтепродукты стали продаваться через биржевые торги, частично отменены принципы распределения фондов на ГСМ. Появилось много автозаправочных станций, принадлежащих малым и средним предприятиям, совместным предприятиям, частным предпринимателям. Конкуренция в сфере услуг АЗС приводит к реконструкции действующих АЗС, повышении уровня сервиса на более высокое качество.

В последние годы в различных городах и районах республики было построено множество АЗС с учётом современных требований. Все большее количество наших АЗС, как по дизайну, так и по применяемым техническим средствам и технологиям стало соответствовать мировым требованиям.

Пропускная способность сегодняшней сети АЗС в несколько раз выше уровня начала 90-х годов. Выросло количества высокопроизводительных топливораздаточных колонок (ТРК) и увеличилась скорость заправки автотранспорта. Кроме того, на современных АЗС и АЗК можно получить целый набор услуг (замена масла, мелкий ремонт, мойка, магазин, кафе и др.) Всё это стало возможным за счёт массового применения отечественных и зарубежных экологически чистых и безопасных средств и технологий.

Современные АЗС это не только являются частью инфраструктуры, обеспечивающей автотранспорт топливом или оказывают сервисные услуги им, но и являются ответственными структуры объектами со стороны экологической и пожарной безопасности. Чтобы обеспечить надёжность и безопасность на АЗС должны периодично проводится технические осмотры оборудования и анализ их состояния. Изучение этого вопроса показало, что на нефтебазах и АЗС имеются некоторые отклонение от норм эксплуатации и ремонта. Своевременная практика и текущий ремонт технологического оборудования, обеспечить бесперебойную работу системы в целом, повысить уровень экологической и пожарной безопасности.

Одной из причин снижения надежности и сроков службы технологического оборудования является - коррозия металлических частей.

Самопроизвольное окисление металлов, уменьшающие долговечность изделий, называется коррозией ( от позднелат. сorrosios - разъедание). Среда в которой металл подвергается коррозии, называется коррозионной, или агрессивной. При этом процессе образуется продукты коррозии: химические соединения, содержащий металл в окисленной форме.

Наряду с топливораздаточными колонками наиболее ответственными оборудованиями АЗС являются и резервуары для хранения нефтепродуктов множество трубопроводов.

В процессе эксплуатации резервуары подвергаются коррозии как с наружной, так и с внутренней стороны. Снаружи резервуары и трубопроводы коррозируются под действием атмосферной влаги и содержащиеся в воздухе частиц агрессивных веществ, а также под воздействием грунтовых вод. Наружные поверхности резервуаров могут быть защищены нанесением на предварительно подготовленную поверхность изоляционных покрытии в виде полимерных лент, битумно-резиновых или битумно-полимерных мастик. От почвенной коррозии днища резервуаров защищают гидроизоляционным слоем, а также используют протекторную защиту.

В настоящей диссертационной работе наряду с известными способами защиты от коррозии, предлагается применение ингибированных тонкослойных покрытий, в том числе разработанных на основе отходов. Применение подобных высокоэффективных материалов значительно увеличивает срок службы резервуаров, трубопроводов и их надёжность в процессе эксплуатации.

Актуальность темы :

Все более расширяющаяся сеть АЗС, составляя частью инфраструктуры на местах, становятся объектами пожарной и экологической безопасности из-за возможных утечек, проливов и испарений топлива.

Среди множество причин снижение надежности работы АЗС и ухудшение экологической и пожарной безопасности является коррозии резервуаров и технологических трубопроводов. В связи с этим защита их от коррозии является актуальной задачей. Решение данной проблемы непосредственно связано с сохранностью и всемерной экономии ГСМ и полностью отвечает мероприятиям по антикоррозионной программе Республики Узбекистан.

Цель диссертации: Подбор эффективных противокоррозионных материалов разработка технологии и режимов дополнительный противокоррозионной защиты технологического оборудования АЗС и нефтебаз. Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучить техническое состояние трубопроводов и резервуаров АЗС;

- разработать методику оценки технического состояния технологических трубопроводов и резервуаров АЗС;

- Изучить особенности коррозии резервуаров и технологических трубопроводов установленных подземным способом;

- Выбрать и предложить наиболее оптимальный защитный состав;

- Провести анализ экономической эффективности разработанных и рекомендуемых способов защиты от коррозии;

Научная новизна:

Впервые для защиты технологического оборудования АЗС исследованы ингибированные пленкообразующие составы, в том числе составы полученные на основе местных товарно-сырьевых ресурсов.

Впервые изучены подверженность коррозии технологического оборудования АЗС в условиях Республики Узбекистан.

С учетом обзора литературных источников и опираясь на теоретические и с представления о механизме материалов, подобраны компоненты нового состава «Азаиат - Хим» из числа сырьевых отходов промышленности. Проведены испытания нового состава.

Практическая значимость:

Защита подземных частей технологических трубопроводов и резервуаров АЗС повысит их срок службы, сократит объем аварийных ремонтных работ, предотвратит возможность потер топлив из-за коррозионных разрушений.

Результаты исследований могут применятся на АЗС, нефтескладах и нефтебазах, независимо от их мест нахождения и ведомственной подчиненности.

Использовании в составе ПИНС отходов промышленности снижает себестоимость продукции и даст экономический эффект 3,5 - 4,5 млн. сум с каждой тонны.

Апробация работы.

Результаты диссертационной работы доложены на республиканской научно-практической конференции 2009 в ТАДИ.

Опубликовано 3 статьи в трудах ТАДИ 2008.,2009 г.

На защиту выносятся:

Композиция нового антикоррозионного материала «Азамат - Хим».

