Efektivne metode zaštite gasovoda od korozije

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Zaštita gasovoda od korozije vrši se na više načina. To je zbog različite prirode nastanka same deformacije, koja ovisi o vrsti lokacije autoputa i okolnim uvjetima. Korozija metalnih žica podrazumeva spontanu deformaciju ovih elemenata usled hemijskih ili elektrohemijskih procesa. Glavne vrste deformacija su tečne, atmosferske, podzemne.

Razlozi

Slijede kratke definicije štete koja se izravnava zaštitom gasovoda od korozije:

1. Hemijsko dejstvo - spontana oksidacija metalnih delova, usled njihove transformacije u stabilno jonsko područje, pod uticajem neprovodnih jedinjenja.
2. Elektrohemijska korozija - metal se uništava brzinom koja zavisi od prodora elektrode. 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 uočava u blizinielektroprovodljivi sistemi, na primjer, u zoni pruga sa kontaktnom mrežom.

Opće informacije

Glavni tipovi zaštite gasovoda od korozije uključuju tri vrste: gazeće, katodne i drenažne metode. Kako bi se objekti koji se servisiraju maksimalno osigurali, primjenjuju se kompleksne mjere, uključujući katodnu zaštitu, zaštitu gazećeg sloja, drenažu. Katodne stanice se grade sa nekoliko drenažnih odjeljaka i raštrkanih anoda kako bi se izbjegao efekt zaštite podzemnih komunikacija.

Katodna zaštita gasovoda od korozije

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

Ako postoji dovoljan nivo napona, ceo radni deo gasovoda postaje negativna katoda. To omogućava sprječavanje stvaranja aktivne korozije. U ovom slučaju, uzemljenje (otpadni metal) postaje anodni dio. Kao rezultat, cijev je negativno potencirana u odnosu na tlo.

Protivmjere zaštite

Zaštitna zaštita gasovoda od korozije omogućava stvaranje potencijala blokiranja spajanjem metalnih zaštitnika na cijevi sa negativnijim indikatorom od parametra samog cjevovoda. KoristećiOva metoda ne predviđa vanjski izvor struje, potrebne karakteristike se stvaraju pomoću galvanske anodne ćelije. Pod uticajem protektora na gasovod deluje katodna polarizacija, što doprinosi prestanku procesa korozije.

Radni materijal može biti cink, aluminijum, magnezijum u obliku specijalnih legura (ML, TsO, Ts1 i sl.). Ova vrsta zaštite je maksimalno jednostavna, 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 gasovoda od korozije je pogodna za specijalna kućišta na prelazima železničkih i autoputeva, kod objekata sa razvijenim podzemnim konstrukcijama.

Protektori se montiraju u snopove od nekoliko elemenata, spojenih direktno na cijev ili katodni izlaz. Između sebe, oni su povezani pomoću posebnog kabela, žice od čelika ili bakra. Da bi se povećala efikasnost zaštite, štitnici se nalaze u punilu, što smanjuje kontaktni otpor. Sastav je magnezijum sulfat ili natrijum sa glinom. Udaljenost ugradnje zaštitnika od cjevovoda je oko 3-6 metara.

Drenaža

Vrlo često tramvajske i željezničke šine na elektrificiranim prugama nemaju odgovarajuću provodljivost, 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 formira se katodni potencijal, a na izlazu anodna zona. Metal je na zadnjim mjestima aktivno oštećen.

Drenažna zaštita od korozije čeličnih gasovoda je efikasan način za borbu protiv lutajućih struja. Ovo je veoma važno, jer se pod uticajem ovog efekta cevi deformišu kroz i kroz vrlo kratko vreme. Navedena vrsta zaštite uključuje uklanjanje struja od cjevovoda do primarnog izvora pomoću vodiča. Istovremeno se smanjuje potencijal cijevi u odnosu na tlo, što doprinosi eliminaciji naizmjeničnih i anodnih sekcija uz istovremenu suspenziju curenja struje u tlo.

Drenažne karakteristike

Postavljanje električnih odvodnih vodova ovisi o lokaciji potencijalne prijetnje. Zaštita magistralnog gasovoda od korozije se gradi na minus sabirnici vučne trafostanice ili na željezničkim šinama. U prvom slučaju, veza može biti direktna ili polarizirana.

Direktna drenaža je prikladna ako je potencijal cjevovoda veći od potencijala sistema za uklanjanje lutajuće struje. Prilikom uređenja električne odvodnje na šinama, priključak mora biti isključivo polariziran. Razlikuje se od direktne verzije po tome što krug predviđa posebne postavke kako bi se spriječio povratak električne struje u cijevi. Odvodni vod je dostupan u kablovskoj ili atmosferskoj verziji, a na njega se montiraju instrumenti.

