Veiksmingi dujotiekio apsaugos nuo korozijos metodai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Dujotiekių apsauga nuo korozijos vykdoma keliais būdais. Taip yra dėl skirtingos pačios deformacijos kilmės, kuri priklauso nuo greitkelio vietos tipo ir aplinkos sąlygų. Metalinių laidų korozija reiškia savaiminę šių elementų deformaciją dėl cheminių ar elektrocheminių procesų. Pagrindinės deformacijų rūšys yra skystos, atmosferinės, požeminės.

Priežastys

Toliau pateikiami trumpi žalos, kurią išlygino dujotiekių apsauga nuo korozijos, apibrėžimai:

1. Cheminis poveikis – savaiminė metalinių dalių oksidacija, dėl jos virsmo stabilia jonine sritimi, veikiant nelaidžiiems junginiams.
2. Elektrocheminė korozija – metalas sunaikinamas tokiu greičiu, kuris priklauso nuo elektrodų prasiskverbimų. Taip yra dėl to, kad atomai jonizuojami atskirai, atnaujinant oksiduojančią medžiagą elektrolite.
3. Pavojingiausia korozija yra kintamos srovės ataka. Ši problema pastebima šaliaelektrai laidžios sistemos, pavyzdžiui, geležinkelio zonoje su kontaktiniu tinklu.

Bendra informacija

Pagrindiniai dujotiekių apsaugos nuo korozijos tipai yra trys: protektoriaus, katodo ir drenažo metodai. Siekiant maksimaliai apsaugoti aptarnaujamus objektus, naudojamos kompleksinės priemonės, įskaitant katodinę, protektoriaus, drenažo apsaugą. Katodinės stotys statomos su keliais drenažo skyriais ir išsklaidytais anodais, kad būtų išvengta požeminių komunikacijų ekranavimo efekto.

Katoninė dujotiekių apsauga nuo korozijos

Šis būdas yra prijungti teigiamą nuolatinės srovės generatoriaus polių prie anodo įžeminimo laidininko. Iš jo srovės patenka į gruntą, tekančios per pažeistas izoliacijos dalis į dujotiekį. Jie eina per vamzdį į vietą, kur prijungtas laidininkas, tada iki neigiamos š altinio ribos.

Jei yra pakankamas įtampos lygis, visa darbinė dujotiekio dalis tampa neigiamo katodo. Tai leidžia išvengti aktyvios korozijos susidarymo. Šiuo atveju anodo sekcija tampa įžeminimas (metalo atliekos). Dėl to vamzdis sutvirtinamas neigiamai žemės atžvilgiu.

Apsauginės atsakomosios priemonės

Apsauginė dujotiekio apsauga nuo korozijos numato blokavimo potencialo sukūrimą, prie vamzdžių sujungiant metalines apsaugas, kurių indikatorius yra neigiamas nei paties dujotiekio parametras. NaudojantŠis metodas nenumato išorinio srovės š altinio, reikiamos charakteristikos sukuriamos naudojant galvaninio anodo elementą. Veikiant apsaugai, dujotiekį veikia katodinė poliarizacija, kuri prisideda prie korozijos procesų sustabdymo.

Darbinė medžiaga gali būti cinkas, aliuminis, magnis specialių lydinių pavidalu (ML, TsO, Ts1 ir panašiai). Tokio tipo apsauga yra kuo paprastesnė, nereikalaujanti papildomos priežiūros. Šis metodas kartu su kitais metodais tinkamas siekiant apsaugoti atskirus skyrius, kurių nesikerta gretimos katodinės saugos dalys. Dujotiekio apsauga nuo korozijos tinka specialiuose korpusuose geležinkelio ir greitkelių sankryžose, objektuose su išplėtotais požeminiais statiniais.

Apsaugai montuojami į kelių elementų ryšulius, tiesiogiai prijungtus prie vamzdžio arba katodo išėjimo. Tarpusavyje jie sujungiami specialiu kabeliu, viela iš plieno arba vario. Apsaugos veiksmingumui padidinti apsauginiai įdėta užpilde, todėl sumažėja kontaktinis pasipriešinimas. Sudėtis yra magnio sulfatas arba natris su moliu. Apsaugų įrengimo atstumas nuo dujotiekio yra apie 3-6 metrai.

Denažas

Labai dažnai elektrifikuotų bėgių tramvajų ir geležinkelio bėgiai neturi tinkamo laidumo, todėl dalis elektros srovės patenka į žemę. Būtent nuo to ir reikia apsaugoti šalia geležinkelių einančius vamzdynus. Antklaidžiojančių srovių įėjimo į vamzdį taške susidaro katodo potencialas, o išėjime – anodo zona. Būtent paskutinėse vietose metalas aktyviai pažeidžiamas.

Plieninių dujotiekių apsauga nuo drenažo korozijos yra veiksmingas būdas kovoti su klaidžiojančiomis srovėmis. Tai labai svarbu, nes dėl šio poveikio vamzdžiai per labai trumpą laiką deformuojasi kiaurai. Nurodytas apsaugos tipas apima srovių pašalinimą iš dujotiekio į pirminį š altinį naudojant laidininką. Tuo pačiu metu mažėja vamzdžių potencialas žemės atžvilgiu, o tai prisideda prie kintamų ir anodinių sekcijų pašalinimo kartu sustabdant srovės nutekėjimą į dirvą.

Drenažo funkcijos

Elektros drenažo linijų išdėstymas priklauso nuo galimos grėsmės vietos. Magistralinio dujotiekio apsauga nuo korozijos tiesiama ant traukos pastotės neigiamos magistralės arba ant geležinkelio bėgių. Pirmuoju atveju ryšys gali būti tiesioginis arba poliarizuotas.

