Защита трубопроводов от блуждающих токов: причины возникновения и способы защиты от них — Мир Антенн

Содержание

Энергетика. ТЭС и АЭС | Всё о тепловой и атомной энергетике

В настоящее время многие семьи не имеют своего жилья и не могут его купить

Новости энергетической отрасли

Большая часть населения во время каких-либо проблем задумываются о том, что им стоит все-таки

Спрей ИРС-19 – местное иммуностимулирующее средство. Изготовителем лекарства является фармацевтическое учреждение France Mulan Laboratories.

Энергетика США

Форекс https://forex-review.ru/, как крупнейший рынок в мире, привлекает своим блеском и размером. Можно сказать,

Стеновые панели декоративного типа – материал, пользующийся огромной популярностью. Действительно, с их помощью можно

Энергетика США

Сейчас все более популярные стают солнечные батареи отзывы о которых довольно хорошие и позитивные.

Мало кто задумывается, что в современном обществе огромное значение имеет такой женский аксессуар, как

Энергетика США

Компаний, которые выступают в роли посредника, и открывают своим клиентам доступ к торговле на

Новости ТЭС

Как выбрать входную металлическую дверь? Советы профессионала Начинать ремонт в квартире, купленной на вторичном

Новости ТЭС

Почему не рекомендуется снимать жилье в Екатеренбурге https://etagiekb. ru/realty_rent/ в новостройках. Новостройки— это свежий ремонт,

Галогенные лампы — универсальный источник света с большой яркостью и качественной цветопередачей. Сферы применения

Зарубежные ТЭС

Многие предприятия продолжают усердно работать над усовершенствованием разработки осовремененных приборов для диагностики. Так, например,

Новости

Сегодня интернет открывает невероятно огромные возможности своим пользователям в плане заработка. К примеру, совершать

Как выбрать лучший онлайн-курс английского Решили начать изучать английский онлайн? Хотите, чтобы все ваши

Трансформаторы – это устройства, которые преобразуют электрическую энергию и обычно устанавливаются в общественных зданиях,

ООО “Сервомеханизмы” предлагает технику линейного перемещения, а кроме того все сопутствующие товары – двигатели

Что нужно знать о ленточной библиотеке Объемы информационных данных возрастают в геометрической прогрессии ежеминутно.

Уже давно человечество ведёт поиск альтернативных источников энергии. Одно из самых эффективных изобретений в

Большинство преимуществ Onecoin на фоне остальных криптовалют основаны на том, что их разработчики постарались

В последние годы наша страна активно развивается. Вместе с ней развиваются компании с мировым

Уже многие десятилетия электродуговая сварка остаётся оптимальным способом создания неразборных стальных конструкций. При этом

HangzhouHideaPowerMachineryCo., Ltd или сокращенно Hidea (Хайди) – это один из наибольших создателей моторов для

В сфере энергетики изменения не наступают мгновенно, однако замещение ископаемого топлива уже началось. В

Вроде на дворе уже давно как двадцать первый век, цивилизации развиваются, прогресс мчится паровозом

Благодаря появлению в жизни современного человека мобильного телефона теперь мы всегда можем оставаться на

Что такое бонг и для чего создан этот занимательнейший агрегат, объяснять, вероятно, необходимости

Исследования и опыты электроустановок напряжением до 1000 Вольт В современном мире преимущественное количество техники

Общеизвестным является факт высокой значимости бухгалтерии для успешной работы любой из коммерческих структур в

Свои первые кроссовки компания Найк создала в 1964 году. Но стоит помнить, что задолго

Трубы из керамики представляются под видом глиняного изделия, которое обожжено как снаружи, так и

Защита трубы от блуждающих токов

При подземной прокладке стального трубопровода необходимо заранее позаботиться о защите трубы от блуждающих токов. Они возникают в почве, если коммуникации проложены недалеко от автомагистрали, железной дороги, силовых кабелей или линии движения электротранспорта. Ток оказывает негативное влияние на состояние металла, приводит к быстрому износу элементов системы. Под воздействием блуждающих токов стальные трубы быстро повреждаются, трубопровод может потерять герметичность уже в течение первого года эксплуатации. Особенно опасна такая ситуация для стальных газопроводов. Потеря ими герметичности может привести к утечке газа и возникновению аварии. Системам газоснабжения требуется надежная защита от негативного внешнего воздействия.

