Влияние различных факторов на коррозию внутренней поверхности трубопровода нефтяного газа

Когда выполняется очистка труб?

Даже если внешний вид трубопровода не ухудшился, рекомендуется периодически производить очистку внутренних стенок. Это делается в целях профилактики появления ржавчины. Металлические изделия регулярно окрашивают, что позволяет предотвратить возникновение признаков ржавления. В ряде случаев производится внеплановая очистка коммуникаций:

• образуются очаги ржавчины на поверхности металлических труб;
• уменьшился напор воды, что не связано со снижением давления в системе водопровода на объекте;
• если ржавеет труба системы отопления, уменьшается ее внутренний диаметр, а вместе с тем и качество обогрева помещения;
• появилась течь, но в данном случае придется производить замену участка трубопровода, а вместе с тем и выполнять профилактическую чистку прилегающих коммуникаций.

Чтобы не пришлось демонтировать заржавевшую трубу, следует чаще производить ее обслуживание. Тогда вероятность уменьшения просвета снижается.

заземления

Электроснабжение УНП2-7-65

Корпуса распределительного щита, установки УНП, компрессора, нагревателя воздуха объединены общим проводом заземления , который выведен на болт заземления, установленный на раме автомобиля с левой стороны. Этот болт должен быть связан с з.

Нагреватель воздуха для УНП2-7-65

2. Проверить подключение заземления к пульту управления. 6.3. Открыть пульт управления. Убедиться в отсутствии влаги или грязи внутри пульта управления и проверить положение ручек выключателей УЗО и автомате «Подогрев»: УЗО должно быть включено (ручка .

Монтаж внутрицеховых трубопроводов

Какие минимальные расстояния допускаются между осями прокладываемых труб? 4. Расскажите о правилах заземления трубопроводов для отвода статического электричества. .

Как обеспечить протекторную защиту

Покрытие труб специальными составами — это задача не только производителя, в процессе эксплуатации конструкции обеспечение защитных свойств тоже должно выполняться. Всего существует несколько способов защиты металла от воздействия агрессивных сред:

• химическая обработка;
• покрытие стенок специальными составами;
• защита от блуждающих токов;
• подведение катода или анода.

О пассивных и активных способах

Антикоррозионная защита — это целый комплекс мероприятий, проводимых предприятиями. Пассивные методы защиты предполагают выполнение следующих работ:

• На стадии монтажа между трубопроводом и грунтом оставляют воздушный зазор, препятствующий попаданию грунтовой воды, в том числе в составе с кислотными и щелочными примесями.
• Покрытие специализированными составами, назначение которых распространяется от негативных воздействий почвы.
• Обработка металла химическими составами, с образованием тонкой пленки.

Активные способы защиты предусматривают использование тока и обмен ионов на основе химических реакций, за счет чего обеспечивается:

• Защита подземных трубопроводов от коррозии созданием электродренажной системы для изоляции трубопроводного транспорта от блуждающих токов.
• Защита анодом от разрушения металлических поверхностей.
• Катодная защита для увеличения сопротивления металлических оснований.

Только с учетом всех способов, препятствующих образованию ржавчины на металле, будет увеличен срок службы конструкций. Антикоррозионная защита трубопроводов должна выполняться комплексно.

На видео: защита трубопроводов и кабельных линий от электрической коррозии.

О достоинствах применения протекторов

Защита труб этим способом производится с добавлением компонента — ингибитора. Это материал с отрицательным электрическим зарядом. Под воздействием воздушных масс он растворяется, а конструкция остается целой и не подвергается ржавлению. Протекторная защита от коррозии применяется для продления срока службы строительных конструкций, систем отопления и водоснабжения, а также магистрального и промыслового трубопроводного транспорта.

Применение электрохимической защиты позволяет устранить причины многих видов коррозии. Такая антикоррозийная защита трубопроводов – неплохое решение даже для предприятий, не имеющих финансовых возможностей по обеспечению полноценной защиты от неконтролируемого процесса.

