Učinkovite metode za zaščito plinovoda pred korozijo

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Zaščita plinovodov pred korozijo se izvaja na več načinov. To je posledica različne narave nastanka same deformacije, ki je odvisna od vrste lokacije avtoceste in okoliških razmer. Korozija kovinskih žic pomeni spontano deformacijo teh elementov zaradi kemičnih ali elektrokemijskih procesov. Glavne vrste deformacij so tekoče, atmosferske, podzemne.

Razlogi

Naslednje so kratke definicije škode, ki se izravna s korozijsko zaščito plinovodov:

1. Kemično delovanje - spontana oksidacija kovinskih delov, zaradi njihove pretvorbe v stabilno ionsko območje, pod vplivom neprevodnih spojin.
2. Elektrokemična korozija - kovina se uniči s hitrostjo, odvisno od prodiranja elektrod. To je posledica dejstva, da so atomi ionizirani ločeno, z obnovo oksidanta v elektrolitu.
3. Najnevarnejša korozija je napad potepuškega toka. Ta težava je opažena v bližinielektrično prevodni sistemi, na primer na območju železnic s kontaktnim omrežjem.

Splošne informacije

Glavne vrste zaščite plinovodov pred korozijo vključujejo tri vrste: tekalne plasti, katodne in drenažne metode. Za maksimalno zaščito servisiranih objektov se uporabljajo kompleksni ukrepi, vključno s katodno zaščito, zaščito tekalne plasti, drenažno zaščito. Katodne postaje se gradijo z več drenažnimi oddelki in razpršenimi anodami, da se izognemo zaščitnemu učinku podzemnih komunikacij.

Katodna protikorozijska zaščita plinovodov

Ta metoda je povezava pozitivnega pola DC generatorja na vodnik ozemljitve anode. Iz nje tokovi vstopajo v tla, ki tečejo skozi poškodovane dele izolacije v cevovod. Skozi cev gredo do mesta, kjer je vodnik priključen, nato do negativne meje vira.

Če je napetost zadostna, celoten delovni del plinovoda postane negativna katoda. Tako je mogoče preprečiti nastanek aktivne korozije. V tem primeru ozemljitev (odpadna kovina) postane anodni odsek. Zaradi tega je cev negativno potencirana glede na tla.

Zaščitni protiukrepi

Zaščitna zaščita plinovoda pred korozijo zagotavlja ustvarjanje blokadnega potenciala s povezovanjem kovinskih ščitnikov na cevi z bolj negativnim indikatorjem kot je parameter samega cevovoda. UporabaTa metoda ne predvideva zunanjega vira toka, zahtevane lastnosti se ustvarijo s pomočjo galvanske anodne celice. Pod vplivom zaščitnika na plinovod deluje katodna polarizacija, ki prispeva k prenehanju korozijskih procesov.

Delovni material je lahko cink, aluminij, magnezij v obliki posebnih zlitin (ML, TsO, Ts1 in podobno). Ta vrsta zaščite je čim bolj preprosta, ne zahteva dodatnega vzdrževanja. Ta metoda je v kombinaciji z drugimi metodami pomembna za zaščito posameznih predelkov, ki jih ne presekajo sosednji odseki katodne varnosti. Zaščitna zaščita plinovoda pred korozijo je primerna za posebne obloge na železniških in avtocestnih prehodih, pri objektih z razvitimi podzemnimi konstrukcijami.

Protektorji so nameščeni v snopih več elementov, priključenih neposredno na cev ali katodni izhod. Med seboj so povezani s posebnim kablom, žico iz jekla ali bakra. Za povečanje učinkovitosti zaščite so ščitniki nameščeni v polnilu, kar zmanjša kontaktni upor. Sestava je magnezijev sulfat ali natrij z glino. Razdalja namestitve ščitnikov od cevovoda je približno 3-6 metrov.

Drenaža

Zelo pogosto tramvajske in železniške tire na elektrificiranih tirih nimajo ustrezne prevodnosti, zaradi česar del električnega toka vstopi v tla. Zaradi tega je treba zaščititi cevovode, ki potekajo v bližini železnic. Nana mestu vstopa potepuških tokov v cev se oblikuje katodni potencial, na izstopu pa anodno območje. Na zadnjih mestih je kovina aktivno poškodovana.

Drenažna protikorozijska zaščita jeklenih plinovodov je učinkovit način za boj proti potepuškim tokovom. To je zelo pomembno, saj se pod vplivom tega učinka cevi v zelo kratkem času deformirajo skozi in skozi. Navedena vrsta zaščite vključuje odstranitev tokov iz cevovoda do primarnega vira s pomočjo prevodnika. Hkrati se zmanjša potencial cevi glede na tla, kar prispeva k odpravi izmeničnih in anodnih odsekov ob hkratni prekinitvi uhajanja toka v tla.

Funkcije drenaže

Postavitev električnih odvodnih vodov je odvisna od lokacije potencialne grožnje. Zaščita magistralnega plinovoda pred korozijo se gradi na negativnem vodilu vlečne postaje ali na železniških tirnicah. V prvem primeru je povezava lahko neposredna ali polarizirana.

