Učinkovite metode zaštite plinovoda od korozije

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Zaštita plinovoda od korozije provodi se na više načina. To je zbog različite prirode nastanka same deformacije, što ovisi o vrsti lokacije autoceste i okolnim uvjetima. Korozija metalnih žica podrazumijeva spontanu deformaciju ovih elemenata uslijed kemijskih ili elektrokemijskih procesa. Glavne vrste deformacija su tekuće, atmosferske, podzemne.

Razlozi

Sljedeće su kratke definicije štete koja se izravnava zaštitom plinovoda od korozije:

1. Kemijsko djelovanje - spontana oksidacija metalnih dijelova, zbog njihove transformacije u stabilno ionsko područje, pod utjecajem nevodljivih spojeva.
2. Elektrokemijska korozija - metal se uništava brzinom koja ovisi o prodorima elektroda. To je zbog činjenice da se atomi ioniziraju odvojeno, uz obnavljanje oksidacijskog sredstva u elektrolitu.
3. Najopasnija korozija je napad zalutale struje. Ovaj problem se opaža u blizinielektrično vodljivi sustavi, na primjer, u području željezničkih pruga s kontaktnom mrežom.

Opće informacije

Glavne vrste zaštite plinovoda od korozije uključuju tri vrste: gazi, katodne i drenažne metode. Kako bi se servisirani objekti maksimalno osigurali, koriste se složene mjere, uključujući katodnu zaštitu, zaštitu gaznoga sloja, drenažu. Katodne stanice se grade s nekoliko odjeljaka za drenažu i raštrkanim anodama kako bi se izbjegao efekt zaštite podzemnih komunikacija.

Katodna zaštita plinovoda od korozije

Ova metoda je spajanje pozitivnog pola DC generatora na vodič anodnog uzemljenja. Iz njega struje ulaze u tlo, prolazeći kroz oštećene dijelove izolacije u cjevovod. Oni idu kroz cijev do mjesta gdje je vodič spojen, zatim do negativne granice izvora.

Ako postoji dovoljna razina napona, cijeli radni dio plinovoda postaje negativna katoda. To omogućuje sprječavanje stvaranja aktivne korozije. U tom slučaju, uzemljenje (otpadni metal) postaje dio anode. Kao rezultat, cijev je negativno potencirana u odnosu na tlo.

Zaštitne protumjere

Zaštitna zaštita plinovoda od korozije osigurava stvaranje potencijala blokiranja spajanjem metalnih zaštitnika na cijevi s negativnijim indikatorom od parametra samog cjevovoda. KorištenjeOva metoda ne predviđa vanjski izvor struje, tražene karakteristike se stvaraju pomoću galvanske anodne ćelije. Pod utjecajem protektora na plinovod djeluje katodna polarizacija, što doprinosi prestanku korozijskih procesa.

Radni materijal može biti cink, aluminij, magnezij u obliku posebnih legura (ML, TsO, Ts1 i slično). Ova vrsta zaštite je što jednostavnija, ne zahtijeva dodatno održavanje. Ova metoda, u kombinaciji s drugim metodama, relevantna je za primjenu za zaštitu pojedinačnih odjeljaka koji nisu ispresijecani susjednim dijelovima katodne sigurnosti. Zaštitna zaštita plinovoda od korozije primjerena je za specijalna kućišta na prijelazima željezničkih i autocesta, na objektima s razvijenim podzemnim konstrukcijama.

Protektori se montiraju u snopove od nekoliko elemenata, spojenih izravno na cijev ili katodni izlaz. Između sebe, oni su povezani pomoću posebnog kabela, žice od čelika ili bakra. Kako bi se povećala učinkovitost zaštite, štitnici su smješteni u punilu, što smanjuje kontaktni otpor. Sastav je magnezijev sulfat ili natrij s glinom. Udaljenost ugradnje zaštitnika od cjevovoda je oko 3-6 metara.

Drenaža

Vrlo često tramvajske i željezničke tračnice na elektrificiranim tračnicama nemaju odgovarajuću vodljivost, zbog čega dio električne struje ulazi u tlo. Zbog toga je potrebno zaštititi cjevovode koji prolaze u blizini željezničkih pruga. Nana mjestu ulaska lutajućih struja u cijev nastaje katodni potencijal, a na izlazu anodna zona. Metal je na posljednjim mjestima aktivno oštećen.

Drenažna zaštita od korozije čeličnih plinovoda učinkovit je način borbe protiv zalutalih struja. To je vrlo važno, jer se pod utjecajem tog učinka cijevi deformiraju kroz i kroz vrlo kratko vrijeme. Navedena vrsta zaštite uključuje uklanjanje struja iz cjevovoda do primarnog izvora pomoću vodiča. Istodobno se smanjuje potencijal cijevi u odnosu na tlo, što doprinosi eliminaciji naizmjeničnih i anodnih sekcija uz istovremenu suspenziju curenja struje u tlo.

Značajke odvodnje

Postavljanje električnih odvodnih vodova ovisi o mjestu potencijalne prijetnje. Zaštita magistralnog plinovoda od korozije se gradi na negativnoj sabirnici vučne trafostanice ili na željezničkim tračnicama. U prvom slučaju, veza može biti izravna ili polarizirana.