Для обеспечения грамотного подхода следует:

• Протекторы, изготовленные из алюминия, использовать в средах морских вод и прибрежных шельфах.
• В средах с небольшой электропроводностью использовать магниевые протекторы. Но, опять же, они не подходят для обработки внутреннего покрытия резервуаров, нефтяных отстойников в связи с тем, что обладают достаточно низкой взрывопожароопасностью.
• Использовать протекторы для защиты от сред пресной воды.
• Проекторы, выполненные на основе цинка, являются полностью безопасными, их можно применять на пожаро- и взрывоопасных производствах.

Протекторной антикоррозионной защите можно отнести следующий ряд преимуществ:

• недостаток денежных средств и производственных мощностей у предприятия не будет препятствием ее выполнению;
• возможность защиты конструкций небольших размеров;
• если трубы покрыты теплоизоляционными материалами, то такая защита приемлема.

Используемые материалы и цели применения

Противокоррозионная защита необходима для всех металлических оснований. Данный вид противостояния от ржавчины широко используется для обработки танкеров, так как эти суда наиболее подвержены воздействию воды, имеющей в составе агрессивные компоненты. Даже специальная окраска не справляется с решением этой проблемы.

Наиболее рациональным выбором для покрытия стальных конструкций будет использование протекторов с отрицательным потенциалом. При изготовлении таких устройств применяется магний, цинк или алюминий. Большая разница потенциалов металла и стальных поверхностей способствует увеличению спектра защитного действия, в результате различные виды коррозии устраняются.

Пассивная защита требуется стальным покрытиям и изделиям из металла. Сущность метода заключается в применении гальванических анодов, обеспечивающих противодействие подземных трубопроводов коррозии. При произведении расчета для данной установки, необходимо учитывать следующие показатели:

• параметры силы тока;
• сопротивление от перепадов напряжения;
• характеристики степени защиты, применяемые для 1 км трубопровода;
• показатель расстояния между элементами защиты.

Способы защиты трубопроводов от коррозии

Сегодня имеется большое количество методов защиты водопроводов от налета коррозии. Они основаны на том, чтобы металл, из которого сделаны трубы, вступил в реакцию с вводимыми веществами и растворами. В результате образуется небольшая пленка, которая обеспечивает защиту. В настоящее время выделяют следующие способы защиты трубопроводов от коррозии:

Электрохимическая защита трубопроводов от коррозии

Трубопроводы данным методом обрабатываются уже много лет. Для этой цели используются растворы электролитов. Благодаря данному методу на металлической поверхности труб появляется плотная защитная пленка высокой прочности. Она не дает агрессивной среде проникнуть в глубокие слои труб. Эффект защиты сохраняется на длительный период.

Катодная защита трубопроводов от коррозии

Данный процесс представляет собой использование электрического тока. Он подается в постоянном режиме, чтобы пленка для защиты металла не разрушалась.

Протекторная защита от коррозии трубопроводов

Данный способ защиты является одним из самых распространенных. Она является самой доступной и не затратной. Ведь для ее воплощения нет необходимости тратить электрический ток. Этот методы заключается в нанесении на поверхность любых труб из металлов сплавов других элементов, которые образуют на их поверхности плотную защитную пленку. Благодаря ней все процессы окисления прекращаются. Для этой цели используются сплавы многих металлов: магний, цинк. В некоторых ситуациях применяется алюминиевый сплав. Данный метод подходи для того, чтобы защищать трубы, которые располагаются под землей.

Анодная защита от коррозии трубопроводов

Данный защитный метод основан на методе анодирования. Он не часто используется по причине того, что он является не экономичным. Для него постоянно требуется подача электрического тока, что приводит к увеличению денежных и энергетических затрат.

Водопроводные оцинкованные трубы: разновидности

Оцинкованная труба представляет собой стальную трубу с нанесенным на ее поверхность слоем цинка, вследствие чего существенно повышается ее антикоррозионность и долговечность.

Оцинковка стальных труб увеличивает их срок службы от 5 до 8 лет.

Сфера применения этих стальных оцинкованных изделий весьма обширна: в строительстве, при транспортировке горячей и холодной воды по системе водопровода, их используют также отопительные и газовые системы в жилых домах. Однако водоснабжение и отопление – это их основная задача.

