Wirksame Methoden zum Schutz der Gasleitung vor Korrosion

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Der Korrosionsschutz von Gasleitungen erfolgt auf verschiedene Weise. Dies liegt an der unterschiedlichen Art der Entstehung der Verformung selbst, die von der Art der Lage der Autobahn und den Umgebungsbedingungen abhängt. Korrosion von Metalldrähten bedeutet spontane Verformung dieser Elemente aufgrund chemischer oder elektrochemischer Prozesse. Die Hauptarten von Verformungen sind flüssig, atmosphärisch, unterirdisch.

Gründe

Schäden, die durch Korrosionsschutz von Gasleitungen ausgeglichen werden, sind im Folgenden kurz definiert:

1. Chemische Wirkung - spontane Oxidation von Metallteilen aufgrund ihrer Umwandlung in eine stabile ionische Region unter dem Einfluss nichtleitender Verbindungen.
2. Elektrochemische Korrosion - das Metall wird mit einer Geschwindigkeit zerstört, die von der Elektrodendurchdringung abhängt. Dies liegt daran, dass die Atome bei der Erneuerung des Oxidationsmittels im Elektrolyten separat ionisiert werden.
3. Die gefährlichste Korrosion ist der Streustromangriff. Dieses Problem wird in der Nähe beobachtetelektrisch leitfähige Systeme z. B. im Bereich von Eisenbahnen mit einem Kontaktnetz.

Allgemeine Informationen

Die Hauptarten des Korrosionsschutzes von Gasleitungen umfassen drei Arten: Laufflächen-, Kathoden- und Entwässerungsmethoden. Um die gewarteten Objekte maximal zu sichern, werden komplexe Maßnahmen angewendet, darunter Kathoden-, Tritt- und Drainageschutz. Kathodenstationen werden mit mehreren Entwässerungskammern und verstreuten Anoden gebaut, um die Abschirmwirkung der unterirdischen Kommunikation zu vermeiden.

Kathodischer Korrosionsschutz von Gasleitungen

Bei dieser Methode wird der Pluspol des Gleichstromgenerators mit dem Leiter der Anoden-Erdung verbunden. Von dort gelangen Ströme in den Boden und fließen durch beschädigte Isolierungsabschnitte in die Pipeline. Sie gehen durch das Rohr zu der Stelle, an der der Leiter angeschlossen ist, und dann zur negativen Grenze der Quelle.

Wenn ein ausreichender Spannungspegel vorhanden ist, wird der gesamte Arbeitsteil der Gasleitung zur negativen Kathode. Dadurch kann die Bildung aktiver Korrosion verhindert werden. In diesem Fall wird die Erdung (Altmetall) zum Anodenabschnitt. Dadurch wird die Pfeife gegenüber Masse negativ potenziert.

Schutzmaßnahmen

Der Korrosionsschutz einer Gasleitung sorgt für die Schaffung eines Blockierungspotentials, indem metallische Schutzvorrichtungen an Rohre mit einem negativeren Indikator als der Parameter der Pipeline selbst angeschlossen werden. VerwendenDieses Verfahren sieht keine externe Stromquelle vor, die erforderlichen Eigenschaften werden durch eine galvanische Anodenzelle erzeugt. Unter dem Einfluss des Protektors wirkt eine kathodische Polarisation auf die Gasleitung, was zur Beendigung von Korrosionsprozessen beiträgt.

Der Werkstoff kann Zink, Aluminium, Magnesium in Form von Sonderlegierungen (ML, TsO, Ts1 und dergleichen) sein. Diese Art des Schutzes ist so einfach wie möglich und erfordert keine zusätzliche Wartung. Dieses Verfahren ist in Kombination mit anderen Verfahren relevant für den Schutz einzelner Kompartimente, die nicht von benachbarten Abschnitten der kathodischen Sicherheit durchschnitten werden. Der Protector-Schutz der Gasleitung gegen Korrosion ist für spezielle Ummantelungen an Eisenbahn- und Autobahnübergängen, bei Anlagen mit ausgebauten unterirdischen Strukturen geeignet.

