Повышение эффективности катодной защиты при использовании импульсной поляризации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.03, кандидат наук Наботова, Александра Сергеевна

• Наботова, Александра Сергеевна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Наботова, Александра Сергеевна

Оглавление

Введение

Глава 1. Литературный обзор

Подземная коррозия трубопроводов

1.1. Механизм процесса подземной коррозии

1.2. Факторы, влияющие на скорость протекания подземной коррозии

1.2.1. Влажность

1.2.2. Пористость грунта

1.2.3. Кислотность грунта

1.2.4. Электропроводность и минералогический состав грунта

1.2.5. Температура

1.2.6. Влияние микроорганизмов на почвенную коррозию металлов

1.2.7. Коррозия металлов блуждающими токами

1.3. Методы защиты от коррозии подземных трубопроводов

1.3.1. Изолирующие покрытия. Лакокрасочные, полимерные покрытия

1.3.2. Активная защита

1.3.2.1. Материалы анодных заземлителей для катодной защиты

1.3.2.2. Конструкции и способы укладки анодных заземлителей

1.3.2.3. Коксовая засыпка

1.3.3. Импульсная поляризация как метод катодной защиты

1.3.3.1. Влияние импульсной поляризации на электродные процессы

при катодной защите

1.3.3.2. Использование импульсной катодной защиты в зарубежных странах

Глава 2. Методика эксперимента

2.1. Объекты исследования

2.1.1. Получение композиционных материалов

2.2. Электролиты

2.3. Методы исследования

2.3.1. Потенциостатические и потенциодинамические методы

2.3.2. Гальваностатический метод

2.3.3. Измерения в импульсном режиме

2.3.4. Исследование морфологии поверхности материалов

2.3.5. Измерение микротвердости

2.3.6. Измерение электропроводности исследуемых образцов

2.4. Определение скорости растворения

2.4.1. Снятие продуктов коррозии

2.5. Полигонные испытания

2.5.1. Анализ продуктов коррозии

2.6. Состав поверхностных слоев

Глава 3. Изучение механизма и скорости анодного растворения материалов анодных заземлителей

3.1. Коррозионное поведение материалов анодных заземлителей

3.2. Определение потенциалов коррозии и токов коррозии материалов анодных заземлителей в различных коррозионных средах

3.3. Исследование скорости анодного растворения материалов анодных заземлителей при поляризации в гальваностатическом режиме

3.3.1. Влияние плотности тока на скорость анодного растворения материалов анодных заземлителей

3.3.2. Влияние температуры на скорость анодного растворения материалов анодных заземлителей

3.4. Определение скорости коррозии при длительных испытаниях

3.5. Полигонные испытания

Глава 4. Разработка и исследование композиционных материалов

с углеродными наполнителями

4.1. Получение и электрохимическое поведение композиционных материалов

с углеродсодержащими наполнителями

4.2. Разработка конструкции анодного заземлителя

Глава 5. Исследование импульсной катодной защиты

5.1. Влияние режима импульсной поляризации на скорость коррозии и физико-механические свойства трубной стали марки Ст20

5.2. Влияние импульсной поляризации на скорость анодного растворения материалов анодных заземлителей

5.3. Расчеты станции катодной защиты

5.3.1. Расчет электрических параметров трубопровода

5.3.2. Расчет параметров установок катодной защиты

5.3.3. Расчет параметров анодных заземлителей

5.3.4. Расчеты затрат на электроэнергию станции катодной защиты

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности катодной защиты при использовании импульсной поляризации»

Введение

Актуальность работы.

Основной причиной выхода из строя трубопроводных транспортных систем остается коррозионное разрушение стальной стенки трубы. Коррозионные отказы сопряжены не только с огромными затратами на ремонт и восстановление трубопровода, но и интенсивным нарушением природной среды. Более 70 % отказов происходит на трубопроводах, проработавших более 20 лет, что связано с ухудшением их технического состояния. Важным решающим фактором, определяющим надежность трубопроводов, является противокоррозионная защита [1 - 8]. В настоящее время экономически эффективным способом защиты подземных трубопроводов от коррозии является катодная защита (КЗ) в комплексе с изоляционными покрытиями. Сущность ее заключается в поддержании с помощью внешнего тока такого потенциала на трубе, при котором не происходит коррозии [2, 3, 9].

Важнейшим элементом КЗ являются анодные заземлители (АЗ), поэтому их надежная работа определяет надежность и срок службы защищаемых коммуникаций. Срок службы АЗ зависит от плотности стекающего с них тока, свойств материала, из которых они изготовлены, и используемого активатора. В качестве материалов анодных заземлителей большое распространение получили: стальной и чугунный металлолом, углеграфитовые аноды. Широко применяемые АЗ не удовлетворяют требованиям в связи с высокой скоростью растворения, и поэтому ставится задача о поиске новых малорасходуемых анодов.

Другим важным аспектом в реализации КЗ является рациональное использование электроэнергии. Высокие затраты электроэнергии на работу станций катодных защит (СКЗ) требует постановки задач повышения энергетической эффективности. Поэтому в настоящее время большой интерес представляет импульсный метод КЗ. При импульсной катодной защите (ИКЗ) подаются короткие импульсы, чередующиеся с более продолжительными

паузами, когда ток на защищаемое сооружение не подается [4, 6, 12]. В странах Европы и США ИКЗ используется с конца 90-х годов ХХ века и показала свою эффективность, так как не только позволяет экономить электроэнергию, но и снижает риск наводороживания защищаемой трубы [10,15,16].

В связи с тем, что одними из приоритетных задач государственной энергетической политики являются повышение эффективности использования материально-энергетических ресурсов и создание условий для перевода экономики на энергосберегающий путь развития (Федеральный закон РФ №261-ФЗ), поставленные задачи являются актуальными.

Степень разработанности темы. Повышению эффективности электрохимической защиты посвящено большое количество работ как в нашей стране, так и за рубежом. Среди них можно отметить работы В. А. Притулы, И. В. Стрижевского, В. Н. Ткаченко, А. И. Зорина, В. С. Петухова, В. Ф. Синько, Ю. Б. Томашевского, В. И. Хижнякова, А. Д. Колевой, Р. Ш. Закирова, ^ M. Doniguian, V. Ashworth, J. Bauman, F. Kajyama и других. Несмотря на большое количество научных работ, остаются нерешенными вопросы, касающиеся снижения эффекта перезащиты, снижения затрат электроэнергии на работу катодной защиты, использования малорасходуемых анодных материалов. В настоящее время можно выделить основные направления в усовершенствовании процесса защиты подземных трубопроводов: использование импульсного режима катодной защиты; подбор малорасходуемых анодных материалов с учетом эксплуатационных сред.

Цель настоящей работы - установить закономерности электрохимического окисления традиционных и малорасходуемых материалов анодных заземлителей при импульсной поляризации и применить их для снижения расхода АЗ и повышения энергоэффективности катодной защиты.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1) выбран наиболее эффективный малорасходуемый материал АЗ на основе исследований влияния анодной поляризации на скорость анодного растворения материалов АЗ в неагрессивной и агрессивной средах, в широком диапазоне

2 О

плотностей тока (1 - 10 мА/см2), температур (5 - 50 С). Проведены полигонные испытания различных АЗ;

2) изучено влияние режима импульсной поляризации (импульс - пауза) на физико-механические характеристики трубной стали марки Ст20; выбран оптимальный режим, позволяющий сохранить величину защитного потенциала трубной стали во время паузы;

3) исследовано влияние импульсной поляризации на анодное поведение и расход материалов АЗ;

4) получены новые композиционные материалы (КМ) с различными углеродными наполнителями в качестве АЗ и исследована скорость их анодного растворения при постоянной и импульсной поляризации в различных коррозионных средах;

5) проведены расчеты расхода анодных заземлителей и затрат на электроэнергию для заданного участка подземного трубопровода при постоянной и импульсной поляризации.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Установлен ряд зависимости скорости анодного растворения материалов анодных заземлителей для агрессивных (титан, модифицированный диоксидом марганца (ТДМ) < КМ < эластомер (ЭЛЭР - 2) < ферросилид - 1 < ферросилид - 2 < высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ) < Ст3) и неагрессивных сред (ТДМ < КМ < ферросилид - 2 < ЭЛЭР - 2 < ферросилид -1< ВЧШГ < Ст3).

