Metodi efficaci per proteggere il gasdotto dalla corrosione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

La protezione dei gasdotti dalla corrosione avviene in diversi modi. Ciò è dovuto alla diversa natura dell'origine della deformazione stessa, che dipende dal tipo di ubicazione dell'autostrada e dalle condizioni circostanti. La corrosione dei fili metallici significa la deformazione spontanea di questi elementi dovuta a processi chimici o elettrochimici. I principali tipi di deformazioni sono liquide, atmosferiche, sotterranee.

Motivi

Le seguenti sono brevi definizioni di danno livellato dalla protezione contro la corrosione dei gasdotti:

1. Azione chimica - ossidazione spontanea di parti metalliche, dovuta alla sua trasformazione in una regione ionica stabile, sotto l'influenza di composti non conduttivi.
2. Corrosione elettrochimica: il metallo viene distrutto a una velocità che dipende dalle penetrazioni degli elettrodi. Ciò è dovuto al fatto che gli atomi vengono ionizzati separatamente, con il rinnovo dell'agente ossidante nell'elettrolita.
3. La corrosione più pericolosa è l'attacco di correnti vaganti. Questo problema è osservato vicinosistemi elettricamente conduttivi, ad esempio, nell'area di Brailways con una rete di contatti.

Informazioni generali

I principali tipi di protezione dei gasdotti contro la corrosione includono tre tipi: battistrada, catodo e metodi di drenaggio. Per proteggere al massimo gli oggetti serviti, vengono utilizzate misure complesse, tra cui la protezione catodica, del battistrada, del drenaggio. Le stazioni catodiche sono in costruzione con diversi compartimenti di drenaggio e anodi sparsi per evitare l'effetto schermante delle comunicazioni sotterranee.

Protezione contro la corrosione catodica dei gasdotti

Questo metodo consiste nel collegare il polo positivo del generatore CC al conduttore di messa a terra dell'anodo. Da esso, le correnti entrano nel terreno, scorrendo attraverso sezioni danneggiate dell'isolamento nella tubazione. Passano attraverso il tubo fino al punto in cui è collegato il conduttore, quindi al confine negativo della sorgente.

Se c'è un livello di tensione sufficiente, l'intera parte di lavoro del gasdotto diventa a catodo negativo. Ciò consente di prevenire la formazione di corrosione attiva. In questo caso, la messa a terra (metallo di scarto) diventa la sezione dell'anodo. Di conseguenza, il tubo viene potenziato negativamente rispetto al suolo.

Contromisure protettive

La protezione protettiva di un gasdotto contro la corrosione prevede la creazione di un potenziale di blocco collegando le protezioni metalliche ai tubi con un indicatore più negativo rispetto al parametro del gasdotto stesso. UsandoQuesto metodo non prevede una sorgente di corrente esterna, le caratteristiche richieste sono create per mezzo di una cella anodica galvanica. Sotto l'influenza del protettore, la polarizzazione catodica agisce sul gasdotto, contribuendo alla cessazione dei processi di corrosione.

Il materiale di lavoro può essere zinco, alluminio, magnesio sotto forma di leghe speciali (ML, TsO, Ts1 e simili). Questo tipo di protezione è il più semplice possibile, non richiede manutenzione aggiuntiva. Questo metodo, in combinazione con altri metodi, è rilevante da applicare per proteggere i singoli compartimenti che non sono intersecati da sezioni adiacenti di sicurezza catodica. La protezione protettiva del gasdotto contro la corrosione è appropriata per involucri speciali agli incroci ferroviari e autostradali, in strutture con strutture sotterranee sviluppate.

Le protezioni sono montate in fasci di più elementi, collegati direttamente all'uscita del tubo o del catodo. Tra di loro, sono collegati tramite un cavo speciale, filo di acciaio o rame. Per aumentare l'efficacia della protezione, i protettori si trovano nel riempitivo, il che riduce la resistenza di contatto. La composizione è solfato di magnesio o sodio con argilla. La distanza di installazione delle protezioni dalla condotta è di circa 3-6 metri.

Drenaggio

Molto spesso, i binari del tram e dei treni sui binari elettrificati non hanno una conduttività adeguata, il che fa sì che parte della corrente elettrica penetri nel terreno. È da questo che è necessario proteggere i gasdotti che corrono vicino alle ferrovie. Sulnel punto di ingresso delle correnti vaganti nel tubo si forma il potenziale catodico e all'uscita la zona anodica. È negli ultimi posti che il metallo è attivamente danneggiato.

La protezione dalla corrosione del drenaggio dei gasdotti in acciaio è un modo efficace per combattere le correnti vaganti. Questo è molto importante, perché sotto l'influenza di questo effetto, i tubi si deformano completamente in un periodo molto breve. Il tipo di protezione specificato prevede la rimozione delle correnti dalla tubazione alla sorgente primaria mediante un conduttore. Allo stesso tempo diminuisce il potenziale dei tubi rispetto al suolo, il che contribuisce all'eliminazione delle sezioni alternate e anodi con la contemporanea sospensione della dispersione di corrente nel terreno.

Caratteristiche di drenaggio

Il posizionamento delle linee di drenaggio elettrico dipende dalla posizione della potenziale minaccia. La protezione del gasdotto principale contro la corrosione è in costruzione sul bus negativo della sottostazione di trazione o sui binari ferroviari. Nel primo caso la connessione può essere diretta o polarizzata.