Все металлические оцинкованные трубы для водоснабжения или отопления изготавливаются из высококачественной стали. При выпуске проката длина металлических труб составляет от 4 до 12 метров.

В соответствии с ГОСТами министерства металлургии России они имеют химический состав и качества, определяемые ГОСТом 3262. Их отличают максимальный срок службы, надежность и вполне приемлемая цена.

Виды защиты

Эффективная защиту трубопровода от коррозии Эффективная защиту трубопровода от коррозии
Для очищения поврежденной поверхности используют такие методы:

• блуждающий ток;
• очистка стенок;
• очищение жидкости специальными веществами;
• анодная;
• катодная.

Обработка жидкости

Очистить трубопроводы изнутри от разрушения довольно сложный технический процесс.

Задача очистки внутренних стен заключается в том, чтобы превратить жидкость из агрессивной в слабо реагирующую среду.

Процесс состоит в том, чтобы добавить соду, кальций или натриевый карбонат в саму жидкость.

Иногда используют полифосфаты, если вода проходит по отдельным точкам трубы.

Обработка стенок

Стенки трубы нужно отделывать с внешней и внутренней стороны.

Благодаря гальванике появляется протекционная пленка на внутренней и внешней поверхности глубоко проникает в слой металла и сохраняет материал долгие годы.

Наиболее популярным способом протекции металлической наружности от ржавчины считается цинкование либо нанесения магния на материал.

Блуждающий ток

Защита от блуждающих токов
Для борьбы с повреждением металлических наружностей, по которых проходит ток, необходимо проводить дренаж электрического характера.

Индуцированный ток

Для этого потребуется низко сопротивляемся электрический кабель, отлично изолированный.

В этом случае трубопровод выступает катодом, а это означает сохранность от повреждений.

Расходуемый анод

Для защиты от блуждающих напряжений используют химическую протекцию анодом. В его качестве используют загубленный магниевое напряжение.

Так как магний разлагается очень медленно, происходит изоляция внутренних стенок материала.

Такой вид защиты применяют для сохранности от ржавчины вещества из стали.

Конечно, для уменьшения пагубного воздействия коррозии на металлическую конструкцию лучше пользоваться изделиями, которые меньше всего ей подвержены. Но они не исключение и тоже разрушаются в процессе использования.

Поэтому защита нужна в любом случае, главное подобрать правильный метод в соответствии с составом жидкости и окружающей среды.

Защита магистральных трубопроводов от коррозии

Для увеличения срока службы элементов магистралей предусмотрен комплекс мер, соответствующий различным видам негативных воздействий. При укладке обустраивают дренаж, производят изоляцию соединений в зависимости от марки стали. Постоянно разрабатываются активные способы защиты трубопроводов от коррозии: снижение агрессивности среды, обработка бактерицидами газо- и нефтепроводов, введение веществ-ингибиторов.

Важную роль играют защитные покрытия трубопроводов от коррозии. Обработка химическими составами снижает электрохимическое воздействие, предотвращает формирование точечных процессов в микротрещинах. Кроме этого, внутренняя поверхность и арматура сохраняют гладкость, препятствуют образованию осадочных отложений. Промышленные отраслевые стандарты регламентируют свойства покрытий в зависимости от характеристик транспортируемой среды.

Атмосферная коррозия

Все видели атмосферную коррозию: оставьте консервную банку в саду, и очень скоро она проржавеет до дыр. Причиной этой коррозии являются вода и кислород воздуха: их наличие на открытых поверхностях железа приводят к окислению.

Образующаяся окись железа нестабильна и рассыпается, открывая новый металл, и процесс продолжается, пока металл не закончится, оставив на земле горстку окиси железа (ржавчины).

Атмосферная коррозия поражает все металлы таким образом, но если металл не является черным (то есть не содержит железа), то появляющаяся на его поверхности коррозия остается стабильной и предупреждает дальнейшую коррозию.

Атмосферная коррозия

Этот процесс можно видеть на позеленевшей медной крыше — зелень представляет собой окисленную медь, которая образовалась в результате коррозии в течение определенного времени.

Медная труба не подвержена атмосферной коррозии и поэтому без опаски может применяться для водоснабжения.

