Phương pháp hiệu quả để bảo vệ đường ống dẫn khí đốt khỏi bị ăn mòn

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Bảo vệ đường ống dẫn khí đốt khỏi bị ăn mòn được thực hiện theo một số cách. Điều này là do bản chất khác nhau của nguồn gốc biến dạng, điều này phụ thuộc vào loại vị trí của đường cao tốc và các điều kiện xung quanh. Ăn mòn dây kim loại có nghĩa là sự biến dạng tự phát của các phần tử này do các quá trình hóa học hoặc điện hóa. Các dạng biến dạng chính là chất lỏng, khí quyển, dưới lòng đất.

Lý do

Sau đây là các định nghĩa ngắn gọn về thiệt hại được san bằng bởi lớp bảo vệ chống ăn mòn của đường ống dẫn khí:

1. Hành động hóa học - quá trình oxy hóa tự phát của các bộ phận kim loại, do sự biến đổi của nó thành một vùng ion ổn định, dưới ảnh hưởng của các hợp chất không dẫn điện.
2. Ăn mòn điện hóa - kim loại bị phá hủy với tốc độ tùy thuộc vào độ xuyên thấu của điện cực. Điều này là do các nguyên tử bị ion hóa riêng biệt, với sự đổi mới của chất oxy hóa trong chất điện phân.
3. Ăn mòn nguy hiểm nhất là tấn công dòng điện đi lạc. Vấn đề này được quan sát gầnhệ thống dẫn điện, ví dụ, trong khu vực / u200b / u200 đường truyền với mạng liên lạc.

Thông tin chung

Các loại bảo vệ chính của đường ống dẫn khí chống lại sự ăn mòn bao gồm ba loại: phương pháp gai, catốt và thoát nước. Để bảo vệ tối đa các đối tượng được bảo dưỡng, các biện pháp phức tạp được sử dụng, bao gồm bảo vệ catốt, gai lốp, hệ thống thoát nước. Các trạm catốt đang được xây dựng với một số ngăn thoát nước và các cực dương rải rác để tránh tác dụng che chắn của thông tin liên lạc dưới lòng đất.

Bảo vệ chống ăn mòn catốt của đường ống dẫn khí

Phương pháp này là kết nối cực dương của máy phát điện một chiều với dây dẫn của cực dương-nối đất. Từ nó, dòng điện đi vào đất, chảy qua các phần cách nhiệt bị hư hỏng vào đường ống. Chúng đi qua đường ống đến nơi nối dây dẫn, sau đó đến ranh giới âm của nguồn.

Nếu có đủ mức điện áp, toàn bộ phần làm việc của đường ống dẫn khí sẽ trở thành cực âm-cực âm. Điều này làm cho nó có thể ngăn chặn sự hình thành của ăn mòn hoạt động. Trong trường hợp này, phần nối đất (kim loại thải) trở thành phần cực dương. Kết quả là, đường ống được chiết áp âm so với mặt đất.

Biện pháp đối phó bảo vệ

Bảo vệ đường ống dẫn khí đốt chống lại sự ăn mòn tạo ra khả năng chặn bằng cách kết nối bộ bảo vệ kim loại với đường ống có chỉ số tiêu cực hơn thông số của chính đường ống. Sử dụngPhương pháp này không cung cấp nguồn dòng điện bên ngoài, các đặc tính cần thiết được tạo ra nhờ tế bào cực dương điện. Dưới tác động của bộ bảo vệ, sự phân cực catốt tác động lên đường ống dẫn khí, góp phần chấm dứt các quá trình ăn mòn.

Vật liệu làm việc có thể là kẽm, nhôm, magiê ở dạng hợp kim đặc biệt (ML, TsO, Ts1 và các loại tương tự). Loại bảo vệ này càng đơn giản càng tốt, không cần bảo dưỡng thêm. Phương pháp này, kết hợp với các phương pháp khác, có liên quan để áp dụng để bảo vệ các ngăn riêng lẻ không bị giao cắt bởi các phần liền kề về an toàn catốt. Bảo vệ bảo vệ đường ống dẫn khí đốt chống lại sự ăn mòn thích hợp cho các vỏ bọc đặc biệt tại các điểm giao cắt với đường sắt và đường cao tốc, tại các cơ sở có kết cấu ngầm phát triển.

