газоснабжение города волгоград. Волгоград 2007. Газоснабжение района города Волгограда
 Скачать 1.28 Mb.
|
Рисунок 1.4 - Схема прокладки защитных футляров проколом1 - конусный наконечник; 2 - приямок для сварки звеньев футляра в потолочном положении; 3 - приямок для стока грунтовых вод; 4 - труба-футляр; 5, 6 - направляющая рама; 7 - набор нажимных патрубков; 8 - гидродомкрат; 9 - опорный башмак; 10 - упорная стенка; 11 - насосная станция; 12 - трубки высокого давления; 13 - торцовая нажимная заглушка; 14 - рабочий котлован; 15 - водоотводной лоток; 16 - приемный котлован. 1.5Защита газопроводов от коррозии Коррозией называется постепенное поверхностное разрушение металла в результате химического и электрохимического взаимодействия его с внешней средой. Различают почвенную (электрохимическую) коррозию и коррозию блуждающими токами. Электрохимическая коррозия возникает в результате взаимодействия металла газопровода, который играет роль электродов, с агрессивной средой грунта, выполняющей роль электролита (слабых растворов кислот, щелочей и солей). Металл газопровода, обладая определенной упругостью растворения, испускает в грунт свои положительно заряженные ионы, в результате чего металл приобретает отрицательный потенциал. В силу физико-химической неоднородности металла и грунта, где протекает процесс растворения металла, по длине газопровода располагаются участки с большей или меньшей упругостью растворения. Первые становятся анодными зонами, а вторые катодными. В грунте происходит перемещение ионов: катионов к катоду, анионов к аноду. Металл коррозирует на участках в анодных зонах, так как в них наблюдается выход ионов металла в грунт. Иногда при транспортировке газов, содержащих повышенные количества кислорода или углекислого газа, а также те или иные кислые соединения, приходится сталкиваться с коррозией внутренних поверхностей труб. Основные факторы, определяющие интенсивность почвенной коррозии: тип грунта; состав и концентрация растворенных в грунте веществ; влажность; характер проникновения воздуха; структура грунта; наличие бактерий, активизирующих развитие процессов коррозии; температура и удельное сопротивление грунта. Опасность почвенной коррозии подземных металлических сооружений определяется коррозионной активностью грунтов по отношению к металлу, из которых эти сооружения изготовлены. Критерием опасности коррозии, вызываемой блуждающими токами, является наличие положительной или знакопеременной разности потенциалов между трубопроводом и землей (анодные и знакопеременные зоны). Источниками блуждающих токов в городах являются рельсовые пути электрифицированного транспорта и промышленные предприятия, использующие или вырабатывающие постоянный или переменный ток. Все подземные стальные газопроводы должны быть защищены от коррозии почвенной и вызываемой блуждающими токами. Защита газопроводов от коррозии разделяется на изолирование их от прилегающих грунтов и ограничение проникновения через изоляционные покрытия блуждающих токов (пассивная защита), а также на создание защитного потенциала на газопроводе по отношению к окружающей среде (активная защита). Газопроводы, прокладываемые в пределах городов и других населенных пунктов, промышленных предприятий, изолируют защитными покрытиями весьма усиленного типа: битумно-полимерными, битумно-минеральными, полимерными, этинолевыми, а также покрытиями на основе битумно-резиновых мастик. Защитные покрытия должны наноситься только в цеховых условиях. Противокоррозионные покрытия должны отвечать требованиям нормативных документов, иметь достаточную механическую прочность, пластичность, хорошую прилипаемость к металлу труб, не подвергаться разрушению от биологического воздействия, не содержать компонентов, вызывающих коррозию металла труб, обладать диэлектрическим свойствами. Битумно-полимерные, битумно-минеральные и битумно-резиновые защитные покрытия весьма усиленного типа имеют следующую структуру: битумная грунтовка, битумная мастика толщиной 3 мм, армирующая обмотка из стеклохолста, битумная мастика толщиной 3 мм, наружная обертка из бумаги. Общая толщина покрытия должна быть не менее 9 мм. Защитные покрытия весьма усиленного типа из полимерных лент имеют следующую структуру: грунтовка 0,1 мм, липкая лента в три слоя толщиной не менее 1,1 мм, наружная обертка. Наиболее опасной является коррозия, вызываемая блуждающими токами. Газопроводы, прокладываемые в земле, на территории городов, населенных пунктов и промышленных предприятий в зоне блуждающих токов должны иметь весьма усиленные покрытия независимо от коррозионной активности грунта и подлежат защите путем катодной поляризации в опасных зонах. Катодная поляризация должна осуществляться таким образом, чтобы исключалось вредное влияние на соседние металлические сооружения. Опасными в коррозионном отношении являются зоны на стальных подземных газопроводах, где под влиянием электрифицированного транспорта, работающего на переменном токе, наблюдается смещение среднего значения разности потенциалов между трубопроводом и медно-сульфатным электродом в отрицательную сторону не менее 10 мВ (по сравнению со стационарным потенциалом трубопровода). Наибольшую опасность для подземных сооружений представляют токи трамвая, метрополитена и электрифицированных железных дорог. Объясняется это тем, что здесь применяется постоянный ток большой силы, в качестве обратного провода используются рельсы. На практике часто рельсы не могут служить хорошим проводником и к тому же касаются грунта, что приводит к тому, что часть тока, который должен возвращаться по рельсам, попадает в землю и уже по грунту, иногда очень сложным путем (блуждая), приходит к источнику тока. Ток, попавший в землю, стремиться найти путь наименьшего сопротивления. Если встречаются металлические сооружения, то в первую очередь ток протекает по этим сооружениям, попадая в них вблизи движущихся электропоездов и стекая в районе тяговых подстанций или отсосов. Все электрические методы защиты могут быть разделены на две основные группы: методы по отводу и