3 метода предотвращения коррозии труб | DynaGard

Опубликовано администратором в 9:00 и подано в рубрику «Коррозия труб».

Коррозия трубопроводов является одной из наиболее распространенных проблем, с которыми сталкиваются в отрасли. Для защиты труб от коррозии были внедрены различные инновационные меры. Однако по многим причинам эти эффективные и новаторские шаги в долгосрочной перспективе оказались неудачными.

Для правильного управления и прохождения бесперебойного газоснабжения по цепи необходимо понимать механизмы коррозии, возникающие в верхней части линии в результате образования росы.

Помимо поддержания добычи и транспортировки газа по цепочке, эта стратегия обеспечит долгосрочную целостность трубопровода для обслуживания цепочки. Прогнозирование коррозии в системе представляет собой сложную задачу, поскольку тип коррозии зависит от природы отложений сульфида железа, которые образуются на трубопроводах в результате температурных диапазонов и скорости конденсации.

Ингибиторы коррозии на внутренних сторонах трубопровода помогают предотвратить внутреннюю коррозию. Но трудно предотвратить коррозию труб на внешних сторонах трубопровода. В настоящее время используются «скребки-распылители», способные обходить поток и создавать эффект Вентури. Они помогают защитить трубы от коррозии, всасывая жидкости, содержащие ингибиторы коррозии, снизу трубы и распыляя их на верхнюю часть трубы. Однако, если вы не удалите вещества, вызывающие коррозию, такие как мусор и отложения из отдельных ямок, ингибиторы коррозии не будут эффективны на верхней или нижней части трубы.

Чтобы помочь удалить мусор и отложения, мы могли бы использовать самоочищающееся оборудование, такое как скребки для очистки, которые имеют подпружиненные щетинки щетки, способные агрессивно удалять отложения. Для удаления более сильных агентов, вызывающих коррозию, используются функции байпасного потока, наблюдаемые в некоторых модернизированных скребках, чтобы подтвердить хорошее предотвращение и устранение коррозии.

Поддержание системы в чистоте: регулярная очистка

Профилактика всегда лучше лечения. Для оптимального предотвращения коррозии труб всегда следите за регулярной очисткой внутренних трубопроводов. Очистку делают эффективной с использованием поршня с включением химических средств.

1. Расширенная очистка:

Если вы давно не чистили внутренние части трубы, возможно, вам придется использовать программу для продвинутой очистки. Для начала, возможно, придется использовать очень неагрессивные скребки, выдающие пену низкой плотности. Делая это неоднократно, вы можете удалить мелкий мусор и загрязнения.

Читайте также:
Как исправить сколы, отслоившуюся краску перед перекраской

В случае очень толстых отложений предпочтительным инструментом является поршень меньшего размера. Начните с этого, а потом вы сможете работать до обычного размера.

Требования к очистке в зависимости от типа загрязнения:

  • Black Oxide: диски, щетки
  • Металлический мусор: магниты
  • Жидкости: многокромочные уплотнительные манжеты и/или диски
  • Микробы: ямоочистительные/компенсирующие износ щетки, диски
  • Шкала: щетки для компенсации износа, щетки для чистки ям, шпильки
  • Песок: диски, щетки
  • Воск (твердый/мягкий): лезвия, диски, самоочищающиеся/компенсирующие износ щетки

Чтобы обеспечить еще более эффективную очистку, в процедурах очистки лучше использовать химические вещества.

При очистке систем важно поддерживать регулярный режим очистки, чтобы предотвратить повторное появление коррозии. Техническое обслуживание скребками вместе с химическими веществами является одним из способов обеспечения надлежащей стратегии очистки. Этот режим очистки должен включать регулярное удаление клеток коррозии и предотвращение их образования в будущем. В зависимости от типа проблемы должны использоваться специальные свиньи.