Bộ bảo vệ được gắn thành nhiều gói gồm nhiều phần tử, được kết nối trực tiếp với đường ống hoặc ổ cắm catốt. Giữa chúng, chúng được kết nối bằng một loại cáp đặc biệt, dây làm bằng thép hoặc đồng. Để tăng hiệu quả bảo vệ, các bộ phận bảo vệ được đặt trong khối đệm, làm giảm điện trở tiếp xúc. Thành phần là magie sunfat hoặc natri với đất sét. Khoảng cách lắp đặt thiết bị bảo vệ từ đường ống khoảng 3-6 mét.

Thoát

Rất thường xuyên, đường ray xe điện và đường ray trên đường ray nhiễm điện không có độ dẫn điện thích hợp, khiến một phần dòng điện đi vào lòng đất. Chính điều này cho thấy cần phải bảo vệ các đường ống chạy gần đường sắt. Trêntại điểm đi vào của dòng đi lạc vào ống, điện thế catốt được hình thành, và tại lối ra, vùng anốt. Đó là ở những nơi cuối cùng mà kim loại bị hư hỏng tích cực.

Chống ăn mòn hệ thống thoát nước của đường ống dẫn khí bằng thép là một cách hiệu quả để chống lại dòng đi lạc. Điều này rất quan trọng, bởi vì dưới tác động của tác động này, các đường ống bị biến dạng xuyên qua và xuyên qua trong một khoảng thời gian rất ngắn. Loại bảo vệ được chỉ định liên quan đến việc loại bỏ dòng điện từ đường ống đến nguồn chính bằng cách sử dụng dây dẫn. Đồng thời, điện thế của các ống so với mặt đất giảm xuống, góp phần loại bỏ các phần anot và anot xen kẽ với việc đình chỉ đồng thời rò rỉ dòng điện vào đất.

Tính năng thoát nước

Vị trí của đường thoát nước phụ thuộc vào vị trí của mối đe dọa tiềm ẩn. Bảo vệ đường ống dẫn khí chính chống ăn mòn đang được xây dựng trên thanh cái âm của trạm biến áp đầu kéo hoặc trên đường ray xe lửa. Trong trường hợp đầu tiên, kết nối có thể là trực tiếp hoặc phân cực.

Thoát nước trực tiếp là thích hợp nếu tiềm năng của đường ống cao hơn so với hệ thống loại bỏ dòng điện đi lạc. Khi bố trí hệ thống thoát điện trên ray, mối nối phải được phân cực độc quyền. Nó khác với phiên bản trực tiếp ở chỗ mạch cung cấp các cài đặt đặc biệt để ngăn dòng điện trở lại đường ống. Đường thoát nước có sẵn ở dạng cáp hoặc phiên bản khí quyển và thiết bị đo đạc được gắn trên đó.

Ăn mòn đường ống ngầm

Loại hư hỏng đường ống được chỉ định đề cập đến một trong những yếu tố chính dẫn đến việc chúng bị phá hủy do hình thành các vết nứt và vỡ. Ăn mòn là kết quả của phản ứng của kim loại với môi trường gây ra những thay đổi trong cấu trúc của nó, dẫn đến biến dạng tương ứng. Khả năng bảo vệ điện hóa của đường ống dẫn khí chống lại sự ăn mòn giúp ngăn ngừa sự cố như vậy, vì hầu hết các phản ứng đều gây ra theo cách tương tự. Nghĩa là, vùng cực âm và cực dương được hình thành ở các phần khác nhau của đường ống.

Dưới tác động của dòng điện động của cặp điện động, các điện tử xuyên qua các nguyên tố kim loại đi vào ngăn cực âm, chảy vào lòng đất và tạo ra phản ứng với chất điện phân có tính oxy hóa, kích thích sự hình thành các ion oxy và hydro. Cân bằng điện phân bị rối loạn, tại vị trí cực dương, các hạt sắt dương đi vào đất, gây ra sự phá hủy điện tích do mất khối lượng kim loại.

Bảo vệ đường ống dẫn khí đốt ngầm khỏi bị ăn mòn

Theo hướng này có hai cách bảo vệ: chủ động và bị động. Trong trường hợp thứ hai, phải tạo ra một rào cản kín khí giữa kim loại của ống và đất xung quanh nó. Để làm điều này, hãy sử dụng các lớp phủ khác nhau như băng polyme, bitum, nhựa.