Представление о механизме зашиты оборудования АЗС с помощью материала «Азамат - Хим». Результаты исследования нового противо-коррозионного материала «Азамат - Хим».

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения 4 глав, 77 страниц, 7 таблиц, 2 схем 5 рисунков, общих выводов, списка использованных литературных источников.

Мировой финансово-экономический кризис, пути и меры по его преодолению в условиях Узбекистана

Мировой финансовый кризис, воздействие его на экономику Узбекистана и факторы, предупредившие и смягчившие его последствия.

Принимающий все большие размеры мировой финансовый кризис не может не оказать воздействия на нашу страну.

Каждый из нас должен отдавать себе отчет в том, что Узбекистан сегодня -- это составная часть мирового пространства и глобального финансово-экономического рынка.

Из-за сокращающегося спроса на мировом рынке снижаются цены на экспортируемую Узбекистаном продукцию, такую как драгоценные и цветные металлы, хлопок, уран, нефтепродукты, минеральные удобрения и другие. Это в свою очередь приводит к уменьшению экспортной выручки хозяйствующих субъектов и инвесторов, отражается на их прибыли и рентабельности. производства и в конечном итоге -- на темпах роста и на наших макроэкономических показателях.

Для нейтрализации воздействия мирового финансового кризиса и преодоления его последствий у нас в стране есть все необходимые условия. За истекший период сформирован достаточно прочный фундамент экономического и финансового потенциала страны, созданы надежные механизмы управления финансово-банковской инфраструктурой.

Совсем недавно принят и сегодня реализуется Указ Президента Республики Узбекистан по оказанию дополнительной помощи банковским и финансовым структурам, поддержке деловой активности предприятий и компаний реального сектора экономики, повышению рентабельности производства и экспортных возможностей, выделению им в этих целях дополнительных налоговых льгот и преференций и реализации наряду с этим других крупномасштабных мер и проектов.

Исходя из этого, само собой разумеется, что важнейшим нашим приоритетом в социально-экономическом развитии Узбекистана на 2009 год продолжит оставаться реализация принятой в стране антикризисной программы на 2009--2012 годы.

У нас есть сегодня все основания заявить о том, что принятая нами модель перехода к социально ориентированной свободной рыночной экономике, базирующейся на известных пяти принципах, с каждым годом нашего продвижения вперед оправдывает свою правильность и состоятельность.

В первую очередь такие принципы, как деидеологизация, прагматичность экономической политики, выраженной как приоритет экономики над политикой, возложение роли главного реформатора на государство, обеспечение верховенства закона, проведение сильной социальной политики, поэтапность и постепенность в реализации реформ -- все это, особенно в экстремальных условиях разразившегося мирового финансового и экономического кризиса, доказывает свою актуальность и жизненность.

Коротко остановимся на конкретных разделах -- комплексах мероприятий Антикризисной программы, направленных на решение следующих ключевых задач.

В первую очередь, это дальнейшее ускоренное проведение модернизации, технического и технологического перевооружения предприятий, широкое внедрение современных гибких технологий. Это прежде всего касается базовых отраслей экономики, экспортоориентированных и локализуемых производств.

Ставится задача ускорения реализации принятых отраслевых программ модернизации, технического и технологического перевооружения производства, перехода на международные стандарты качества, что позволит обеспечить устойчивые позиции как на внешнем, так и на внутреннем рынках.

Во-вторых, реализация конкретных мер по поддержке предприятий-экспортеров в обеспечении их конкурентоспособности на внешних рынках в условиях резкого ухудшения текущей конъюнктуры, создание дополнительных стимулов для экспорта, в частности:

выделение им льготных кредитов на пополнение оборотных средств сроком до 12 месяцев по ставке, не превышающей 70 процентов от ставки рефинансирования Центрального банка;

продление до 2012 года освобождения от уплаты в бюджет всех видов налогов и сборов, кроме налога на добавленную стоимость, предприятий с иностранными инвестициями, специализирующихся на производстве готовой продукции;

реструктуризация суммы просроченной и текущей задолженности по кредитам банков и списание пени по платежам в бюджет и предоставление других не менее важных льгот и преференций.

В-третьих, повышение конкурентоспособности предприятий за счет введения жесткого режима экономии, стимулирования снижения производственных затрат и себестоимости продукции. В 2008 году одобрены предложения хозяйствующих субъектов по реализации мер, направленных на снижение в текущем году себестоимости продукции не менее чем на 20 процентов в ведущих отраслях и сферах нашей экономики.

Предусмотрена разработка действенного механизма по стимулированию руководителей и ответственных лиц за достижение намеченных параметров по снижению себестоимости.

Наряду с этим в Антикризисной программе выработан механизм по ограничению в 2009 году повышения цен на все виды энергоносителей и основные виды коммунальных услуг не более чем на 6--8 процентов, с безусловным обеспечением рентабельности их производства.

В-четвертых, реализация мер по модернизации электроэнергетики, сокращению энергоемкости и внедрению эффективной системы энергосбережения. Дальнейшее повышение конкурентоспособности нашей экономики, рост благосостояния населения во многом зависят от того, насколько бережно, экономно мы научимся использовать имеющиеся ресурсы и в первую очередь электро и энергоресурсы.

В-пятых, в условиях падающего спроса на мировом рынке ключевую роль в сохранении высоких темпов экономического роста играет поддержка отечественных производителей путем стимулирования спроса на внутреннем рынке. [1]

Исходя из вышеизложенного каждый гражданин нашей Республики должен отдавать себе отчет о серьезном финансово-экономическом положении и внести свой посильный вклад в реализацию антикризисной программы.

В связи с этим в моей диссертационной работе решаются проблемы улучшения сохранности качества и количества хранимых на нефтебазах и АЗС ГСМ, путем предотвращения коррозионных разрушений технологических трубопроводов и резервуаров. Для получения нового противокоррозионного материала использованы отходы промышленности и несложная технология переработки. Решение данной проблемы внесет определенный вклад в реализацию антикризисной финансово-экономической программы Узбекистана.

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Состояние вопроса

Для изготовления трубопроводов, резервуаров, насосов, арматуры, железнодорожных цистерн и другого оборудования, применяемого в системе транспорта и хранения нефти и газа, наиболее широко применяются углеводородистые и низколегированные стали. Срок службы и надёжность работы этого оборудования во многом определяются степенью защиты его от постепенного самопроизвольного разрушения при взаимодействии с жидкими и газообразными веществами, окружающими металлические конструкции в воздухе, воде и под землей.Самопроизвольное окисление металлов, уменьшающие долговечность изделий, называется коррозией (от. позднелат. сorrosio - разъедание). Среда, в которой металл подвергается коррозии, называется коррозионной или агрессивной. При этом процессе образуется продукты коррозии: химические соединения. Содержащие металл в окисленной форме. В тех случаях, когда окисление металла необходимо для осуществления какого-либо технологического процесса, термин "коррозия" употреблять не следует. Например, нельзя говорить о коррозии растворяемого анода в электролитической ванне, поскольку для того, чтобы протекал процесс электролиза, анод должен окисляться, посылая свои ионы в раствор. Но физико-химическая сущность изменений, происходящих с металлом во всех подобных случаях, одинакова: металл окисляется. По характеру взаимодействия металла со средой различают два основных типа коррозии: химическую и электрохимическую. Химическая коррозия происходит по законам кинематики химических реакций металла с окружающей газообразной или жидкой среде. При этом продукты коррозии образуется непосредственно на всем участке поверхности металле, находящемся в контакте с агрессивной средой. Химической коррозией называют процесс самопроизвольного разрушения металлов при их взаимодействии с сухими газами и жидкими не электролитами, происходящий по законам химических реакций. При взаимодействии металла с сухими газами (воздухом, газообразными продуктами горения топлива) при высоких температурах происходит газовая химическая коррозия. С химическим механизмом протекает следующие виды коррозионных процессов: [5]

Газовая коррозия - окисление металла кислородом или другим газом при высокой температуре и полном отсутствии жидкостной плёнки на поверхности металлического изделия (например, коррозия выхлопных коллекторов двигателей внутреннего сгорания, образование окачены при нагреве и прокате металла).

- коррозия в неэлекрлитах - разрушения металла в жидких и газообразных агрессивных средах, обладающих малой электропроводностью (например, коррозия стали в бензине, бензоле, при контакте с серой при температуре свыше 200⁰С, коррозия внутренней поверхности трубопроводов и аппаратуры при перекачке высокосернистых сортов нефти).

Электрохимическая коррозия - это окисление металлов в электропроводных средах, сопровождающиеся образованиям электрического тока. Электрохимическая коррозия представляет собой самопроизвольное разрушение металлов в результате электрохимического взаимодействия с жидким электрометрами (жидкостью, обладающими электропроводностью). Такими электролитами могут быть вода, водные растворы кислот, щелочей, расплавленные соли, щелочи.

Причина электрохимической коррозии - пониженная термодинамическая устойчивость большинства металлов и их стремление переходить в ионное состояние. При этом взаимодействие металла с окружающей средой характеризуется анодными и катодными процессами, протекающими на различных участках поверхности металла. Продукты коррозии образуется только на анодных участках. С электрохимическим механизмом протекают следующие виды коррозионных процессов:

- коррозия в электролитах

- коррозия металлов в жидких средах, проводящих электрический ток; в зависимости от вида электролита различают коррозию в морской или речной воде, растворах кислот кислот, щелочей и солей (кислотная, щелочная и солевая виды коррозии);

- почвенная коррозия - коррозия подземных металлических сооружений под воздействием почвенного электролита;

- электрокоррозия - коррозия металлического подземного сооружения, вызванная проникновением на сооружение токов утечки с рельсов электрифицированного транспорта или других промышленных электроустановок и сооружений; - атмосферная коррозия - коррозия металлов в атмосфере воздуха или среде любого влажного газа;

- биокоррозия - частный случай почвенной коррозии, протекающей под воздействиям микроорганизмов, в результате жизнедеятельности которых образуется вещества, ускоряющие коррозионные процессы;

- контактная коррозия - коррозия, вызванное электрическим контактам двух металлов, имеющих различный электрохимический потенциал. Для основной массы металлов, эксплуатирующихся в атмосфере, морской и речной воде, а также в почве, характерна электрохимическая коррозия. Помимо перечисленных видов коррозии возможны также коррозия под напряжениям - при одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений в металле: [17]

- деловая коррозия - ускорение коррозионного разрушение металла электрометром в узких зазорах и щелях (в резьбовых и фланцевых соединениях);

коррозионная эрозия - при одновременном воздействии коррозионной среды и трения;

коррозионная кавитация - при одновременном коррозионном и ударном воздействии окружающей среды (разрушение палаток гребных винтов на судах). Воздух коррозионных разрушений. Процесс коррозии начинается с поверхности металлического сооружения и распространяется в глубь него. При этом изменяется внешний вид металла: на его поверхности образуется углубления (язвы, пятка), заполненные продуктами коррозии. По характеру коррозионного разрушения металлов различают следующие виды коррозии: Сплошная - коррозия по всей поверхности металлической конструкции, находящейся под воздействиям коррозионной среды;