Il drenaggio diretto è appropriato se il potenziale della condotta è superiore a quello del sistema di rimozione delle correnti vaganti. Quando si predispone lo scarico elettrico su rotaie, il collegamento deve essere esclusivamente polarizzato. Si differenzia dalla versione diretta in quanto il circuito prevede regolazioni speciali per impedire il ritorno di correnti elettriche alle tubazioni. La linea di drenaggio è disponibile in versione cablata o atmosferica e su di essa è montata la strumentazione.

Corrosione di condotte sotterranee

Il tipo specificato di danneggiamento delle tubazioni si riferisce a uno dei principali fattori della loro distruzione dovuta alla formazione di crepe e rotture. La corrosione a seguito della reazione del metallo con l'ambiente provoca cambiamenti nella sua struttura, che portano a corrispondenti deformazioni. La protezione elettrochimica del gasdotto contro la corrosione consente di prevenire tali malfunzionamenti, poiché la maggior parte delle reazioni è causata in modo simile. Cioè, le zone del catodo e dell'anodo si formano in diverse parti del tubo.

Sotto l'influenza del flusso elettromotore di una coppia galvanica, gli elettroni attraverso gli elementi metallici entrano nel compartimento catodico, fluiscono nel terreno e creano una reazione con un elettrolita ossidante, provocando la formazione di ossigeno e ioni idrogeno. L'equilibrio elettrolitico è disturbato, nel sito dell'anodo, particelle di ferro positive entrano nel terreno, causando danni galvanici a causa della perdita di massa metallica.

Protezione dei gasdotti sotterranei dalla corrosione

Ci sono due modi di protezione in questa direzione: attiva e passiva. Nel secondo caso dovrebbe creare una barriera ermetica tra il metallo del tubo e il terreno che lo circonda. Per fare ciò, utilizzare vari rivestimenti come nastri polimerici, bitume, resine.

Tutti i rivestimenti isolanti per la protezione passiva dalla corrosione dei gasdotti devono soddisfare determinati standard e requisiti. Tra questi:

• resistenza chimica;
• alta resistenza elettrica;
• tariffa accettabileadesione alla superficie metallica;
• elevata resistenza meccanica;
• non suscettibilità ai fattori climatici;
• conservazione delle sue proprietà quando esposto ad alte e basse temperature;
• nessun difetto meccanico o di fabbrica;
• la composizione non deve contenere componenti che hanno un effetto corrosivo sul metallo;
• resistenza all'attacco di vari tipi di batteri.

Efficienza

Come dimostra la pratica, è quasi impossibile ottenere uno strato continuo ottimale applicando un rivestimento isolante. Diversi tipi di materiali hanno una permeabilità diffusa diversa, che causa una qualità diversa della lavorazione delle tubazioni dall'ambiente. Inoltre, durante il processo di costruzione e posa, sul rivestimento si formano ammaccature, crepe e altri difetti. Il danno alla protezione passiva è il più pericoloso, poiché in questi luoghi è in corso attivamente il processo di corrosione del suolo.

Poiché questo metodo non è efficace per la completa sicurezza dei tubi, viene inoltre utilizzata una protezione attiva del gasdotto contro la corrosione. Si basa sul controllo dei processi elettrochimici che avvengono al confine tra il tubo metallico e l'elettrolita di terra. Questo approccio è chiamato protezione globale. Nella fase attiva è prevista la polarizzazione catodica, che contribuisce ad una diminuzione della velocità di dissoluzione del metallo quando il potenziale di corrosione si sposta su un indicatore negativo, verso l' alto rispetto al parametro naturale.

Principio di polarizzazione catodica

La protezione catodica delle tubazioni sotterranee viene eseguita utilizzando anodi sacrificali o mediante polarizzazione da una sorgente di corrente continua. Nel primo caso, il calcolo si basa sul fatto che metalli diversi nell'elettrolita hanno potenziali diversi. Pertanto, quando si crea una coppia galvanica di due materiali e li si immerge in un elettrolita, il metallo, il cui potenziale ha un grande indicatore negativo, sarà l'anodo. Di conseguenza, il materiale opposto è soggetto a meno distruzione.

In termini pratici, le celle galvaniche sacrificali sono costituite da protettori di magnesio, alluminio o zinco. Tale protezione è efficace in terreni a bassa resistività (fino a 50 Ohm m).

Fonti esterne

La protezione catodica dei gasdotti dai processi corrosivi con l'aiuto di fonti esterne è più complicata. Nonostante la complessità dell'organizzazione del processo, un tale sistema non dipende dalla resistenza specifica del suolo e dispone di una risorsa energetica illimitata. Il ruolo delle sorgenti di corrente continua è svolto da convertitori di varie configurazioni e design, che sono alimentati da una rete elettrica variabile.

Gli elementi di conversione consentono di regolare la corrente della direzione di protezione in un ampio intervallo. Allo stesso tempo è garantita la protezione del gasdotto, indipendentemente dalle condizioni ambientali. Fonti di alimentazione principali:

• linee elettriche aeree 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• generatori diesel;
• termico, gas e altri analoghi.

I flussi di corrente di protezione che agiscono sui tubi creano una differenza di potenziale dal metallo al suolo e sono distribuiti in modo non uniforme lungo la lunghezza del gasdotto.