Efektīvas metodes, lai aizsargātu gāzes vadu no korozijas

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Gāzes vadu aizsardzība pret koroziju tiek veikta vairākos veidos. Tas ir saistīts ar pašas deformācijas izcelsmes atšķirīgo raksturu, kas ir atkarīgs no šosejas atrašanās vietas veida un apkārtējiem apstākļiem. Metāla stiepļu korozija nozīmē šo elementu spontānu deformāciju ķīmisko vai elektroķīmisko procesu rezultātā. Galvenie deformāciju veidi ir šķidrums, atmosfēras, pazemes.

Iemesli

Tālāk ir sniegtas īsas to bojājumu definīcijas, ko izlīdzina gāzes cauruļvadu aizsardzība pret koroziju:

1. Ķīmiskā iedarbība - metāla detaļu spontāna oksidēšanās, jo tā pārvēršas stabilā jonu apgabalā, nevadošu savienojumu ietekmē.
2. Elektroķīmiskā korozija - metāls tiek iznīcināts ar ātrumu, kas ir atkarīgs no elektrodu iespiešanās vietām. Tas ir saistīts ar faktu, ka atomi tiek jonizēti atsevišķi, elektrolītā atjaunojoties oksidējošajam aģentam.
3. Visbīstamākā korozija ir klaiņojošas strāvas uzbrukums. Šī problēma ir novērota tuvumāelektriski vadošās sistēmas, piemēram, dzelzceļa zonā ar kontakttīklu.

Vispārīga informācija

Galvenie gāzesvadu aizsardzības veidi pret koroziju ietver trīs veidus: protektora, katoda un drenāžas metodes. Apkalpojamo objektu maksimālai nostiprināšanai tiek izmantoti kompleksi pasākumi, tai skaitā katoda, protektora, drenāžas aizsardzība. Katoda stacijas tiek būvētas ar vairākiem drenāžas nodalījumiem un izkliedētiem anodiem, lai izvairītos no pazemes komunikāciju ekranēšanas efekta.

Gāzes vadu katoda aizsardzība pret koroziju

Šī metode ir savienot līdzstrāvas ģeneratora pozitīvo polu ar anoda zemējuma vadītāju. No tā straumes iekļūst augsnē, caur bojātajām izolācijas daļām ieplūstot cauruļvadā. Tie iet pa cauruli līdz vietai, kur ir pievienots vadītājs, pēc tam uz avota negatīvo robežu.

Ja ir pietiekams sprieguma līmenis, visa gāzes vada darba daļa kļūst par negatīvo katodu. Tas ļauj novērst aktīvās korozijas veidošanos. Šajā gadījumā zemējums (metāla atkritumi) kļūst par anoda sekciju. Rezultātā caurule tiek negatīvi potenciēta attiecībā pret zemi.

Aizsardzības pretpasākumi

Gāzes vada aizsargaizsardzība pret koroziju paredz bloķēšanas potenciāla izveidi, pieslēdzot caurulēm metāla aizsargus ar negatīvāku indikatoru nekā paša cauruļvada parametrs. IzmantojotŠī metode neparedz ārēju strāvas avotu, nepieciešamie raksturlielumi tiek izveidoti ar galvaniskā anoda elementa palīdzību. Aizsarga ietekmē uz gāzes vadu iedarbojas katoda polarizācija, kas veicina korozijas procesu pārtraukšanu.

Darba materiāls var būt cinks, alumīnijs, magnijs īpašu sakausējumu veidā (ML, TsO, Ts1 un tamlīdzīgi). Šis aizsardzības veids ir pēc iespējas vienkāršāks, neprasa papildu apkopi. Šī metode kopā ar citām metodēm ir piemērota, lai aizsargātu atsevišķus nodalījumus, kurus nekrustojas blakus esošās katoda drošības sekcijas. Gāzesvada aizsargaizsardzība pret koroziju ir piemērota īpašiem apvalkiem dzelzceļa un autoceļu krustojumos, objektos ar attīstītām pazemes konstrukcijām.