Местная - коррозия на отдельных участках поверхности конструкции; Сплошная коррозия может быть равномерной - протекающей с одинаковой скоростью по всей поверхности металлической конструкции (например коррозия углеводородистой стали в растворах серной стали), и неравномерной протекающей с неодинаковой скоростью на различных участках поверхности металла (например коррозия углеводородистой стали в морской воде). [5]

Местная коррозия может быть следующих видов:

Пятнами - в виде отдельных пятен, диаметр которых больше глубины прокоррозировавщего слоя металла;

Язвенная - в виде отдельных каверн, диаметр которых соответствует их глубине;

Точечная или питтинговая - в виде множества отдельных точек диаметром 0,1 -2 мм;

Под поверхностная - коррозия, распространяющаяся преимущественно под поверхностью металла и часто вызывающая вспугивание металла и его расслоение.

Структурно - избирательная - при которой разрушается главным образом только одна структурная составляющая сплава.

Сквозная - сквозное разрушение металла.

Межкристаллитная - распространяющаяся по границам кристаллов металла (этот вид коррозии, не меняя внешний вид поверхности металла, приводит к быстрой потери прочности);

Коррозионное растрескивание - образование коррозионных трещин вследствие коррозионной усталости металла и действия постоянных растягивающих напряжений. Язвенная и точечная виды коррозии особенно опасны для трубопроводов и резервуаров, так как они быстро могут привести к сквозному про ржавлению стенок, и следовательно, к аварии, поскольку около каверн и питтингов происходит концентрация местных напряжений. [6]

1.2 Существующие методы защиты металлов от коррозии

В связи с тем что коррозия - естественный процесс, обусловленный термодинамической нестойкостью металлов в эксплуатационных условиях, срок службы металлических изделий часто бывает относительно коротким. Продлить его можно в основном четырьмя способами, которые широко используется в практике: Изоляция поверхности металлических изделий от агрессивной среды; Воздействие на окружающую среду с целью снижения ее агрессивности; Поддержание такого энергетического состояния металла, при котором окисление его термодинамические невозможно или заторможено. Первый способ носит название пассивной защиты. К нему относятся следующие методы:

1. Нанесение на поверхность металла слоя химически инертного относительно металла и агрессивной среды вещества с высоким диэлектрическими свойствами. Этот метод является наиболее распространенным. Он предполагает использование различного рода мастик, красок, лаков, эмалей и пластмасс, жидких в момент нанесения, а затем образующих твердую пленку, которая обладает прочным сцеплением (адгезией) с поверхностью металла.

2. Обработка изделий специальными окислителями, результате которой на поверхности металла образуется слой малорастворимых продуктов коррозии. Примером может служить образование нерастворимых фосфатов на поверхности сальных изделий (фосфотирование) или окиси алюминия на изделиях и алюминиевых сплавов.

3. Нанесение на изделия из малостойкого металла тонкого слоя другого металла, обладающего меньшей скорость коррозии в данной среде, (оцинкование, хромирование или никемерование стальных изделий).

4. Обработка металлических изделий растворами окислителей (пассиваторов) для перевода поверхностного слоя металла из активно состояния пассивное, при котором резко уменьшается переход ионов металла в раствор и тем самым снижается интенсивность коррозионного процесса. Второй способ защиты - введение в металл компонентов, повышающих его коррозионную стойкость в данных условиях, или удаление вредных примесей, ускоряющих коррозию. Он применяется на стадии изготовления металла, а также при термической и механической обработке металлических изделий. Таким путем получены многочисленные коррозионной стойкие сплавы, такой как нержавеющий сталь, легированный хромом и никелем. Третий способ предусматривает дезоктивизационную обработку агрессивной среды путем введения ингибиторов (замедлителей) коррозии. Действие ингибиторов сводится в основном к адсорбции на поверхности металла молекул или ионов ингибитора, тормозящих коррозию. К этому способу можно отнести и удаление агрессивных компонентов из состава коррозионной среды (деаэрация водных растворов, очистка воздуха от примесей и осушка его).Обработка коррозионной среды различными ядохимикатами достигается значительное снижение интенсивности деятельности микроорганизмов, что уменьшает опасность биокоррозии металлов. При борьбе с подземной коррозией осуществляется обработка агрессивного грунта с целью его гидрофобизации (неслягиваемости водой), нейтрализации и частичной замены на менее агрессивный грунт или специальную засыпку. Последнее мероприятие может быть квалифицировано также как изоляция металла от прямого воздействия среды. Четвертый способ носит название активной защиты. К нему относятся следующие методы.

1. Постоянная катодная поляризация изделия, эксплуатирующегося в среде с достаточно большой электропроводностью. Такая поляризация, осуществляемая от внешнего источника электрической энергии, носит название катодной защиты. В некоторых случаях катодная поляризация может осуществляться не постоянно, а периодически, что дает ощутимый экономический эффект. При катодной защите изделию сообщается настолько отрицательный электрический потенциал, что окисление металла становится термодинамическим невозможным.

2. Катодная поляризация, вызванная электрическим контактом изделия с металлом, обладающим более отрицательным электродным потенциалом, например стального изделия с магниевой отливкой. Более электроотрицательный металла в среде с достаточно высокой электроводностью подвергается окислению, а следовательно разрушается.