Protektoren werden in Bündeln aus mehreren Elementen montiert und direkt an das Rohr oder den Kathodenausgang angeschlossen. Sie sind untereinander mit einem speziellen Kabel, Draht aus Stahl oder Kupfer verbunden. Um die Schutzwirkung zu erhöhen, befinden sich die Protektoren im Füllstoff, wodurch der Übergangswiderstand verringert wird. Die Zusammensetzung ist Magnesiumsulfat oder Natrium mit Ton. Der Installationsabstand der Protektoren von der Rohrleitung beträgt ca. 3-6 Meter.

Entwässerung

Sehr oft haben Straßenbahn- und Eisenbahnschienen auf elektrifizierten Gleisen keine ausreichende Leitfähigkeit, wodurch ein Teil des elektrischen Stroms in den Boden gelangt. Aus diesem Grund ist es notwendig, Pipelines zu schützen, die in der Nähe von Eisenbahnen verlaufen. Auf deran der Eintrittsstelle von Streuströmen in das Rohr bildet sich das Kathodenpotential und am Austritt die Anodenzone. An den letzten Stellen wird das Metall aktiv beschädigt.

Drainage-Korrosionsschutz von Gasleitungen aus Stahl ist ein wirksames Mittel zur Bekämpfung von Streuströmen. Das ist sehr wichtig, denn unter dem Einfluss dieses Effekts werden die Rohre in kürzester Zeit durch und durch verformt. Die angegebene Zündschutzart beinh altet das Abführen von Strömen von der Rohrleitung zur Primärquelle unter Verwendung eines Leiters. Gleichzeitig nimmt das Potential der Rohre gegenüber dem Boden ab, was zur Eliminierung von Wechsel- und Anodenabschnitten bei gleichzeitiger Aufhebung von Stromleckagen in den Boden beiträgt.

Entwässerungsfunktionen

Die Verlegung von elektrischen Entwässerungsleitungen hängt vom Standort der potenziellen Bedrohung ab. Der Korrosionsschutz der Hauptgasleitung wird am Minusbus des Traktionsunterwerks oder an den Eisenbahnschienen errichtet. Im ersten Fall kann die Verbindung direkt oder polarisiert sein.

Direktentwässerung ist sinnvoll, wenn das Potenzial der Rohrleitung höher ist als das der Streustromableitung. Bei der Anordnung der Elektroentwässerung auf Schienen muss der Anschluss ausschließlich polarisiert erfolgen. Es unterscheidet sich von der direkten Version dadurch, dass die Sch altung spezielle Einstellungen vorsieht, um das Zurückfließen elektrischer Ströme in die Rohre zu verhindern. Die Entwässerungsleitung ist in Kabel- oder atmosphärischer Ausführung erhältlich, und die Instrumentierung wird darauf montiert.

Korrosion unterirdischer Rohrleitungen

Die angegebene Art von Rohrschäden bezieht sich auf einen der Hauptfaktoren ihrer Zerstörung durch Rissbildung und Brüche. Korrosion infolge der Reaktion des Metalls mit der Umgebung verursacht Veränderungen in seiner Struktur, was zu entsprechenden Verformungen führt. Durch den elektrochemischen Korrosionsschutz der Gasleitung können solche Störungen verhindert werden, da die meisten Reaktionen auf ähnliche Weise hervorgerufen werden. Das heißt, Kathoden- und Anodenzonen werden an verschiedenen Stellen des Rohrs gebildet.

Unter dem Einfluss des elektromotorischen Flusses eines galvanischen Paares treten Elektronen durch die Metallelemente in den Kathodenraum ein, fließen in den Boden und erzeugen eine Reaktion mit einem oxidierenden Elektrolyten, wodurch die Bildung von Sauerstoff- und Wasserstoffionen hervorgerufen wird. Das elektrolytische Gleichgewicht ist gestört, an der Anodenstelle gelangen positive Eisenpartikel in den Boden, die durch den Verlust von Metallmasse galvanische Schäden verursachen.

Schutz unterirdischer Gasleitungen vor Korrosion

Es gibt zwei Arten des Schutzes in dieser Richtung: aktiv und passiv. Im zweiten Fall soll es eine luftdichte Barriere zwischen dem Metall des Rohres und dem umgebenden Erdreich schaffen. Verwenden Sie dazu verschiedene Beschichtungen wie Polymerbänder, Bitumen, Harze.