2. Обход:

Этот прием имеет большое значение, так как повышает эффективность работы свиней. Это помогает в процедуре очистки:

  • Предотвращение скопления мусора, который может помешать функционированию свиньи
  • Регулярная очистка и очистка от мусора чистящих элементов на скребке
  • Уменьшение количества мусора, удаляемого во время процедуры очистки
  • Предотвращает контакт мусора со свиньей
  • Позволяет скребку замедляться и лучше выполнять свою задачу в высокоскоростных трубопроводах.

3. Циклы внутритрубной очистки:

Поскольку этот вопрос уже поднимался ранее, очень важно, чтобы процедура очистки проводилась часто и эффективно. В отсутствие очистки скребками возникновение коррозии было бы высоким, и пришлось бы выполнять повторяющиеся попытки очистки скребками.

Чтобы обеспечить безопасную и надежную работу системы, всегда лучше иметь максимальные циклы скребков, используя правильный тип скребка и чистящие элементы, с очень хорошей системой удаления мусора, чтобы линия не подвергалась коррозии.

Предотвращение коррозии подземных трубопроводов

Тщательно разработанные покрытия в сочетании с катодной защитой и контролем рабочих параметров трубопровода могут помочь уменьшить коррозию трубопровода.

Введение

Самые длинные трубопроводы — подземные трубопроводы. Они перевозят различные нефтепродукты, такие как сырая нефть и природный газ, сточные воды, питьевая вода и другие жидкости, оказывая существенное влияние на экономику как развитых, так и развивающихся стран. Коррозия внутренних и наружных поверхностей трубопроводов является основной причиной выхода из строя подземных трубопроводов. Помимо огромных финансовых потерь из-за поврежденных активов, коррозия вызывает катастрофические аварии, несчастные случаи и гибель драгоценных жизней. В случае систем питьевого водоснабжения коррозия может привести к нарушению работы, нерациональному использованию и подаче воды низкого качества.

Читайте также:
Выдвижные и фиксированные маркизы: что лучше? | Новости и блог

Состояние почвы

Из-за контакта с грунтом заглубленные трубы сталкиваются с окружающей средой, которая может резко меняться под воздействием климатических и других факторов. Методы прокладки трубопровода могут иногда повреждать покрытия на внешних поверхностях. (Дополнительную информацию см. в разделе «Введение в коррозию трубопроводов и покрытия».) Даже малейшее повреждение покрытия может вызвать локальную коррозию.

Низкое удельное электрическое сопротивление грунта позволяет ему выступать в качестве электролита в следующих случаях:

  • Когда часть трубопровода укладывается непосредственно на ненарушенный местный грунт, а часть – на засыпанный разнородный грунт, с неуплотненным грунтом, содержащим избыток кислорода.
  • Длинный трубопровод, проложенный в совершенно разнородных грунтах.
  • В почве присутствуют сульфаты, хлориды и другие кислые вещества.
  • Почвы глинистые и влажные.

Почвы с высоким содержанием песка менее агрессивны, так как имеют более высокое электрическое сопротивление. Смещение грунта может усугубить коррозионное повреждение трубы. Агрессивные хлориды в почве возникают в результате приливных течений или океанских течений, переносящих капли соленой воды на расстояние до нескольких миль от берега моря. Почвы с продуктами сгорания топлива, содержащими соединения серы и азота, приводят к снижению удельного сопротивления и повышению коррозионной активности.

Даже щелочные элементы, такие как натрий, магний и кальций, повышают коррозионный потенциал, тогда как зернистые типы почв снижают коррозионный потенциал.

Влажность почвы зависит как от климата, так и от уровня грунтовых вод. Изменение уровня грунтовых вод может привести к усилению коррозии. Даже температура влажного воздуха влияет на коррозионную реакцию. При более низких температурах ниже точки замерзания удельное сопротивление грунта высокое, а коррозионный потенциал низкий. Обычно свойства почвы, такие как удельное электрическое сопротивление, содержание органических веществ, сульфатов, хлоридов и значение pH, определяют коррозионный потенциал почвы.