• Выявлено оптимальное соотношение времени импульса (1имп.) и времени паузы (1п), позволяющее поддерживать защитный потенциал при импульсной поляризации в пределах: от -0,73 .... -1,03 В (нормальный хлоридсеребряный электрод); показано, что механические свойства трубной стали за счет снижения наводороживания остаются без изменений.

• На основании исследования анодного поведения широкого круга материалов АЗ установлено, что под действием импульсной поляризации

скорость анодного растворения как традиционных материалов АЗ (сталь), так и новых малорасходуемых материалов снижается (для стали в 2 - 3 раза в зависимости от состава коррозионной среды).

• Установлено влияние природы электропроводящих добавок: дисперсного терморасширенного графита, углеродных волокон (УВ), металлизированных углеродных волокон, углеродных нанотрубок (УНТ) марки «Таунит - М», на электропроводность и анодное поведение КМ в качестве АЗ, состоящего из эпоксидной смолы, трихлорэтилфосфата (ТХЭФ) и отвердителя низкомолекулярного полиамида. На основании измерений электропроводности выявлены КМ с приемлемой электропроводностью для применения в качестве материалов АЗ.

Теоретическая и практическая значимость работы:

• Выбраны и рекомендованы материалы АЗ для эксплуатации в агрессивных средах - титан модифицированный (ТДМ) и КМ: так, для неагрессивных сред наибольшей стойкостью обладают ферросилиды. Режим эксплуатации: импульс - 0,1 с; пауза - 4 с. Работы проводились для ООО «ГазРегионЗащита» - г. Саратов (посредством хозяйственных договоров № 210, 226, 227 за период 2009 - 2012 гг.) и прошли апробацию в Нижегородском филиале АО «Гипрониигаз».

• Получены композиционные материалы на основе эпоксидной смолы для АЗ с различными углеродными наполнителями с приемлемым удельным объемным сопротивлением (0,56 - 0,64 Омм) и скоростью анодного растворения

4 2

порядка ~ 0,2 ~ 1,2 10" г/(см -ч), что значительно ниже, чем стали и чугуна. Полученные материалы обладают высокими механическими свойствами ^из= 182 МПа, ауд=162 кДж/м , Нв= 84 МПа, где Gиз - разрушающее напряжение при изгибе; ауд - ударная вязкость; Нв - твердость по Бринеллю).

• Результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе в ЭТИ (филиале) СГТУ имени Гагарина Ю.А. при подготовке бакалавров и

магистров направления «Химические технологии», профиля «Технология электрохимических производств».

Методология и методы исследований базируются на комплексе современных электрохимических и физико-химических методов, позволяющих исследовать скорость анодного растворения анодных заземлителей и их структуру.

Результаты измерений, полученные по данным 3 - 6 параллельных опытов, подвергались статистической обработке с применением дисперсионного анализа, с 5 %-ным уровнем значимости.

На защиту выносятся следующие основные положения:

> Комплексные исследования скорости анодного растворения различных материалов АЗ в зависимости от плотности тока, температуры, состава коррозионной среды и характера поляризации (постоянная и импульсная);

^ Результаты исследования по выбору импульсного режима катодной поляризации трубной стали, позволяющего поддерживать защитный потенциал;

^ Результаты исследования новых КМ в качестве АЗ с различными углеродными наполнителями при постоянной и импульсной поляризации.

Степень достоверности и апробация результатов работы:

Достоверность результатов исследования подтверждается большим объемом экспериментальных данных, полученных с применением комплекса современных электрохимических, физико-химических методов исследования на современном оборудовании, их анализом и статистической обработкой, с доверительной вероятностью 0,95.

Результаты настоящего диссертационного исследования обсуждались на: Международной конференции «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология» -«Композит» (Энгельс, 2010, 2013, 2016); IV Международной научно-практической конференции «Теория и практика современных электрохимических производств» (Санкт - Петербург, 2016); IV Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии, системы автоматизированного

проектирования и автоматизация» (Саратов, 2012); VIII Всероссийской научно-практической конференции «Защитные и специальные покрытия, обработка поверхности в машиностроении и приборостроении» (Пенза, 2011); Всероссийской молодежной конференции «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы в наноинженерии», (Саратов, 2012); XXV Международной научной конференции «Участники школы молодых ученых и программы УМНИК» (Саратов, 2012); Всероссийской молодежной конференции «Химия под знаком Сигма: исследования, инновации, технологии» (Казань, 2012); VIII Международной научно-инновационной молодежной конференции «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент» (Тамбов, 2016); 10-й Международной конференции «Покрытия и обработка поверхности» (Москва, 2013); IV Международной конференции Российского химического общества им. Д.И. Менделеева «Химическая технология и биотехнология новых материалов и продуктов» (Москва, 2012).

Глава 1. Литературный обзор Подземная коррозия трубопроводов

1.1. Механизм процесса подземной коррозии

Подземная коррозия протекает по электрохимическому механизму [1, 3 - 6, 9, 13] и характерна для всех подземных сооружений и коммуникаций. Процесс разрушения подземных трубопроводов под действием коррозии является одной из основных причин их разгерметизации и разрушения вследствие образования трещин, каверн и порывов.

Почвенной коррозии подвергаются трубопроводы, уложенные в грунт. Проходящий же над землей трубопровод подвергается атмосферной коррозии. Эти два вида коррозии происходят с образованием на поверхности трубы катодных и анодных зон, между которыми протекает электрический ток, в результате чего происходит разрушение в анодных зонах трубы [8 - 9, 13].

Механизм протекающих реакций можно объяснить с позиций закономерностей электрохимической кинетики, в силу чего саму теорию коррозии удобно называть кинетической или теорией Фрумкина - Вагнера - Шултина по именам ученых, разработавших ее основные принципы. Ионизация металла при коррозии - это анодный процесс [13, 20], который несколько упрощенно имеет вид:

МС- zë ^ Mez+, (1.1.1)

Разнообразные ионы или молекулы, участвующие в катодной реакции, являются по отношению к металлу окислителями. Подземная коррозия протекает под действием кислорода. В таком случае она начинается коррозией с кислородной деполяризацией [9, 21 - 24, 26].

Существуют следующие основные типы катодных реакций: - разряд протонов:

Н+ + ё = 1/2Н2; (1.1.2)

- восстановление молекул растворенного в электролите газа (кислорода, хлора):

02 + 2Н20 + 4ё ^ 40Н-; (1.1.3)

С12+2ё->2СГ; (1.1.4)

- восстановление оксидных или гидроксидных пленок железа:

Fe304 + Н20 + 2ё ^ 3Fe0 + 2ОН-; (1.1.5)

Fe(0H)з + ё ^ Fe(OH)2 + ОН- . (1.1.6)

В электролите, как правило, присутствуют два или даже несколько окислителей. Так, в водном растворе наряду с водородными ионами всегда содержится некоторое количество растворенного кислорода и нередко присутствуют органические примеси [9, 26].

Коррозия с водородной и кислородной поляризацией

Известны два основных типа электрохимической коррозии, так называемая коррозия с водородной и кислородной поляризацией.

Процесс коррозии называется коррозией с водородной поляризацией или коррозией с кислородной деполяризацией в зависимости от того, к какому виду относится катодная реакция: либо это реакция восстановления ионов водорода, либо восстановление молекулярного кислорода (поскольку водный электролит всегда содержит те или иные количества, как водородных ионов, так и растворенного кислорода воздуха) [8, 13, 14, 21].

Термодинамическая возможность протекания коррозии с водородной или кислородной деполяризацией определяется соотношениями (1.1.7) и (1.1.8) соответственно:

ЕМе1+/Ме < ЕН+/Н ; (1-1.7)

ЕМе2+Д1е < ЕоН702- (1.1.8)

Из уравнения Нернста вытекает, что равновесные потенциалы каждой из

реакций при комнатной температуре выражаются следующими несложными зависимостями [13]:

для водородного электрода (реакция (1.1.2));

для реакции (1.1.3) имеем:

В нейтральной среде (рН = 7) потенциал водородного электрода равен -0,414 В, потенциал кислородного - + 0,815 В; при рН = 0 эти потенциалы составляют 0,06 и + 1,229 В и называются стандартными; при рН = 14 они же равны - 0,828 и + 0,401 В соответственно. В атмосфере парциальное давление кислорода составляет ~ 0,21 атм; при этом равновесный потенциал кислородного электрода снижается на 0,01 В [9, 13, 14, 21]. Во всем интервале рН значение равновесного потенциала кислородного электрода будет положительнее потенциала водородного электрода на 1,23 В. Коррозия с водородной деполяризацией происходит при обычных условиях в растворах с высокой активностью водородных ионов (болотистых, торфяных грунтах) [21].

