Hatékony módszerek a gázvezeték korrózió elleni védelmére

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A gázvezetékek korrózió elleni védelme többféleképpen történik. Ez magának a deformációnak az eredetének eltérő természetéből adódik, ami az autópálya elhelyezkedésétől és a környező körülményektől függ. A fémhuzalok korróziója ezen elemek kémiai vagy elektrokémiai folyamatok miatti spontán deformációját jelenti. Az alakváltozások fő típusai: folyékony, légköri, földalatti.

Indokok

Az alábbiakban a gázvezetékek korrózióvédelmével kiegyenlített károk rövid definíciói találhatók:

1. Kémiai hatás - a fémrészek spontán oxidációja a stabil ionos tartományba való átalakulása következtében, nem vezető vegyületek hatására.
2. Elektrokémiai korrózió – a fém az elektródák behatolásától függő ütemben pusztul el. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az atomok külön ionizálódnak, az elektrolitban lévő oxidálószer megújulásával.
3. A legveszélyesebb korrózió a kóboráram-támadás. Ez a probléma a közelben figyelhető megelektromosan vezető rendszerek, például a vasutak területén kapcsolati hálózattal.

Általános információ

A gázvezetékek korrózió elleni védelmének fő típusai három típusba tartoznak: futófelület, katód és vízelvezetés. A szervizelt objektumok maximális biztonsága érdekében komplex intézkedéseket alkalmaznak, beleértve a katódos, futófelületi, vízelvezető védelmet. A katódállomásokat több vízelvezető résszel és szétszórt anódokkal építik, hogy elkerüljék a föld alatti kommunikáció árnyékoló hatását.

Gázvezetékek katódos korrózióvédelme

Ez a módszer az egyenáramú generátor pozitív pólusának az anódföldelés vezetőjéhez való csatlakoztatását szolgálja. Ebből az áramok bejutnak a talajba, és a szigetelés sérült részein keresztül a csővezetékbe áramlanak. A csövön keresztül a vezeték csatlakoztatásának helyére mennek, majd a forrás negatív határáig.

Elegendő feszültségszint esetén a gázvezeték teljes működő része negatív katódossá válik. Ez lehetővé teszi az aktív korrózió kialakulásának megelőzését. Ebben az esetben a földelés (hulladék fém) lesz az anód szakasz. Ennek eredményeként a cső negatívan erősödik a talajhoz képest.

Védelmi ellenintézkedések

A gázvezeték korrózió elleni védelme biztosítja a blokkolási potenciál létrehozását azáltal, hogy fémvédőket csatlakoztatnak a csövekhez, amelyek jelzése negatívabb, mint maga a csővezeték paramétere. HasználataEz a módszer nem biztosít külső áramforrást, a szükséges karakterisztika galvanikus anódcella segítségével jön létre. A védő hatása alatt katódos polarizáció hat a gázvezetékre, ami hozzájárul a korróziós folyamatok leállításához.

A munkaanyag lehet cink, alumínium, magnézium speciális ötvözetek (ML, TsO, Ts1 és hasonlók) formájában. Ez a fajta védelem a lehető legegyszerűbb, nem igényel további karbantartást. Ez a módszer más módszerekkel kombinálva olyan egyedi rekeszek védelmére alkalmazható, amelyeket nem metszenek át a szomszédos katódos biztonsági szakaszok. A gázvezeték korrózió elleni védővédelme alkalmas speciális burkolatokra vasúti és autópálya kereszteződéseknél, fejlett földalatti szerkezetű létesítményeknél.

A védőelemek több elemből álló kötegekbe vannak szerelve, közvetlenül a cső- vagy katódkimenethez csatlakoztatva. Egymás között speciális kábellel, acélból vagy rézből készült huzallal vannak összekötve. A védelem hatékonyságának növelése érdekében a védőelemek a töltőanyagban találhatók, ami csökkenti az érintkezési ellenállást. A készítmény magnézium-szulfát vagy nátrium agyaggal. A védőelemek beépítési távolsága a csővezetéktől körülbelül 3-6 méter.

vízelvezetés

Nagyon gyakran előfordul, hogy a villamosított vágányokon a villamos és vasúti sínek nem megfelelő vezetőképességgel rendelkeznek, ami miatt az elektromos áram egy része a talajba kerül. Ettől kell védeni a vasutak közelében futó vezetékeket. Aa szórt áramok csőbe való belépési pontján a katódpotenciál, a kilépésnél pedig az anódzóna jön létre. A fém az utolsó helyeken sérül meg aktívan.

Az acél gázvezetékek vízelvezetési korrózióvédelme hatékony módja a kóbor áramok elleni küzdelemnek. Ez nagyon fontos, mert ennek a hatásnak a hatására a csövek nagyon rövid idő alatt keresztül-kasul deformálódnak. A meghatározott típusú védelem magában foglalja az áramok eltávolítását a csővezetékből az elsődleges forrásba egy vezető segítségével. Ugyanakkor a csövek talajhoz viszonyított potenciálja csökken, ami hozzájárul a váltakozó és anód szakaszok kiküszöböléséhez, miközben a talajba való áramszivárgás egyidejűleg felfüggesztődik.

vízelvezető funkciók

Az elektromos vízelvezető vezetékek elhelyezése a potenciális veszély helyétől függ. A fő gázvezeték korrózió elleni védelme a vontatási alállomás negatív buszára vagy vasúti sínekre épül. Az első esetben a kapcsolat lehet közvetlen vagy polarizált.

