10-01-2019 14:27

Эффективные методы защиты газопровода от коррозии

Защита газопроводов от коррозии проводится несколькими способами. Это связано с разной природой происхождения самой деформации, которая зависит от типа расположения магистрали и окружающих условий. Под коррозией металло-проводов подразумевают самопроизвольную деформацию указанных элементов из-за химических либо электрохимических процессов. Основные виды деформаций – жидкостная, атмосферная, подземная.

Как защитить газопровод от коррозии?

Причины

Ниже приведены краткие определения повреждений, которые нивелируются защитой газопроводов от коррозии:

  • Химическое воздействие – самопроизвольное окисление металлических частей, обусловленное его трансформацией в устойчивую ионную область, под влиянием токонепроводящих составов.
  • Электрохимическая коррозия – металл разрушается со скоростью, зависящей от электродных внедрений. Это связано с тем, что атомы ионизируются разрозненно, с обновлением окислителя в электролите.
  • Самая опасная коррозия – атака токами блуждающего типа. Указанная проблема наблюдается вблизи электропроводящих систем, например в районе железнодорожных путей с контактной сетью.
  • Общая информация

    Плакирование - это... Особенности и преимущества технологииВам будет интересно:Плакирование - это... Особенности и преимущества технологии

    К главным видам защиты газопроводов от коррозии относится три типа: протекторный, катодный и дренажный способы. Для того чтобы максимально обезопасить обслуживаемые объекты, применяют комплексные меры, включающие в себя катодную, протекторную, дренажную защиту. Катодные станции возводят с несколькими отсеками дренирования и разбросанными анодами во избежание экранирующего воздействия коммуникаций подземного расположения.

    Катодная защита газопроводов от коррозии

    Данный метод состоит в том, чтобы соединить позитивный полюс генератора постоянного тока с проводником анода-заземлителя. Из него токи попадают в почву, поступая через поврежденные участки изоляции в трубопровод. По трубе они направляются к месту подсоединения проводника, далее – к отрицательному рубежу источника.

    Если имеется достаточный уровень напряжения, вся рабочая часть газопровода становится отрицательно-катодной. Это дает возможность предупредить образование активной коррозии. При этом анодным участком становится заземление (бросовый металл). В результате труба по отношению к грунту потенцируется отрицательно.

    Интернет-магазин "Рандеву": отзывы покупателей, особенности работыВам будет интересно:Интернет-магазин "Рандеву": отзывы покупателей, особенности работы

    Схема катодной защиты

    Противодействие протекторным способом

    Протекторная защита газопровода от коррозии предусматривает создание блокирующего потенциала при помощи подсоединения к трубам металлических протекторов с более отрицательным показателем, чем параметр самого трубопровода. При использовании указанного метода не предусматривается внешний источник тока, требуемые характеристики создаются посредством гальванического анодного элемента. Под воздействием протектора на газопровод действует катодная поляризация, что способствует прекращению коррозийных процессов.

    Рабочим материалом может выступать цинк, алюминий, магний в виде специальных сплавов (МЛ, ЦО, Ц1 и тому подобных). Указанный вид защиты максимально прост, не нуждается в дополнительном обслуживании. Данный способ в комбинации с другими методами актуально применять для защиты отдельных отсеков, не пересекаемых смежными участками катодной безопасности. Протекторная защита газопровода от коррозии уместна для специальных кожухов на переходах через ж/д пути и автодороги, на объектах с развитыми подземными сооружениями.

    Протекторы монтируются сплотками по несколько элементов, подключаются непосредственно к трубе либо выходу-катоду. Между собой они соединяются при помощи специального кабеля, провода из стали или меди. Для увеличения эффективности защиты протекторы располагаются в заполнителе, что снижает переходное сопротивление. В качестве состава выступает сернокислый магний либо натрий с глиной. Расстояние монтажа протекторов от трубопровода составляет порядка 3-6 метров.

    Коррозия газопроводов

    Дренирование

    Очень часто трамвайные и железнодорожные рельсы на электрифицированных путях не имеют должной проводимости, что обуславливает попадание части электротока в грунт. Именно от этого необходимо защищать трубопроводы, идущие вблизи железных дорог. На точке вхождения блуждающих токов в трубу образуется катодный потенциал, а на выходе – анодная зона. Именно в последних местах происходит активное поражение металла.

    Пассивация - это... Процесс пассивации металлов означает создание на поверхности тонких пленок с целью защиты от коррозииВам будет интересно:Пассивация - это... Процесс пассивации металлов означает создание на поверхности тонких пленок с целью защиты от коррозии

    Дренажная защита стальных газопроводов от коррозии является эффективным способом борьбы с токами блуждающего типа. Это очень важно, поскольку под воздействием указанного эффекта трубы деформируются насквозь за очень короткий период. Указанный вид защиты предполагает отвод токов от трубопровода к первичному источнику при помощи проводника. При этом уменьшается потенциал труб по отношению к земле, что способствует устранению знакопеременных и анодных участков с одновременной приостановкой утечек токов в почву.

    Особенности дренажа

    Размещение электродренажных линий зависит от расположения объекта потенциальной угрозы. Защита магистрального газопровода от коррозии возводится на минусовую шину тяговой подстанции либо на железнодорожные рельсы. В первом случае подключение может быть прямого или поляризованного действия.

    Прямое дренирование уместно, если потенциал трубопровода выше аналогичного параметра системы отвода блуждающих токов. При обустройстве электродренажа на рельсах, подключение должно быть исключительно поляризованным. Он отличается от прямого варианта тем, что в схеме предусмотрены специальные установки, позволяющие предотвратить возврат электротоков на трубы. Линия дренажа бывает в кабельном или атмосферном исполнении, на ней монтируются контрольно-измерительные приборы.

    Гальваническая коррозия

    Коррозия подземных трубопроводов

    Указанный тип повреждения труб относится к одному из основных факторов их разрушения по причине образования трещин и разрывов. Коррозия в результате реакции металла с окружающей средой вызывает изменения в его структуре, что приводит к соответствующим деформациям. Предупредить подобные неисправности позволяет электрохимическая защита газопровода от коррозии, поскольку большинство реакций вызваны аналогичным способом. То есть на разных участках трубы образуются катодные и анодные зоны.

    Под воздействием электродвижущего потока гальванической пары, электроны по металлическим элементам попадают в катодный отсек, перетекая в грунт и создавая реакцию с окисляющим электролитом, провоцируя образование кислородных и водородных ионов. Электролитический баланс нарушается, на анодном участке положительные частицы железа уходят в почву, что вызывает гальваническое поражение по причине потери массы металла.

    Средство для защиты газопроводов от коррозии

    Защита подземных газопроводов от коррозии

    В этом направлении существует два способа защиты: активная и пассивная. Во втором случае предполагается создание герметичного барьера между металлом трубы и окружающей его почвой. Для этого используют различные покрытия типа полимерных лент, битума, смол.

    Все изоляционные покрытия пассивной защиты газопроводов от коррозии должны соответствовать определенным стандартам и требованиям. Среди них:

    • устойчивость к химическому воздействию;
    • высокое электрическое сопротивление;
    • приемлемый показатель адгезии к металлической поверхности;
    • обладание высокой механической прочностью;
    • неподверженность климатическим факторам;
    • сохранение своих свойств при воздействии высоких и низких температур;
    • отсутствие механических и заводских дефектов;
    • в составе не должно быть компонентов, оказывающих коррозийное действие на металл;
    • сопротивление атаке различного рода бактерий.

    Антикоррозийная лента для защиты газопроводов

    Эффективность

    Как показывает практика, достичь оптимального сплошного слоя посредством нанесения изоляционного покрытия практически невозможно. Различные виды материалов обладают неодинаковой диффузной проницаемостью, что обуславливает разное качество обработки трубопроводов от окружающей среды. Кроме того, в процессе строительства и укладки на покрытии образуются вмятины, трещины и прочие дефекты. Сквозные повреждения пассивной защиты – наиболее опасны, так как в этих местах активно идет процесс грунтовой коррозии.

    Поскольку указанный метод малоэффективен для полной безопасности труб, дополнительно используется активная защита газопровода от коррозии. Она основана на управлении электрохимическими процессами, имеющими место на рубеже трубного металла и грунтового электролита. Подобный подход называется комплексной защитой. В активной фазе предусмотрена катодная поляризация, способствующая уменьшению скорости растворения металла по мере подвижки потенциала коррозии к отрицательному показателю, в большую сторону от естественного параметра.

    Принцип катодной поляризации

    Крупные рынки Китая: обзорВам будет интересно:Крупные рынки Китая: обзор

    Катодная защита подземных трубопроводов осуществляется при помощи жертвенных анодов либо через поляризацию от источника постоянного тока. В первом случае расчет берется на то, что разные металлы в электролите обладают различными потенциалами. Следовательно, при создании гальванической пары из двух материалов и погружения их в электролит металл, потенциал которого обладает большим отрицательным показателем, будет анодом. Вследствие этого противоположный материал подвергается меньшему разрушению.

    В практическом плане жертвенные гальванические элементы состоят из магниевых, алюминиевых или цинковых протекторов. Подобная защита эффективна в грунтах с низкой омностью (до 50 Ом·м).

    Защита газопроводов от коррозии

    Внешние источники

    Катодная защита газопроводов от коррозийных процессов при помощи внешних источников – более сложная. Несмотря на трудоемкость организации процесса, подобная система не зависит от удельного почвенного сопротивления и обладает безграничным энергетическим ресурсом. Роль источников постоянного тока играют преобразователи различной конфигурации и конструкции, которые питаются от переменной электрической сети.

    Преобразующие элементы дают возможность корректировать ток защитного направления в широких диапазонах. При этом гарантируется охрана газопровода, независимо от окружающих условий. Основные источники питания:

    • воздушные ЛЭП 0,4/6,0/10,0 кВт;
    • дизельные генераторы;
    • термические, газовые и прочие аналоги.

    Защитные токовые потоки, воздействующие на трубы, создают разность потенциалов от металла к грунту и распределяются неравномерно по длине газопровода.



    Источник