Электрохимической называется защита металла от коррозии, осуществляемая, в зависимости от условий, катодной или анодной поляризацией.
Катодная защита основана на том, что при уменьшении потенциала металла можно анодный ток снизить до нуля, либо до величины, при которой скорость коррозии становится не опасной для работы защищаемого сооружения.
При катодной защите потенциал металла увеличивают, смещая его в область пассивности, тем самым, уменьшая анодный ток (т.е. скорость коррозии) до минимальной величины.
Катодная поляризация подземных металлических сооружений осуществляется с помощью дренажной (поляризованные и усиленные дренажи), катодной и протекторной защит.
Катодная защита - способ защиты сооружений принудительной катодной поляризацией с помощью внешнего источника постоянного тока. Отрицательный полюс внешнего источника тока подключают к защищаемому сооружению, которое исполняет роль катода. Для образования замкнутой по току цепи положительный полюс источника соединяется со вспомогательным электродом - анодом, который находится в той же среде (грунт, вода), что и защищаемый объект.
Анод электрической цепи - специальное анодное заземление. Потенциал анода более положительный, чем потенциал защищаемого объекта. Следовательно, происходит его анодное растворение. Для увеличения срока службы анодов их обычно изготавливают из материалов, по возможности меньше подвергающихся анодному растворению, стойкими к другим химическим и физическим воздействиям, допускающих высокую токовую нагрузку и имеющих достаточно низкое сопротивление.
Таким образом, катодная защита заключается в том, что защищаемый объект отрицательно поляризуется и его потенциал сдвигается до величины, при которой значительно или полностью подавляется процесс коррозии металла.
Наряду с хорошо изолированными участками трубопроводов встречаются участки, имеющие как отдельные дефекты изоляционных покрытий, так и распределенные точечные повреждения. Трубопроводы с такими распределенными повреждениями, без катодной защиты поляризуются при контакте с электролитом грунта до величины естественного потенциала (Uест).
При включении станций катодной защиты (СКЗ) под действием защитного тока, протекающего через имеющиеся повреждения изоляционного покрытия, начинаются поляризационные процессы, изменяющие строение двойного электрического слоя на границе металл - электролит грунта.
Ток, идущий в цепи (положительный полюс СКЗ - анод - коррозионная среда - трубопровод - отрицательный полюс СКЗ), называется защитным током (см. рис.).
От источника тока электроны подаются на защищаемое сооружение, где электроны поступают на микроанод коррозионного элемента и подавляют его работу, и на микрокатод, где идет процесс восстановления ионов водорода.
Основным параметром, определяющим качество катодной защиты, является защитный потенциал - электродный потенциал металлоконструкции, при котором коррозионные реакции не идут вообще, либо идут с такой скоростью, что ими можно пренебречь.
На реальном изолированном трубопроводе имеется масса различных по размерам и форме сквозных дефектов в изоляционном покрытии. При катодной поляризации трубопровода поверхность металла в них в общем случае имеет различные потенциалы.
Катодная защита регламентируется путем поддержания необходимого защитного потенциала, который измеряется между трубопроводом и медносульфатным электродом сравнения.
Электрохимическая защита должна обеспечивать в течение всего срока эксплуатации непрерывную по времени катодную поляризацию трубопровода на всем его протяжении (и на всей его поверхности) таким образом, чтобы значения потенциалов на трубопроводе были (по абсолютной величине) не меньше минимального и не больше максимального значений.
На всех вновь построенных и реконструируемых трубопроводах должны быть обеспечены только поляризационные потенциалы (потенциалы без омической составляющей). До проведения комплексного обследования (3.9) с последующей реконструкцией допускается контроль защиты по потенциалу с омической составляющей.
Катодная защита является вспомогательным видом защиты, поэтому обычно катодная защита используется совместно с изоляционными покрытиями, нанесенными на наружную поверхность защищаемого сооружения. В ином случае катодная поляризация неизолированного трубопровода до величины минимального защитного потенциала 
требовала бы значительных защитных токов. Поверхностное покрытие уменьшает необходимый защитный ток на несколько порядков. Так для катодной защиты стали с хорошим покрытием в почве требуется всего j=0,01˜0,2 мА/мм2. По мере разрушения покрытия и оголения металла катодный ток должен возрастать для обеспечения защиты трубопровода. Качество наружного покрытия на защищаемой поверхности определяет интегральную площадь неизолированного металла, контактирующего с электролитом, и также ток, который будет протекать через покрытие. Ток, необходимый для катодной защиты трубопровода, почти полностью зависит от качества покрытия.
Катодная защита по принципу действия аналогична протекторной, но более эффективна, и применяется для ликвидации анодных зон трубопроводов. Она применяется, как правило, для предохранения подземных трубопроводов от почвенной коррозии.
Билет 24
- Виды закупорок, способы их устранения.