Tiesioginis drenažas yra tinkamas, jei dujotiekio potencialas yra didesnis nei pasklidusios srovės šalinimo sistemos. Įrengiant elektros kanalizaciją ant bėgių, jungtis turi būti išskirtinai poliarizuota. Jis skiriasi nuo tiesioginės versijos tuo, kad grandinėje numatyti specialūs nustatymai, neleidžiantys elektros srovėms grįžti į vamzdžius. Drenažo linija yra kabelinė arba atmosferinė versija, ant jos sumontuoti prietaisai.

Požeminių vamzdynų korozija

Nurodytas vamzdžių pažeidimo tipas yra vienas iš pagrindinių jų sunaikinimo veiksnių, atsirandančių dėl įtrūkimų ir plyšimų. Korozija, atsirandanti dėl metalo reakcijos su aplinka, sukelia jo struktūros pokyčius, o tai lemia atitinkamas deformacijas. Dujotiekio elektrocheminė apsauga nuo korozijos leidžia išvengti tokių gedimų, nes dauguma reakcijų sukeliamos panašiai. Tai yra, katodo ir anodo zonos susidaro skirtingose vamzdžio dalyse.

Galvaninės poros elektrovaros srauto įtakoje elektronai per metalinius elementus patenka į katodo skyrių, tekėdami į žemę ir sukurdami reakciją su oksiduojančiu elektrolitu, išprovokuodami deguonies ir vandenilio jonų susidarymą. Sutrinka elektrolitų pusiausvyra, anodo vietoje teigiamos geležies dalelės patenka į dirvožemį, o tai sukelia galvaninius pažeidimus dėl metalo masės praradimo.

Požeminių dujotiekių apsauga nuo korozijos

Yra du apsaugos būdai šia kryptimi: aktyvus ir pasyvus. Antruoju atveju jis turėtų sukurti sandarų barjerą tarp vamzdžio metalo ir jį supančio grunto. Norėdami tai padaryti, naudokite įvairias dangas, pvz., polimerines juostas, bitumą, dervas.

Visos izoliacinės dangos, skirtos pasyviajai dujotiekių apsaugai nuo korozijos, turi atitikti tam tikrus standartus ir reikalavimus. Tarp jų:

• cheminis atsparumas;
• didelė elektrinė varža;
• priimtinas kursassukibimas su metaliniu paviršiumi;
• didelis mechaninis stiprumas;
• neatsparumas klimato veiksniams;
• jo savybių išsaugojimas veikiant aukštai ir žemai temperatūrai;
• be mechaninių ar gamyklinių defektų;
• kompozicijoje neturi būti komponentų, kurie ėsdina metalą;
• atsparumas įvairių rūšių bakterijų atakoms.

Efektyvumas

Kaip rodo praktika, naudojant izoliacinę dangą beveik neįmanoma pasiekti optimalaus ištisinio sluoksnio. Įvairių tipų medžiagos turi skirtingą difuzinį pralaidumą, todėl vamzdynų apdorojimo kokybė skiriasi nuo aplinkos. Be to, statybos ir klojimo metu ant dangos susidaro įlenkimai, įtrūkimai ir kiti defektai. Pasyviosios apsaugos pažeidimas yra pavojingiausias, nes šiose vietose aktyviai vyksta grunto korozijos procesas.

Kadangi šis metodas yra neefektyvus siekiant užtikrinti visišką vamzdynų saugumą, papildomai naudojama aktyvi dujotiekio apsauga nuo korozijos. Jis pagrįstas elektrocheminių procesų, vykstančių ties vamzdžio metalo ir žemės elektrolito riba, valdymu. Šis metodas vadinamas visapusiška apsauga. Aktyviojoje fazėje užtikrinama katodinė poliarizacija, kuri prisideda prie metalo tirpimo greičio mažėjimo, kai korozijos potencialas pereina į neigiamą indikatorių, aukštyn nuo natūralaus parametro.

Katodinės poliarizacijos principas

Katodinė požeminių vamzdynų apsauga atliekama naudojant apsauginius anodus arba poliarizaciją iš nuolatinės srovės š altinio. Pirmuoju atveju skaičiuojama atsižvelgiant į tai, kad skirtingi metalai elektrolite turi skirtingą potencialą. Todėl, kuriant galvaninę dviejų medžiagų porą ir panardinant jas į elektrolitą, anodas bus metalas, kurio potencialas turi didelį neigiamą indikatorių. Dėl to priešinga medžiaga sunaikinama mažiau.

Praktiškai galvaninius elementus sudaro magnio, aliuminio arba cinko apsaugos. Tokia apsauga yra veiksminga žemos varžos dirvožemiuose (iki 50 omų m).

Išoriniai š altiniai

Dujotiekių katodinė apsauga nuo korozinių procesų išorinių š altinių pagalba yra sudėtingesnė. Nepaisant proceso organizavimo sudėtingumo, tokia sistema nepriklauso nuo specifinio dirvožemio atsparumo ir turi neribotus energijos išteklius. Nuolatinės srovės š altinių vaidmenį atlieka įvairios konfigūracijos ir konstrukcijos keitikliai, kurie maitinami kintamu elektros tinklu.

Konvertuojantys elementai leidžia reguliuoti apsauginės krypties srovę plačiame diapazone. Tuo pačiu garantuojama dujotiekio apsauga, nepaisant aplinkos sąlygų. Pagrindiniai maitinimo š altiniai:

• Elektros oro linijos 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• dyzeliniai generatoriai;
• šilumos, dujų ir kiti analogai.

Apsauginiai srovės srautai, veikiantys vamzdžius, sukuria potencialų skirtumą nuo metalo iki žemės ir pasiskirsto netolygiai per dujotiekio ilgį.