Нарушенные почвы (насыпные почвы) содержат большее количество кислорода. Кислород в катодной области поддерживает бурную коррозию. Ненарушенная почва имеет более низкое содержание кислорода. Аэрация почвы влияет на наличие влаги и кислорода, необходимых для электрохимических реакций, ведущих к коррозии металлических поверхностей труб. (Для дальнейшего чтения ознакомьтесь с «Введением в почвенную коррозию».)

Читайте также:
Wet Prime против Dry Prime — что подходит именно вам?

Типы коррозии в заглубленных трубопроводах

    происходит с одинаковой скоростью на большинстве поверхностей по всей длине трубы. случай крайней локализации коррозионной реакции из-за неблагоприятной местной среды. а кавитационная коррозия в основном возникает на внутренней поверхности из-за загрязнения, а также из-за схлопывания пузырьков пара на стенке трубы из-за изменений давления в жидкостях и условий турбулентного потока, которые можно уменьшить путем изменения параметров потока. происходит вокруг границ металлических зерен в металлических трубопроводах. трубопроводов вызывается агрессивными средами и остаточными напряжениями, напряжениями нагрузки и климатическими условиями.

Коррозия водопроводных и канализационных труб

Современные водопроводные трубы обычно изготавливаются из ковкого чугуна, но старые трубопроводы могут быть в основном изготовлены из серого чугуна. Эти трубы используются для систем питьевой воды, сточных вод, сырой воды и некоторых химических применений.

Трубы из серого чугуна выходят из строя из-за графитизационной коррозии. Остаточные графитовые чешуйки перемежаются с оксидами железа, что снижает механическую прочность и делает материал подверженным разрушению из-за гидравлического импульса или других механических нагрузок. Помимо графитизации, они также выходят из строя из-за локальной точечной коррозии, зависящей от проводимости почвы для протекания электрического тока во время электрохимических реакций.

Гальваническая коррозия возникает в результате использования разнородных металлов гальванического ряда, таких как ковкое железо и медь, которые становятся катодными по отношению к железу.

Микробиологическая коррозия

Заглубленные металлические трубы также подвержены микробиологической коррозии. Как аэробные, так и анаэробные микробы (бактерии) могут значительно ускорить скорость коррозии. Определенные типы сульфатредуцирующих бактерий ответственны за коррозионное повреждение в присутствии соединений серы. Анаэробные микроорганизмы обладают способностью выделять кислород из соединений, таких как карбонаты и сульфаты, для коррозионных реакций, которые будут иметь место, даже если растворенный кислород недоступен. Установлено, что коррозия под действием микробов ускоряется более чем в десять раз по сравнению с трубами со стерильным содержимым. (Подробнее об этом читайте в разделе «Испытания на микробиологическую коррозию в трубопроводах».)

Различные грунты по длине и глубине трубы могут усугубить коррозию, например, когда часть трубопровода проложена в песчаном грунте, а другая часть установлена ​​в глинистом грунте. Это приводит к образованию анодных и катодных ячеек на одном и том же трубопроводе. Однако при соединении отрезков труб через резиновые прокладки электрическая цепь разрывается, и отрезки труб могут оставаться изолированными друг от друга.

Читайте также:
Минимальные требования к производительности для Windows — Glass для Европы

Защита от коррозии подземных труб

Наружные покрытия для подземных трубопроводов должны обладать следующими свойствами:

  • Незначительная проницаемость
  • Хорошая электрическая и электрохимическая стойкость
  • Высокая адгезия к поверхности трубы
  • Трансформируемость
  • Хорошая ударная вязкость
  • Устойчивость к царапинам и истиранию для защиты от повреждений при обращении, тестировании, транспортировке, укладке и других действиях на площадке.
  • Не склонен к катодному отслоению
  • Стойкость к изменениям грунта и термическим нагрузкам
  • Устойчивость к растрескиванию

Для защиты подземных трубопроводов применяются различные типы барьерных покрытий. К типам покрытий относятся:

  • Сыпучие покрытия из полиэтиленовой оболочки

Свободная полиэтиленовая оболочка
Для водопроводных труб, проложенных в агрессивных средах, таких как свалки, обычно используются полиэтиленовые кожухи. К преимуществам можно отнести простоту установки, низкую стоимость обслуживания, низкий уровень отказов.