Наиболее распространена коррозия с кислородной деполяризацией, которая часто лимитируется катодным процессом, что связано с двумя обстоятельствами: малой концентрацией кислорода (из-за низкой растворимости в электролитах) и низкой скоростью диффузии кислорода. Поэтому заметное влияние на скорость процесса с кислородной поляризацией оказывают такие факторы, как перемешивание, повышение температуры и другие [9, 21 - 22]. Поэтому часто скорость коррозии металлов в нейтральных средах определяется предельным током диффузии кислорода [13].

1.2. Факторы, влияющие на скорость протекания подземной коррозии

Скорость коррозии подземных трубопроводов определяется множеством факторов, которые могут изменяться в зависимости от времени года, климатических, эксплуатационных условий и особенностей трассы. К этим факторам относятся: коррозионная активность почв и грунтов, их гранулометрический состав и структура, состав почвенно-грунтового электролита, влажность, общая щелочность, кислотность (рН почвы), воздухопроницаемость, электрическое сопротивление почв и грунтов, окислительно-восстановительный потенциал [1, 7 - 9, 15, 18 - 20].

К особенностям подземной коррозии относятся:

- существенное влияние электропроводности грунта;

- наличие коррозионных микро- и макропар;

- точечный и язвенный характер разрушений.

По коррозионной активности классифицируют грунты:

- в коррозионном отношении почти инертные грунты (песчаные почвы);

- среднекоррозионные грунты;

- высококоррозионные грунты (грунты, которые удерживают влагу длительное время, тяжелые глинистые).

1.2.1. Влажность

В почве всегда присутствует влага, где-то в большей степени, где-то в меньшей. Влажность грунта является одним из основных факторов, влияющих на скорость почвенной коррозии, превращая в электролит почву, вызывая электрохимическую коррозию [9, 19 - 23]. Вода в грунте бывает нескольких видов: гравитационной, капиллярной, связанной. Капиллярная влага довольно

сильно ускоряет почвенную коррозию. А связанная влага не влияет на скорость почвенной коррозии, так как представляет собой гидратированные химические соединения. Предельная скорость коррозии черных металлов в грунте достигается при влажности 15 - 25 % [13, 21]: это можно объяснить уменьшением омического сопротивления. При повышении влажности катодный процесс затрудняется (затрудняется аэрация), анодный, напротив, облегчается.

Критическим показателем является влажность грунтов, при которой наблюдается наибольшая скорость коррозии: для песчаных она составляет 10 - 20 %, для глинистых - 12 - 25 % [17, 20].

1.2.2. Пористость грунта

Воздухопроницаемость зависит от состава грунта, его плотности, влажности [19 - 22, 26, 27 - 32].

На практике бывают случаи, когда подземный трубопровод большой протяженности проходит через различные виды грунта. Если он проходит последовательно в песчаной, а потом глинистой почве, где условия аэрации металлической поверхности очень различаются, то возникают микрогальванические коррозионные зоны дифференциальной аэрации [20, 24, 30].

Поверхность трубопровода в песчаной зоне будет играть роль катода, в глинистой - анода. В песчаных грунтах катодный процесс протекает с облегчением. Разрушение металла будет происходить на анодных участках, где затруднен доступ кислорода к поверхности. Интересно, что катодная и анодная зоны могут находиться на расстоянии больше сотни метров. При этом коррозионный процесс будет определяться величинами омической составляющей.

1.2.3. Кислотность грунта

Для большинства грунтов значение рН составляет 6,0 - 7,5. Высоко коррозионными являются почвы, рН которых сильно отличается от данного значения. К ним относятся торфяные, болотистые грунты, значение рН которых составляет 3 - 6, а также щелочные солончаки и суглинки с рН почвы 7,5 - 9,5 [19, 21, 25, 30]. Очень агрессивной средой по отношению к сталям, свинцу, меди, цинку является чернозем, содержащий органические кислоты [20, 24].

Одна из самых агрессивных почв - подзол. Сталь в подзоле корродирует в 5 раз быстрее, чем в других грунтах [20, 33].

Высокая скорость коррозии металлов в грунтах с низким рН объясняется высокой растворимостью продуктов коррозии, а также возможностью водородной поляризации.

1.2.4. Электропроводность и минералогический состав грунта

Минералогический состав почвы определяется наличием солей. Присутствие в почве анионов хлора и сульфатов приводит к разрушению защитных пленок, а наличие катионов кальция, магния и др. не является показателем для вывода о коррозионной активности среды. Минерализация почвы может колебаться в пределах 10 - 300 мг/л [29, 34, 35]. Неоднородность грунта приводит к возникновению гальванопар, которые только усиливают почвенную коррозию, делают разрушение неравномерным.

Минералогический состав и неоднородность грунта оказывают большое влияние на омическое сопротивление (как и влажность). Значения удельного сопротивления грунтов могут находиться в пределах от 1 до 900 Омм.

В глинисто-песчаном увлажненном грунте удельное сопротивление почвы составляет примерно 9 Омм, а в таком же грунте, только сухом - 2400 Омм, его агрессивность увеличивается [1, 19, 21, 26, 29] по мере снижения сопротивления. В таблице 1.1 приведены коррозионная агрессивность грунта по отношению к стали и рекомендуемые токи катодной защиты [1, 24].

Таблица 1.1 - Коррозионная агрессивность грунта по отношению к углеродистой и низколегированной стали [11]

Коррозионная Удельное электрическое Средняя

агрессивность грунта сопротивление грунта (К), Ом м плотность катодного тока (¿кат), А/м

Низкая > 50 <0,05

Средняя 20 < К < 50 0,05 < ¿кат < 0,20

Высокая < 20 > 0,20

1.2.5. Температура

Температура почв колеблется в очень больших пределах. Скорость почвенной коррозии немного уменьшается, например, когда свободная вода, заполняя капилляры зимой в почве, замерзает. Также снижение скорости коррозии связано с плохой аэрацией поверхности металла. В теплое время года, когда наблюдаются высокие температуры, скорость коррозии в почве тоже замедляется, в силу, прежде всего, высыхания почвы.

Основной ущерб коррозия наносит в межсезонье, когда создаются оптимальные условия для протекания коррозионных процессов, например, весной, при оттаивании грунтов [8, 17, 21, 23, 29 - 35]. Возможно значительное различие температур на конструкциях, которые имеют большую протяженность, это способствует образованию термогальванических коррозионных пар, которые способствуют ускорению местной почвенной коррозии [23, 35, 36].

Значение температуры поверхности трубы влияет на скорость поступления к ней кислорода и разных агрессивных газов. В зависимости от температуры изменяются, главным образом, скорость диффузии, перенапряжение электродных процессов, пассивность металлов, растворимость деполяризатора и продуктов коррозии. При коррозии с кислородной деполяризацией повышение температуры снижает перенапряжение ионизации кислорода, уменьшает толщину диффузионного слоя и ускоряет диффузию кислорода к поверхности корродирующего металла, но уменьшает растворимость кислорода.

С повышением температуры ускоряется процесс диффузии кислорода в воде, но снижается его растворимость. Таким образом, скорость коррозии вначале увеличивается, достигая максимума при 65 - 75 0С, а после происходит ее снижение [29, 36]. При значении температуры 100 0С скорость коррозии снижается и даже в ряде случаев практически отсутствует, что подтверждается примером эксплуатации паропроводов.

1.2.6. Влияние микроорганизмов на почвенную коррозию металлов

В почве живут и развиваются два вида микроорганизмов: аэробные (могут существовать только при наличии кислорода), анаэробные (для обеспечения их жизнедеятельности кислород не требуется). Микроорганизмы имеют непосредственное отношение к ускорению процесса подземной коррозии. Данный вид коррозии металлических сооружений, обусловленный жизнедеятельностью живых аэробных и анаэробных бактерий, имеет название биохимическая или микробиологическая [9, 37, 38].