Если мы использовали в доме стальные (железные) трубы, но они покрыты цинком (их называют оцинкованными), то фактически металл оказывается в некоторой степени защищенным против атмосферной коррозии.

Как отмечалось в статье, стальные радиаторы в системах отопления используются в течение многих лет без ржавления. Это может казаться странным, так как они полностью заполнены водой, но для процесса коррозии нужно еще и присутствие кислорода.

В воде содержится определенное количество кислорода, но радиаторы не ржавеют, потому что вода не заменяется, за исключением случаев ремонтных работ, и в течение недели или около того после заполнения системы водой весь содержащийся в ней кислород уходит обратно в атмосферу.

А без кислорода нет и коррозии.

Специфика и нормативы

Расстояние от кабеля до газопровода, как и другие параметры, которые касаются транспортировки электроэнергии по электрокабелю и газового топлива по газопроводу, предусмотрены специальными инструкциями по строительству, эксплуатации и обеспечению безопасности.

Правила устройства электроустановок предусматривают разнообразные сложности и тонкости, которые только могут возникнуть при размещении электрических силовых щитков. Они могут быть групповыми, наружными или внутренними.

Нельзя ответить на вопрос о том, какое должно соблюдаться расстояние между газопроводом и электрокабелем, если не учитывать конкретных особенностей инженерного проекта, потому что нормативы зависят от нескольких параметров в каждом конкретном случае.

В предписанные нормы неоднократно вносились рекомендации. Это происходило по мере усовершенствования способов изоляции, видоизменений транспортировки, развития и разветвления сетей.

В случае с трубопроводом – расстояние регламентируется по отдельным принципам. Все зависит от типа и разновидности специального сооружения, его технического оснащения, предусмотренного уровня давления в газовой магистрали, а также места и способа его прокладки:

1. В СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы», дополненным и переработанным СНиП 42-01-2002 (к нему прилагается таблица минимальных расстояний от газопроводов, которые органично вытекают из расписанных в своде норм и правил безопасности).
2. Утвержденные в 2013 году ПБ (ФНиП) предусматривают особенности промышленной безопасности для тех объектов, которые используют углеводородное топливо в сжиженном состоянии.
3. В Постановлении Правительства РФ, принятом еще 20 ноября 2000 года (за № 878) указаны необходимые к соблюдению расстояния в общественных и жилых зданиях. Основная функция этого постановления – предотвращение опасных ситуаций. Они могут возникнуть из-за некорректного размещения газовых труб по отношению к другим системам.

Нормы

Расстояние между кабелем и газопроводом определяется и спецификой передачи электроэнергии. Газопроводы могут быть подземного и надземного типов, электроэнергия – передаваться по подземным кабельным или надземным воздушным линиям. Расстояние от кабеля связи в воздушном пространстве зависит от охранной зоны ЛЭП, мощности и режима эксплуатации электроустановки.

В подземной кабельной сети все зависит от класса напряжения и безопасности изоляции, близости других объектов, их величины и предназначения. Для ЛЭП предусмотрена зона безопасности, габариты которой отмечаются в виде геометрически рассчитанного многоугольника. Подземный кабель может оснащаться дополнительными приспособлениями, дающими возможность уменьшить величину дистанции.

Кроме Постановления Правительства РФ № 169, определяющего порядок установки охранных зон, правил по устройству и по обеспечению транспортировки электроэнергии и организацию мер безопасности, есть ГОСТ 13109-97 «Электрическая энергия», ГОСТ 14254-2015 «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками», правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) и СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».

Правила устройства электроустановок неоднократно редактировались и корректировались. Они направлены на предотвращение возможных нарушений при несоблюдении расстояний. В нормативном акте Минэнергетики, например, есть минимальное расстояние между розетками для электрических приборов и газовой трубой в помещении.

Оно установлено в 50 см, для предотвращения возможности взрыва бытового газа, если в розетке произойдет искрение. В остальных случаях есть множество нюансов

Особенное внимание уделяется расстоянию от кабеля до надземного расположения или дислокации в земле сооружений по транспортировке природного газа или энергии

Методы оцинковки и соединения труб

Имеется два различных метода оцинковки стальных труб для водоснабжения или отопления: горячий и диффузионный. При горячей оцинковке стальная заготовка непосредственно погружается в расплавленный цинк при температуре около 450 градусов.