Его следует периодически заменять. Такой металл называется протектором, а метод - протекторной защитой. [5]

1.3 Характеристика технологических оборудований АЗС

К основному перечню технологического оборудования относится:

оборудование для хранения нефтепродуктов на АЗС;

оборудование для выдачи топлива и масел потребителям;

оборудование для управления колонками и автоматизации технологических процессов;

-оборудование для количественного и качественного учета нефтепродуктов;

_: - вспомогательное оборудование;

оборудование для технического обслуживании и ремонта автомобилей;

оборудование для очистки ливневых и бытовых стоков;

оборудование для экологической и пожарной безопасности АЗС.

Для эффективной работы АЗС необходима современная технологическая система приема, хранения и отпуска топлива, удовлетворяющая требованиям экологических служб и требованиям пожарной безопасности.

Привезенное топливо из АЦ через гибкий шланг поступает на входной фильтр топлива с огнепреградителем. Входной фильтр очищает топливо от окалины и грязи. Это первая ступень грубой очистки топлива. Огнепреградигель исключает возможное попадание искры и пламени в резервуар. Шланг присоединяется к фильтру с помощью быстросъемной муфты, которая обеспечивает незамедлительное разъединение в случае необходимости.

Так как большинство аварийных ситуаций может возникнуть во время слива топлива из АЦ в резервуар, то для быстрого автоматического прекращения слива применяют электромагнитный клапан (ЭМК). ЭМК независимо от оператора АЗС перекрывает трубопровод линии наполнения и не дает развиться аварийной ситуации.

Второй конец сливного трубопровода опускается в резервуар на 100-120 мм ниже всасывающего обратного клапана, то есть он постоянно находится в мертвом остатке, чем создается гидравлический затвор в сливном трубопроводе.

Всасывающий трубопровод изготавливается из газовых труб диаметром 1/₂". На конце, опущенном в резервуар, монтируется всасывающий клапан. Расстояние от нижней части клапана до дна резервуара должно быть 120 -200 мм. Это позволяет забирать из резервуара чистый нефтепродукт. Всасывающий клапан обеспечивает невозможность перетекания топлива из всасывающего трубопровода в резервуар после прекращения работы насоса.

При сливе топлива в резервуар пары топлива из резервуара интенсивно вытесняются в атмосферу. Чтобы этого не происходило, применяют систему рециркуляции паров топлива, которая обеспечивает возврат паров топлива из резервуара через трубопровод, быстросъемную муфту и гибкий специальный шланг в герметичную горловину АЦ. Движение паров топлива обуславливается, с одной стороны, разрежением в АЦ при вытекании из нее топлива и, с другой стороны, давлением в резервуаре при его наполнении.

Топливо из резервуара поступает в ТРК через фильтр тонкой очистки от взвешенных частиц и ржавчины со стенок резервуаров. Это вторая ступень очистки топлива. Третьей, последней ступенью очистки топлива являются фильтры, встроенные в ТРК.

Во время заполнения бензобака потребителя пары топлива вытесняются в атмосферу. Чтобы этого не происходило, применяют вторичную систему рециркуляции паров топлива, которая обеспечивает возврат паров топлива из бензобака потребителя через специальный раздаточный шланг, ТРК и специальный трубопровод в резервуар. Движение паров топлива обуславливается, с одной стороны, разрежением в резервуаре при постоянном отпуске топлива и, с другой стороны, работой парового насоса, дополнительно устанавливаемого в ТРК - для максимального отсоса паров, выходящих из бензобака, применяется специальная насадка по раздаточном кране.

При больших суточных перепадах наружной температуры давление в резервуаре может подняться или опуститься ниже атмосферного. То же самое может произойти, если температура привезенного топлива сильно отличается от температуры в резервуаре. Чтобы не допустить больших колебаний давления, которые могут привести к деформации резервуара или к отказу работы ТРК, применяется дыхательный клапан с огнепреградителем, который подсоединяется к резервуару трубопроводом деаэрации. В случае повышения давления в резервуаре через него выпускается излишек паров топлива. Огнепреградитель исключает возможное попадание искры или пламени в резервуар. При разрежении через дыхательный клапан в резервуар поступает атмосферный воздух. Для слежения за давлением в резервуаре применяется мановакууметр, который может выдавать сигналы "давление" или "разрежение" в случае закупорки системы деаэрации; для ликвидации закупорки необходимо продуть сжатым азотом дыхательный клапан и трубопровод деаэрации, перекрыв на нем шаровой кран, ведущий в резервуар.

Атмосферный воздух, поступающий в резервуар через дыхательный клапан, всегда содержит какой-то процент влаги. Она конденсируется и скапливается на дне резервуара, так как вода тяжелее топлива, в виде подтоварной воды. Вода поступает также и во время слива топлива, которое тоже содержит какой-то процент воды. Для удаления воды предусмотрена труба, заглушённая фланцем. Периодически, по мере накопления подтоварной воды, ее для утилизации через эту трубу насосом откачивают в тару.

Самым главным фактором при сливе и хранении топлива является уровень топлива в резервуаре. Традиционно применяют метро шток для измерения уровня топлива и воды, который представляет собой длинную металлическую линейку. При измерении уровня открывают герметически закрытый направляющий трубопровод для метроштока и опускают туда метрошток.

Направляющий трубопровод (замерная, зондовая труба) обеспечивает вертикальное направление метроштоку. Для более точного замера на части

трубы, находящейся в резервуаре, сверлятся отверстия диаметром 8-10 мм на расстоянии друг от друга 2 см. Направляющий трубопровод обтягивается латунной сеткой и закрывается крышкой.

Для автоматического постоянного измерения уровня и наличия подтоварной воды применяются датчики уровнемера которые измеряют еще температуру топлива и выдают сигналы системы.

