Разрушение металлических поверхностей под влиянием химического или электрохимического воздействия окружающей среды называется коррозией металлов.
Коррозии могут подвергаться наружные и внутренние поверхности труб. Коррозия внутренних поверхностей происходит в результате воздействия металла в присутствии влаги с такими агрессивными компонентами, как сероводород и кислород.
Очистка газа от сероводорода и кислорода практически устраняет коррозию внутренних поверхностей труб.
Наибольшую опасность представляет коррозия внешних поверхностей подземных газопроводов. В зависимости от коррозийных факторов различают почвенную коррозию и коррозию блуждающими токами. Почвенная коррозия – электрохимическое разрушение стальных газопроводов, вызванное действием почвы, грунтов и грунтовых вод. Коррозия блуждающими токами – электрохимическое разрушение подземных газопроводов, вызванное действием постоянного и переменного токов, источники которых – электрифицированный рельсовый транспорт (магистральный, пригородный, городской и промышленный).
Почвенной коррозии подвергаются незащищённые наружные поверхности стальных труб. Скорость коррозии металла зависит от свойств грунта: влажности, температуры, электропроводности, воздухопроницаемости, наличия солей. Чем больше влажность и проницаемость воздуха, тем быстрее протекает процесс коррозии. При пониженной температуре грунта и замерзании его во влажном состоянии процесс коррозии замедляется.
Электрохимическая коррозия в почве обусловлена взаимодействием металла труб с агрессивными растворами грунта. При этом металл выполняет роль электродов, а агрессивные растворы – электролитов. Вблизи участков газопровода, где происходит процесс растворения металла с выходом ионов, образуются анодные зоны, а там, где процесс растворения менее интенсивно – катодные зоны.
Таким образом, на поверхности трубы образуется гальваническая пара, в которой ток по металлу трубы течёт от катодной к анодной зоне, а в электролите (грунте) – от анодной к катодной. В местах выхода тока (анодная зона) будет происходить растворение металла, т.е. разрушение газопровода. В теле трубы образуются каверны и сквозные отверстия.
Для питания электрифицированного транспорта применяется постоянный ток, причём в качестве второго провода служат рельсы. Хотя рельсы – хороший проводник, но часть тока, особенно в местах соединений рельс, попадает в грунт. Двигаясь в грунте, эти токи возвращаются к своим источникам по различным путям наименьшего сопротивления. Один из таких путей – газопроводы, имеющие поврежденную изоляцию.
В местах повреждения изоляции блуждающие токи попадают на газопровод и выходят из него вблизи тяговой подстанции. Участки входа тока в газопровод называют катодными, а участки выхода – анодными.
Анодные зоны опаснее, так как точки выходят из газопровода в виде положительных ионов, что сопровождается интенсивным выносом частичек металла и образованием сквозных отверстий. В анодной зоне происходит интенсивная коррозия газопроводов, причём эта коррозия во много раз опаснее почвенной. В крупных городах это наиболее распространенный вид коррозии.
Электрические методы защиты.
Основные методы электрической защиты – электрический дренаж, катодная и проекторная защита.
4 5 4
3
2 6
 |
|||
 |
|||
1
Схема катодной защиты: 1-место повреждения изоляции газопровода; 2-газопровод;
3-точка присоединения дренажного кабеля; 4-дренажные кабели; 5-источник
постоянного тока; 6-заземление из старых труб.
Рис.2
Катодная защита. Катодной защитой (рис.2) называется способ защиты газопроводов от коррозии за счёт их катодной поляризации с помощью тока от внешнего источника. На газопровод 2 от специального источника постоянного тока 5 накладывают отрицательный потенциал. Таким образом защищаемый участок газопровода искусственно превращают в катодную зону. Анодную зону создают закопанные вокруг газопровода металлические предметы (старые трубы, рельсы), которые подключают к положительному полюсу источника постоянного тока через кабели 4. В этом случае движение тока идёт от положительного полюса источника питания по кабелю 4 на анодное заземление 6, а от него в грунт и через повреждённые участки 1 газопровода на защищаемый газопровод. От газопровода ток течет по кабелю 4 на отрицательный полюс источника питания. В результате происходит постепенное разрушение не газопровода, а вкопанных в землю старых труб и рельс.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему