Mètodes eficaços per protegir el gasoducte de la corrosió

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

La protecció dels gasoductes de la corrosió es realitza de diverses maneres. Això es deu a la diferent naturalesa de l'origen de la pròpia deformació, que depèn del tipus d'emplaçament de l'autopista i de les condicions circumdants. La corrosió dels cables metàl·lics suposa la deformació espontània d'aquests elements a causa de processos químics o electroquímics. Els principals tipus de deformacions són líquides, atmosfèriques, subterrànies.

Motius

Les següents definicions breus dels danys que s'anivellen amb la protecció contra la corrosió dels gasoductes:

1. Acció química: oxidació espontània de peces metàl·liques, a causa de la seva transformació en una regió iònica estable, sota la influència de compostos no conductors.
2. Corrosió electroquímica: el metall es destrueix a una velocitat que depèn de les penetracions dels elèctrodes. Això es deu al fet que els àtoms s'ionitzen per separat, amb la renovació de l'agent oxidant a l'electròlit.
3. La corrosió més perillosa és l'atac de corrent vagabund. Aquest problema s'observa a propsistemes elèctricament conductors, per exemple, a la zona dels ferrocarrils amb una xarxa de contactes.

Informació general

Els principals tipus de protecció dels gasoductes contra la corrosió inclouen tres tipus: mètodes de rodadura, càtode i drenatge. Per tal d'assegurar al màxim els objectes amb servei, s'utilitzen mesures complexes, com ara la protecció catòdica, la banda de rodament i el drenatge. S'estan construint estacions catòdiques amb diversos compartiments de drenatge i ànodes dispersos per evitar l'efecte de blindatge de les comunicacions subterrànies.

Protecció contra la corrosió catòdica de gasoductes

Aquest mètode consisteix a connectar el pol positiu del generador de CC al conductor de la presa de terra de l'ànode. Des d'ell, els corrents entren al sòl, fluint a través de seccions d'aïllament danyades cap a la canonada. Passen per la canonada fins al lloc on està connectat el conductor, després fins al límit negatiu de la font.

Si hi ha un nivell de tensió suficient, tota la part de treball del gasoducte es converteix en càtode negatiu. Això fa possible evitar la formació de corrosió activa. En aquest cas, la connexió a terra (residus de metall) es converteix en la secció de l'ànode. Com a resultat, la canonada es potencia negativament respecte a terra.

Contremesures de protecció

La protecció protectora d'un gasoducte contra la corrosió preveu la creació d'un potencial de bloqueig mitjançant la connexió de protectors metàl·lics a canonades amb un indicador més negatiu que el paràmetre de la pròpia canonada. UtilitzantAquest mètode no proporciona una font de corrent externa, les característiques requerides es creen mitjançant una cèl·lula d'ànode galvànica. Sota la influència del protector, la polarització catòdica actua sobre el gasoducte, la qual cosa contribueix a l'aturada dels processos de corrosió.

El material de treball pot ser zinc, alumini, magnesi en forma d'aliatges especials (ML, TsO, Ts1 i similars). Aquest tipus de protecció és el més senzill possible, no requereix manteniment addicional. Aquest mètode, en combinació amb altres mètodes, és rellevant per aplicar per protegir els compartiments individuals que no estan intersecats per seccions adjacents de seguretat catòdica. La protecció protectora del gasoducte contra la corrosió és adequada per a carcasses especials als passos de ferrocarril i d'autopistes, en instal·lacions amb estructures subterrànies desenvolupades.

Els protectors es munten en paquets de diversos elements, connectats directament a la canonada o sortida del càtode. Entre ells, es connecten mitjançant un cable especial, un cable d'acer o coure. Per augmentar l'eficàcia de la protecció, els protectors es troben al farcit, la qual cosa redueix la resistència de contacte. La composició és sulfat de magnesi o sodi amb argila. La distància d'instal·lació dels protectors des de la canonada és d'uns 3-6 metres.

Drenatge

Molt sovint, els rails del tramvia i del ferrocarril a les vies electrificades no tenen una conductivitat adequada, la qual cosa fa que una part del corrent elèctric entri a terra. És per això que cal protegir les canonades que circulen prop dels ferrocarrils. A laen el punt d'entrada de corrents errades a la canonada, es forma el potencial del càtode, i a la sortida, la zona de l'ànode. És als últims llocs on el metall està danyat activament.

La protecció contra la corrosió del drenatge de les canonades de gas d'acer és una manera eficaç de combatre els corrents vagabunds. Això és molt important, ja que sota la influència d'aquest efecte, les canonades es deformen de manera total en un període molt curt. El tipus de protecció especificat implica l'eliminació de corrents de la canonada a la font primària mitjançant un conductor. Paral·lelament, disminueix el potencial de les canonades respecte al sòl, fet que contribueix a l'eliminació de seccions alternes i ànodes amb la suspensió simultània de fuites de corrent al sòl.

Funcions de drenatge

La col·locació de les línies de drenatge elèctric depèn de la ubicació de l'amenaça potencial. La protecció del gasoducte principal contra la corrosió s'està construint al bus negatiu de la subestació de tracció o als rails del ferrocarril. En el primer cas, la connexió pot ser directa o polaritzada.