Совместно с этим уровнемером или вместо него применяются датчики предельного уровня, которые выдают сигналы достижения заранее заданных двух-трех уровней. Наиболее важны сигналы уровня 90% и 95% заполнения резервуара топливом.

Применение резервуара для хранения топлива с двойными стенками позволяет удовлетворять строгим экологическим нормам. Чтобы незамедлительно обнаружить нарушение целостности стенок резервуара и, тем самым, утечку топлива в грунт, закачивают подавлением азот в межстеночное пространство. В случае разгерметизации происходит падение давления азота, определяемое мановакууметром. Этот мановакууметр входит в систему контроля герметичности резервуара, которая выдает сигнал разгерметизации.

При эксплуатации технологического оборудования в технологических колодцах резервуаров возможны утечки топлива и паров топлива, которые могут создать взрывоопасную паровоздушную смесь. Для постоянного слежения за появлением паровтоплива в технологических колодцах применяется датчик газоанализатора, который посылает сигнал наличия паров топлива. Газоанализатор по этому сигналу определяет концентрацию паров топлива в замкнутом пространстве.

Сигналы от всех устройств и датчиков подаются на блок контроля и управления (БКУ), который в свою очередь выдает световые и звуковые сигналы на лицевую панель операторам АЗС о состоянии технологического оборудования и автоматически выключает ЭМК при аварийных ситуациях. На стойке БКУ размещаются Уровнемер "Струна-М" и газоанализатор "Сигма-1", которые работает совместно с БКУ. С помощью кнопок на лицевой панели БКУ оператор может дистанционно включать и выключать ЭМК, выдавая сигнал "открыть клапан". Когда ЭМК открыт, он возвращает БКУ сигнал "клапан открыт",

Таким образом, БКУ позволяет избежать следующих аварийных ситуаций:

переполнение резервуаров при сливе топлива;

обратное фонтанирование топлива при засорении дыхательного клапана во время слива;

утечку топлива в грунт при нарушении целостности стенок резервуаров;

накопление паров бензина до взрывоопасной концентрации в технологических колодцах резервуаров. [39]

Оборудование для хранения автомобильного топлива на АЗС

Резервуары для хранения нефтепродуктов являются основными и наиболее ответственными аппаратами АЗС. Они классифицируются по материалам изготовления, по форме и конструкции, установке по отношению к земле, виду хранимого нефтепродукта.

Наибольшее распространение на АЗС получили резервуары мало" емкости (от 5 до 75 м ), изготовленные из стали в соответствии . техническими требованиями. Резервуары рассчитываются на внутреннее избыточнее давление 0,04 - 0,07 МПа.

После изготовления резервуары ииспытываются на герметичность избыточным давлением воздуха равным 0,025 МПа в течение 30 минут или на прочность гидравлическим давлением равным 1,25 Р_раб течение 3 минут. На заводах изготовителях согласно техническим требованиям резервуары могут подвергаться радиационным или акустическим видам контроля.



Рис. 1.

Рис. 2.

По своей форме и конструкции резервуары делятся на цилиндрические вертикальные цилиндрические горизонтальные и специальных конструкций (прямо-угольной формы, чемоданного типа и сфероидальные). Горизонтальные резервуары обычно выполняются со сферическими днищами. Резервуары вертикальной конструкции изготавливаются с одной горловиной, а горизонтальные могут иметь две горловины (на одной монтируется технологическая обвязка резервуара и универсальная шахта съемной конструкции, другая используется в качестве инспекционного люка-лаза.

По отношению к поверхности земли резервуары подразделяются на наземные, полуподземные и подземные.

Наземными резервуарами называются такие резервуары, днище которых расположено на поверхности грунта или выше него; полу подземными - резервуары, частично заглубленные в грунт, причем наивысший уровень нефтепродукта в них может возвышаться над поверхностью земли не более чем на 2 м; подземными -- резервуары, наивысший уровень нефтепродукта в которых находится не менее чем на 0,2 м ниже планировочной отметки территории АЗС.

Резервуары могут быть однокамерными и многокамерными. Наличие нескольких камер в резервуаре позволяет осуществлять хранение и выдачу нескольких видов топлива одновременно.

стационарно установленных датчиков или же путем непрерывного наблюдения за сохранением массового баланса топлива в технологической системе с использованием автоматизированной системы количественного учета топлива при его приеме, хранении и выдаче.

Контроль герметичности межстенного пространства двустенных резервуаров может быть также периодическим и постоянным.

Периодический контроль можно проводить посредством пневматических испытаний избыточным давлением инертного газа в указанном пространстве, включая в конструкцию технологической системы предохранительный клапан, или же путем периодического контроля уровня жидкости, которой заполняется межстенное пространство.

Постоянный контроль герметичности межстенного пространства двустенных резервуаров производится путем непрерывного автоматического контроля уровня жидкости в межстенном пространстве с помощью соответствующего датчика-сигнализатора уровня жидкости в расширительном бачке или же путем непрерывного автоматического контроля избыточного давления инертного газа в межстенном пространстве резервуара с помощью соответствующего датчика--сигнализатора давления.

При разгерметизации системы срабатывает световая и звуковая сигнализация и автоматически прекращается наполнение резервуара.

Для каждой камеры многокамерного резервуара должны выполняться требования, предусматриваемые для однокамерного резервуара. Одновременное хранение бензина и дизельного топлива в различных камерах одного резервуара допускается только в двустенных резервуарах, в которых камеры для бензина и дизельного топлива разделены двумя перегородками и обеспечен контроль герметичности межперегородочного пространства.

