Effectieve methoden om de gasleiding te beschermen tegen corrosie

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Bescherming van gasleidingen tegen corrosie wordt op verschillende manieren uitgevoerd. Dit komt door de verschillende aard van de oorsprong van de vervorming zelf, die afhangt van het type locatie van de snelweg en de omgevingsomstandigheden. Corrosie van metaaldraden betekent spontane vervorming van deze elementen als gevolg van chemische of elektrochemische processen. De belangrijkste soorten vervormingen zijn vloeibaar, atmosferisch en ondergronds.

Redenen

Hier volgen korte definities van schade die wordt geëgaliseerd door corrosiebescherming van gaspijpleidingen:

1. Chemische werking - spontane oxidatie van metalen onderdelen, vanwege de transformatie in een stabiel ionisch gebied, onder invloed van niet-geleidende verbindingen.
2. Elektrochemische corrosie - het metaal wordt vernietigd met een snelheid die afhangt van de penetratie van de elektrode. Dit komt door het feit dat de atomen afzonderlijk worden geïoniseerd, met de vernieuwing van het oxidatiemiddel in de elektrolyt.
3. De gevaarlijkste corrosie is een aanval door zwerfstroom. Dit probleem wordt waargenomen in de buurt vanelektrisch geleidende systemen, bijvoorbeeld op het gebied van spoorwegen met een contactnetwerk.

Algemene informatie

De belangrijkste soorten bescherming van gasleidingen tegen corrosie omvatten drie soorten: loopvlak-, kathode- en drainagemethoden. Om de geservicede objecten maximaal te beveiligen, worden complexe maatregelen gebruikt, waaronder kathodische, loopvlak-, drainagebescherming. Kathodestations worden gebouwd met verschillende afvoercompartimenten en verspreide anodes om het afschermende effect van ondergrondse communicatie te voorkomen.

Kathodische corrosiebescherming van gasleidingen

Deze methode is om de positieve pool van de DC-generator te verbinden met de geleider van de anode-aarding. Van daaruit komen stromen de grond binnen en stromen door beschadigde delen van isolatie de pijpleiding in. Ze gaan door de leiding naar de plaats waar de geleider is aangesloten en vervolgens naar de negatieve grens van de bron.

Als er een voldoende spanningsniveau is, wordt het hele werkende deel van de gasleiding een negatieve kathode. Hierdoor kan de vorming van actieve corrosie worden voorkomen. In dit geval wordt aarding (afvalmetaal) het anodegedeelte. Hierdoor wordt de buis negatief gepotentieerd ten opzichte van de grond.

Beschermende tegenmaatregelen

Beschermende bescherming van een gasleiding tegen corrosie zorgt voor het creëren van een blokkeerpotentieel door metalen beschermers aan te sluiten op leidingen met een negatievere indicator dan de parameter van de leiding zelf. Gebruik makend vanDeze methode voorziet niet in een externe stroombron, de vereiste eigenschappen worden gecreëerd door middel van een galvanische anodecel. Onder invloed van de beschermer werkt kathodische polarisatie op de gasleiding, wat bijdraagt aan het stoppen van corrosieprocessen.

Het werkmateriaal kan zink, aluminium, magnesium zijn in de vorm van speciale legeringen (ML, TsO, Ts1 en dergelijke). Dit type bescherming is zo eenvoudig mogelijk, vereist geen extra onderhoud. Deze methode, in combinatie met andere methoden, is relevant om toe te passen om individuele compartimenten te beschermen die niet worden doorsneden door aangrenzende secties van kathodische veiligheid. Beschermende bescherming van de gasleiding tegen corrosie is geschikt voor speciale omhulsels bij spoorweg- en snelwegovergangen, bij faciliteiten met ontwikkelde ondergrondse constructies.

Beschermers worden gemonteerd in bundels van verschillende elementen, rechtstreeks verbonden met de pijp- of kathode-uitlaat. Ze zijn onderling verbonden met behulp van een speciale kabel, draad van staal of koper. Om de effectiviteit van de bescherming te vergroten, bevinden de beschermers zich in de vuller, waardoor de contactweerstand wordt verminderd. De samenstelling is magnesiumsulfaat of natrium met klei. De installatieafstand van beschermers tot de pijpleiding is ongeveer 3-6 meter.

Drainage

Heel vaak hebben tram- en spoorrails op geëlektrificeerde sporen geen goede geleidbaarheid, waardoor een deel van de elektrische stroom de grond ingaat. Daarom is het noodzakelijk om pijpleidingen in de buurt van spoorwegen te beschermen. Op deop het punt van binnenkomst van zwerfstromen in de pijp, wordt de kathodepotentiaal gevormd en bij de uitgang, de anodezone. Het is op de laatste plaatsen dat het metaal actief wordt beschadigd.

Drainagecorrosiebescherming van stalen gasleidingen is een effectieve manier om zwerfstromen tegen te gaan. Dit is erg belangrijk, omdat onder invloed van dit effect de leidingen in zeer korte tijd door en door worden vervormd. Het gespecificeerde type bescherming omvat het verwijderen van stromen van de pijpleiding naar de primaire bron met behulp van een geleider. Tegelijkertijd neemt de potentiaal van de leidingen ten opzichte van de grond af, wat bijdraagt aan de eliminatie van wissel- en anodesecties met de gelijktijdige opheffing van stroomlekkage in de bodem.

Drainagefuncties

De plaatsing van elektrische drainageleidingen hangt af van de locatie van de potentiële dreiging. Bescherming van de hoofdgasleiding tegen corrosie wordt gebouwd op de negatieve bus van het tractieonderstation of op spoorrails. In het eerste geval kan de verbinding direct of gepolariseerd zijn.

Directe drainage is geschikt als het potentieel van de pijpleiding hoger is dan dat van het zwerfstroomverwijderingssysteem. Bij het aanbrengen van elektrische afwatering op rails mag de aansluiting uitsluitend gepolariseerd zijn. Het verschilt van de directe versie doordat het circuit speciale instellingen biedt om de terugkeer van elektrische stromen naar de leidingen te voorkomen. De drainageleiding is leverbaar in een kabel- of atmosferische uitvoering en wordt daarop gemonteerd.

Corrosie van ondergrondse pijpleidingen

Het gespecificeerde type leidingschade verwijst naar een van de belangrijkste factoren van hun vernietiging door de vorming van scheuren en breuken. Corrosie als gevolg van de reactie van het metaal met de omgeving veroorzaakt veranderingen in de structuur, wat leidt tot overeenkomstige vervormingen. Elektrochemische bescherming van de gasleiding tegen corrosie maakt het mogelijk om dergelijke storingen te voorkomen, aangezien de meeste reacties op een vergelijkbare manier worden veroorzaakt. Dat wil zeggen, kathode- en anodezones worden gevormd in verschillende delen van de pijp.

Onder invloed van de elektromotorische stroming van een galvanisch paar komen elektronen door de metalen elementen het kathodecompartiment binnen, stromen de grond in en creëren een reactie met een oxiderende elektrolyt, wat de vorming van zuurstof- en waterstofionen veroorzaakt. De elektrolytische balans is verstoord, op de anodeplaats gaan positieve ijzerdeeltjes de bodem in, wat galvanische schade veroorzaakt door het verlies van metaalmassa.

Bescherming van ondergrondse gasleidingen tegen corrosie

Er zijn twee manieren van bescherming in deze richting: actief en passief. In het tweede geval moet het een luchtdichte barrière vormen tussen het metaal van de buis en de grond eromheen. Gebruik hiervoor verschillende coatings zoals polymeertapes, bitumen, harsen.

Alle isolerende coatings voor passieve corrosiebescherming van gasleidingen moeten aan bepaalde normen en eisen voldoen. Onder hen:

• chemische weerstand;
• hoge elektrische weerstand;
• aanvaardbaar tariefhechting aan metalen oppervlak;
• hoge mechanische sterkte;
• ongevoeligheid voor klimatologische factoren;
• behoud van zijn eigenschappen bij blootstelling aan hoge en lage temperaturen;
• geen mechanische of fabrieksfouten;
• de samenstelling mag geen componenten bevatten die een corrosief effect hebben op het metaal;
• resistentie tegen de aanval van verschillende soorten bacteriën.

Efficiëntie

Zoals de praktijk leert, is het bijna onmogelijk om een optimale continue laag te bereiken door het aanbrengen van een isolerende coating. Verschillende soorten materialen hebben verschillende diffuse permeabiliteit, wat een verschillende kwaliteit van pijpleidingverwerking vanuit de omgeving veroorzaakt. Bovendien vormen zich tijdens het constructie- en legproces deuken, scheuren en andere defecten op de coating. Door schade aan passieve bescherming is het gevaarlijkst, aangezien op deze plaatsen het proces van bodemcorrosie actief aan de gang is.

Omdat deze methode niet effectief is voor de volledige veiligheid van leidingen, wordt bovendien een actieve bescherming van de gasleiding tegen corrosie gebruikt. Het is gebaseerd op de besturing van elektrochemische processen die plaatsvinden op de grens tussen pijpmetaal en gemalen elektrolyt. Deze aanpak wordt uitgebreide bescherming genoemd. In de actieve fase wordt kathodische polarisatie verschaft, wat bijdraagt aan een afname van de oplossnelheid van het metaal naarmate het corrosiepotentieel naar een negatieve indicator gaat, omhoog vanaf de natuurlijke parameter.

Principe van kathodische polarisatie

Kathodische bescherming van ondergrondse pijpleidingen wordt uitgevoerd met behulp van opofferingsanodes of door polarisatie van een gelijkstroombron. In het eerste geval wordt er gerekend met het feit dat verschillende metalen in het elektrolyt verschillende potentialen hebben. Daarom zal bij het maken van een galvanisch paar van twee materialen en deze onder te dompelen in een elektrolyt, het metaal, waarvan de potentiaal een grote negatieve indicator heeft, de anode zijn. Als gevolg hiervan is het tegenovergestelde materiaal onderhevig aan minder vernietiging.

In de praktijk bestaan galvanische opofferingscellen uit magnesium-, aluminium- of zinkbeschermers. Een dergelijke bescherming is effectief in bodems met een lage soortelijke weerstand (tot 50 Ohm m).

Externe bronnen

Kathodische bescherming van gasleidingen tegen corrosieve processen met behulp van externe bronnen is ingewikkelder. Ondanks de complexiteit van het organiseren van het proces, is een dergelijk systeem niet afhankelijk van de specifieke bodemweerstand en heeft het een onbeperkte energiebron. De rol van gelijkstroombronnen wordt gespeeld door omvormers met verschillende configuraties en ontwerpen, die worden aangedreven door een variabel elektrisch netwerk.

Converterende elementen maken het mogelijk om de stroom van de beschermende richting in een breed bereik aan te passen. Tegelijkertijd is de bescherming van de gasleiding gegarandeerd, ongeacht de omgevingsomstandigheden. Belangrijkste stroombronnen:

• bovengrondse hoogspanningslijnen 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• dieselgeneratoren;
• thermisch, gas en andere analogen.

Beschermende stroomstromen die op de leidingen inwerken, creëren een potentiaalverschil van het metaal naar de grond en zijn ongelijk verdeeld over de lengte van de gasleiding.