Аэробные микроорганизмы (почвенные) существуют в двух видах: одни принимают непосредственное участие в осаждении железа (сорбирование ионов тяжелых металлов), другие - окисляют серу (СРБС) [39]. При рН грунта около 4 -10 развиваются бактерии, перерабатывающие железо. Эти бактерии в процессе

своей жизнедеятельности поглощают ионы железа, а выделяют нерастворимые соединения, содержащие железо. В местах скопления железобактерий наблюдается большое количество нерастворимых железистых соединений, которые увеличивают гетерогенность поверхности. Это явление также оказывает большое влияние на скорость почвенной коррозии [19, 37 - 39].

Важность роли серобактерий связана с продуктами их метаболизма, которые вызывают коррозию стали. Наиболее опасными являются сероокисляющие тионовые бактерии. Продуктами окисления являются сера и серная кислота. Серобактерии переводят соединения серы и элементарную серу в серную кислоту концентрацией порядка 10 - 12 %. Что сильно ускоряет почвенную коррозию, особенно стали, за счет возможности водородной деполяризации (реакция (1.1.2)).

Среди анаэробных микроорганизмов самыми опасными можно считать сульфатредуцирующие бактерии. Оптимальные условия для их существования -почва со значением рН = 5,5 - 8 [37 - 40] (болотные, глинистые, илистые грунты). Сульфатредуцирующие бактерии продуцируют Н2З. Сульфид водорода является продуктом анаэробного разрушения органических соединений серы. Его коррозионное воздействие на металлы связывается с растворением в водной пленке на поверхности металла и последующей диссоциацией, и сильным подкислением электролита до рН = 2 - 3.

Бактерии восстанавливают сульфаты, содержащиеся в почве. Этот процесс можно описать следующим уравнением [19, 40]:

MgSO4 + 4Н+ = Mg(OH)2 + + 02. (1.2.1)

Анаэробные микроорганизмы могут разрушать защитные покрытия, воздействовать на ход анодной и катодной реакций, менять характеристики почвы [37, 38].

Кислород участвует в реакции на катоде. Сероводород и сульфиды в почве являются причиной появления на поверхности эксплуатируемой конструкции рыхлого слоя сульфида железа [19, 29, 41].

1.2.7. Коррозия металлов блуждающими токами

Влияние электрического поля в электролите на электрохимическую коррозию металла имеет важное практическое значение. Электрический ток в почве называется блуждающим, потому что происходит его ответвление от основного пути. Источниками блуждающего тока являются электролизеры, электрические железные дороги, сварочные аппараты, линии электропередач, катодные установки и др. [1, 9, 20, 42, 43].

Блуждающие токи, встречая металлические сооружения по пути, проникают в них и текут на некотором протяжении, образуя катодные и анодные зоны [1, 7, 40]. Зона выхода тока или входа электронов является анодной, а участки конструкции входа тока или выхода электронов - катодной зоной. На катодных участках металлических сооружений протекают реакции восстановления кислорода и выделения водорода [6, 18, 19, 44] (реакция (1.1.2)). А на анодных участках протекает окисление металла (реакция (1.1.1)).

Блуждающие переменные токи также очень опасны, но в меньшей степени, чем постоянные. При воздействии блуждающими токами величина потенциала относительно стационарного потенциала в анодных зонах смещается в положительную сторону, а в катодных - в отрицательную [7, 19, 43, 44]. Скорость подземной коррозии напрямую связана с влиянием таких факторов, как состав и неоднородность грунта, влажность, микроорганизмы, электропроводность, температура и др. Многообразие этих факторов предполагает различные методы защиты подземных трубопроводов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Наботова, Александра Сергеевна, 2017 год

Список литературы

1. Кравцов, В.В. Техника антикоррозионной защиты подземных трубопроводов: учеб. пособие / В.В. Кравцов, М.В. Кузнецов, А.Г. Гареев и др. -Уфа: ООО «Монография», 2008. - 382 с.

2. Мустафин, Ф.М. Защита трубопроводов от коррозии / Ф.М. Мустафин, Л.И. Быков, А.Г. Гумеров и др. - СПб.: Недра, 2007. - 708с.

3. Медведева, М.Л. Коррозия и защита магистральных трубопроводов и резервуаров: учеб. пособие / М.Л. Медведева, А.В. Мурадов, А.К. Прыгаев - М.: Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2013. - 250 с.

4. Schweitzer Philip, A. Fundamentals Of Metallic Corrosion / Philip A. Schweitzer // 2nd Edition. - Houston: CRC Press, 2007. - 750 p.

5. Андреев, И.Н. Введение в коррозиологию: учеб. пособие / И.Н. Андреев. - Казань: Изд-во Казанского государственного технологического ун-та, 2004. - 140с.

6. Кофанова, Н.К. Коррозия и защита металлов / Н.К. Кофанова. -Алчевск: Донбасс. гор. - металлург. институт, 2003. - 181 с.

7. Ткаченко, В.Н. Электрохимическая защита трубопроводных сетей: учеб. пособие / В.Н. Ткаченко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 2004. -320с.

8. Ткаченко, В.Н. Электрохимическая защита трубопроводов: учеб. пособие / В.Н. Ткаченко - Волгоград: НП ИПД «Авторское перо», 2005. - 234 с.

9. Семенова, И.В. Коррозия и защита от коррозии / И.В. Семенова, Г.М. Флорианович, А.В. Хорошилов. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 336с.

10. Закиров, Р. Ш. Катодная защита трубопроводов импульсными токами / Р.Ш. Закиров // Нефтяник Альметьевнефти. - 2010. - № 38. - С. 3.

11. Кузнецов, М.В. Коррозия и защита нефтегазопромыслового оборудования / М.В.Кузнецов, А.М. Кузнецов - Уфа: изд-во УНИ 2004. - 105с.

12. Притула, В.В. Подземная коррозия трубопроводов и резервуаров / В.В. Притула - М.: «Акела», 2003. - 225 с.

13. Миомандр, Ф. Электрохимия / Ф. Миомандр, С. Садки, П. Одебер, Р. Малле-Рено - М.: Техносфера, 2008. - 360 с.

14. Perez, N. Electrochemistry and corrosion science / N. Perez. - Kluwer, 2004. - 377 p.

15. Максимчук, В.П. Водородное растрескивание высокопрочных сталей после нанесения гальванохимических покрытий / В.П. Максимчук. - М.: Энергоатомиздат, 2002. - 320 с.

16. Грилихес, М.С. Взаимодействие водорода с металлами при электрохимических процессах в растворах электролитов / М.С. Грилихес // Журнал прикладной химии. - 1995. - №3. - С. 353 - 365.

17. Карпенко, В.Г. Коррозионное растрескивание сталей / В.Г. Карпенко, И.И. Василенко. - Киев: Техшка, 1971. - 192 с.

18. Parkins, R.N. Transgranular stress-corrosion cracking of hign pressure pipelines in contact with solution near neutral pH / R.N. Parkins, S.B. Delanty// of Corrosion. - 1994. - №50 - Р. 394 - 408.

19. Mejia Gomeza, J.A. Effects of Si as alloying element on corrosion resistance of weathering steel / J.A. Mejia Gomeza, J. Antonissenb, C.A. Palacioa // Corrosion Science. - 2012. - Vol. 59.- Р. 198 - 203.

20. Drazic, D.M. Anodic processes on an iron electrode in neutral electrolytes / D.M. Drazic, C.S. Hao // Electrochim Acta. - 1982. - Т. 27.- № 10. - С. 1409 - 1415.

21. Стрижевский, И.В. Защита подземных металлических сооружений от коррозии: справочник / И.В. Стрижевский, А.Д. Белоголовский - М.: Стройиздат, 1990. - 303 с.

22. Ma, Y. The Atmospheric corrosion kinetics of low carbon steel in a tropical marine environment / Y. Ma, Y. Li , F. Wang// Corrosion Science, - 2010. - Vol. 52. -p. 1796.

23. Будкевич, Р.Л. Защита оборудования от коррозии: учеб. пособие / Р.Л. Будкевич. - Альметьевск: Альметьев. гос. нефт. ин-т, 2007. - 56 с.

24. Мальцева, Г.Н. Коррозия и защита оборудования от коррозии: учеб. пособие / Г.Н. Мальцева. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2000. - 211с.