Однако при установке полиэтиленовый кожух может быть поврежден. Он размягчается при 80°C (176°F) и плавится при температуре от 100 до 110°C (от 212 до 230°F).

Битумное покрытие
Напыляемое битумное покрытие поверх напыляемого цинкового покрытия используется как в Европе, так и в США для подземных труб. Цинк обеспечивает жертвенную защиту. Для труб из ВЧШГ водопроводных систем применяют также цинково-битумное покрытие в сочетании с полиуретановой или полиэтиленовой оболочкой. Тем не менее, комбинация может выйти из строя из-за царапин во время установки.

Правила, требующие низкого напряженияЛетучие органические соединения (ЛОС)
Из-за правил ЕС, требующих отсутствия летучих органических соединений (ЛОС), производители покрытий предлагают новую формулу полиуретана со стопроцентным содержанием твердого полиуретана. Полиуретан можно использовать как для внутренних, так и для внешних поверхностей. Покрытие может быть выполнено непосредственно на этапе изготовления трубы. Также предлагаются полиэтиленовые и эпоксидные покрытия с нулевым содержанием летучих органических соединений. Также доступны некоторые антикоррозионные покрытия на водной основе. Однако на рынках развивающихся стран по-прежнему доминируют продукты на основе растворителей, поскольку в ряде развивающихся стран еще не введены в действие строгие нормативные требования.

Преимущества полиуретана
Твердый полиуретан с продуманной конструкцией снижает ток нагрузки систем катодной защиты (КЗ). Комбинация полиуретана и полипропилена используется на Ближнем Востоке, в Азии и Европе. Для защиты от коррозии трубопроводной арматуры и арматуры также применяют эпоксидные покрытия.

Читайте также:
Гипс против штукатурки для подвесного потолка: плюсы и минусы

Полиуретановые покрытия с нулевым содержанием летучих органических соединений, используемые для подземных трубопроводов, являются примером новых покрытий, разработанных в соответствии с нормативными требованиями. Эти покрытия используются для водопроводных и канализационных систем, нефте- и газопроводов и промышленных применений.

Отвержденный полиуретан используется для футеровки труб с питьевой водой, а также труб с сырой водой, так как он инертен, остается устойчивым к воде и не способствует росту микроорганизмов и бактерий. Они подходят для канализационных труб, а также систем очистки сточных вод.

По сравнению с традиционной футеровкой внутренней поверхности труб питьевой воды цементным раствором, полиуретановая футеровка имеет следующие преимущества:

  • Полиуретан быстро отверждается и обеспечивает высокую производительность и эффективность.
  • Обладает более высокой адгезией к железным и стальным поверхностям. Цементный раствор необходимо выровнять и удерживать на месте за счет сжатия.
  • Полиуретан обладает высокой ударопрочностью.
  • Коррозионная стойкость полиуретана более чем в 10 раз выше (по результатам испытаний в солевом тумане).
  • Полиуретан имеет более высокую ударопрочность.
  • При использовании полиуретана требуется меньшая толщина футеровки при меньшем собственном весе, и, следовательно, конструкция трубы может быть более эффективной, надежной и экономичной, поскольку будет снижен коэффициент потерь, а пропускная способность трубопровода будет выше при том же размере трубы.
  • Меньшие потери напора и насосные потери за счет более гладкой внутренней поверхности труб.
  • Увеличенный экономический срок службы, так как износ из-за эрозии и кавитации низкий.
  • В случае промышленных или канализационных труб цементный раствор может подвергаться воздействию химических веществ, таких как хлориды, тогда как полиуретан обладает высокой химической стойкостью, что обеспечивает более длительный срок службы.