Izravna drenaža je prikladna ako je potencijal cjevovoda veći od potencijala sustava za uklanjanje lutajuće struje. Kod uređivanja električne odvodnje na tračnicama spoj mora biti isključivo polariziran. Razlikuje se od izravne verzije po tome što krug predviđa posebne postavke kako bi se spriječio povratak električne struje u cijevi. Odvodni vod je dostupan u kabelskoj ili atmosferskoj verziji, a na nju se montiraju instrumenti.

Korozija podzemnih cjevovoda

Navedena vrsta oštećenja cijevi odnosi se na jedan od glavnih čimbenika njihovog uništenja uslijed stvaranja pukotina i ruptura. Korozija kao posljedica reakcije metala s okolinom uzrokuje promjene u njegovoj strukturi, što dovodi do odgovarajućih deformacija. Elektrokemijska zaštita plinovoda od korozije omogućuje sprječavanje takvih kvarova, budući da se većina reakcija javlja na sličan način. To jest, katodne i anodne zone se formiraju u različitim dijelovima cijevi.

Pod utjecajem elektromotornog toka galvanskog para, elektroni kroz metalne elemente ulaze u katodni odjeljak, teče u tlo i stvaraju reakciju s oksidirajućim elektrolitom, izazivajući stvaranje iona kisika i vodika. Poremećena je elektrolitička ravnoteža, na mjestu anode pozitivne čestice željeza odlaze u tlo, što uzrokuje galvansko oštećenje zbog gubitka metalne mase.

Zaštita podzemnih plinovoda od korozije

Postoje dva načina zaštite u ovom smjeru: aktivni i pasivni. U drugom slučaju, trebalo bi stvoriti nepropusnu barijeru između metala cijevi i tla koja ga okružuje. Za to koristite razne premaze kao što su polimerne trake, bitumen, smole.

Svi izolacijski premazi za pasivnu zaštitu od korozije plinovoda moraju ispunjavati određene standarde i zahtjeve. Među njima:

• kemijska otpornost;
• visok električni otpor;
• prihvatljiva stopaprianjanje na metalnu površinu;
• visoka mehanička čvrstoća;
• neosjetljivost na klimatske čimbenike;
• očuvanje svojih svojstava pri izloženosti visokim i niskim temperaturama;
• bez mehaničkih ili tvorničkih nedostataka;
• sastav ne smije sadržavati komponente koje imaju korozivni učinak na metal;
• otpornost na napade raznih vrsta bakterija.

Učinkovitost

Kao što praksa pokazuje, gotovo je nemoguće postići optimalan kontinuirani sloj primjenom izolacijskog premaza. Različite vrste materijala imaju različitu difuznu propusnost, što uzrokuje različitu kvalitetu obrade cjevovoda iz okoliša. Osim toga, tijekom procesa izgradnje i polaganja, na premazu se stvaraju udubljenja, pukotine i drugi nedostaci. Oštećenje pasivne zaštite je najopasnije, jer se na tim mjestima aktivno odvija proces korozije tla.

Budući da je ova metoda neučinkovita za potpunu sigurnost cijevi, dodatno se koristi aktivna zaštita plinovoda od korozije. Temelji se na kontroli elektrokemijskih procesa koji se odvijaju na granici između metala cijevi i uzemljenog elektrolita. Ovaj pristup se zove sveobuhvatna zaštita. U aktivnoj fazi osigurava se katodna polarizacija, koja doprinosi smanjenju brzine otapanja metala kako se potencijal korozije pomiče na negativan pokazatelj, prema gore od prirodnog parametra.

Princip katodne polarizacije

Katodna zaštita podzemnih cjevovoda provodi se korištenjem žrtvenih anoda ili polarizacijom iz izvora istosmjerne struje. U prvom slučaju, izračun se uzima na temelju činjenice da različiti metali u elektrolitu imaju različite potencijale. Stoga, pri stvaranju galvanskog para od dva materijala i uranjanju u elektrolit, metal, čiji potencijal ima veliki negativan pokazatelj, bit će anoda. Kao rezultat toga, suprotni materijal je podložan manjem uništavanju.

U praksi, žrtvene galvanske ćelije sastoje se od magnezija, aluminija ili cinka. Takva zaštita je učinkovita u tlima s niskim otporom (do 50 Ohm m).

Vanjski izvori

Katodna zaštita plinovoda od korozivnih procesa uz pomoć vanjskih izvora je složenija. Unatoč složenosti organizacije procesa, takav sustav ne ovisi o specifičnom otporu tla i ima neograničen energetski resurs. Ulogu izvora istosmjerne struje imaju pretvarači različitih konfiguracija i izvedbi, koji se napajaju promjenjivom električnom mrežom.

Pretvorni elementi omogućuju podešavanje struje zaštitnog smjera u širokom rasponu. Istodobno je zajamčena zaštita plinovoda, bez obzira na okolne uvjete. Glavni izvori napajanja:

• nadzemni vodovi 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• dizel generatori;
• termalni, plinski i drugi analozi.

Zaštitni tokovi struje koji djeluju na cijevi stvaraju potencijalnu razliku od metala do tla i neravnomjerno su raspoređeni duž duljine plinovoda.