25. Мустафин, Ф.М. Защита от коррозии: в 2 т. / Ф.М. Мустафин, М.В. Кузнецов, Л.И. Быков. - Уфа: Дизайн Полиграф Сервис, 2004. - Т. 1. - 806 с.

26. Варыпаев, В.Н. Коррозия металлов: учебник /В.Н. Варыпаев. - JI.: Изд-во Ленинград. ун-та, 1972. - 87 с.

27. Бэкман, В. Катодная защита от коррозии: справочник / В. Бэкман, В. Швенк;. пер. с нем. - М.: Металлургия, 1986. - 496 с.

28. Varughese, K. Critical properties of protective coatings which affect corrosion prevention of underground pipelines / K. Varughese, S.P. Jacob // Proceedings. SSPC - 1996 International Conference and Exhibition. Charlotte, N.C., November17 - 21, 1996. - P. 27 - 34.

29. Родников, С.Н. Вопросы металловедения в гальванотехнике и коррозии: учеб. пособие / С.Н. Родников. - Горький: Изд-во ГГУ, 1989. - 104 с.

30. Heusler, K.E. The influence iodide ions and carbon monoxide on anodic dissolution of active iron / K.E. Heusler, G.H. Cartledge // J. Electrochern. Soc. - 1961. - Vol.108. - № 8. - P. 732 - 740.

31. Апплгейт, Л.М. Катодная защита / Л.М. Апплгейт, М. Линдсей; пер. с англ. Г.С. Кессельмана; под ред. Л.И. Акинфиева - М.: Металлургиздат, 1963. -256 с.

32. Baeckmann, W. Cathodic Corrosion Protection/ W.V. Baeckmann, W.Schwenk, W. Prinz; 3rd edition - Houston: Gulf Prof. Pub., 1997. -568 р.

33. Улиг, Г.Г. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику / Г.Г. Улиг, Р.У. Реви; пер. с англ.; под ред. А. М. Сухотина. - Л.: Химия, 1989. - 456 с.

34. Калужина, С. А. Электрохимия и коррозия полупроводников: учеб. пособие / С. А. Калужина. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1995. - 117 с.

35. Роль температуры и термогальванических эффектов в коррозии железа и кадмия в кислом сульфатном электролите / С.А. Калужина, И.В.

Кобаненко, А.В. Малыгин, В.В. Малыгин // Вестник ВГУ. Сер. Химия. Биология. - 2001. - №2. - С. 45 - 48.

36. Влияние температуры на кинетику коррозионных процессов в водных электролитах / Б. С. Азимов, И. А. Малахов, М. С. Трифель, Р. В. Аншелес // Водоподготовка и водный режим ТЭС. - Баку: АзИНЕФТЕХИМ, 1984. -С. 27 - 34.

37. Воробьева, Г.А. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств / Г.А. Воробьева. - М.: Химия, 1975. - 816 с.

38. Коррозия и защита металлов в условиях повышенной концентрации оксида серы (IV) и продуктов его гидратации / В. И. Вигдорович, Л. Е. Цыганкова, П. Н. Бернацкий, Н. В. Шель. - Тамбов: Изд-во Першина Р. В., 2015. - 364 с.

39. Вигдорович, В. И. Ингибирование сероводородной и углекислотной коррозии металлов. Универсализм ингибиторов/ В. И. Вигдорович, Л. Е. Цыганкова. - М.: Изд-во КАРТЭК, 2011. - 244 с.

40. Михайлов, А. А. Атмосферная коррозия и защита металлов: моногр. / А. А. Михайлов, Ю. М. Панченко, Ю. И. Кузнецов; под общ. ред. Ю. И. Кузнецова. - Тамбов: Изд-во Першина Р. В., 2016. - 555 с .

41. Красноярский, В.В. Коррозия и защита подземных металлических сооружений / В.В. Красноярский, Л.Я. Цикерман. - М.: Высшая школа, 1968. -296 с.

42. Розенфельд, И.Л. Коррозия и защита металлов (локальные коррозионные процессы) / И.Л. Розенфельд. - М.: Металлургия, 1970. - 448 с.

43. Защита металлических сооружений от подземной коррозии: справочник / Н.В. Стрижевский, A.M. Зинкевич, К.К. Никольский и др.; 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1981. - 293 с.

44. Эванс, Ю.Р. Коррозия металлов / Ю.Р. Эванс; пер. с англ., под ред. и с доп. Г.В. Акимова. - М.-Л.: Металлургиздат, 1941. - 886 с.

45. Новаковский, В.М. Обоснование и начальные элементы электрохимической теории растворения окислов и пассивных металлов / В.М.

Новаковский // Итоги науки и техники. Коррозия и защита от коррозии. - М.: ВИНИТИ. - 1973. - Т. 2. - С. 5 - 26.

46. Волков, А.А. О связи дефектов изоляции с коррозионными повреждениями труб магистральных газопроводов / А.А. Волков, М.А. Конакова // Коррозия: материалы, защита. - 2007. - № 9. - С. 45 - 46.

47. Cicek, V. Cathodic Protection: Industrial Solutions for Protecting Against Corrosion / V. Cicek // Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., and Salem, Massachusetts: Scrivener Publishing LLC, 2013. - 332 p.

48. Raja, V.S. Stress Corrosion Cracking. Theory and Practice / V.S. Raja, T. Shoji. -India: Woodhead Publishing Limited, 2011. - 818 p.

49. Orton, M.D. Cathodic Protection of Coated Well Casing / M.D. Orton, A. Hamberg and S.N. Smith. - San Francisco, CA. Corrosion, 2005. - 66 р.

50. Никитенко, Е.А. Электрохимическая коррозия и защита магистральных газопроводов / Е.А. Никитенко. - М.: Недра, 1972. - 120 с.

51. Forsgren, A. Corrosion Control Through Organic Coatings /A. Forsgren //CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, FL, 2006. - 154 p.

52. Егоров, Ю.Б. Повышение энергоэффективности и надежности станций катодной защиты / Ю.Б. Егоров, О.Л. Луньков // Экспозиция Нефть Газ -2013. - №5 (30). - С. 46 - 47.

53. Morgan, John H. Cathodic protection / John H. Morgan. - Houston: National Association of Corrosion Engineers, 1987. - 519 р.

54. Peabody, A.W. ^ntm! of pipeline corrosion / A.W. Peabody. - Houston: Natl Assn of Corrosion; 2nd edition, 2001. - 360 р.

55. Parker, M.E. Pipeline corrosion and cathodic protection / E.G. Parker, M.E. Peattie ; 3rd ed. - Houston: Gulf Professional Publishing, 1999. - 177 p.

56. Петухов, В. С. Анализ существующих методов катодной защиты нефтегазовых сооружений / В. С. Петухов, И. Я Мерициди, Л. Сцетив // Интеграл. - 2007. - №5. - С. 16-17.

57. Orazem, M. Underground Pipeline Corrosion / M. Orazem. - Houston: Woodhead Publishing, 2014. - 343 p.

58. Ажогин, Ф. Ф. Новые достижения в области теории и практики противокоррозионной защиты металлов / Ф. Ф. Ажогин, С. С. Иванов //Сб. докл. семинара по коррозии - Звенигород, 1980. - М., 1981. - С. 93.

59. Кузнецов, М. В. Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров / М. В. Кузнецов. - М.: Недра, 1992. - 240 c.

60. Зиневич, A. M. Защита трубопроводов и резервуаров от коррозии / A. M. Зиневич, B. И. Глазков, B. Г. Котик. - M.: Недра, 1975. - 288 с.

61. Hamberg, A. Well Casing Cathodic Protection / A. Hamberg. - Canada: Scott Oliphant, 2000. - 400 р.

62. Фрейман, Л. И. Защита подземных металлических сооружений от коррозии: справочник / Л. И. Фрейман. - М.: Стройиздат, 1990. - 394 с.

63. Shufen, Q. Study of submarine pipeline corrosion basedon ultrasonic detection and wavelet analysis / Q. Shufen, L. Jiao, J. Guangfen // Computer Application and System Modeling (ICCASM) International Conference - 2010 - Vol. 12. - P. 440 - 444.

64. Акользин, П.А. Коррозия и защита металлов теплоэнергетического оборудования / П.А. Акользин. - М.: Энергоиздат, 1982. - 304 с.

65. Southern, D.J. Remote monitoring of cathodic protection sites by radiofrequency/ D.J. Southern // Materials Performance - 2008. - Vol. 47. - №6 - Р. 34 - 36.