A közvetlen vízelvezetés akkor megfelelő, ha a csővezeték potenciálja nagyobb, mint a kóboráram-eltávolító rendszeré. Síneken történő elektromos vízelvezetés esetén a csatlakozásnak kizárólag polarizáltnak kell lennie. Ez abban különbözik a közvetlen változattól, hogy az áramkör speciális beállításokat biztosít, hogy megakadályozza az elektromos áramok visszatérését a csövekbe. A vízelvezető vezeték kábeles vagy atmoszférikus változatban is elérhető, és a műszerek is rá vannak szerelve.

Föld alatti csővezetékek korróziója

A megadott típusú csőkárosodás a repedések és szakadások miatti tönkremenetelük egyik fő tényezője. A fémnek a környezettel való reakciója következtében fellépő korrózió szerkezetében megváltozik, ami megfelelő deformációkat okoz. A gázvezeték korrózió elleni elektrokémiai védelme lehetővé teszi az ilyen meghibásodások megelőzését, mivel a legtöbb reakció hasonló módon történik. Azaz a katód- és anódzónák a cső különböző részein vannak kialakítva.

A galvánpár elektromotoros áramlásának hatására az elektronok a fémelemeken keresztül belépnek a katódrekeszbe, a talajba áramolva reakcióba lépnek egy oxidáló elektrolittal, ami oxigén- és hidrogénionok képződését idézi elő. Az elektrolit egyensúly megbomlik, az anód helyén pozitív vasrészecskék kerülnek a talajba, ami a fémtömeg elvesztése miatt galvanikus károsodást okoz.

Föld alatti gázvezetékek védelme a korrózió ellen

A védelemnek ebben az irányban két módja van: aktív és passzív. A második esetben légmentesen záródó gátat kell létrehozni a cső fémje és az azt körülvevő talaj között. Ehhez használjon különféle bevonatokat, például polimer szalagokat, bitument, gyantákat.

A gázvezetékek passzív korrózióvédelmére szolgáló összes szigetelőbevonatnak meg kell felelnie bizonyos szabványoknak és követelményeknek. Köztük:

• vegyi ellenállás;
• nagy elektromos ellenállás;
• elfogadható árfolyamtapadás fémfelülethez;
• nagy mechanikai szilárdság;
• nem érzékeny az éghajlati tényezőkre;
• tulajdonságainak megőrzése magas és alacsony hőmérsékletnek kitéve;
• nincs mechanikai vagy gyári hiba;
• a készítmény nem tartalmazhat olyan összetevőket, amelyek korrozív hatást gyakorolnak a fémre;
• ellenállás a különféle baktériumok támadásával szemben.

Hatékonyság

Mint a gyakorlat azt mutatja, szigetelő bevonattal szinte lehetetlen optimális egybefüggő réteget elérni. A különböző típusú anyagok eltérő diffúz áteresztőképességgel rendelkeznek, ami a környezettől eltérő minőségű csővezeték-feldolgozást okoz. Ezenkívül az építési és fektetési folyamat során horpadások, repedések és egyéb hibák keletkeznek a bevonaton. A passzív védelem károsodása a legveszélyesebb, mivel ezeken a helyeken aktívan zajlik a talajkorrózió.

Mivel ez a módszer a csövek teljes biztonsága szempontjából nem hatékony, a gázvezeték aktív korrózió elleni védelmét is alkalmazzák. A csőfém és az őrölt elektrolit határán lezajló elektrokémiai folyamatok szabályozásán alapul. Ezt a megközelítést átfogó védelemnek nevezik. Az aktív fázisban katódos polarizáció történik, amely hozzájárul a fém oldódási sebességének csökkenéséhez, mivel a korróziós potenciál negatív indikátorra mozdul el, a természetes paramétertől felfelé.

A katódos polarizáció elve

A föld alatti csővezetékek katódos védelmét áldozati anódokkal vagy egyenáramú polarizációval hajtják végre. Az első esetben a számítást arra a tényre vesszük, hogy az elektrolitban lévő különböző fémek különböző potenciállal rendelkeznek. Ezért, amikor két anyagból galvanikus párokat hozunk létre, és elektrolitba merítjük, az anód lesz a fém, amelynek potenciálja nagy negatív jelzővel rendelkezik. Ennek eredményeként az ellenkező anyag kevésbé roncsolódik.

A gyakorlatban az áldozati galvanikus cellák magnézium-, alumínium- vagy cinkvédőkből állnak. Ez a védelem alacsony ellenállású (50 Ohm m-ig) talajokon hatékony.

Külső források

A gázvezetékek katódos védelme a korrozív folyamatokkal szemben külső források segítségével bonyolultabb. A folyamat megszervezésének bonyolultsága ellenére egy ilyen rendszer nem függ az adott talajellenállástól, és korlátlan energiaforrással rendelkezik. Az egyenáramú források szerepét a különféle konfigurációjú és kivitelű konverterek töltik be, amelyeket változó elektromos hálózat táplál.

Az átalakító elemek lehetővé teszik a védőirány áramának széles tartományban történő beállítását. Ugyanakkor a gázvezeték védelme a környező körülményektől függetlenül garantált. Fő áramforrások:

• távvezetékek 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• dízel generátorok;
• hő-, gáz- és egyéb analógok.

A csövekre ható védőáramok potenciálkülönbséget hoznak létre a fém és a talaj között, és egyenlőtlenül oszlanak el a gázvezeték hosszában.