Aizsargi tiek montēti vairāku elementu saišķos, kas savienoti tieši ar caurules vai katoda izvadu. Tie ir savienoti savā starpā, izmantojot īpašu kabeli, stiepli, kas izgatavota no tērauda vai vara. Lai palielinātu aizsardzības efektivitāti, aizsargi atrodas pildītājā, kas samazina kontakta pretestību. Sastāvs ir magnija sulfāts vai nātrijs ar māliem. Aizsargu uzstādīšanas attālums no cauruļvada ir aptuveni 3-6 metri.

Drenāža

Ļoti bieži tramvaju un dzelzceļa sliedēm uz elektrificētām sliedēm nav atbilstošas vadītspējas, kā rezultātā daļa elektriskās strāvas nonāk zemē. Tieši no tā ir nepieciešams aizsargāt cauruļvadus, kas iet pie dzelzceļa. Uzklaiņojošo strāvu ievadīšanas vietā caurulē veidojas katoda potenciāls, bet izejā - anoda zona. Tieši pēdējās vietās metāls tiek aktīvi bojāts.

Tērauda gāzes vadu drenāžas aizsardzība pret koroziju ir efektīvs veids, kā cīnīties pret klaiņojošām straumēm. Tas ir ļoti svarīgi, jo šī efekta ietekmē caurules tiek deformētas cauri un cauri ļoti īsā laika periodā. Norādītais aizsardzības veids ietver strāvu noņemšanu no cauruļvada uz primāro avotu, izmantojot vadītāju. Tajā pašā laikā samazinās cauruļu potenciāls attiecībā pret zemi, kas veicina mainīgo un anoda sekciju likvidēšanu, vienlaikus apturot strāvas noplūdi augsnē.

Drenāžas līdzekļi

Elektrisko drenāžas līniju izvietojums ir atkarīgs no iespējamā apdraudējuma vietas. Maģistrālā gāzesvada aizsardzība pret koroziju tiek izbūvēta uz vilces apakšstacijas negatīvās kopnes vai uz dzelzceļa sliedēm. Pirmajā gadījumā savienojums var būt tiešs vai polarizēts.

Tiešā drenāža ir piemērota, ja cauruļvada potenciāls ir lielāks nekā izkliedētās strāvas noņemšanas sistēmas potenciāls. Sakārtojot elektrisko kanalizāciju uz sliedēm, savienojumam jābūt tikai polarizētam. Tas atšķiras no tiešās versijas ar to, ka ķēdē ir paredzēti īpaši iestatījumi, lai novērstu elektrisko strāvu atgriešanos caurulēs. Drenāžas līnija ir pieejama kabeļa vai atmosfēras versijā, un tai ir uzstādīti instrumenti.

Pazemes cauruļvadu korozija

Norādītais cauruļu bojājumu veids attiecas uz vienu no galvenajiem to iznīcināšanas faktoriem plaisu un plīsumu veidošanās dēļ. Korozija metāla reakcijas ar vidi rezultātā izraisa izmaiņas tā struktūrā, kas izraisa atbilstošas deformācijas. Gāzes cauruļvada elektroķīmiskā aizsardzība pret koroziju ļauj novērst šādus darbības traucējumus, jo lielākā daļa reakciju tiek izraisītas līdzīgā veidā. Tas ir, katoda un anoda zonas veidojas dažādās caurules daļās.

Galvaniskā pāra elektromotorās plūsmas ietekmē elektroni caur metāla elementiem nonāk katoda nodalījumā, ieplūstot zemē un radot reakciju ar oksidējošu elektrolītu, provocējot skābekļa un ūdeņraža jonu veidošanos. Tiek izjaukts elektrolītiskais līdzsvars, anoda vietā pozitīvās dzelzs daļiņas nonāk augsnē, kas izraisa galvaniskus bojājumus metāla masas zuduma dēļ.

Pazemes gāzes vadu aizsardzība pret koroziju

Šajā virzienā ir divi aizsardzības veidi: aktīvā un pasīvā. Otrajā gadījumā ir paredzēts izveidot hermētisku barjeru starp caurules metālu un augsni, kas to ieskauj. Lai to izdarītu, izmantojiet dažādus pārklājumus, piemēram, polimēru lentes, bitumenu, sveķus.