- Устройство футляра при пересечении препятствий.
- Порядок перевода работы ГРП с основной линии регулирования на обводную линию.
- Меры безопасности при чистке газовых фильтров.
Устранение закупорок. Опыт эксплуатации подземных газопроводов показывает, что встречаются следующие виды закупорок:
·водяные, ледяные;
·смоляные или нафталиновые;
·закупорки посторонними предметами.
В случае появления жидкостных пробок производят проверку сборника конденсата или гидрозатвора и удаление конденсата, устраняют провис путем выправления уклона газопровода или установки дополнительного сборника конденсата.
Снежно-ледяные, гидратные и нафталиновые закупорки устраняют путем заполнения газопровода растворителем, отогрева газопровода паром от подвижного котла с последующим удалением конденсата, а также шкуровкой газопровода стальной проволокой диаметром 5—8 мм, прочисткой скребками и ершом.
Для удаления загрязнения (окалины, грязи, пыли т. д.) газопровод продувают инертным газом. При разрывах дефектный стык вырезают и вместо него в газопровод вваривают катушку длиной 0,4—0,8 м из такой же трубы.
На газопроводах низкого и среднего давления неполный разрыв стыков можно ликвидировать путем установки временных ремонтных муфт. Для этого на поврежденный стык предварительно устанавливают металлический бандаж с резиновой прокладкой, стягиваемой болтами. Бандаж приваривают к газопроводу, уголки с болтами срезают. После этого на бандаж надвигают состоящую из двух половинок муфту, которую конопатят асбестовым шнуром, отбортовывают, а затем приваривают к трубе.
Плотность соединения приваренной муфты испытывают воздухом, подаваемым через отверстие в ней. После испытания пробку в муфте заваривают. При местной коррозии газопровода поврежденный участок заменяют новым или на место повреждения устанавливают и приваривают муфту.
Переходы газопроводов через преграды. Требования к устройству футляров
Пересечение газопроводами автомобильных дорог (за исключением бескатегорийных), железнодорожных и трамвайных путей, подземных коллекторов и каналов (включая каналы теплосети и дренажной канализации) ведется с обязательным устройством защитных футляров.
Пересечение других подземных инженерных коммуникаций (водо- и газопроводов, телефонных и электрических кабелей), может осуществляться как с устройством защитных футляров, так и без них, в зависимости от месторасположения защищаемого газопровода, глубины его укладки, расстояний до ближайших жилых и общественных зданий и других факторов. Решение об устройстве футляров принимается на стадии проектирования.
Защитные футляры могут выполняться из неметаллических (полиэтиленовых, поливинилхлоридных, асбестоцементных) или металлических (стальных) труб. Стальные футляры предусматриваются при пересечение железных дорог и теплотрасс; в других случаях можно, и даже целесообразно, применять футляры из неметаллических труб, обеспечивающих более Долгий срок службы. Необходимость устройства стальных футляров при пересечении теплотрасс вызвано тем, что в случае аварии на системах теплоснабжения горячая вода неминуемо приведет к потере устойчивости пластмассового футляра и нарушению его защитных свойств. Неметаллические футляры, устраиваемые при пересечении автомобильных дорог или трамвайных путей, проверяются по условию предельно допустимой овализации поперечного сечения трубы футляра и по условию устойчивости круглой формы поперечного сечения.
При пересечении автомобильных дорог, железнодорожных и трамвайных путей диаметры футляров по значениям Де или Ду принимаются, как правило, не менее чем на 100мм больше диаметра газопровода. Это обусловлено потенциальной возможностью сплющивания футляра под действием нагрузок от полотна дороги и движущегося транспорта. В остальных случаях внутренний диаметр футляра может быть на 20-50мм больше диаметра газопровода.
При использовании футляров из стальных труб они свариваются газо- или электросваркой в плети требуемой длины. Для продления срока службы желательно защищать наружную поверхность футляра пассивной изоляции на основе битумных мастик или полимерных изолирующих пленок, а также устраивать протекторную защиту.
При использовании для футляров полиэтиленовых труб они свариваются между собой нагретым инструментом встык или муфтами с закладным электронагревателем (при открытом способе прокладке).
При использовании футляров из неметаллических труб, собираемых в раструб (керамических, поливинилхлоридных или асбестоцементных), они должны быть собраны в плети требуемой длины и уплотнены в местах соединений, согласно требованиям к сборке данных труб. Изоляция на металлические футляры не наносится.
Контрольные трубки, где они необходимы, могут выполняться как из стальных, так и из полиэтиленовых труб. На переходах через железные дороги вместо контрольных трубок устанавливаются вытяжные свечи.
Расстояние места врезки контрольной трубки от конца футляра рекомендуется принимать равным 250-400мм.
Дата: 2018-12-21, просмотров: 867.
