CC BY
34
УДК 620.197.5
В. Н. Зенцов (д.т.н., проф.)1, А. Ф. Ахметов (д.т.н., проф., зав. каф.)2, Р. У. Рабаев (асп.)1, Р. Р. Исламов (асп.)1, Д. В. Ивушкина (магистрант)2
Электрохимическая коррозия продуктов коксохимии
и нефтепереработки
Уфимский государственный нефтяной технический университет, 1 кафедра водоснабжения и водоотведения 450080, г. Уфа, ул. Менделеева, 197; тел. (347) 2284900, e-mail: [email protected] 2кафедра технологии нефти и газа 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; тел. (347) 2431535
V. N. Zentsov1, A. F. Ahmetov2, R. U. Rabaev1, R. R. Islamov1, D. V. Ivushkina2
Electrochemical corrosion products of coke chemistry and waste of petroleum refining
Ufa State Petroleum Technological University 1197, Mendeleeva Str, Ufa, Russia, 450080, ph. (347) 2284900, e-mail: [email protected] 2I, Kosmonavtov Str., 450062, Ufa, Russia; ph. (347) 2431535
Исследованы новые композиционные составы для оболочек анодных заземлителей, полученные из отходов нефтепереработки. Приведены характеристики наполнителя и связующего анодной массы. Приведены результаты эксперимента. Построены графические зависимости полученных результатов от состава анодной массы.
Ключевые слова: анодный заземлитель; битум; пек; потеря массы; прокаленная коксовая мелочь; электролиз.
Were explored new compositional formulations for shells anodic earthing which had been obtained from waste of petroleum refining. Were given the characteristics of the filler and binder anodic earthing. Were made a graphical dependence of the results obtained from the composition of shells anodic earthing.
Key words: an anodic earthing; a calcined coke breeze; a bitumen; weight loss; a pitch; an electrolysis.
При катодной защите с внешним источником тока применяются электроды, выполняющие роль анодов и предназначенные для передачи поляризующего тока в электролитическую среду, окружающую металлическое защищаемое сооружение. Электроды эти при применении в почвенных условиях называют заземлением или анодным заземлителем.
Рассматриваемая конструкция глубинного анодного заземлителя в необсаженной скважине состоит из центрального стального электрода, окруженного слоем активатора в виде цилиндра (оболочки), на основе состава из электропроводного гранулированного материала и термопластичного связующего.
Материал оболочки (композиционная анодная масса) должен быть электропроводным, обладать минимальной растворимостью, достаточной химической стойкостью в эксплуатационных условиях.
Дата поступления 11.06.11
В процессе электролиза опытные образцы анодных заземлителей, изготовленные из гра-фитированного коксового ореха и битума, по ряду показателей превзошли образцы известных коксопековых анодных заземлителей 1. В частности, образцы, изготовленные из графи-тированного коксового ореха и битума, характеризуются меньшей потерей массы.
Как известно, важным фактором, определяющим скорость коррозии, соответственно, потери массы, является электрохимическое окисление углеродных материалов. Наиболее вероятным направлением протекания коррозионного процесса является образование соединений кислорода с углеродом и их последующее разложение (гидролиз) с выделением СО или CO2.
В соответствии с кристаллохимией переходных форм углерода, окислению может подвергаться неароматический углерод боковых цепей, краевые атомы боковой структуры, или
Рис. 1. Образец анодного заземлителя из графити-рованого коксового ореха и битума: а — до электролиза, б — после процесса электролиза.
Из рис. 1 видно, что образец, изготовленный из графитированного коксового ореха, практически сохранил прежний объем, при этом незначительно потрескавшись. Коксопе-ковый образец подвергся большему окислению (рис. 2). Потеря массы фиксировалась после снятия образцов с испытательного стенда и предварительного высушивания (рис. 3).
Рис. 3. Потеря массы образцов анодных заземлителей
Количественно долговечность работы анодного заземлителя можно определить, подсчитав электрохимический эквивалент по формуле (1), значение которого при постоянных условиях зависит от потери массы.
Я =
т2 - ш1 I ■ г
(1)
а а
Рис. 2. Образец анодного заземлителя из прокаленной коксовой мелочи и пека: а — до электролиза, б — после электролиза.
может происходить внедрение кислородосо-держащих частиц и компонентов электролита между ароматическими макромолекулами гра-фитоподобных кристаллов 2, следовательно, коррозионная стойкость уменьшается в ряду: графитированный коксовый орех — прокаленная коксовая мелочь, а потеря массы увеличивается.
где ^ — электрохимический эквивалент,кг/А-год; т1 - масса образца до электролиза, г; т-2 - масса образца после электролиза, г; I - сила тока, А; £ — время электролиза, ч.
Таким образом, использование прогрессивного графитированного материала в качестве наполнителя позволит увеличить срок службы анодных заземлителей за счет минимального расхода массы оболочки.
Литература
1. Зенцов В. Н., Ахметов А. Ф., Рабаев Р. У., Исламов Р. Р., Ивушкина Д. В. // Баш. хим. ж.-2011.- Т.18, №1.- С. 152.
2. Тарасевич М.Р. Электрохимия углеродных материалов.- М.: Недра, 1984.- 253 с.
