Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Индикаторы ЕЭС России

Частота в ЕЭС России
Генерация и потребление (час)
План генерации и потребления
Генерация и потребление (сут)
Температура в ЕЭС России

Защита трубопроводов от внешней коррозии

Практика эксплуатации тепловых сетей показала, что основной причиной повреждений трубопроводов теплосетей является наружная коррозия, вызываемая агрессивной средой, и электрокоррозия от блуждающих токов. В связи с этим защита от наружной коррозии является важнейшей проблемой, которую приходится решать при эксплуатации систем теплоснабжения. Наибольшую опасность представляет язвенная коррозия стенок трубы, скорость которой достигает 1,4-1,8 мм/год, в то время как скорость сплошной коррозии составляет 0,1-0,2 мм/год. В данной сфере масла теплоносители являются настоящей необходимостью. Узнать о них можно здесь.

Наружную коррозию по действию на трубопровод разделяют на химическую, электрохимическую и электрокоррозию, вызываемую блуждающими токами.

Основным агентом, вызывающим коррозию стальных трубопроводов, является кислород, растворенный в воде, поступающей через изоляционное покрытие к трубопроводу. Процесс коррозии интенсифицируется при наличии в грунтовых водах сульфатов (SO4), хлоридов (С1) и углекислоты (С02). Другим , источником поступления кислорода к поверхности трубопровода является воздух, который обогащает влагу кислородом, интенсифицируя процесс коррозии. Химическая коррозия относится к сплошной коррозии.

Электрохимическая коррозия возникает в результате взаимодействия металла, выполняющего роль электродов, с агрессивными растворами в грунте, выполняющими роль электролита. Коррозия стальных труб протекает в анодной зоне, где выходят ионы металла с трубы в грунт. В этом случае имеет место очаговая (язвенная) коррозия.

Электрокоррозия возникает при воздействии на трубопровод электрических блуждающих токов вблизи электрифицированного транспорта, источников постоянного тока и устройств, использующих постоянный ток. Значительное влияние на интенсивность наружной коррозии имеет температура на поверхности трубы. Наибольшей скорости коррозии соответствует температура 65-75 °С. При температуре 20-40 °С и выше 90 °С скорость коррозии уменьшается в четыре-пять раз. В связи с этим наиболее благоприятной является температура теплоносителя в подающем трубопроводе, превышающая 90 °С, в обратном 40-45 °С.

Для защиты трубопроводов от почвенной (химической) и электрохимической коррозии в основном применяют пассивные способы защиты, во-первых, выполняют теплоизоляционный слой из материалов с высоким электро- и влагосопротивлением, во-вторых, производят покрытие поверхности трубопровода материалами, имеющими большое электросопротивление и стойкими к действию электролитов. Применяются рулонные, мастичные, окрасочные материалы, изготовленные на основе органических, полимерных и минеральных вяжущих. При выборе материала для защиты от коррозии учитывает ся характер агрессивной среды, температура теплоносителя и экономический фактор. Широкое применение находят битумные грунтовки и эпоксидные покрытия. В стадии широкого внедрения выполняется эмалирование поверхности труб силикатными и стеклоэмалями, металлизация цинком и алюминием.

Источниками электрокоррозии являются установки постоянного тока, чаще всего трамваи и электрифицированные железные дороги:

Источники электрокоррозии

Электрический ток, протекающий с подвижного состава по рельсам /р, поступает к источнику тока и частично в землю, блуждающий ток /’б проходит через грунт, металлические подземные сооружения к источнику тока, отсасывающему пункту или шине отрицательной полярности тяговой подстанции. В местах входа и выхода из трубопровода блуждающий ток вызывает поляризацию.

В катодной зоне трубопровод имеет отрицательный потенциал относительно окружающей среды, в анодной зоне — положительный потенциал.

Для трубопровода опасна анодная зона, в которой ток, стекая с трубопровода, уносит ионы железа, разрушая стенку трубы. Пассивные методы защиты от электрокоррозии:

— электрическая изоляция трубопроводов от окружающего грунта путем применения на подвижных и неподвижных опорах электроизолирующих прокладок (паронит, изол);

— повышение электрического сопротивления грунта вокруг теплопроводов;

— повышение продольного электросопротивления трубопроводов путем установки электроизолирующих фланцев (рис. 12.5) (вблизи предприятий электротранспорта, в местах пересечения с рельсами электрифицированных дорог), в местах выхода трубопроводов на поверхность при прокладке по железобетонным мостам, путепроводам;

— увеличение переходного электрического сопротивления на границе рельсы-грунт путем укладки рельсов на основание из битумированного щебня.

Электроизолирующий фланец

Активными (или электрическими) методами защиты называют устройства электрического типа, создающие на трубопроводе отрицательный потенциал относительно окружающего грунта.

Дренажная защита трубопроводов от коррозии, вызываемой блуждающими токами, основана на отводе блуждающих токов от трубопроводов к источнику, т.е., в сетях трамвая — к отсасывающему пункту, рельсам или к шине отрицательной полярности тяговой подстанции; в сетях электрифицированных железных дорог — к рельсу, отсасывающему пункту. Возможны и другие случаи подключения.

Прямой дренаж (без диодов) обладает двусторонней проводимостью, поэтому его применение ограничено. Поляризованный дренаж (на рисунке ниже) обладает односторонней проводимостью, т.е. отводит ток от трубопроводов при положительной разности потенциалов. Если потенциал рельса больше потенциала трубопровода (отрицательная разность потенциалов), диоды 3 ток не пропускают.

Схема поляризованного электродренажа

Для достижения односторонней проводимости применяют полупроводники (дренаж с германиевыми диодами ПГД-200) или используют электромагнитные контакторы и поляризованные реле (тип дренажей ПЭД — АКХ — поляризованный электродренаж Академии коммунального хозяйства). Дренаж подключают к шине отрицательной полярности тяговой подстанции, к рельсу или отсасывающему пункту.

Дренажная установка может защитить трубопровод протяженностью в несколько километров. Это основной способ защиты от блуждающих токов.



Читайте также:

Последние аварии на объектах электроэнергетики РФ

Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100