Korozija podzemnih cjevovoda

Navedena vrsta oštećenja cijevi odnosi se na jedan od glavnih faktora njihovog uništenja uslijed stvaranja pukotina i ruptura. Korozija kao rezultat reakcije metala sa okolinom uzrokuje promjene u njegovoj strukturi, što dovodi do odgovarajućih deformacija. Elektrohemijska zaštita gasovoda od korozije omogućava sprečavanje ovakvih kvarova, jer se većina reakcija javlja na sličan način. To jest, katodne i anodne zone se formiraju u različitim dijelovima cijevi.

Pod uticajem elektromotornog toka galvanskog para, elektroni kroz metalne elemente ulaze u katodni odeljak, ulivaju se u zemlju i stvaraju reakciju sa oksidacionim elektrolitom, izazivajući stvaranje jona kiseonika i vodonika. Elektrolitička ravnoteža je poremećena, na mestu anode pozitivne čestice gvožđa odlaze u tlo, što uzrokuje galvansko oštećenje usled gubitka metalne mase.

Zaštita podzemnih gasovoda od korozije

Postoje dva načina zaštite u ovom pravcu: aktivni i pasivni. U drugom slučaju, trebalo bi stvoriti hermetičku barijeru između metala cijevi i tla koja ga okružuje. Da biste to učinili, koristite različite premaze kao što su polimerne trake, bitumen, smole.

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

• hemijska otpornost;
• visok električni otpor;
• prihvatljiva stopaprianjanje na metalnu površinu;
• visoka mehanička čvrstoća;
• nepodložnost klimatskim faktorima;
• očuvanje svojih svojstava pri izloženosti visokim i niskim temperaturama;
• bez mehaničkih ili fabričkih defekata;
• kompozicija ne bi trebalo da sadrži komponente koje imaju korozivni efekat na metal;
• otpornost na napade raznih vrsta bakterija.

efikasnost

Kao što praksa pokazuje, gotovo je nemoguće postići optimalan kontinuirani sloj nanošenjem izolacionog premaza. Različite vrste materijala imaju različitu difuznu propusnost, što uzrokuje različit kvalitet obrade cevovoda iz okoline. Osim toga, tokom procesa izgradnje i polaganja na premazu se stvaraju udubljenja, pukotine i drugi nedostaci. Oštećenje pasivne zaštite je najopasnije, jer se na ovim mjestima aktivno odvija proces korozije tla.

Pošto je ova metoda neefikasna za potpunu sigurnost cijevi, dodatno se koristi aktivna zaštita plinovoda od korozije. Zasnovan je na kontroli elektrohemijskih procesa koji se odvijaju na granici između metala cijevi i uzemljenog elektrolita. Ovaj pristup se zove sveobuhvatna zaštita. U aktivnoj fazi je obezbeđena katodna polarizacija, koja doprinosi smanjenju brzine rastvaranja metala kako se potencijal korozije pomera na negativan indikator, naviše od prirodnog parametra.

Princip katodne polarizacije

Katodna zaštita podzemnih cjevovoda izvodi se korištenjem žrtvenih anoda ili polarizacijom iz izvora jednosmjerne struje. U prvom slučaju, proračun se uzima na osnovu činjenice da različiti metali u elektrolitu imaju različite potencijale. Stoga, kada se stvara galvanski par od dva materijala i uranjaju u elektrolit, metal, čiji potencijal ima veliki negativan indikator, bit će anoda. Kao rezultat toga, suprotni materijal je podložan manjem uništavanju.

U praksi, žrtvene galvanske ćelije se sastoje od magnezijuma, aluminijuma ili cinka. Takva zaštita je efikasna u zemljištima sa niskim otporom (do 50 Ohm m).

Spoljni izvori

Katodna zaštita gasovoda od korozivnih procesa uz pomoć eksternih izvora je složenija. Uprkos složenosti organizacije procesa, takav sistem ne zavisi od specifičnog otpora tla i ima neograničen energetski resurs. Ulogu izvora jednosmerne struje imaju pretvarači različitih konfiguracija i dizajna, koji se napajaju promenljivom električnom mrežom.

Konverterski elementi omogućavaju podešavanje struje zaštitnog smera u širokom opsegu. Istovremeno je zagarantovana zaštita gasovoda, bez obzira na okolne uslove. 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 razliku potencijala od metala do tla i neravnomjerno su raspoređeni duž dužine gasovoda.