Visiem izolācijas pārklājumiem gāzes cauruļvadu pasīvajai aizsardzībai pret koroziju ir jāatbilst noteiktiem standartiem un prasībām. Starp tiem:

• ķīmiska izturība;
• augsta elektriskā pretestība;
• pieņemama likmesaķere ar metāla virsmu;
• augsta mehāniskā izturība;
• neuzņēmība pret klimatiskajiem faktoriem;
• īpašību saglabāšana, pakļaujot to augstām un zemām temperatūrām;
• nav mehānisku vai rūpnīcas defektu;
• sastāvā nedrīkst būt sastāvdaļas, kurām ir korozīva iedarbība uz metālu;
• izturība pret dažāda veida baktēriju uzbrukumiem.

Efektivitāte

Kā rāda prakse, ir gandrīz neiespējami sasniegt optimālu nepārtrauktu slāni, uzklājot izolācijas pārklājumu. Dažādiem materiālu veidiem ir atšķirīga difūzā caurlaidība, kas izraisa atšķirīgu cauruļvadu apstrādes kvalitāti no vides. Turklāt būvniecības un ieklāšanas procesā uz pārklājuma veidojas iespiedumi, plaisas un citi defekti. Pasīvās aizsardzības bojājumi ir visbīstamākie, jo šajās vietās aktīvi notiek zemes korozijas process.

Tā kā šī metode ir neefektīva pilnīgai cauruļu drošībai, papildus tiek izmantota aktīva gāzesvada aizsardzība pret koroziju. Tas ir balstīts uz elektroķīmisko procesu kontroli, kas notiek uz robežas starp caurules metālu un zemes elektrolītu. Šo pieeju sauc par visaptverošu aizsardzību. Aktīvajā fāzē tiek nodrošināta katoda polarizācija, kas veicina metāla šķīšanas ātruma samazināšanos, korozijas potenciālam virzoties uz negatīvu indikatoru, uz augšu no dabiskā parametra.

Katoda polarizācijas princips

Apakšzemes cauruļvadu katodaizsardzība tiek veikta, izmantojot aizsarganodus vai polarizāciju no līdzstrāvas avota. Pirmajā gadījumā aprēķins tiek veikts, ņemot vērā faktu, ka dažādiem elektrolīta metāliem ir atšķirīgs potenciāls. Tāpēc, veidojot galvanisku divu materiālu pāri un iegremdējot tos elektrolītā, metāls, kura potenciālam ir liels negatīvs indikators, būs anods. Tā rezultātā pretējais materiāls tiek mazāk iznīcināts.

Praktiskā izteiksmē galvaniskie elementi sastāv no magnija, alumīnija vai cinka aizsargiem. Šāda aizsardzība ir efektīva augsnēs ar zemu pretestību (līdz 50 Ohm m).

Ārējie avoti

Gāzes vadu katodiskā aizsardzība no korozīviem procesiem ar ārējo avotu palīdzību ir sarežģītāka. Neskatoties uz procesa organizēšanas sarežģītību, šāda sistēma nav atkarīga no konkrētās augsnes pretestības un tai ir neierobežots enerģijas resurss. Līdzstrāvas avotu lomu spēlē dažādas konfigurācijas un konstrukcijas pārveidotāji, kurus darbina mainīgs elektrotīkls.

Konvertējošie elementi dod iespēju regulēt aizsardzības virziena strāvu plašā diapazonā. Tajā pašā laikā tiek garantēta gāzesvada aizsardzība neatkarīgi no apkārtējiem apstākļiem. Galvenie strāvas avoti:

• gaisvadu elektropārvades līnijas 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• dīzeļa ģeneratori;
• termiskā, gāzes un citi analogi.

Aizsargstrāvas plūsmas, kas iedarbojas uz caurulēm, rada potenciālu atšķirību no metāla uz zemi un tiek sadalītas nevienmērīgi visā gāzes vada garumā.