Alle Isolierbeschichtungen für den passiven Korrosionsschutz von Gasleitungen müssen bestimmte Normen und Anforderungen erfüllen. Darunter:

• chemische Beständigkeit;
• hoher elektrischer Widerstand;
• akzeptabler PreisHaftung auf Metalloberfläche;
• hohe mechanische Festigkeit;
• Unempfindlichkeit gegenüber Witterungseinflüssen;
• Bewahrung seiner Eigenschaften bei hohen und niedrigen Temperaturen;
• keine mechanischen oder Fabrikationsfehler;
• die Zusammensetzung sollte keine Bestandteile enth alten, die eine korrosive Wirkung auf das Metall haben;
• Resistenz gegen den Angriff verschiedener Bakterienarten.

Effizienz

Wie die Praxis zeigt, ist es fast unmöglich, durch das Aufbringen einer isolierenden Beschichtung eine optimale durchgehende Schicht zu erreichen. Verschiedene Arten von Materialien haben unterschiedliche diffuse Permeabilität, was zu einer unterschiedlichen Qualität der Pipelineverarbeitung gegenüber der Umgebung führt. Außerdem bilden sich während des Bau- und Verlegevorgangs Dellen, Risse und andere Defekte an der Beschichtung. Durch Beschädigung des passiven Schutzes ist der gefährlichste, da an diesen Stellen der Prozess der Bodenkorrosion aktiv abläuft.

Da diese Methode für die vollständige Sicherheit von Rohrleitungen unwirksam ist, wird zusätzlich ein aktiver Korrosionsschutz der Gasleitung eingesetzt. Es basiert auf der Beherrschung elektrochemischer Prozesse an der Grenze zwischen Rohrmetall und Grundelektrolyt. Dieser Ansatz wird als umfassender Schutz bezeichnet. In der aktiven Phase wird eine kathodische Polarisation bereitgestellt, die zu einer Verringerung der Auflösungsgeschwindigkeit des Metalls beiträgt, wenn sich das Korrosionspotential zu einem negativen Indikator nach oben von dem natürlichen Parameter bewegt.

Prinzip der kathodischen Polarisation

Der kathodische Korrosionsschutz erdverlegter Rohrleitungen erfolgt mit Opferanoden oder durch Polarisierung aus einer Gleichstromquelle. Im ersten Fall geht die Berechnung davon aus, dass verschiedene Metalle im Elektrolyten unterschiedliche Potentiale haben. Wenn also ein galvanisches Paar aus zwei Materialien hergestellt und in einen Elektrolyten getaucht wird, ist das Metall, dessen Potential einen großen negativen Indikator hat, die Anode. Dadurch wird das Gegenmaterial weniger zerstört.

Galvanische Opferzellen bestehen in der Praxis aus Magnesium-, Aluminium- oder Zinkprotektoren. Ein solcher Schutz ist in Böden mit niedrigem spezifischem Widerstand (bis zu 50 Ohm m) wirksam.

Externe Quellen

Der kathodische Schutz von Gasleitungen vor korrosiven Prozessen mit Hilfe externer Quellen ist komplizierter. Trotz der Komplexität der Prozessorganisation ist ein solches System nicht vom spezifischen Bodenwiderstand abhängig und verfügt über eine unbegrenzte Energiequelle. Die Rolle von Gleichstromquellen spielen Konverter verschiedener Konfigurationen und Designs, die von einem variablen Stromnetz gespeist werden.

Wandlerelemente ermöglichen es, den Strom der Schutzrichtung in einem weiten Bereich einzustellen. Gleichzeitig ist der Schutz der Gasleitung unabhängig von den Umgebungsbedingungen gewährleistet. Hauptstromquellen:

• Freileitungen 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• Dieselgeneratoren;
• Thermal, Gas und andere Analoga.

Schutzstromflüsse, die auf die Rohre wirken, erzeugen eine Potentialdifferenz vom Metall zum Erdreich und verteilen sich ungleichmäßig über die Länge der Gasleitung.