Захист газопроводів від грунтової корозії і блукаючих струмів - студопедія

Захист газопроводів від корозії підрозділяється на пасивну і активну.

Пасивний захист. Цей вид захисту передбачає ізоляцію газопроводу. При цьому використовують покриття на основі бітумно-полімерних, бітумно-мінеральних, полімерних, етиленових і бітумно-гумових мастик. Антикорозійне покриття повинне мати достатні механічну міцність, пластичність, добру прилипаемость до металу труб, володіти діелектричні властивості, а також воно не повинно руйнуватися від біологічного впливу і містити компоненти, які призводять до корозії металу труб.

Одним з широко використовуваних методів пасивного захисту є ізоляція липкими полімерними стрічками шириною 400, 450, 500 мм або на замовлення. Згідно ГОСТ 20477-86 в залежності від товщини стрічки основа її може бути марок А чи Б.

Активний захист. Методи активного захисту (катодна, протекторна, електродренажного) в основному зводяться до створення такого електричного режиму для газопроводу, при якому корозія трубопроводу припиняється.

Мал. 1. Схема катодного захисту:

/ - дренажний кабель; 2 - джерело постійного струму; 3 - з'єднувальний кабель; 4 - заземлювач (анод); 5 - газопровід; б - точка дренування

Катодний захист. При катодного захисту (рис. 1) для створення гальванічної пари використовується зовнішнє джерело живлення 2. При цьому катодом є газопровід 5, приєднаний в точці дренування 6 за допомогою дренажного кабелю до негативного електроду джерела живлення; анодом є металева штанга 4, заглиблена в грунт нижче зони промерзання його.

Одна катодний станція забезпечує захист газопроводу протяжністю до 1 000 м.

Протекторна (електродний) захист. При протекторної захисту ділянку газопроводу перетворюється в катод не за рахунок джерела живлення, а за рахунок використання протектора. Останній з'єднаний провідником з газопроводом і утворює з ним гальванічну пару, в якій газопровід є катодом, а протектор - анодом. Як протектора використовується метал з більш негативним потенціалом, ніж у заліза.

Принцип роботи протекторного захисту показаний на рис. 2. Струм від протектора 3 через грунт потрапляє на газопровід 6, а потім по ізольованому з'єднувального кабелю до протектору. Протектор при стікання з нього струму буде руйнуватися, захищаючи газопровід.

Зона дії протекторної установки приблизно 70 м. Головне призначення протекторних установок - доповнення до дренажної або катодного захисту на віддалених газопроводах для повного зняття позитивних потенціалів.

Мал. 2. Схема протекторного (електродної) захисту:

/ - контрольний пункт; 2 - сполучні кабелі; 3 - протектор (електрод);

4 - заповнювач (солі + глина + вода); 5 - шляхи руху захисного струму в грунті; 6 - газопровід

Електродренажного захист. При електродренажного захисту ток відводиться з анодної зони газопроводу до джерела (рельсу або негативною шині тягової підстанції). Зона захисту близько 5 км.

Застосовують три типи дренажу: прямий (простий), поляризований і посилений.

Прямий дренаж характеризується двостороннім провідністю (рис.3). Дренажний кабель приєднується тільки до мінусової шини. Головний недолік полягає в виникненні позитивного потенціалу на газопроводі при порушенні стикових з'єднань рейок, тому, незважаючи на простоту, ці установки в міських газопроводах не застосовують.

Поляризований дренаж має однобічну провідність від газопроводу до джерела. При появі позитивного потенціалу на рейках дренажний кабель автоматично відключається, тому його можна приєднувати до рейок.

Мал. 3. Схема прямого (простого) дренажу:

/ - захищається газопровід; 2 - регулювальний реостат; 3 - амперметр; 4 - запобіжник; 5 - мінусова шина (відсмоктує кабель)

Посилений дренаж застосовують, коли на газопроводі залишається позитивний або знакозмінний потенціал по відношенню до землі, а потенціал рейки в точці дренування струму вище потенціалу газопроводу. У посиленому дренажі додатково в ланцюг включають джерело ЕРС, що дозволяє збільшити дренажний струм. Заземленням в даному випадку служать рейки.

Ізолюючі фланцеві з'єднання і вставки. Вони використовуються додатково до пристроїв електрохімічного захисту і дозволяють розбивати газопровід на окремі ділянки, зменшуючи провідність і силу струму, що протікає по газопроводу. Електроізолюючі з'єднання (ЕІС) - прокладки між фланцями з гуми або ебоніту. Вставки з поліетиленових труб застосовують для відсікання різних підземних споруд друг від друга. Установка ЕІС призводить до скорочення витрат електроенергії за рахунок виключення втрат струму перетікання на суміжні комунікації. ЕІС встановлюють на вводах до споживачів, підземних і надводних переходах газопроводів через перешкоди, а також на вводах газопроводів в ГРС, ГРП і ГРУ.

Електричні перемички. Електричні перемички встановлюють на суміжних металевих спорудах в тому випадку, коли на одній споруді є позитивні потенціали (анодна зона), а на іншому - негативні (катодна зона), при цьому на обох спорудах встановлюються негативні потенціали. Перемички застосовують при прокладці по одній вулиці газопроводів різного тиску.