Metode eficiente pentru a proteja conducta de gaz împotriva coroziunii

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Protecția conductelor de gaz împotriva coroziunii se realizează în mai multe moduri. Acest lucru se datorează naturii diferite a originii deformării în sine, care depinde de tipul de amplasare a autostrăzii și de condițiile din jur. Coroziunea firelor metalice înseamnă deformarea spontană a acestor elemente datorită proceselor chimice sau electrochimice. Principalele tipuri de deformații sunt lichide, atmosferice, subterane.

Motive

Următoarele sunt scurte definiții ale daunelor care sunt nivelate de protecția anticorozivă a conductelor de gaz:

1. Acțiune chimică - oxidarea spontană a pieselor metalice, datorită transformării acesteia într-o regiune ionică stabilă, sub influența compușilor neconductivi.
2. Coroziunea electrochimică - metalul este distrus într-un ritm care depinde de penetrarea electrodului. Acest lucru se datorează faptului că atomii sunt ionizați separat, cu reînnoirea agentului de oxidare din electrolit.
3. Cea mai periculoasă coroziune este atacul cu curent parazit. Această problemă este observată în apropieresisteme conductoare electric, de exemplu, în zona căilor ferate cu o rețea de contact.

Informații generale

Principalele tipuri de protecție a conductelor de gaz împotriva coroziunii includ trei tipuri: metode de rulare, catodic și de drenaj. Pentru a securiza la maximum obiectele deservite, se folosesc măsuri complexe, inclusiv protecția catodică, a benzii de rulare, a drenajului. Se construiesc stații catodice cu mai multe compartimente de drenaj și anozi împrăștiați pentru a evita efectul de ecranare al comunicațiilor subterane.

Protecția catodică împotriva coroziunii a conductelor de gaz

Această metodă este de a conecta polul pozitiv al generatorului de curent continuu la conductorul anodului de împământare. Din acesta, curenții intră în sol, curgând prin secțiunile deteriorate ale izolației în conductă. Acestea trec prin conductă până la locul unde este conectat conductorul, apoi până la limita negativă a sursei.

Dacă există un nivel de tensiune suficient, întreaga parte de lucru a conductei de gaz devine catod negativ. Acest lucru face posibilă prevenirea formării coroziunii active. În acest caz, împământarea (deșeuri de metal) devine secțiunea anodului. Ca urmare, conducta este potențată negativ față de pământ.

Contramăsuri de protecție

Protecția de protecție a unei conducte de gaz împotriva coroziunii prevede crearea unui potențial de blocare prin conectarea protectoarelor metalice la conducte cu un indicator mai negativ decât parametrul conductei în sine. FolosindAceastă metodă nu prevede o sursă de curent externă, caracteristicile necesare sunt create prin intermediul unei celule anod galvanice. Sub influența protectorului, polarizarea catodică acționează asupra conductei de gaz, ceea ce contribuie la încetarea proceselor de coroziune.

Materialul de lucru poate fi zinc, aluminiu, magneziu sub formă de aliaje speciale (ML, TsO, Ts1 și altele asemenea). Acest tip de protectie este cat se poate de simplu, nu necesita intretinere suplimentara. Această metodă, în combinație cu alte metode, este relevantă de aplicat pentru a proteja compartimentele individuale care nu sunt intersectate de secțiuni adiacente de siguranță catodă. Protecția de protecție a conductei de gaz împotriva coroziunii este adecvată pentru carcasele speciale la trecerile de cale ferată și de autostrăzi, la instalațiile cu structuri subterane dezvoltate.

Protectoarele sunt montate în fascicule de mai multe elemente, conectate direct la conducta sau la ieșirea catodului. Între ele, acestea sunt conectate folosind un cablu special, sârmă din oțel sau cupru. Pentru a crește eficacitatea protecției, protecțiile sunt amplasate în umplutură, ceea ce reduce rezistența de contact. Compoziția este sulfat de magneziu sau sodiu cu argilă. Distanța de instalare a protectorilor de la conductă este de aproximativ 3-6 metri.

Drenaj

Foarte des, șinele de tramvai și de cale ferată de pe șinele electrificate nu au o conductivitate adecvată, ceea ce face ca o parte din curentul electric să intre în pământ. De aici este necesar să se protejeze conductele care circulă în apropierea căilor ferate. Pela punctul de intrare a curenților vagabonzi în conductă se formează potențialul catodic, iar la ieșire, zona anodică. În ultimele locuri, metalul este deteriorat activ.

Protecția anticorozivă a canalizării conductelor de gaz din oțel este o modalitate eficientă de combatere a curenților vagabonzi. Acest lucru este foarte important, deoarece sub influența acestui efect, conductele sunt deformate în întregime într-o perioadă foarte scurtă. Tipul de protecție specificat implică îndepărtarea curenților de la conductă la sursa primară folosind un conductor. Totodata scade potentialul conductelor fata de pamant, ceea ce contribuie la eliminarea sectiunilor alternante si anodice cu suspendarea simultana a scurgerilor de curent in sol.

Funcții de drenaj

Amplasarea liniilor electrice de drenaj depinde de locația potențialei amenințări. Protecția conductei principale de gaz împotriva coroziunii este construită pe magistrala negativă a substației de tracțiune sau pe șinele de cale ferată. În primul caz, conexiunea poate fi directă sau polarizată.

Drenajul direct este adecvat dacă potențialul conductei este mai mare decât cel al sistemului de eliminare a curentului parazit. La amenajarea drenajului electric pe șine, conexiunea trebuie să fie exclusiv polarizată. Diferă de versiunea directă prin faptul că circuitul prevede setări speciale pentru a preveni întoarcerea curentului electric în conducte. Linia de drenaj este disponibilă într-o versiune de cablu sau atmosferică, iar instrumentația este montată pe ea.

Coroziunea conductelor subterane

Tipul specificat de deteriorare a conductei se referă la unul dintre principalii factori ai distrugerii acestora din cauza formării de fisuri și rupturi. Coroziunea ca urmare a reacției metalului cu mediul provoacă modificări ale structurii sale, ceea ce duce la deformații corespunzătoare. Protecția electrochimică a conductei de gaz împotriva coroziunii face posibilă prevenirea unor astfel de defecțiuni, deoarece majoritatea reacțiilor sunt cauzate în mod similar. Adică, zonele catodice și anodice sunt formate în diferite părți ale țevii.

Sub influența fluxului electromotor al unei perechi galvanice, electronii prin elementele metalice intră în compartimentul catodic, curgând în pământ și creând o reacție cu un electrolit oxidant, provocând formarea ionilor de oxigen și hidrogen. Echilibrul electrolitic este perturbat, la locul anodului, particulele pozitive de fier intră în sol, ceea ce provoacă daune galvanice din cauza pierderii de masă metalică.

Protecția conductelor subterane de gaz împotriva coroziunii

Există două modalități de protecție în această direcție: activă și pasivă. În al doilea caz, ar trebui să creeze o barieră etanșă între metalul țevii și solul care o înconjoară. Pentru a face acest lucru, utilizați diferite acoperiri, cum ar fi benzi polimerice, bitum, rășini.

Toate acoperirile izolante pentru protecția pasivă împotriva coroziunii a conductelor de gaz trebuie să îndeplinească anumite standarde și cerințe. Printre acestea:

• rezistență chimică;
• rezistență electrică mare;
• preț acceptabiladerență la suprafața metalică;
• rezistență mecanică mare;
• non-susceptibilitate la factorii climatici;
• conservarea proprietăților sale atunci când este expus la temperaturi ridicate și scăzute;
• fără defecte mecanice sau de fabrică;
• compoziția nu trebuie să conțină componente care au un efect coroziv asupra metalului;
• rezistenta la atacul diferitelor tipuri de bacterii.

Eficiență

După cum arată practica, este aproape imposibil să se obțină un strat continuu optim prin aplicarea unui strat izolator. Diferitele tipuri de materiale au o permeabilitate difuză diferită, ceea ce determină o calitate diferită a prelucrării conductelor față de mediu. În plus, în timpul procesului de construcție și așezare, pe acoperire se formează lovituri, fisuri și alte defecte. Prin deteriorarea protecției pasive este cea mai periculoasă, deoarece în aceste locuri procesul de coroziune a solului se desfășoară în mod activ.

Deoarece această metodă este ineficientă pentru siguranța completă a conductelor, se folosește suplimentar protecția activă a conductei de gaz împotriva coroziunii. Se bazează pe controlul proceselor electrochimice care au loc la limita dintre metalul conductei și electrolitul de pământ. Această abordare se numește protecție globală. În faza activă se asigură polarizarea catodică, care contribuie la scăderea vitezei de dizolvare a metalului pe măsură ce potențialul de coroziune se deplasează la un indicator negativ, în sus față de parametrul natural.

Principiul polarizării catodice

Protecția catodică a conductelor subterane se realizează folosind anozi de sacrificiu sau prin polarizare de la o sursă de curent continuu. În primul caz, calculul se face pe faptul că diferite metale din electrolit au potențiale diferite. Prin urmare, atunci când creați o pereche galvanică de două materiale și le scufundați într-un electrolit, metalul, al cărui potențial are un indicator negativ mare, va fi anodul. Drept urmare, materialul opus este supus unei distrugeri mai mici.

În termeni practici, celulele galvanice de sacrificiu constau din protectori de magneziu, aluminiu sau zinc. O astfel de protecție este eficientă în soluri cu rezistivitate scăzută (până la 50 Ohm m).

Surse externe

Protecția catodică a conductelor de gaz împotriva proceselor corozive cu ajutorul surselor externe este mai complicată. În ciuda complexității organizării procesului, un astfel de sistem nu depinde de rezistența specifică a solului și are o resursă energetică nelimitată. Rolul surselor de curent continuu este jucat de convertoare de diferite configurații și design, care sunt alimentate de o rețea electrică variabilă.

Elementele de conversie fac posibilă reglarea curentului direcției de protecție într-o gamă largă. Totodată, protecția conductei de gaz este garantată, indiferent de condițiile din jur. Surse principale de alimentare:

• linii electrice aeriene 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• generatoare diesel;
• termic, gaz și alți analogi.

Curenții de protecție care acționează asupra țevilor creează o diferență de potențial de la metal la sol și sunt distribuite neuniform pe lungimea conductei de gaz.