66. Гутман, Э. М. Защита газопроводов нефтяных промыслов от сероводородной коррозии: монография / Э. М. Гутман [и др.]; ред. А. Г. Дорофеев. - М.: Недра, 1988. - 200 с.

67. Хмельницкий, Б. И. Руководство по эксплуатации средств противокоррозионной защиты трубопроводов / Б. И. Хмельницкий, Н. А. Петров, А. С. Соколов. - М.: ВНИИГАЗ, 1997. - 118 с.

68. Саакиян Л.С. Защита нефтепромыслового оборудования от коррозии: справочник рабочего / Л. С. Саакиян [и др.]; - М.: Недра, 1985. - 207 с.

69. Adey, R.A. Modelling of Cathodic Protection Systems / R.A. Adey. -UK Beasy Ltd. and Wessex Institute of Technology. - 2005. - Р. 272.

70. Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров / М. В. Кузнецов, В.Ф. Новоселов, П.И. Тугунов, В.Ф. Котов. - М.: Недра, 1992. -240 с.

71. Heim, G. Coatings for Corrosion Protection / G. Heim, W. Schwenk // Handbook of Cathodic Corrosion Protection (Third Edition). - 1997. - P. 153 -178.

72. Притула, В. В. Передовые рубежи отечественной науки в области катодной защиты от подземной коррозии / В. В. Притула // Практика противокоррозионной защиты. - 1998 - №9. - С. 10 - 15.

73. Красноярский, В. В. Электрохимический метод защиты металлов от коррозии / В. В. Красноярский. - М.: Машгиз, 1961. - 86 с.

74. Ashworth, V. Cathodic protection: theory and practice /V. Ashworth, C.J.L. Booker. - Chichester: Published for the Institution of Corrosion Science and Technology, Birmingham, by Ellis Horwood. - New York: Halsted Press, 1986. -357 p.

75. Электрохимическая защита трубопроводов от коррозии / В. Н. Остапенко, Л. H. Ягупольская, В. В. Лукович и др. - Киев: Наук. Думка, 1988. - 192 с.

76. Turnipseed, S. P. Potential Measurement on Cathodically Protected Structures Using an Integrated Salt Bridge and Steel Ring Coupon / S. P. Turnipseed, G. Nekoksa // Materials Performance. - 1996. - №35(6). - P. 21 - 25.

77. Котик, В. Г. Катодная защита магистральных трубопроводов / В. Г. Котик. - М.: Недра, 1964. - 207 с.

78. Храмихина, В. Ф. Электрохимическая защита магистральных трубопроводов и промысловых объектов от подземной коррозии / В. Ф. Храмихина // Сб. трудов ВНИИСТа. - М.: ВНИИСТ, 1983. - 130 с.

79. Притула, В. В. Концепция обеспечения промышленной безопасности магистральных газопроводов в условиях коррозионного влияния окружающей среды / В. В. Притула// Территория Нефтегаз. - 2009. - № 6. - С. 46 - 51.

80. Thomas, J. G. N. The Mechanism of Corrosion / J. G. N. Thomas // Corrosion Control. - Oxford, UK: Butterworths Heinemann - 1994. - P.1740 -1765.

81. Басарыгин, Ю. М. Коррозия оборудования и трубопроводов и способы защиты от нее: учебник: в 2 т. / Ю. М. Басарыгин, В. Ф. Будников, А. И. Булатов// Краснодар: Просвещение - Юг, 2002. - Т.1. - 394 с.

82. ГОСТ 9.602-2005. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. - М.: Стандартинформ, 2006. -105 с.

83. Raupach, М. Macrocell sensor systems for monitoring of the corrosion risk of the reinforcement in concrete structures / M. Raupach, P. Schiessl // NDT E INT -2001. - Vol. 34(6) - Р. 435 - 442.

84. ГОСТ 9.602-89. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. М.: Изд. стандартов. - 1989. - 51 с.

85. Effect of calcium nitrite-based corrosion inhibitor in preventing corrosion of embedded steel in concrete / K. Y. Ann, H. S. Jung, H. S. Kim, et. al. // Cement and Concrete Research. - 2006. - Vol. 36. - № 3. - Р. 530 - 535.

86. Ткаченко, В. Н. Определение защитных свойств изоляционного покрытия подземного трубопровода: метод. указ. / В. Н. Ткаченко. Волгоград: Изд-во ВолгГАСУ, 2004. - 15 с.

87. Eltai, E. O. The effects of different ionic migration on the performance of intact unpigmented epoxy coated mild steel under cathodic protection / E. O. Eltai, J. D. Scantlebury, E. V. Koroleva // Progress in Organic Coatings. - 2012. - Vol.75 - Р. 79 -85.

88. Zhang, Y. H. Analysis of Standard and Technical Parameters of Viscoelastic Tape / Y. H. Zhang, X. Y. Zhang, J. H. Yuan// Corrosion & Protection -2013. - Vol.8. - Р. 730 - 733.

89. Руководство по эксплуатации средств противокоррозионной защиты трубопроводов . - М.: ВНИИГАЗ, 1994. -179 с.

90. Fu, A. Q. Characterization of the permeability of a high performance compositebcoating to cathodic protection and its implications on pipeline integrity / A. Q. Fu, Y. F. Cheng // Progress in Organic Coatings. - 2011. - Vol. 72. - Р. 423 - 428.

91. Гоник, А. А., Внутренняя изоляция трубопроводов / А. А. Гоник, В. В. Князев. - М.: Недра, 1965. - 77 с.

92. Ткаченко, В. Н. Количественная интерпретация результатов измерений при оценке качества изоляции подземных трубопроводов / В. Н. Ткаченко // Безопасность труда в промышленности. - 2007. - №10. - С. 5557.

93. Асмол и новые изоляционные материалы для подземных трубопроводов / Н. М. Черкасов, И. Ф. Гладких, К. М. Гумеров и др. - ООО «Недра - Бизнесцентр», 2005. - 205 с.

94. Башаев, М. А. Влияние состояния изоляции трубопроводов на скорость их коррозионного разрушения / М. А. Башаев, Н. Н. Глазов, Н. П. Глазов // Трубопроводный транспорт. Теория и практика. - 2009. - № 1. - С. 47 - 49.

95. Борисов, Б. И. Защитная способность изоляционных покрытий подземных трубопроводов / Б. И. Борисов. - М.: Недра, 1987. - 123 с.

96. Современное состояние защиты трубопроводов от коррозии полимерными покрытиями / Р. А. Харисов, А. Р. Хабирова, Ф. М. Мустафин, Р. А. Хабиров// Нефтегазовое дело. - 2005. - №4. - С. 3 - 26.

97. Preparation and evaluation of a new anti-corrosive coating based on asphalt cement blended with polyesteramide resin for steel protection / H. AbdEl-Wahab, A.M.M. Saleh, M.A. Wassel et al. // Progress in Organic Coatings. - 2013. - Vol. 76 -Р. 1363 -1368.

98. Howell, G. R. Characterization of high performance composite coating for the northern pipeline application / G. R. Howell, Y. F. Cheng // Progress in Organic Coatings.- 2007. - Vol. 60, Iss. 2. - P. 148-152.

99. Йен, Б. К. Геотехническая оценка воздействия грунта на изоляционные покрытия трубопроводов / Б. К. Йен // Нефть, газ и нефтехимия за рубежом. - 1985. - №10. - С. 11.

100. Воронин, В. И. Изоляционные покрытия подземных нефтегазопроводов / В. И. Воронин, Т. С. Воронина - М.: ВНИИОЭНГ, 1990. -198 с.

101. Марченко, А. Ф. Количественные показатели защитных покрытий подземных трубопроводов / А. Ф. Марченко // Проектирование и строительство

трубопроводов и нефтегазопромысловых сооружений. - 1976. - Вып. 3. - С. 23 -31.

102. Притула В. В. Передовые рубежи отечественной науки в области катодной защиты от подземной коррозии. // Практика противокоррозионной защиты. -1998 г. №9 - С. 10 - 15.

103. Пат. №: 2148012 Российская Федерация, МПК7, С01В. Анодный заземлитель и композиция для анодного заземлителя / Стефов Н. В.// - Б.И. -2000. - 2 с.