нейтрализации блуждающих токов; методы защиты вне зоны блуждающих токов. С помощью электрических защитных установок на газопроводах устраняются анодные и знакопеременные зоны и создаются защитные (отрицательные потенциалы). Для защиты газопроводов от коррозии блуждающими токами могут быть применены дренажи, катодные станции, протекторы, изолирующие фланцы и вставки, а также перемычки на смежные металлические подземные сооружения. Выбор того или иного способа защиты зависит от конкретных условий. В тех случаях, когда одним из способов защиты не удается обеспечить защитные потенциалы на всех участках защищаемых газопроводов, применяют сочетание нескольких способов защиты. Электрический дренаж – это способ защиты подземного сооружения от коррозии блуждающими токами, заключающийся в отводе этих токов из анодной зоны защищаемого сооружения к их источнику (рельсовой сети или на отрицательную шину тяговой подстанции). С помощью дренажа обеспечивается самая дешевая защита: одной дренажной установкой достигают создания максимальной зоны защиты (до 5 км и более). Для защиты металлических подземных сооружений применимы три типа дренажей: прямой (простой), поляризованный и усиленный. Прямой дренаж обладает двухсторонней проводимостью. Дренажный кабель присоединяется только к отрицательной шине (или отсасывающему кабелю). При обрыве рельсового пути (при нарушении стыковых соединений и т.п.) на рельсах может возникнуть потенциал положительного знака, в связи с чем электрический ток большой силы потечет на газопровод. Поэтому простые дренажи на городских сетях не применяются. Поляризованный дренаж обладает только односторонней проводимостью: от газопровода к источнику. При появлении положительного потенциала на рельсах дренажный кабель автоматически отключается. За счет этого представляется возможным присоединить его непосредственно к рельсам, что весьма важно при устройстве защиты в районах, удаленных от отсасывающих пунктов или тяговых подстанций. Усиленный дренаж применяют в тех случаях, когда на защищаемом сооружении остается опасная зона (положительный или знакопеременный потенциал по отношению к земле), а потенциал рельса в точке дренирования выше потенциала газопровода или когда это экономически более выгодно по сравнению с увеличением сечения дренажного кабеля. В усиленном дренаже дополнительно в цепь включают источник ЭДС, позволяющий увеличивать дренажный ток. Схема усиленного дренажа предусматривает последовательное включение в дренажную сеть дополнительного источника постоянного тока ( т.е. обычной катодной станции), чтобы увеличить отвод тока и обеспечить на газопроводе постоянный потенциал. Этот вид защиты заключается в катодной поляризации защищаемой металлической поверхности и в придании ей отрицательного потенциала относительно окружающей среды при помощи источника постоянного тока. –Защищаемое сооружение играет роль катода. Отрицательный полюс источника присоединяется к газопроводу, а положительный – к заземлению (аноду). При этом постепенно разрушается анодное заземление, защищая газопровод. Этот вид применим для защиты от блуждающих токов и почвенной коррозии. Катодную защиту от блуждающих токов следует применять, когда устройство электрического дренажа нецелесообразно по технико-экономическим соображениям (требуется дренажный кабель большой длины и большого сечения). Поэтому катодная защита в городских условиях является основным видом защиты. Эффективность действия катодной защиты зависит от состояния изоляционных покрытий. Катодные установки наиболее целесообразны для защиты газопроводов от почвенной коррозии. В городских условиях одна катодная станция обеспечивает защиту газопровода протяженностью до 1 км. На более значительные расстояния (2-3 км) действие этих установок эффективно при хорошей изоляции газопровода. При действии катодной защиты рекомендуются следующие потенциалы «газопровод-земля», В: максимально допустимые от почвенной коррозии 1,2-1,5; от коррозии блуждающими токами 2,5-9,0; минимально защитные 0,85 (по отношению к медно-сульфатному электроду). Заземлители (аноды) катодных установок обычно размещают от защищаемого газопровода и смежных с ним подземных металлических сооружений на расстоянии от 15 до 100 м в зависимости от силы тока. В качестве анодного заземления установок катодной защиты применяют железокремниевые углеграфитовые, графитопластовые, стальные и чугунные электроды. Допускается использование стальных заземлителей с коксовой засыпкой в качестве активизатора. Материалом для разрушающихся заземлений служат пришедшие в негодность трубы, рельсы, балки. Протекторная защита является одной из разновидностей катодной. Установка протекторной защиты должна состоять из одиночного протектора или их группы, активатора или заполнителя и соединительных проводов. Протекторную защиту применяют для защиты подземных сооружений от коррозии, вызываемой блуждающими токами в анодных и знакопеременных зонах, когда сила блуждающих токов может быть скомпенсирована током протектора и обеспечивается требуемый защитный потенциал. Протекторная защита заключается в присоединении к защищаемому сооружению металлических пластин или стержней (протекторов), обладающих более низким электрическим, чем металл сооружения, потенциалом . Преимущество этого метода защиты заключается в том, что коррозия с более ценной и труднодоступной конструкции сооружения (газопровода) переносится на более дешевую и легко возобновляемую (протектор). Эффективность протекторной защиты во многом зависит от правильного выбора материала протектора и среды, в которой он находится. В настоящее время наиболее часто применяют магниевые, алюминиевые и цинковые протекторы и их сплавы. Протекторы широко применяются для защиты от почвенной коррозии подземных газопроводов и резервуаров со сжиженным газом, а также как дополнение к дренажной или катодной защите на удаленных от установок участках газопроводов, где указанными видами защиты положительные потенциалы снимаются не полностью.
| |||||||||||||||||||||||||||||
П-206807 6-290700(270109)-65-07