Антикорозійний захист трубопроводів. Причини виникнення корозії. Методи захисту газопроводів від корозії

2.4. Антикорозійний захист трубопроводів

2.4.1 Причини виникнення корозії

Для захисту газопроводів від ґрунтової корозії і корозії, що викликається так званими „блукаючими” струмами, газопровід необхідно ізолювати від контакту з навколишнім середовищем (ґрунтом -  при підземному прокладанню або повітрям – при наземному чи надземному прокладанні). Водночас слід обмежити проникнення блукаючих струмів з навколишнього середовища (пасивний захист) або створити захисний потенціал газопроводу чи іншого об’єкта газопостачання по відношенню до навколишнього середовища (активний або електрохімічний захист).

Ґрунтова корозія обумовлена наявністю у грунті вологи, солей, кислот тощо, а також неоднорідністю металу стінки газопроводу, що створює передумови для виникнення на поверхні труби гальванічних елементів (грунт  - електроліт, метал – електроди). В силу неоднорідності металу на його поверхні утворюються мікро корозійні пари, тобто виникають звичайні гальванічні пари, а відтак – електрорушійні сили. В зоні дії катоду  метал відкладається, а в зоні дії аноду – кількість металу зменшується, тобто зменшується товщина стінки трубопроводу. Корозія металу відбувається виключно на ділянках анодноі зони, де проходить процес розчинення металу з виходом його іонів в навколишнє середовище – грунт. Внаслідок цього на поверхні газопроводу утворюються місцеві каверни і навіть наскрізні отвори.

Велику небезпеку становить також електрохімічна корозія, яка виникає під впливом блукаючих струмів. Основним їх джерелом є електрифіковані залізничні колії, а також лінії трамвая та метрополітену. Це пояснюється використанням постійних струмів значної величини і тим, що в якості другого провідника використовуються рейки. На практиці останні не є добрим провідником струму, частина струму стікає у землю, виникають так звані „блукаючі струми”. „Блукаючі струми” через пошкодження ізоляційного покриття попадають на газопроводи, тому що метал є кращий провідник ніж грунт. В зоні входу блукаючих струмів газопровід поляризується катодно, а в зоні виходу -  анодно. В цьому місці і виникає інтенсивне пошкодження стінок газопроводів.

2.4.2 Методи захисту газопроводів від корозії

Розрізняють „пасивний” і „активний” захист. Пасивний захист підземних газопроводів  від корозії відбувається за рахунок нанесення на їх зовнішню  поверхню шару різноманітних бітумо-гумових мастик, плівкових матеріалів. Газопроводи при надземному чи наземному прокладанні попередньо ґрунтують ( два шари), а потім покривають 2 шарами фарби, лаку або емалі, що призначені для зовнішніх робіт при розрахункові температурі зовнішнього повітря в районі будівництва. Зазвичай антикорозійні покриття повинні бути діелектричними, водонепроникними, хімічно інертними до матеріалу стінки труби і грунту, міцними і еластичними, монолітними і однорідними.

Активний захист від корозії полягає у створенні навколо підземного газопроводу захисного електричного поля. Розрізняють протекторний (Рис.2.1) і катодний  (Рис. 2.2) захисти та електричний дренаж (Рис.2.3)

Рис. 2.1. Схема катодного захисту

Рис. 2.2 . Схема протекторного захисту

1 – газопровід; 2 – контакт з газопроводом; 3 – розпізнавальний знак; 4 – ізольований провід; 5 – ґрунт; 6 – контакт протектора; 7 – про­тектор; 8 – заповнювач.

До складу станції дренажного захисту (СДЗ) вхо­дять: електродренажна установка, катодний вивід газопро­воду, контактний пристрій із рельсовим ланцюгом, з'єднувальні електролінії (кабелі, шини, проводи).

Рис. 2.3.  Принципова схема електродренажного захисту

 1 – контактна мережа,     2 – джерела постійного струму, 3 – рейкова мережа, 4 – поляризована дренажна установка, 5 – газопровід.

Додатково до пристроїв електричного захисту застосовують електричне секціонування: газопровід поділяють на окремі секції за допомогою ізолюючих фланців.

Для підземних газопроводів найбільш ефективний комплексний захист від корозії – це поєднання пасивного і активного методів захисту.

Більш досконало ці види захисту будуть розглянуті в інші навчальні дисципліні.