Tất cả các lớp phủ cách điện để bảo vệ chống ăn mòn thụ động của đường ống dẫn khí phải đáp ứng các tiêu chuẩn và yêu cầu nhất định. Trong số đó:

• kháng hóa chất;
• kháng điện cao;
• tỷ lệ chấp nhận đượcbám dính vào bề mặt kim loại;
• độ bền cơ học cao;
• không mẫn cảm với các yếu tố khí hậu;
• bảo toàn các đặc tính của nó khi tiếp xúc với nhiệt độ cao và thấp;
• không có lỗi cơ khí hoặc nhà máy;
• thành phần không được chứa các thành phần có tác dụng ăn mòn kim loại;
• chống lại sự tấn công của các loại vi khuẩn.

Hiệu quả

Như thực tế cho thấy, hầu như không thể đạt được lớp liên tục tối ưu bằng cách phủ một lớp cách nhiệt. Các loại vật liệu khác nhau có khả năng thấm khuếch tán khác nhau, điều này gây ra chất lượng xử lý đường ống từ môi trường khác nhau. Ngoài ra, trong quá trình xây dựng và lắp đặt, các vết lõm, vết nứt và các khuyết tật khác hình thành trên lớp phủ. Thông qua thiệt hại đối với bảo vệ thụ động là nguy hiểm nhất, vì ở những nơi này, quá trình ăn mòn mặt đất đang diễn ra tích cực.

Vì phương pháp này không hiệu quả đối với sự an toàn hoàn toàn của đường ống, nên việc bảo vệ tích cực đường ống dẫn khí đốt chống lại sự ăn mòn cũng được sử dụng thêm. Nó dựa trên việc kiểm soát các quá trình điện hóa diễn ra ở ranh giới giữa kim loại ống và chất điện phân mặt đất. Cách tiếp cận này được gọi là bảo vệ toàn diện. Trong giai đoạn hoạt động, sự phân cực catốt được cung cấp, góp phần làm giảm tốc độ hòa tan của kim loại khi điện thế ăn mòn chuyển sang một chỉ thị âm, hướng lên so với thông số tự nhiên.

Nguyên tắc phân cực catốt

Bảo vệ catốt của đường ống ngầm được thực hiện bằng cách sử dụng các cực dương hy sinh hoặc thông qua phân cực từ nguồn dòng điện một chiều. Trong trường hợp đầu tiên, tính toán được thực hiện trên thực tế là các kim loại khác nhau trong chất điện phân có thế khác nhau. Do đó, khi tạo một cặp điện từ của hai vật liệu và nhúng chúng vào bình điện phân, kim loại có thế năng chỉ thị âm lớn sẽ là cực dương. Do đó, vật liệu ngược lại ít bị phá hủy hơn.

Về mặt thực tế, các tế bào galvanic hy sinh bao gồm các chất bảo vệ magiê, nhôm hoặc kẽm. Biện pháp bảo vệ như vậy có hiệu quả đối với đất có điện trở suất thấp (lên đến 50 Ohm m).

Nguồn bên ngoài

Bảo vệ catốt của đường ống dẫn khí khỏi quá trình ăn mòn với sự hỗ trợ của các nguồn bên ngoài phức tạp hơn. Bất chấp sự phức tạp của việc tổ chức quy trình, một hệ thống như vậy không phụ thuộc vào sức đề kháng cụ thể của đất và có nguồn năng lượng vô hạn. Vai trò của nguồn dòng điện một chiều được thực hiện bởi các bộ chuyển đổi có cấu hình và thiết kế khác nhau, được cung cấp bởi mạng điện biến đổi.

Phần tử chuyển đổi giúp bạn có thể điều chỉnh dòng điện của hướng bảo vệ trong một phạm vi rộng. Đồng thời, việc bảo vệ đường ống dẫn khí được đảm bảo, không phụ thuộc vào các điều kiện xung quanh. Nguồn điện chính:

• đường dây điện trên không 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• máy phát điện chạy dầu;
• nhiệt, khí và các chất tương tự khác.

Dòng điện bảo vệ tác động lên các đường ống tạo ra sự chênh lệch tiềm năng từ kim loại đến mặt đất và phân bố không đồng đều dọc theo chiều dài của đường ống dẫn khí.