После завершения работ по антикоррозионной защите поверхностей оформляется акт приемки резервуара в эксплуатацию, к которому прилагается паспорт на применяемые материалы. Дату завершения работ по антикоррозионной защите поверхностей записывают в паспорте на резервуар. [40]

Таблица 1. Техническая характеристика горизонтальных цилиндрических резервуаров для хранения нефтепродуктов на АЗС

Наименование	Номинальная	Количество	Количество	Габариты, мм	Допустимое	Масса	Завод
Резервуара	Вместимость,	стенок	камер				избыточное	Кг	изготови-
(мол ель)	м3						внутреннее		Тель
							давление
							МПа
				длин;	1 ч	толщ стенк	(кгс/см2)
ЛЫ'	10	2	1	2480	2512	6	до 0,07(0,7)	1420	Партнер
(автозаправочные	15	2	1	6226	2512	6	до 0,07(0,7)	2125	АЗС,
Блочные	25	2	1	5550	2512	6	до 0,07(0,7)	3538	г.Москва
резервуары)	30	2	1	6556	2512	6	доО,07(0,7)	4260
	50	2	1	10613	2512	6	до 0,07(0,7)	7100
РЦГ-20М	20	2	1	4142		6;8		8290	Гагариискии
РЦГ-25М	25	2	1	5182		6;8		8500	Маши 1 юстро
РЦГ-ЗОМ	30	2	1	6180		6:8		8800	ительиый
РЦГО-20	20	1	1	4100	2512	6		3200	завод, г.
РЦГО-25	25	1	1	5100	2512	6		3550	I а: арчи
РЦГО-30	30	1	1	61,30	2512	6		4000	Смоленской
РЦГО-50	50	1	1	7600	2912	6		5500	обл.
РЦГО-75	70	1	I
НаиНаименование	Номинальная	Количество	Количество	Габариты, мм	Допустимое	Масса	Завод
Резервуара	Вместимость,	стенок	камер				избыточное	кг	ИЗГОТОВИ-
(модель)	м3						внутреннее		КМ*,
						а	давление
					с Ё		МПа
				длин.	диам	толщ стен*	(кгс/см )
	15	1	2	3520	2500	6;10		2120	ЗАО
	20	1	1	4500	2500	6:10		2573,3801	«Спецмон-
	25	1	2	5000	2500	6; 10		3098,4693	тажконстр)
	30	I	2	6220	250О	6;10		3696,5565	кцня»
	40	1	1	8700	2500	6;10		4505,6888	г. Хам к и
	50	1	1	10700	2500	6;10		5313,8253	Моек обл.
	15	2	1,2	3700	2500	6		4263
	20	2	1,2	4760	2500	6		5292
	25	2	1,2	5830	2500	6		6489
	30	2	1,2	6900	2500	6		7140
	40	2	1,2	9050	2500	6		4505
	50	2	1,2	11200	2500	6		5313
1ТД-15	15	2	1	5400		4,6		3800	ООО
РГД-20	20	2	1	5700		4,6		4200	«СТРОЙ
РГД-25	25	2	1	9056		4,6		4500	ИНВЕСТС
РГД-30	30	2	1	6880		4,6		5500	ЕРВИС»
РГД-30-1	10+20	2	1.2	6940		4,6		6000	г.Москва.
РГД-50	50	2	1	11460		4,6		9000
РГД-50-1	20+30	2	1,2	11490		4,6		9500

Рис. 3.

Рис. 4.

Глава 2. Объект исследования

2.1 Защита от коррозии с помощью ингибированных составов

Пленкообразующие ингибированные нефтяные составы относятся к так называемым смываемым покрытиям, т.е. покрытиям, удаляемым нефтяными растворителями.

Пленкообразующие ингибированные нефтяные составы можно классифицировать по областям применения и по способам нанесения. Такая классификация, предложенная авторами, составлена на основе рекомендаций РС 4456-74 по стандартизации консервационных средств и покрытый, а также «Единой система защиты от коррозии и старения» (ГОСТ 9.103-78, ГОСТ 9.028-80, ГОСТ 9.014-78). По областям применения ПИНС: С-нанесение из горючих органических растворителей. Т-то же, негорючих, хлор-, или фторорганических растворителей; d-нанесение в виде коллоидных водных растворов или эмульсий, (водоэмульсионные ПИНС), h-то же, в виде аэрозолей [23-33].

Группа Д-1. Продукты этой группы предназначены для длительной (Д) наружной консервации металлоизделий, хранящихся на открытых площадках, для зашиты стационарных крупногабаритных металлоконструкций, автотракторной, сельскохозяйственной и общей техники, трубопроводов, оборудования заводов и пр. Продукты с шифром «шасси» предназначены для дополнительной (временной) защиты подкузовной части легковых автомобилей, на заводах-изготовителях, на станциях технического облуживания, автомобилей, находящихся в индивидуальном пользовании, а также для защиты наружных поверхностей грузовых автомобилей, днищ автобусов, сельскохозяйственной техники, строительных и дорожных машин, подъемных кранов.

В качестве основных загустителей в продуктах группы Д-1 используют битумно-каучуковые, битумно-полимерно-восковые, полимерные или полимерно-восковые композиции с включением наполнителей (бентонит, силикагель, технический углерод, асбест, микрокальцит, пигменты в виде порошков или оксидов металлов и пр.), маслорастворимых ингибиторов коррозии и органических растворителей (уайт-спирит, бензин, ксилолы, смешанные растворители подробного типа).