В свою очередь, при диффузионном оцинковании она покрывается частицами цинка при температуре 400 градусов. Тем самым, атомы цинка, проникая в межкристаллическую решетку стали, формируют очень сильные связи, увеличивая срок службы обработанного изделия.

Подобная диффузионная оцинковка стальных труб для водопровода или отопления осуществляется в специальных порошковых контейнерах. В результате этого процесса они получают свою электрохимическую защиту.

Оцинковка металлических труб для водопровода позволяет предохранить их от частичной коррозии стали и сохранить первоначальный приятный внешний вид. Их зачищенная поверхность может быть как блестящей глянцевой, так и матовой.

Соединяют стальные водопроводные, равно как и отопительные, трубы либо на резьбе, либо сваркой. Резьбовое соединение при монтаже водопровода уплотняют фторопластовой лентой или другими материалами.

Сварку оцинкованных водопроводных труб из стали производят при помощи самозащитной проволоки, диаметром 0,8-1,2 мм. Иногда используют электроды диаметром до 3 мм со фтористо-кальциевым или рутиловым покрытием.

Следует иметь в виду, что при сварке обычными электродами происходит испарение защитного цинкового слоя, что приводит к коррозии незащищенных мест и представляет опасность для здоровья сварщика, так как при такой сварке выделяется много вредных веществ.

Углекислотная коррозия

Данный вид коррозии – самый распространенный при влажном производстве. Он является причиной более 60% аварий. Впрыск диоксида углерода (CO2) является одним из способов извлечения нефти, которую невозможно извлечь при помощи обычных (первичных или вторичных) технологий. CO2 присутствует в полученной жидкости.

Несмотря на то, что сам по себе он не вызывает катастрофических ситуаций, подобно сероводороду, диоксид углерода может привести к очень быстрой локализованной коррозии (мезакоррозии).

Сухой газ CO2 сам по себе не вызывает коррозии при температурах, преобладающих в нефтегазовой промышленности, его требуется растворить в водной фазе. Только так он может способствовать электрохимической реакции между водной фазой и сталью. Диоксид углерода хорошо растворим в воде и солевых растворах. Однако следует иметь в виду, что в углеводах он обладает еще лучшей растворимостью – обычно, в пропорции 3:1. Растворяясь в воде CO2, образует угольную кислоту – слабую, по сравнению с другими неорганическими кислотами и не полностью диссоциирующую:

Кстати, прочтите эту статью тоже: Газоанализаторы виды и принцип работы

CO2 + H2O = H + HCO3 = H2CO3

Выбор качественного средства для промывки отопительной системы

Сегодня на отечественном рынке представлено множество специальных средств для промывки отопительных систем, однако, не все они отличаются высоким качеством.

Выбрав некачественный реагент, вы рискуете не только не получить должный результат, но и даже навредить своим трубам, так как некоторые компоненты могут нанести значительный вред их поверхности.

Покупая состав, необходимо удостовериться в хорошей репутации производителя и обязательно проверить все необходимые сертификаты качества. В случае их наличия можете не сомневаться, очиститель непременно покажет хорошую эффективность и позволит избавится от ржавчины и шлама за одну обработку.

В состав подобных средств, как правило, входят кислота и специальные ингибиторы, которые препятствуют травлению металла и, как следствие, образованию на нём коррозии. Они не только промоют трубы, но и надёжно защитят их от ржавчины на долгое время.

Для чего нужно чистить трубы от коррозийного налета?

Ржавчина появляется на стенках металлических изделий при контакте с водой, во влажной среде. При этом ухудшается внешний вид трубы. Постепенно коррозия охватывает большую площадь поверхности, проникает в структуру материала. Это приводит к потере гладкости внутренних стенок.

В результате образуется большое количество хлопьев ржавчины. Часть продвигается по трубе дальше. Оставшиеся частицы задерживаются, уплотняются, образуя твердые наросты. Вскоре просвет коммуникаций уменьшается настолько, что из-за этого существенно снижается скорость тока жидкости, а постепенно и вовсе прекращается подача воды.

