Способ защиты от эрозионно-коррозионного разрушения морских сооружений добычи нефти и газа в ледовых условиях

Способ защиты от эрозионно-коррозионного разрушения морских сооружений добычи нефти и газа в ледовых условиях

Реферат

 

Использование изобретения: обеспечивает защиту наружной обшивки морских сооружений, предназначенных для эксплуатации в ледовых условиях, например, морских буровых платформ. Для этого наружную обшивку на участках воздействия льда в морской воде, например, ледового пояса, выполняют из высокопрочной хладостойкой стали с эрозионностойким в ледовых условиях плакирующим слоем, например, из стабилизированной нержавеющей стали, а надежность катодной защиты обеспечивают приближением анодов к стыку разнородных металлов и применением анодов, обладающих повышенной прочностью под воздействием льда. 1 з. п.ф-лы.

Изобретение относится к способам защиты от эрозионно-коррозионного разрушения подводной поверхности морских сооружений освоения шельфа замерзающих морей, например морских стационарных и плавучих буровых платформ, и может быть использовано в другой морской технике, предназначенной для ледовых условий эксплуатации.

В связи с активизацией в стране и за рубежом работ по добыче нефти и газа, различных конкреций в шельфе арктических морей, повышение надежности морских сооружений, проектируемых на длительный срок эксплуатации без докований, имеет важное экономическое значение.

Одним из факторов, снижающих надежность морских сооружений в ледовых условиях эксплуатации, является интенсивное эрозионно-коррозионное разрушение наружной обшивки на участках воздействия льда в морской воде как результат сложного механизма эрозионного (механического) действия льда в коррозионной среде морской воде.

Применение сочетания известных способов обеспечения надежности подводной поверхности наружной обшивки сооружений, см. например Н.П.Жук "Курс теории коррозии и защиты металлов", М. Металлургия, 1976, с.404 (выбранное прототипом), в ледовых условиях не обеспечивает достаточной эффективности. Так, даже специальные для ледовых условий покрытия типа "Инерта-160" после 3-4 месяцев эксплуатации начинают разрушаться под действием льда. Аноды катодной защиты общего исполнения также подвергаются воздействию льда, что приводит к их повреждениям и снижению надежности и эффективности катодной защиты.

Опыт эксплуатации ледоколов на Северном морском пути показывает, что в результате воздействия льда в морской воде, наружная обшивка корпуса ледокола на участках ледового пояса подвергается интенсивному эрозионно-коррозионному разрушению, приводящему за 2-4 года эксплуатации к образованию характерной для ледовых условий шероховатости поверхности металла с углублениями до 4-7 мм и острыми краями, известной как "терка", см. например "Технология судостроения", 1980, N 5, с. 93, В.А.Климова и др. "Коррозия корпусов ледоколов и судов ледового плавания".

С учетом выявленного действия льда на подводную поверхность, ледоколы и морские буровые платформы эксплуатируются в сходных условиях, которые различаются скоростью движения льда относительно поверхности металла, например корпуса ледокола относительно ледового поля или дрейфующего льда относительно неподвижной платформы.

Особенность разрушения поверхности наружной обшивки ледового пояса ледокола применительно к морским буровым платформам снижает срок их службы и создает дополнительную нагрузку на платформу за счет увеличения силы трения между дрейфующим льдом и шероховатой поверхностью наружной обшивки, что в определенных условиях может создать аварийную обстановку. Из опыта работы ледоколов, например, известно, что в отдельные моменты мощный атомный ледокол толкает "прилипшее" ледовое поле за счет шероховатости наружной обшивки ледового пояса корпуса.

Целью изобретения является обеспечение надежности морских буровых платформ в ледовых условиях эксплуатации путем повышения эрозионно-коррозионной стойкости наружной обшивки подводной поверхности на участках воздействия льда в морской воде.

Поставленная цель достигается тем, что наружную обшивку на участках воздействия льда в морской воде, например ледового пояса морских буровых платформ, выполняют из высокопрочной хладостойкой стали и в качестве защитного покрытия на нее наносят металлический плакирующий слой, обладающий эрозионной стойкостью в ледовых условиях со скоростью разрушения не более 0,05 мм/год, например из стабилизированной нержавеющей стали, а катодную защиту устанавливают на подводной поверхности наружной обшивки на расстоянии 0,5-0,7 защитного радиуса анода от соединения основного металла сооружения - высокопрочной хладостойкой стали с плакированной сталью, при этом используют аноды повышенной прочности в ледовых условиях эксплуатации и эффективность катодной защиты обеспечивают ее дополнительным расчетом из условия компенсации тока контактной пары разнородных металлов в морской воде, например плакирующего слоя из нержавеющей стали с остальной обшивкой из высокопрочной хладостойкой стали. При этом основной расчет системы катодной защиты производят, например по известной методике, см. например, "Технология судостроения", 1990, N 3, c.72, "Особенности расчета систем катодной защиты судов ледового плавания".

Использование изобретения позволит обеспечить защиту от эрозионно-коpрозионных разрушений наружной обшивки подводной поверхности на участках воздействия льда в морской воде, повысить надежность создаваемых морских сооружений, предназначенных для ледовых условий эксплуатации, особенно с учетом невозможности докования большинства таких сооружений.

Формула изобретения

1. Способ защиты от эрозионно-коррозионного разрушения морских сооружений добычи нефти и газа в ледовых условиях, включающий нанесение защитных покрытий на конструкционную сталь наружной обшивки и установку системы катодной защиты от коррозии, отличающийся тем, что наружную обшивку сооружений на участках воздействия льда в морской воде выполняют из высокопрочной хладостойкой стали и в качестве защитного покрытия наносят эрозионностойкий в ледовых условиях металлический плакирующий слой, а катодную защиту устанавливают на подводной поверхности наружной обшивки на расстоянии 0,5 0,7 защитного радиуса анода от соединения основного металла сооружения высокопрочной хладостойкой стали с плакированной сталью, при этом используют аноды повышенной прочности в ледовых условиях эксплуатации.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для защиты стационарных или плавучих морских буровых платформ в качестве защитного покрытия на наружную обшивку ледового пояса стабилизирующих колонн буровой платформы наносят плакирующий слой из стабилизированной нержавеющей стали.