104. Пат. 2229537 Российская Федерация, МПК . Состав для изготовления анодных заземлителей / Зенцов В. Н., Кузнецов М. В., Абызгильдин Ю. М.; Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет». -2002134887/022002134887/02; заявл. 23.12.2002; опубл. 27.05.2004. - Бюл. №12. -3 с.

105. Panzer, R. E. Nature of the compounds and reactions observed on graphite electrode / R. E. Panzer, P. J. Elving // Electrochim. Acta. - 1975. - Vol. 20. - P. 636 -647.

106. US 5410796 А. Copper/copper alloy and graphite fiber composite and method/ Joseph K. Weeks, Jr.; Technical Research Associates, Inc. - US 08/132,472; May 2 1995. - P.5.

107. Пат. № 2453633 Российская Федерация, МПК7, C23F13/00, Состав для изготовления анодных заземлителей / Зенцов В. Н., Исламов Р. Р., Рабаев Р. У., Исламов А. Р., Ахметов А. Ф.; Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет». - №2010146232/02; заявл.12.11.2010; опубл.20.06.2012. - Бюл. №17. - с. 5.

108. Пат. № 2521927 Российская Федерация, МПК7, C23F13/00. Способ выполнения анодного заземления / Карнавский Е. Л., Агиней Р. В., Пужайло А. Ф., Савченков С. В., Спиридович Е. А., Петров Н. Г., Марянин В. В.; Открытое

акционерное общество «Гипрогазцентр». - №2013100371/02; заявл. 09.01.2013; опубл. 10.07.2014. - Бюл. №19. -7 с.

109. Особенности конструкций глубинных заземлителей серии «Менделеевец» / А. А. Зорин, А. И. Пякин, Н. М. Католикова, О. Н. Насонов // Практика противокоррозионной защиты. - 2005. - № 2. - С. 34 - 38.

110. Оmurtag, Y. Some investigations on the corrosion characteristics of Fe-Si alloys / Y. Оmurtag, M. Doruk // Corrosion Science. - 1970. - Vol. 10. Iss. 4. - P. 225

- 231.

111. А.с. 1754797 А1 СССР, МКИ3, С25 В 11/00. Анод для электролиза разбавленных хлоридных растворов / Р. О. Бондарь, В. С. Сорокендя, Ю. Г. Олесов (СССР). - №4857557/26; заявл.07.08.90; опубл. 15.08.9. - Бюл. № 30. - 2 с.

112. Kuhn, A. T. Anodic dissolution and oxygen evolution on binary and ternary iron-silicon alloys / A. T. Kuhn // Electrochimica Acta. - 1983. - Vol. 28. - Iss. 4, April. - P. 515 - 527.

113. UA №101901 С2 МПК C23F 13/00, C25B 11/00. СпоЫб виготовлення електрода на титановш основ^ Автори: Гужов Ю. П., Сержов С. В., Троценко В. I. и др. (Украина) - а 2012 00085; дата подання заявки: 03.01.2012; Опублжовано: 13.05.2013, Бюл. N 9. - 3 с.

114. Пат. № 2468126 Российская Федерация МПК C23F 13, C25B 11/10. Способ изготовления нерастворимого анода на титановой основе/ Уразгильдеев Р. И. (RU), Носач Н. А. (UA) и др.; ООО «Компания МеталлРесурс». - заявл. 11.11.2011; опубл. 27.11.12. - Бюл. №33. - 3 с.

115. Saji, V. S. Corrosion Protection and Control Using Nanomaterials / V. S. Saji, R. Cook. - Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2012. - 424 p.

116. Богатенков, Ю. В. Опыт эксплуатации эластомерных анодов / Ю. В. Богатенков, Б. Р. Тоболжанов //Трубопроводный транспорт нефти. - 2008. - № 10.

- С. 2 - 3.

117. Schweitzer, Ph. Corrosion of Polymers and Elastomers / Ph.Schweitzer 2nd edition. - Florida: CRC Press, 2006. - 592 p.

118. Coughlin, R. W. Consideration of electrodes and electrolytes for electrochemical gasification of coal by anodic oxidation / R. W. Coughlin, M. Farooque // J. Appl. Electrochem. - 1980. - Vol. 10. - P. 729 -740.

119. Зенцов В. Н. Разработка нового состава углеродсодержащей анодной массы из отходов нефтехимических производств / В. Н. Зенцов, Р. У. Рабаев, Р. Р. Исламов// Башкирский химический журнал. - 2010. - Т.17. - №4. - С. 117 - 119.

120. US 20110147647 A1, Carbon-containing matrix with additive that is not a metal / Zvi Yaniv, Nan Jiang, James Novak, US 12/793,656 23; 25.06.2011 - Р.10.

121. Relationship between physicochemical properties and electrooxidation behavior of carbon materials / N. Giordano, P.L. Antonicci, E. Passsalacqua et al. // Electrochim Acta. - 1991. - Vol. 36. - № 13. - P. 1931 - 1935.

122. Петухов, В. С. Импульсная защита трубопроводов от коррозии / В. С. Петухов // Межотраслевой научно - практический журнал «Интеграл». - 2001. — № 1. - С. 14-16.

123. Conventional and pulse CP of reinforced concrete: Electrochemical approach and microstructural investigation/ Koleva, D. A., Hu J., Van Breugel K.et al.// ECS Trans. - 2006. - Vol. 1. - № 4. - Р.287- 298.

124. Пат. № 2172887 Российская Федерация МПК7. 8 F16L58/00. ^особ защиты от коррозии газопроводов и/или газоконденсатопроводов, нефтепроводов и/или нефтепродуктопроводов, водопроводов, их инженерного обустройства и комплекса объектов по добыче и транспортировке газа, нефти и воды импульсным током / Петухов В.С. № 2000101099/06; заявл. 20.01.2000; опубл. 27.08.2001. - Бюл. № 9. - 2 с.

125. Хижняков, В. И. Выбор режимов электрохимической защиты подземных трубопроводов, исключающих электролитическое наводороживание / В. И. Хижняков // Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение: сб. тез. докл. Всерос. конф. - М., 2009. - С. 132.

126. Эффект последействия переменного тока на растворение стальных анодных заземлителей / В. М. Рудой, A. B. Попов, В. А. Желобецкий и др// Наука и технологии. Коррозия: материалы, защита. - 2013. - №3 - С. 16 - 19.

127. Diakow, D. A. Polarization Under Disbonded Coatings: Conventional and Pulsed Cathodic Protection Compared / D. A. Diakow, G. J. Van Boven, M.J. Wilmott// NACE Materials Performance. - Canada, 1998. - P. 17 - 23.

128. Савельева, Е. А. Коррозионно-электрохимическое поведение материалов анодных заземлителей в нейтральных растворах / Е. А. Савельева, О. В. Фролова, А. С. Лазаренко, Д. Н. Марухин // Материалы и технологии XXI века: сб. тр. науч.-техн. конф. - Саратов, 2010. - С.101-104.

129. Савельева, Е. А. Импульсный метод защиты от коррозии подземных трубопроводов / Е. А. Савельева, А. С. Лазаренко, Д. Н. Марухин // Химия под знаком сигма: Исследования, инновации, технологии: сб. науч. тр. - Казань, 2012.

- С.149-150.

130. Марухин, Д. Н. Современные материалы и эффективное оборудование

- основа надежной защиты газопроводов от коррозии / Д. Н. Марухин, О. И.Осипова, М. В. Павлутин // Газ России, 2009. - №1. - С .38-41.

131. Пат. 122656 Российская Федерация, МПК С23F 13/04. Импульсная станция катодной защиты подземных сооружений/ Марухин Д. Н., Томашевский Ю. Б.; заявитель и патентообладатель СГТУ имени Гагарина Ю.А. -№2012128065/02; заявл. 03.07.2012; опубл. 10.12.2012 г. Бюл. №34. - 3с.

132. Рыбалко, А. В. Катодные процессы в условиях подачи тока импульсами с крутыми передними фронтами / А. В. Рыбалко, Ж. И. Бобанова// Гальванотехника и обработка поверхности. - 1993. - Т.2. - №5. - С.13 - 15.

133. US 5324405 В1. Pulse cathodic protection system / Doniguian T. M., (Calif.); №756.617 Sep. 9, 1992; Jun. 28, 1994. -Р. 7.