Внутренняя коррозия трубопроводов питьевой воды может существенно повлиять на качество воды из-за увеличения концентрации свинца, цинка, кадмия, железа и меди, кроме негерметичности труб, приводящих к попаданию других вредных веществ из-за всасывающего эффекта, когда система не под давлением.

Коррозия газонефтепроводов

Внутренняя коррозия газопроводов возникает, когда поверхность трубы реагирует с комбинацией загрязняющих веществ (например, влаги, кислорода, двуокиси углерода, хлоридов и соединений серы), присутствующих в газе. Рабочие параметры, такие как температура газа, скорость потока и скорость частиц, также имеют решающее значение для предотвращения коррозии. Коррозия также вызывается и поддерживается микроорганизмами, когда на внутренней поверхности трубы присутствуют питательные вещества.

Читайте также:
Как правильно выбрать регулятор скорости для систем отопления | Ксилем США

Эту коррозию можно свести к минимуму, следуя инструкциям по эксплуатации в отношении параметров температуры и скорости, а также контроля загрязнения. Эпоксидная футеровка, а также полиуретановая футеровка используются для предотвращения коррозии внутренней газовой и масляной труб..

Выбор покрытия для нефтегазовых труб

Полиуретан обладает более сильными электрическими свойствами, а также выдающейся механической прочностью вместе с превосходной коррозионной стойкостью. Составы полиуретана могут быть адаптированы к конкретному применению и коррозионной среде, которой он подвергается. Техника нанесения распылением с быстрым отверждением является преимуществом, так как не требует нагрева до или после нанесения. Высокая стойкость к истиранию, а также ударная вязкость могут быть достигнуты благодаря специально разработанному полиуретану.

По сравнению с полиэтиленом полиуретан имеет лучшую надежность склеивания, а эпоксидные покрытия страдают из-за хрупкости. Трехслойный полиэтилен с внутренним эпоксидным покрытием также используется для защиты от коррозии наружных поверхностей трубопроводов. Другие варианты, такие как покрытия из ПВХ, а также покрытия на основе каменноугольного битума, теряют свою механическую прочность, поскольку они становятся хрупкими, и сцепление с поверхностью трубы также теряется из-за этого фактора.

Теллурические токи

Теллурические токи — это естественные электрические токи, существующие в земной коре. Они индуцированы главным образом геомагнитно (т. е. вызваны изменениями во внешних слоях магнитного поля Земли). Поскольку трубопроводы представляют собой электрические проводники, протянувшиеся на сотни и тысячи километров по земной поверхности, в них проходят электрические токи, индуцируемые внешними источниками. Эти источники могут быть в основном искусственными, как в случае блуждающих токов, или естественными, как в случае теллурических токов. Недавние исследования помогли понять влияние теллурических токов на изменения, наблюдаемые в значениях потенциала между трубой и почвой. (Подробнее об этом можно прочитать в статье Коррозия и электрические помехи в подземных металлических конструкциях.) Недавнее использование высокопрочных и высокоустойчивых покрытий для защиты от коррозии привело к огромным колебаниям PSP. Использование высокопрочных сталей в подземных трубах, которые, с другой стороны, более восприимчивы к водороду, требует жестких требований к более низким пределам изменения PSP. Теллурические токи также влияют на конструкцию катодной защиты.

Читайте также:
Системы и компоненты системы рециркуляции отработавших газов

Блуждающая текущая коррозия

Блуждающий ток является основной причиной коррозии подземных труб, поскольку металлическая труба является лучшим проводником тока, чем грунт. Участок, в котором ток выходит из трубы, чтобы вернуться в землю или близлежащее сооружение, будет местом этой коррозии.