El drenatge directe és adequat si el potencial de la canonada és superior al del sistema d'eliminació de corrent vagabund. En disposar el drenatge elèctric sobre rails, la connexió ha d'estar exclusivament polaritzada. Es diferencia de la versió directa perquè el circuit preveu configuracions especials per evitar el retorn de corrents elèctrics a les canonades. La línia de drenatge està disponible en versió per cable o atmosfèrica, i hi ha instrumentació muntada.

Corrosió de canonades subterrànies

El tipus de dany de la canonada especificat fa referència a un dels principals factors de la seva destrucció a causa de la formació d'esquerdes i ruptures. La corrosió com a conseqüència de la reacció del metall amb l'entorn provoca canvis en la seva estructura, la qual cosa comporta les deformacions corresponents. La protecció electroquímica del gasoducte contra la corrosió permet prevenir aquest mal funcionament, ja que la majoria de reaccions es produeixen de manera similar. És a dir, les zones de càtode i ànode es formen a diferents parts de la canonada.

Sota la influència del flux electromotriu d'un parell galvànic, els electrons a través dels elements metàl·lics entren al compartiment del càtode, flueixen a terra i creen una reacció amb un electròlit oxidant, provocant la formació d'ions d'oxigen i hidrogen. L'equilibri electrolític es veu alterat, al lloc de l'ànode, les partícules positives de ferro entren al sòl, la qual cosa causa danys galvànics a causa de la pèrdua de massa metàl·lica.

Protecció de gasoductes subterranis contra la corrosió

Hi ha dues maneres de protecció en aquesta direcció: activa i passiva. En el segon cas, se suposa que ha de crear una barrera hermètica entre el metall de la canonada i el sòl que l'envolta. Per fer-ho, utilitzeu diversos recobriments com ara cintes de polímer, betum, resines.

Tots els recobriments aïllants per a la protecció passiva contra la corrosió dels gasoductes han de complir determinades normes i requisits. Entre ells:

• resistència química;
• alta resistència elèctrica;
• tarifa acceptableadhesió a la superfície metàl·lica;
• alta resistència mecànica;
• no-susceptibilitat als factors climàtics;
• preservació de les seves propietats quan s'exposa a temperatures altes i baixes;
• cap defecte mecànic o de fàbrica;
• la composició no ha de contenir components que tinguin un efecte corrosiu sobre el metall;
• resistència a l'atac de diversos tipus de bacteris.

Eficiència

Com mostra la pràctica, és gairebé impossible aconseguir una capa contínua òptima aplicant un recobriment aïllant. Els diferents tipus de materials tenen una permeabilitat difusa diferent, cosa que provoca una qualitat diferent del processament de la canonada respecte al medi ambient. A més, durant el procés de construcció i col·locació, es formen abolladures, esquerdes i altres defectes al recobriment. El dany a la protecció passiva és el més perillós, ja que en aquests llocs el procés de corrosió del sòl s'està produint activament.

Atès que aquest mètode és ineficaç per a la seguretat total de les canonades, també s'utilitza la protecció activa del gasoducte contra la corrosió. Es basa en el control dels processos electroquímics que tenen lloc al límit entre el metall de la canonada i l'electròlit de terra. Aquest enfocament s'anomena protecció integral. En la fase activa, es proporciona polarització catòdica, que contribueix a una disminució de la velocitat de dissolució del metall a mesura que el potencial de corrosió es mou a un indicador negatiu, cap amunt des del paràmetre natural.

Principi de polarització catòdica

La protecció catòdica de les canonades subterrànies es realitza mitjançant ànodes de sacrifici o mitjançant la polarització d'una font de corrent continu. En el primer cas, el càlcul es fa a partir del fet que diferents metalls de l'electròlit tenen potencials diferents. Per tant, en crear un parell galvànic de dos materials i submergir-los en un electròlit, el metall, el potencial del qual té un gran indicador negatiu, serà l'ànode. Com a resultat, el material contrari està subjecte a menys destrucció.

En termes pràctics, les cèl·lules galvàniques de sacrifici consisteixen en protectors de magnesi, alumini o zinc. Aquesta protecció és eficaç en sòls amb baixa resistivitat (fins a 50 Ohm m).

Fonts externes

La protecció catòdica de gasoductes contra processos corrosius amb l'ajuda de fonts externes és més complicada. Malgrat la complexitat d'organitzar el procés, aquest sistema no depèn de la resistència específica del sòl i té un recurs energètic il·limitat. El paper de les fonts de corrent continu el tenen convertidors de diferents configuracions i dissenys, que funcionen amb una xarxa elèctrica variable.

Els elements de conversió permeten ajustar el corrent de la direcció de protecció en un ampli rang. Al mateix temps, es garanteix la protecció del gasoducte, independentment de les condicions de l'entorn. Fonts d'alimentació principals:

• línies elèctriques aèries 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• generadors dièsel;
• tèrmica, gas i altres anàlegs.

Els fluxos de corrent de protecció que actuen sobre les canonades creen una diferència de potencial entre el metall i el terra i es distribueixen de manera desigual al llarg del gasoducte.