134. US 6224742 B1. Рulsed cathodic protection system and method / T. М. Doniguian, (Calif.); №09/493.830, Jan. 28, 2000; May 1, 2001. - Р. 5.

135. US №. 3612898 В1. ''Pulsed Cathodic Protection Apparatus and Method / Doniguian T. M. and Kipps, H. J., October 1971 - P. 5.

136. Kajyama, F. Cathode corrosion--protection facility remote monitoring system/ F. Kajyama . - JP.: Tokyo gas co, 2004. - 29 p.

137. Марухин, Д. Н. Современный подход к защите от коррозии подземных сооружений на основе импульсного тока / Д. Н. Марухин // Материалы VI науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов «Современная газотранспортная отрасль: перспективы, проблемы, решения»: сб. статей: в 2 т. -Томск: «Рекламная группа «Графика»» - 2013. - Т.1. - С.149-154.

138. Марухин, Д. Н. Результаты исследований метода защиты от коррозии подземных трубопроводов импульсным током / Д. Н. Марухин, Ю. Б. Томашевский // Газовая промышленность. - 2014. - №7. - С. 56 - 59.

139. Bauman, J. Well casing cathodic protection utilizing pulse current technology / J. Bauman // of Corrosion. - 2004. - P.1 - 4.

140. Badawi, М. Control of corrosion-induced damage in reinforced concrete beams using carbon fiber-reinforced polymer laminates / M. Badawi and K. Soudki // Journal of Composites for Construction. - 2005. - Vol. 9. - № 2. - Р. 195-201.

141. Пат. № 2486288 Российская Федерация, МПК7 C23F13/02. Устройство для импульсной катодной защиты / Анашкин А. А., Чулючкин В. В.; заявитель и патентообладатель Анашкин А.А. - №2011133651/02; заявл.11.08.2011; опубл.27.06.2013. - Бюл. №18. - 12 с.: ил.

142. Осколков, Г. Н. Справочник по базовому оборудованию и приборам для газораспределительных организаций: в 2 т. / Г. Н. Осколков, В. В. Тарасов, В. Е. Андреев. - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2005. - Т.1. - 112 с.

143. EP 1 777 322 A1. Apparatus for cathodic protection of steel reinforced concrete structures and method / Koleva, D. A., Date of publication: 25.04.2007. - Р. 6.

144. ГОСТ Р51164-98 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. — М.: Изд-во. стандартов, 1998. — 48 с.

145. Фрейман, Л. И. Потенциостатические методы в коррозионных исследованиях и электрохимической защите / Л. И. Фрейман, В. А. Манаров, И. Е. Брыснин. - Л.: Химия, 1972. - 239 с.

146. Романов, В. В. Методы исследования коррозии металлов / В. В. Романов. - М.: Металлургия, 1965. - 280 с.

147. Розенфельд, И. Л. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов / И. Л. Розенфельд, К. А. Жигалова. - М.: Металлургия, 1966. - 347 с.

148. Поздняков, Л. Г. Общий метод решения задачи распространения тока, потенциала, плотности тока по трубопроводу / Л. Г. Поздняков, В. Н. Кулиш // Практика противокоррозионной защиты. - 2007. - №1. - С. 30 - 38.

149. http://metallvsegda.ru/metalloprokat/prutok-stalnoj-kupit/

150. http://www.granat-saratov.ru/epoksidnye-smoly-i-otverditel.html

151. http://www.composite-expo.ru/11-argon-ooo.html

152. http://www.nanotc.ru/

153. http://www.ua.all.biz/anodnye-zazemliteli-bgg1054956

154. Турьян, Я. И. Окислительно-восстановительные реакции и потенциалы в аналитической химии / Я. И. Турьян. - М.: Высшая школа, 1989. -248 с.

155. Методы контроля и измерений при защите подземных сооружений от коррозии / Н. П. Глазов, И. В. Стрижевский, А. М. Калашникова и др. - М.: Недра, 1978. - 216 с.

156. Кущ, Л. Р. Исследование поля токов коррозии гальванически неоднородного подземного трубопровода / Л. Р. Кущ, В. Н. Ткаченко // Практика противокоррозионной защиты. - 2007. - № 4. - С. 29 - 34.

157. Чучкалов, М. В. Влияние расстояния от компрессорной станции на подверженность газопроводов КРН в различных регионах / М. В. Чучкалов // Газовая промышленность. - 2013. - № 11. - С. 16 - 18.

158. Йоссель, Ю. А. Расчет электрической емкости / Ю. А. Йоссель, Э. С. Кочанов, М. Г. Струнский. - М.: Энергоиздат, 1981. - 288 с.

159. Митрофанов, А. В. Принципы прогнозирования работоспособности подземных трубопроводов по результатам электрометрических и внутритрубных обследований / А. В. Митрофанов, С. Б. Киченко // Практика противокоррозионной защиты. - 2000. - № 4. - С. 18 - 32.

160. Лазаренко, А. С. Композиционные материалы для катодной защиты подземных сооружений /Лазаренко А. С., Савельева Е. А., Мостовой А. С. //

Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент: материалы VIII Международной научно-инновационной молодежной конференции, Тамбов. 27-28 октября 2016 г. - Тамбов: Изд-во ИП Чеснокова А.В., 2016. - С. 300 - 302.

161. Коршак, А. А. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов / А. А. Коршак, А. М. Нечваль. - СПб.: Недра, 2008. - 488 с.

162. СТО Газпром 9.2-003-2009. Проектирование электрохимической защиты подземных трубопроводов. - М.: ООО «Газпром экспо», 2009. - 49 с.

163. Справочник инженера по эксплуатации нефтегазопроводов и продуктопроводов. - М.: Инфра - Инженерия, 2006. - 928 с.

164. Рудой, В. Н. Проектирование катодной защиты подземных трубопроводов / В. Н. Рудой, Н. И. Останин, Ю. П. Зайков. - Екатеринбург: УПИ, 2005. - 28 с.

165. Современные системы защиты от электрохимической коррозии подземных коммуникаций: в 2 т. / Д. Л. Рахманкулов, М. В. Кузнецов, Н. А. Гафаров и др. - Уфа: ГНТИ «Реактив», 2003. - Т. 2. - 160 с.

166. Копытин, В. Е. Особенности расчета параметров катодной защиты с эластомерными электродами анодного заземления протяженного типа / В. Е. Копытин // Практика противокоррозионной защиты. - 2005. - №4. - С. 23 - 29.

167. Жук, Н. П. Коррозия и защита металлов. Расчеты / Н. П. Жук. - М.: Машгиз, 1957. - 332 с.

168. Gurrappa, I. Cathodic protection of cooling water systems and selection of appropriate materials / I. Gurrappa // Journal of Materials Processing Technology. -2005. - Vol. 166. - Р. 256 - 267.

169. Styrene N-vinylpyrrolidone metal-nanocomposites as antibacterial coatings against Sulfate Reducing Bacteria / M. Fathy, A. Badawi, A.M. Mazrouaa et al. //Materials Science and Engineering C. - 2013. - Vol. 33. - Р. 4063 - 4070.

170. Madhup, M. K. Investigation of surface morphology, anti-corrosive and abrasion resistance properties of nickel oxide epoxy nanocomposite (NiO-ENC) coating

on mild steel substrate / M. K. Madhup, N. K. Shah, P. M. Wadhwani // Progress in Organic Coatings. -2015. - Vol. 80. - Р. 1-10.

171. Притула, В. В. Анодные заземлители на титановой основе с покрытием из диоксида марганца /В. В. Притула, С. В. Сериков, С. П. Сидоренко // Трубопроводный транспорт: теория и практика - 2014. - №3-4 (43-44). - С. 29 -33.

172. Сулимин, В.Д. Оснащение магистральных газопроводов станциями катодной защиты нового поколения/В.Д. Сулимин, И.А. Титов, В.Л. Налбандов // Газовая промышленность. - 2000. - №4. - С. 40 - 46.

173. Демчук В. Ю. Сети газораспределения: снижение потребления электроэнергии на защиту от коррозии / В Ю. Демчук. М.С.Доронин // Научно-технический журнал: Инженерные системы. - 2015. - №1. - С. 60 - 63.

174. https://www.energo-konsultant.ru/sprav/energosnabzheni/tarifi na elektroenergiyu v 2017_godu/tarifi_na_ elektroenergiyu_v_Saratovskoi_oblasti_2017/