Источниками блуждающего тока могут быть:

  • Новая или уже существующая система CP, защищающая другую соседнюю трубу
  • Постоянный ток (DC) от транзитных систем в непосредственной близости
  • Системы электропередачи со средневысоким или сверхвысоким напряжением
  • Места, где промышленные или бытовые приборы подключены к водопроводным трубам
  • Соединение заземления сварочного аппарата с водопроводными трубами
  • Наведенное напряжение от соседнего высоковольтного силового оборудования

Катодная защита

Катодная защита – это метод контроля коррозии металлов, при котором электричество подается в устройстве, которое делает трубопровод и защищаемые конструкции катодом по отношению к земле.

Когда небольшой трубопровод или трубопровод длиной в сто километров зарыт в землю, влага и кислород в почве работают как электролит. Анод и катод формируются на одном взаимосвязанном трубопроводе, который также образует обратный путь для тока.

Чем ниже сопротивление грунта (из-за характера грунта), тем выше будет протекание тока, приводящее к ускоренной коррозии. Загрязненные солью грунты и глинистые почвы вызывают большую коррозию по сравнению с гравийными и песчаными почвами. Если щебень полностью высохнет, то необходимости в катодной защите и покрытиях может и не возникнуть. В стальных трубах из-за содержания марганца, железа и других веществ могут возникнуть очаги коррозии. Даже замена куска трубы может привести к образованию анода по отношению к существующей трубе.

Каждый закопанный металл создает свой потенциал раствора электролита. Таким образом создается и поддерживается разность потенциалов (напряжение) между землей и металлом трубы. Эту разность потенциалов можно обнаружить, подключив отрицательный провод вольтметра постоянного тока к металлу, а положительный провод к стандартному электроду из сульфата меди, электрически соединенному с почвой.

Когда металлы соединяются электрически и закапываются в почву под землей, они спонтанно образуют гальванический элемент. Металл, находящийся выше в гальваническом ряду, будет анодным по отношению к другому металлу, находящемуся ниже в ряду. Электрохимическая реакция вызывает коррозию анода, а катодный металл необходимо защищать от коррозии. Обычно магний используется в качестве расходуемого анода по отношению к трубам и конструкциям из железа и стали из соображений стоимости и стабильности. Этот жертвенный анод закапывается в землю и электрически подключается к трубопроводу через медный провод с низким сопротивлением. Несколько расходуемых анодов используются в случае, если одного анода недостаточно.

Читайте также:
Как хранить садовый инвентарь? Декабрь 2022 г. Обзор и руководство | Советник по рейку

Впечатленная текущая катодная защита

Катодная защита с выпрямителем и подаваемым током может заменить сложную многоанодную систему, где обязателен регулярный контроль коррозии. Преобразованный постоянный ток течет от заземляющего слоя к конструкции трубопровода и возвращается в землю.

Система состоит из преобразователя/выпрямителя-трансформатора для преобразования напряжения питания в сильноточный низковольтный постоянный ток, необходимый для катодной защиты. Электрический кабель подключается к конструкции подземного трубопровода с отрицательной стороны преобразователя/выпрямителя, чтобы обеспечить обратный путь для потока электроэнергии. Вход переменного напряжения обеспечивает точную регулировку подаваемого тока.

Катодная защита импульсным током (ICCP) имеет следующие преимущества по сравнению с многоанодной системой:

  • Он может генерировать более высокий подаваемый ток, когда ухудшающееся покрытие может ускорить коррозию.
  • Он может позаботиться о любых изменениях удельного сопротивления почвы.
  • Его можно применять как для покрытых, так и для неизолированных трубопроводов.
  • Могут быть защищены трубопроводные конструкции разных размеров.

Заключение

Подземные трубопроводы лучше всего защищены путем разумного сочетания покрытий с катодной защитой. По возможности трубопроводы следует засыпать сухим щебнем с песком. Добавление инертных газов или удаление агрессивных газов и кислорода может увеличить экономический срок службы трубопровода. Необходимо уделять внимание параметрам потока, температуре и загрязнителям как для систем водопровода, так и для нефте- и газопроводов.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: