Tehokkaat menetelmät kaasuputken suojaamiseksi korroosiolta

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Kaasuputkien suojaaminen korroosiolta toteutetaan useilla tavoilla. Tämä johtuu itse muodonmuutoksen alkuperän erilaisesta luonteesta, joka riippuu v altatien sijainnin tyypistä ja ympäristöolosuhteista. Metallilankojen korroosiolla tarkoitetaan näiden elementtien spontaania muodonmuutosta kemiallisten tai sähkökemiallisten prosessien seurauksena. Tärkeimmät muodonmuutostyypit ovat nestemäiset, ilmakehän, maanalaiset.

Syyt

Seuraavat lyhyet määritelmät vaurioista, jotka tasoitetaan kaasuputkien korroosiosuojauksella:

1. Kemiallinen vaikutus - metalliosien spontaani hapettuminen, koska se muuttuu stabiiliksi ionialueeksi johtamattomien yhdisteiden vaikutuksesta.
2. Sähkökemiallinen korroosio - metalli tuhoutuu nopeudella, joka riippuu elektrodien tunkeutumisesta. Tämä johtuu siitä, että atomit ionisoituvat erikseen, jolloin elektrolyytissä oleva hapetin uusiutuu.
3. Vaarallisin korroosio on hajavirtahyökkäys. Tämä ongelma havaitaan lähelläsähköä johtavat järjestelmät, esimerkiksi rautateiden alueella kontaktiverkolla.

Yleistä tietoa

Kaasuputkien pääasialliset suojaustyypit korroosiolta ovat kolme tyyppiä: kulutuspinta, katodi ja tyhjennysmenetelmät. Huollettavien kohteiden maksimaaliseksi turvaamiseksi käytetään monimutkaisia toimenpiteitä, mukaan lukien katodinen, kulutuspinta, vedenpoistosuojaus. Katodiasemia rakennetaan useilla tyhjennysosastoilla ja hajallaan olevilla anodilla maanalaisen viestinnän suojavaikutuksen välttämiseksi.

Kaasuputkien katodinen korroosiosuojaus

Tämä menetelmä on kytkeä tasavirtageneraattorin positiivinen napa anodin maadoituksen johtimeen. Siitä virtaukset tulevat maaperään, jotka virtaavat vaurioituneiden eristysosien läpi putkilinjaan. Ne menevät putken kautta paikkaan, jossa johdin on kytketty, ja sitten lähteen negatiiviseen rajaan.

Jos jännitetaso on riittävä, kaasuputken koko työosa muuttuu negatiiviseksi katodiksi. Tämä mahdollistaa aktiivisen korroosion muodostumisen estämisen. Tässä tapauksessa maadoitus (romumetalli) tulee anodiosaksi. Tämän seurauksena putki potensoituu negatiivisesti suhteessa maahan.

Suojaavat vastatoimet

Kaasuputken suojaus korroosiota vastaan mahdollistaa estopotentiaalin luomisen yhdistämällä metallisuojat putkiin, joiden indikaattori on negatiivisempi kuin itse putkilinjan parametri. KäyttämälläTämä menetelmä ei sisällä ulkoista virtalähdettä, vaan tarvittavat ominaisuudet luodaan galvaanisen anodikennon avulla. Suojan vaikutuksesta katodinen polarisaatio vaikuttaa kaasuputkeen, mikä edistää korroosioprosessien pysähtymistä.

Työmateriaalina voi olla sinkkiä, alumiinia, magnesiumia erikoisseosten muodossa (ML, TsO, Ts1 ja vastaavat). Tämäntyyppinen suojaus on mahdollisimman yksinkertainen, ei vaadi lisähuoltoa. Tätä menetelmää yhdessä muiden menetelmien kanssa voidaan soveltaa yksittäisten osastojen suojaamiseen, joita ei leikkaa vierekkäiset katodisen turvallisuuden osat. Kaasuputken korroosiosuojaus soveltuu erikoiskoteloihin rautateiden ja maanteiden risteyksissä, laitoksissa, joissa on kehittyneitä maanalaisia rakenteita.

Suojat on asennettu useiden elementtien nippuihin, jotka on kytketty suoraan putken tai katodin ulostuloon. Ne on kytketty toisiinsa erityisellä kaapelilla, teräksestä tai kuparista valmistetulla langalla. Suojauksen tehokkuuden lisäämiseksi suojat sijaitsevat täyteaineessa, mikä vähentää kosketusvastusta. Koostumus on magnesiumsulfaatti tai natrium savella. Suojainten asennusetäisyys putkilinjasta on noin 3-6 metriä.

Viemäröinti

Hyvin usein raitiovaunu- ja rautatiekiskoilla sähköistetyillä raiteilla ei ole asianmukaista johtavuutta, minkä vuoksi osa sähkövirrasta pääsee maahan. Juuri tästä on tarpeen suojata rautateiden lähellä kulkevia putkistoja. Käytössäkohdassa, jossa hajavirrat tulevat putkeen, muodostuu katodipotentiaali ja ulostulossa anodivyöhyke. Viimeisillä paikoilla metalli vaurioituu aktiivisesti.

Teräskaasuputkien viemärikorroosiosuojaus on tehokas tapa torjua hajavirtoja. Tämä on erittäin tärkeää, koska tämän vaikutuksen vaikutuksesta putket vääntyvät läpi ja läpi hyvin lyhyessä ajassa. Määritelty suojatyyppi sisältää virtojen poistamisen putkistosta ensisijaiseen lähteeseen johtimen avulla. Samanaikaisesti putkien potentiaali suhteessa maahan laskee, mikä os altaan eliminoi vuorottelevia ja anodiosuuksia samalla kun virran vuoto maaperään pysähtyy.

Viemäröintiominaisuudet

Sähköisten viemärilinjojen sijoitus riippuu mahdollisen uhan sijainnista. Pääkaasuputken suojaus korroosiota vastaan rakennetaan vetoaseman miinusväylään tai rautatiekiskoille. Ensimmäisessä tapauksessa yhteys voi olla suora tai polarisoitu.

Suora tyhjennys on tarkoituksenmukaista, jos putkilinjan potentiaali on suurempi kuin hajavirranpoistojärjestelmän. Järjestettäessä sähköinen tyhjennys kiskoille liitännän tulee olla yksinomaan polarisoitu. Se eroaa suorasta versiosta siinä, että piirissä on erityiset asetukset estämään sähkövirtojen palautuminen putkiin. Viemäröintilinja on saatavana kaapeli- tai ilmakehäversiona, ja siihen on asennettu instrumentointi.

Maalaisten putkistojen korroosio

Määritetty putkivauriotyyppi viittaa yhteen tärkeimmistä niiden tuhoutumistekijöistä, jotka johtuvat halkeamien ja repeämien muodostumisesta. Korroosio, joka johtuu metallin reaktiosta ympäristön kanssa, aiheuttaa muutoksia sen rakenteessa, mikä johtaa vastaaviin muodonmuutoksiin. Kaasuputken sähkökemiallinen suojaus korroosiota vastaan mahdollistaa tällaisten toimintahäiriöiden estämisen, koska suurin osa reaktioista tapahtuu samalla tavalla. Eli katodi- ja anodivyöhykkeet muodostuvat putken eri osiin.

Galaanisen parin sähkömotorisen virtauksen vaikutuksesta elektronit metallielementtien läpi saapuvat katodiosastoon, virtaavat maahan ja muodostavat reaktion hapettavan elektrolyytin kanssa, mikä saa aikaan happi- ja vetyionien muodostumisen. Elektrolyyttitasapaino häiriintyy, anodikohdassa positiivisia rautahiukkasia menee maaperään, mikä aiheuttaa galvaanisia vaurioita metallimassan menetyksestä.

Maalaisten kaasuputkien suojaaminen korroosiolta

Tähän suuntaan on olemassa kaksi suojaustapaa: aktiivinen ja passiivinen. Toisessa tapauksessa sen on tarkoitus luoda ilmatiivis este putken metallin ja sitä ympäröivän maaperän välille. Käytä tätä varten erilaisia pinnoitteita, kuten polymeeriteippejä, bitumia, hartseja.

Kaikki kaasuputkien passiiviseen korroosiosuojaukseen tarkoitettujen eristyspinnoitteiden on täytettävä tietyt standardit ja vaatimukset. Heidän joukossaan:

• kemiallinen kestävyys;
• suuri sähkövastus;
• hyväksyttävä hintatarttuvuus metallipintaan;
• korkea mekaaninen lujuus;
• ei-herkkyys ilmastotekijöille;
• ominaisuuksien säilyminen korkeissa ja matalissa lämpötiloissa;
• ei mekaanisia tai tehdasvikoja;
• koostumus ei saa sisältää metallia syövyttäviä komponentteja;
• vastustuskyky erilaisten bakteerien hyökkäyksille.

Tehokkuus

Kuten käytäntö osoittaa, on lähes mahdotonta saavuttaa optimaalinen jatkuva kerros levittämällä eristävä pinnoite. Erityyppisillä materiaaleilla on erilainen diffuusiläpäisevyys, mikä aiheuttaa erilaista putkien käsittelyn laatua ympäristöstä. Lisäksi rakentamisen ja asennuksen aikana pinnoitteeseen muodostuu kolhuja, halkeamia ja muita vikoja. Passiivisen suojauksen vaurioituminen on vaarallisin, koska näissä paikoissa maaperän korroosioprosessi on käynnissä aktiivisesti.

Koska tämä menetelmä ei ole tehokas putkien täydellisen turvallisuuden kann alta, käytetään lisäksi kaasuputken aktiivista suojausta korroosiota vastaan. Se perustuu putkimetallin ja maaelektrolyytin rajalla tapahtuvien sähkökemiallisten prosessien hallintaan. Tätä lähestymistapaa kutsutaan kokonaisv altaiseksi suojaksi. Aktiivisessa vaiheessa saadaan aikaan katodinen polarisaatio, joka os altaan hidastaa metallin liukenemisnopeutta, kun korroosiopotentiaali siirtyy negatiiviseen indikaattoriin, ylöspäin luonnollisesta parametrista.

Katodipolarisaation periaate

Maanalaisten putkistojen katodinen suojaus suoritetaan suoja-anodeilla tai tasavirtalähteen polarisaatiolla. Ensimmäisessä tapauksessa laskelmassa otetaan huomioon se tosiasia, että elektrolyytissä olevilla eri metalleilla on erilaiset potentiaalit. Siksi, kun luodaan galvaaninen pari kahdesta materiaalista ja upotetaan ne elektrolyyttiin, metalli, jonka potentiaalilla on suuri negatiivinen indikaattori, on anodi. Tämän seurauksena vastakkainen materiaali tuhoutuu vähemmän.

Käytännössä uhrautuvat galvaaniset kennot koostuvat magnesium-, alumiini- tai sinkkisuojuksista. Tällainen suojaus on tehokas maaperässä, jonka resistanssi on alhainen (jopa 50 ohm m).

Ulkoiset lähteet

Kaasuputkien katodisuojaus korroosiota aiheuttavilta prosesseilta ulkoisten lähteiden avulla on monimutkaisempaa. Prosessin järjestämisen monimutkaisuudesta huolimatta tällainen järjestelmä ei ole riippuvainen maaperän erityisestä vastustuskyvystä ja sillä on rajoittamaton energiaresurssi. Tasavirtalähteiden roolia ovat eri kokoonpanojen ja mallien muuntimet, jotka saavat virtansa muuttuvasta sähköverkosta.

Muunnoselementit mahdollistavat suojasuunnan virran säätämisen laajalla alueella. Samalla kaasuputken suojaus taataan ympäristöolosuhteista riippumatta. Päävirtalähteet:

• ilmajohdot 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• dieselgeneraattorit;
• lämpö-, kaasu- ja muut analogit.

Putkiin vaikuttavat suojavirtaukset luovat potentiaalieron metallista maahan ja jakautuvat epätasaisesti kaasuputken pituudelle.