Кроме того, ржавые трубы портят интерьер. Если коммуникации проходят на открытых участках, видны все дефекты на их поверхности. Постепенно разрушается покрытие, появляются ржавые пятна. Когда коррозия охватывает изделие с разных сторон (снаружи, изнутри), прочность металлических стенок снижается. Они истончаются, появляется течь. В этом случае очистка труб не даст нужных результатов. Необходимо произвести демонтаж с последующей заменой коммуникаций на новые.

Кислородная коррозия в морской воде

Обычный тип коррозии, которому подвержены в основном области с высокой степенью турбулентности, высокими скоростями, щели и поврежденные области. Углеродистая сталь успешно используется в системах впрыска воды, если качество воды поддерживается на определенном уровне.

Но в этих системах может также происходить серьезная коррозия, требующая частого и, зачастую непредвиденного ремонта. Наносимый ущерб во многом зависит от концентрации в воде кислорода и хлора и скорости потока. При этом растворенный в проходящей через систему воде кислород, вне всякого сомнения вызывает больше ущерба чем все остальные факторы.

Для строительства транспортного оборудования, такого как трубопроводы, в нефтегазовой промышленности продолжают использоваться углеродистые и низколегированные стали. Это происходят в силу их универсальности, доступности, механических свойств и стоимости. Тем не менее, способность этих сталей противостоять коррозии при контакте с нефтепродуктами и морской водой недостаточна и является одним из основных источников проблем.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Фракционный состав нефти

Углеродистая сталь тем не менее, в силу низких начальных капитальных затрат, до сих пор является предпочитаемым материалом для длинных экспортных трубопроводов большого диаметра.

Несмотря на относительно высокую цену, сплав с 13% хрома стал стандартным материалом, применяемым для внутрискважинной техники, во избежание обусловленных углекислотной коррозией проблем. Кроме того, устойчивые к коррозии сплавы стали важным материалом и для оборудования для переработки, в особенности, если говорить о шельфовых предприятиях. Промежуточный вариант между устойчивыми сплавами и углеродистой сталью в сочетании с ингибиторами коррозии это углеродистая сталь, покрытая тонким слоем устойчивого к коррозии сплава. Эта техника часто используется в местах с высокой скоростью жидкости, таких, как развилки и изгибы.

Коррозия может приводить к серьезным убыткам, производственным рискам, потере продукции, представляет угрозу безопасности.

Виды и появления блуждающих токов

Одна из причин связана с массовым применением рельсового электротранспорта. Электрифицированные ЖД магистрали, трамваи и метро, рудничная локомотивная контактная откатка становятся причиной появления блуждающих токов и наносят ущерб газовым трубопроводам, водопроводным линиям, бронированным кабельным сетям, металлоконструкциям.

Общая схема происходящего в этом случае следующая:

1. Рельсовый путь используется в качестве проводника, по которому ток возвращается к обратному фидеру тяговой подстанции.
2. На участках, которые плохо изолированы от земной поверхности, происходит утечка части энергии в грунт. Так как потенциал в этой точке максимален, появляется блуждающий ток, который движется в зону с небольшим потенциалом. А таким участком и становится труба или кабель в оплётке, любая металлическая конструкция, расположенная в земле.
3. Пройдя по металлу, как по пути наименьшего сопротивления, в зону, где потенциал существенно уменьшается, ток выходит в грунт и возвращается в рельсовый путь.

В результате таких процессов в анодных зонах, участки выхода токов из рельсов и трубопровода, возникает процесс электрохимической коррозии. При этом скорость разрушения металлов может достигать десятка миллиметров в год. Для рельсового пути такие повреждения несущественны из-за большой толщины стали, хотя также снижают срок службы конструкции.

А вот для труб с небольшой стенкой такие повреждения становятся критичными. Выглядят они как сквозные отверстия небольшого диаметра. Если трубопровод находится в зоне длительного воздействия блуждающих токов без надлежащей защиты, может возникнуть ситуация, когда его поверхность напоминает решето.

Среди двух других потенциальных источников возникновения блуждающих токов выделяют:

1. Трансформаторные подстанции, распределительные устройства с заземляющим оборудованием, линии ЛЭП с глухозаземлённой нейтралью. В случае постоянных небольших утечек на землю, уровень которых не достигает предела срабатывания защитных устройств, в зоне вокруг этих сооружений также возникают паразитные блуждающие токи.
2. Электрокабельные сети подземного заложения также становятся причиной подобного эффекта при снижении диэлектрических свойств изоляции или её пробое.

Объяснение схемы выше: нулевой провод (PEN) одним концом соединен с ЗУ электроподстанции, а вторым подключен к шине PEN потребителя, которая соединена с заземляющим устройством объекта. Соответственно, разница электрических потенциалов между выводами нулевого проводника будет передаваться ЗУ, что создаст условия для образования цепи. Величина утечки будет незначительной, поскольку основная нагрузка пойдет по пути наименьшего сопротивления (нулевому проводнику), но, тем не менее, часть ее пойдет по земле.

Понятно, что в большинстве случаев разрушающее воздействие в таких условиях будет меньше, чем в зонах расположения рельсовых путей электротранспорта, но оно также оказывает своё влияние.

Причина появления тока в домашнем быту

Существует ещё один вид блуждающего тока, который правда не связан с процессами, происходящими в земле. Речь идёт о появлении аналогичных повреждений на стальных полотенцесушителях, радиаторов отопления, установленных в обычных зданиях. Основной причиной становится разница потенциалов на этих устройствах и заземлённых участках водопровода или системы отопления.

Раньше все эти сети монтировались из металлических труб и обязательно заземлялись. Поэтому в пределах одного здания разницы потенциалов на отдельных участках или элементах системы не существовало или она была настолько минимальной, что не приносила никакого вреда.

Сейчас ситуация кардинально изменилась, и причиной этого стало массовое применение полипропиленовых и металлопластиковых труб. Полимерные материалы обладают высоким удельным сопротивлением, поэтому их можно считать хорошими диэлектриками. В результате получают изолированные друг от друга участки сети. При этом вода остаётся хорошим проводником, она отлично переносит скапливающийся статический заряд.

Поэтому и происходит появление эффекта блуждающих токов, вызванного разницей потенциалов на заземлённом участке сети и отдельных полотенцесушителях или батареях. В этом случае электрохимическая коррозия быстро разрушает тонкостенные металлические устройства.

Блуждающие токи

Виды коррозии

Коррозионные измерения на подземных стальных трубопроводах.

Защита газопроводов от почвенной коррозии и блуждающих токов

Виды коррозии газопроводов

3. Мероприятия по защите подземных газопроводов от коррозии

5. Определение коррозионной активности грунта.

Коррозией называется постепенное разрушение металла вследствие химического или электрохимического воздействия.

Химическая коррозия — взаимодействие металла с коррозионной средой. При этом металл взаимодействует со средой, не проводящей электрический ток. Протекающие окислительно-восстановительные реакции осуществляются путем непосредственного перехода электронов с атома металла на частицу (молекулу, атом) — окислитель, входящий в состав среды.

Электрохимическая коррозия — взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не одновременно и их скорости зависят от электродного потенциала.

При электрохимической коррозии металл соприкасается с растворами, проводящими электрический ток, — электролитами.

Вследствие неоднородности строения металла, наличия примесей и различного состава раствора при соприкосновении металла с электролитом образуются микроскопические гальванические элементы, у которых катодом служат посторонние примеси, а анодом — сам металл. Ионы металла переходят в раствор, освобожденные электроны перемещаются к катодным участкам.

Процесс коррозии зависит от электродных потенциалов анодных и катодных участков.

При электрохимической коррозии протекают два самостоятельных процесса: анодный — переход металла в раствор в виде гидратированных ионов с оставлением эквивалентного числа электронов в металле, и катодный — ассимиляция находящихся в металле избыточных электронов.

Анодные и катодные процессы происходят на различных участках, однако могут протекать и на одной поверхности, чередуясь по времени.

Основными источниками блуждающих токов являются рельсовые сети трамвая, метрополитена и электрифицированной железной дороги. Положительный полюс источника постоянного тока электрифицированного транспорта подключается к контак­тному проводу, а отрицательный — к ходовым рельсам. Ток от положительной шины тяговой подстанции по питающей линии поступает в контактный провод, а оттуда через токоприемник — к двигателям электровоза и далее через колесные пары, рельсы и землю в отсасывающую линию к минусовой шине тяговой под­станции. Стекающий в землю ток, который называют блужда­ющим,

тем больше, чем меньше переходное сопротивление меж­ду рельсами и землей и чем больше предельное сопротивление рельсов.

Наиболее значительные токи утечкинаблюдаются на участках путей электрифицированных железных дорог, где имеются малые переходные сопротивления между рельсами и землей и большие тяговые токи. Блуждающие токи, возникающие при этом, могут распространяться на большие расстояния. Блуждающие токи, про­никая в подземный газопровод, создают три потенциальные зоны: катодную — участок входа блуждающего тока из почвы в газопро­вод (не опасную в коррозионном отношении); анодную — участок выхода блуждающего тока из газопровода (опасную в коррозион­ном отношении); знакопеременную — участок газопровода, где наблюдается изменение потенциальной зоны во времени, т.е. воз­никают то анодная, то катодная зоны.

Взаимосвязь протекающих токов и коррозии

Термин «коррозия, вызванная токами (блуждающими токами)» обычно связывают с постоянным током в подземном металлическом сооружении. Источники таких токов находятся вне поврежденной конструкции: электрифицированный транспорт (трамваи, метрополитен, железная дорога), системы катодной защиты, шахтные системы электроснабжения постоянным током и т.д. . При этом интенсивные коррозионные разрушения происходят в местах стекания постоянного тока с внешней поверхности металла в электролит (воду или грунт). Отечественная и мировая практика эксплуатации систем водоснабжения признаёт эту проблему и учитывает её. Однако на внутренней поверхности определенных участков трубопроводов, проложенных внутри зданий и находящихся вне зоны растекания блуждающих токов в обычном их понимании, также возникают и повторяются характерные «свищи», что требует специального рассмотрения и объяснения.

В период с 1996 по 2002 год были выполнены прямые осциллографические измерения токов, протекающих по внутренним трубопроводам систем отопления и водоснабжения зданий на более чем 200 объектах г. Москвы. Измерения проводились с помощью специально разработанной методики «Проведение работ по определению наличия источников и основных путей попадания токов утечки от системы электроснабжения на металлоконструкции и трубопроводные системы зданий» и аппаратуры на основе многоканального аппаратурно-компьютерного комплекса регистрации токов. В ходе работ было зафиксировано, что по трубопроводам протекают переменные токи промышленной частоты от 0,1 до 18,2 А.

Анализ полученных данных позволил установить взаимосвязь между величиной протекающего тока и скоростью коррозии трубопроводов. В таблице 1 приводятся типичные данные о сроках службы трубопроводов до начала проявившегося выраженного коррозионного процесса (критерий – появление первого «свища») в сопоставлении с зафиксированными токами, протекающими по трубопроводам. На основании данных, приведенных в таблице 1, а также экспертных заключений ВНИИ коррозии и Ассоциации разработчиков и производителей средств противокоррозионной защиты для топливно-энергетического комплекса (КАРТЭК) можно сделать вывод о прямой взаимосвязи между скоростью коррозии внутренних трубопроводов зданий и величиной протекающих по ним переменных и постоянных токов

Необходимо обратить особое внимание на то, что одной из особенностей токов, протекающих по трубопроводам, является изменение их величины (вплоть до полного исчезновения в определенные моменты времени) в зависимости от изменения электрических нагрузок в здании

Защита трубопровода от коррозии подлит срок их службы

У всех методов защиты трубопроводов имеется большое количество достоинств. Они заключаются в:

• увеличении уровня прочности труб,
• увеличении уровня устойчивости к влиянию агрессивной среды,
• продлении срока службы трубопроводов самых разных типов,
• увеличении твердости поверхности труб и внутри и снаружи.

Благодаря всем методам защиты удается обеспечить длительный эксплуатационный срок всех трубопроводов. Они дают им возможность прослужить не мене десятка лет.