Продукты группы Д-1 образуют на металле твердые (блестящие) или полутвердые пленки значительной толщины (до 500 мкм), обладающие высокими защитными свойствами и хорошей абразиво и атмосферостойкостью. К продуктам Д-1 относятся отечественные ПИНС следующих марок: НГ-216А, НГ-222А, Шасси -Универсал и НГМ - шасси.

Группа Д-2. Эти продукты имеют более широкую область применения, чем составы группы Д-1. Их широко используют при хранении, транспортировании, периодической и постоянной эксплуатации практических всех видов металлоизделий. Продукты этой группы образуют на металле более тонкие пленники, чем продукты группы Д-1.

Пленкообразующие ингибированные нефтяные составы групп Д-1 иД-2 часто содержат одинаковую композицию активного вещества («сухого остатка») и различаются только содержанием (иногда и качеством) растворителей. Так обстоит дело с продуктами НГ-216А, НГ-222А, (Д-1-С) и НГ-216Б, НГ-222Б, (Д-2-С) [39-49]. Продукты группы Д-2 могут содержать самые разнообразные композиции загустителей, пластификаторов, наполнителей, ингибиторов коррозии и растворителей и наноситься соответственно не только из горячих углеводородных (С), но и из негорячих, хлорорганических (Т), водных (d) сред или из аэрозольных упаковок (h).

Группа МЛ-1. Продукты этой группы предназначены для зашиты скрытых и труднодоступных внутренних поверхностей металлоизделий, прежде всего скрытых поверхностей автомобильной техники: лонжеронов, порогов, стоек, внутренних поверхностей дверей, фар и т. Д. Название марки продуктов происходит от названия временной, периодически возобновляемой защиты скрытых поверхностей автомобилей путем воздушного или безвоздушного распыления ПИНС - метода «МЛ», предложенного шведской автомобильной ассоцацией Motormenniens Rykosferbund. Многие продукты, предназначенные для этих целей, за рубежом также имеют шифр «МЛ» - Nectyl ML, Dinitrol ML и др.

Помимо защиты легковых автомобилей составы группы МЛ-1 принимают для зашиты скрытых поверхностей грузовых автомобилей, автобусов, железнодорожных вагонов, сельскохозяйственной техники, скрытых профилей самолетов, где может скапливаться агрессивный электролит (нижняя часть корпуса), труднодоступных элементов мостов, эстакад, строительных конструкции для борьбы со щелевой коррозией и пр.

В состав продуктов, как правило, выходят сложные мыльнополимерно-восковые (петролатумные) композиции с большим содержанием маслорастворимых ингибиторов коррозии и других ПАВ и углеводородные растворители, обеспечивающие высокие водовтесняющие, проникающие и пропитывающие свойства ПИНС этой группы. Продукты образуют на металле эластичные, восковые или мазеобразные мягкие пленки.

Группа «З». Эти продукты предназначены для защиты запасных частей, полуфабрикатов при межоперационном хранении, металлического листа, проката, станков, инструмента, средних и мелких металлоизделий. Они образуют на металле мягкие консистентные, полужидкие или жидкие масляные пленки. «Сухой остаток» этих продуктов представляет собой пластичные или полужидкие смазки, загущенные или незагущенные минеральные и синтетические масла. В состав продуктов, помимо масел, выходят мыльные, полимерные или мыльно-полимерно-восковые загустители, значительное количество маслорастворимых ингибиторов коррозии и других присадок. Рабоче-консервационные составы этой группы иногда применяют для защиты от коррозии и эксплуатации точных и особо точных изделий: приборов, средств связи, прецизионных пар трения, например топливной аппаратуры, электроаппаратуры, электромашины пр.

Использование ингибированных тонкопленочных покрытий весьма эффективно для продукции отечественного машиностроение, направляемой на экспорт, особенно в страны с влажным морским и тропическим климатом. Помимо эффективной защиты продукты такого типа не портят внешнего вида изделий и не требуют затрат на их удаление. Смываемые ингибированные покрытия в соответствии с ГОСТ 9.103-78 получили название - пленкообразующие ингибированные нефтяные составы (ПИНСы) [13]. Силы адгезии ПИНСов к металлу пресыщают силы когезии в них (Е₄ >Е₅>>0 - см. рис. 19). При этом абсолютное значение адгезионно - когезионных сил у многих ПИНСов примерно такое же, как и у снимаемых ингибированных покрытый. Это обстоятельство обеспечивает высокую защитную эффективность ПИНСов в тонкой планке. Пленкообразующие ингибированные нефтяные составы образуют прочные адсорбционно-хемосорбционные слои (Е₂>Е₃>>0 - см. рис. 19) со значительном общим поляризационным сопротивлением (до 2 Мом)при толщине пленки до 0,1 мм. При этом обеспечивается высокая водостойкость, хорошая абразивоустойчивость, быстродействие и эффективное водовытеснение. Композиции смываемых покрытий выключают полимерные смолы, парафины, воски, петролатумы, битумы, минеральные масла, водо и маслорастворимые ингибиторы коррозии и растворители. Состав каждого покрытия зависит от условий его применения и требований к его эксплуатационным свойствам.

Наличие в составе ПИНСов растворителей (углеводородных, хлорорганических или воды), специально подобранных загустителей и значительного количества маслорастворимых ингибиторов коррозии обеспечивает им следующие преимущества перед другими традиционными защитными материалами:

легкость нанесение методом воздушного или безвоздушного распыления ( пульверизации), погружением, кистью, поливом и. т. п.;

высокие защитные свойства в тонкой пленке (при толщине пленки 20-50мкм ПИНСы на один-два порядка эффективнее ингибированных масел и пластичных смазок, при толщине 100-200 мкм обеспечивают лучшую защиту, чем пластичны...