Neposredna drenaža je primerna, če je potencial cevovoda višji od potenciala sistema za odstranjevanje razpadlega toka. Pri ureditvi električne odvodnje na tirnicah mora biti priključek izključno polariziran. Od neposredne različice se razlikuje po tem, da vezje predvideva posebne nastavitve za preprečevanje vračanja električnih tokov v cevi. Drenažna cev je na voljo v kabelski ali atmosferski izvedbi, nanjo pa je nameščena instrumentacija.

korozija podzemnih cevovodov

Navedena vrsta poškodbe cevi se nanaša na enega od glavnih dejavnikov njihovega uničenja zaradi nastanka razpok in razpok. Korozija kot posledica reakcije kovine z okoljem povzroči spremembe v njeni strukturi, kar vodi do ustreznih deformacij. Elektrokemična zaščita plinovoda pred korozijo omogoča preprečevanje takšnih okvar, saj je večina reakcij povzročena na podoben način. To pomeni, da so katodne in anodne cone oblikovane v različnih delih cevi.

Pod vplivom elektromotornega toka galvanskega para elektroni skozi kovinske elemente vstopijo v katodni predel, tečejo v tla in ustvarijo reakcijo z oksidacijskim elektrolitom, kar izzove nastanek kisikovih in vodikovih ionov. Porušeno je elektrolitsko ravnovesje, na mestu anode gredo pozitivni delci železa v zemljo, kar povzroči galvansko okvaro zaradi izgube kovinske mase.

Zaščita podzemnih plinovodov pred korozijo

Obstajata dva načina zaščite v tej smeri: aktivna in pasivna. V drugem primeru naj bi ustvaril nepredušno pregrado med kovino cevi in zemljo, ki jo obdaja. Za to uporabite različne premaze, kot so polimerni trakovi, bitumen, smole.

Vsi izolacijski premazi za pasivno protikorozijsko zaščito plinovodov morajo izpolnjevati določene standarde in zahteve. Med njimi:

• kemična odpornost;
• visok električni upor;
• sprejemljiva cenaoprijem na kovinsko površino;
• visoka mehanska trdnost;
• neobčutljivost na podnebne dejavnike;
• ohranjanje njegovih lastnosti pri izpostavljenosti visokim in nizkim temperaturam;
• brez mehanskih ali tovarniških okvar;
• sestava ne sme vsebovati komponent, ki imajo jedki učinek na kovino;
• odpornost proti napadom različnih vrst bakterij.

Učinkovitost

Kot kaže praksa, je z nanosom izolacijskega premaza skoraj nemogoče doseči optimalen neprekinjen sloj. Različne vrste materialov imajo različno difuzno prepustnost, kar povzroča različno kakovost obdelave cevovoda iz okolja. Poleg tega se med postopkom gradnje in polaganja na premazu tvorijo vdolbine, razpoke in druge napake. Skozi poškodbe pasivne zaščite je najbolj nevarna, saj na teh mestih aktivno poteka proces korozije tal.

Ker je ta metoda neučinkovita za popolno varnost cevi, se dodatno uporablja aktivna zaščita plinovoda pred korozijo. Temelji na nadzoru elektrokemičnih procesov, ki potekajo na meji med kovino cevi in zemeljskim elektrolitom. Ta pristop se imenuje celovita zaščita. V aktivni fazi je zagotovljena katodna polarizacija, ki prispeva k zmanjšanju hitrosti raztapljanja kovine, ko se korozijski potencial premakne na negativni indikator, navzgor od naravnega parametra.

Načelo katodne polarizacije

Katodna zaščita podzemnih cevovodov se izvaja z uporabo žrtvenih anod ali s polarizacijo iz vira enosmernega toka. V prvem primeru se izračun temelji na dejstvu, da imajo različne kovine v elektrolitu različne potenciale. Zato bo pri ustvarjanju galvanskega para dveh materialov in potopitvi v elektrolit kovina, katere potencial ima velik negativni indikator, anoda. Zaradi tega je nasprotni material manj uničen.

V praksi so žrtvene galvanske celice sestavljene iz magnezija, aluminija ali cinka. Takšna zaščita je učinkovita v tleh z nizko upornostjo (do 50 Ohm m).

Zunanji viri

Katodna zaščita plinovodov pred korozivnimi procesi s pomočjo zunanjih virov je bolj zapletena. Kljub zapletenosti organizacije procesa tak sistem ni odvisen od specifične odpornosti tal in ima neomejen vir energije. Vlogo enosmernih virov imajo pretvorniki različnih konfiguracij in izvedb, ki jih napaja variabilno električno omrežje.

Pretvorniški elementi omogočajo prilagajanje toka zaščitne smeri v širokem območju. Hkrati je zagotovljena zaščita plinovoda, ne glede na okoliške razmere. Glavni viri energije:

• zemeljski daljnovodi 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• dizelski generatorji;
• termični, plinski in drugi analogi.

Zaščitni tokovi, ki delujejo na cevi, ustvarjajo potencialno razliko od kovine do tal in so neenakomerno razporejeni po dolžini plinovoda.