Для защиты трубы от блуждающих токов сегодня обычно используют полимерные материалы. Антикоррозийное покрытие не проводит электричество. Среди его преимуществ также — высокая степень водостойкости. Предварительно изолированные трубы — универсальные комплектующие для магистральных и коммунальных газопроводов. Они отлично подходят для подземной прокладки во влажных грунтах и болотистой местности, в черте поселений, недалеко от дорог, рельсов, силовых кабелей и других коммуникаций.

Для изоляции трубопровода от блуждающих токов обычно используют экструдированный полиэтилен. Среди преимуществ этого материала:

устойчивость к износу,
стойкость к механическим повреждениям,
водостойкость,
отсутствие электропроводности,
устойчивость к воздействию грибков, бактерий, плесени.

На поверхности, изолированной экструдированным полиэтиленом, не образуется ржавчина, минеральный или грибковый налет. Такие системы надежно защищены от коррозии и преждевременного износа.

Срок службы изолированных стальных газопроводов — более 30 лет, без ремонта и регулярного обслуживания.

Для защиты от блуждающих токов, влаги и загрязнений экструдированный полиэтилен обычно наносят на специально подготовленные стальные трубы. Нанесение изоляции включает несколько этапов:

очистка внешней поверхности комплектующих,
осмотр изделий, исключение скрытых повреждений,
нанесение специальных составов на сталь.

После окончания производства готовая продукция проходит обязательные испытания в собственной лаборатории предприятия. Проверка включает в себя несколько этапов, в том числе — оценку сопротивляемости изоляции блуждающим токам, определение степени водостойкости и др. Только прошедшие испытания наименования поступают на склад готовой продукции.

В нашем каталоге Вы найдете предварительно изолированные газовые трубы различных типоразмеров. Каждое изделие надежно защищено от блуждающих токов, ржавчины и преждевременного износа.

По запросу менеджер предоставит на каждое наименование сертификаты и другую сопроводительную документацию. Закажите обратный звонок на сайте, мы обязательно Вам перезвоним! По всем вопросам обращайтесь в центральный офис по телефонам.

технология, виды и средства защиты труб и трубопроводов от коррозии

Трубопроводные магистрали сегодня являются наиболее распространенным средством для осуществления доставки носителей энергии. К сожалению, у них есть существенный недостаток – они подвержены образованию ржавчины. Чтобы избежать появления коррозии на магистральных трубопроводах, выполняют катодную защиту. В чем же заключается ее принцип действия?

В наши дни существует много способов защиты водопроводов от коррозии. Суть их проста: металл, из которого изготовлены трубы, вступает в реакцию с определенными растворами и веществами. Результатом процесса становится образование небольшой защитной пенки.

Специалистами выделяются следующие методы защиты трубопроводов от коррозии:

Электрохимическая защита

Достаточно результативный способ защиты металлоконструкций от электрохимической коррозии. Иногда воссоздать лакокрасочную оболочку или защитное оберточное покрытие просто невозможно. Вот в таких случаях и уместно применение электрохимической защиты.

Восстановление покрытия трубопровода, расположенного под землей, или днища морского судна – процесс достаточно трудоемкий и дорогой, а в некоторых случаях и невозможный. Благодаря электрохимической защите изделие будет надежно защищено от коррозии: покрытия подземных трубопроводов, днищ судов, всевозможных резервуаров не будут разрушаться.

Используется метод в ситуациях, когда потенциал свободной коррозии пребывает в области усиленного распада основного металла или перепассивации. То есть, когда металлоконструкция интенсивно разрушается.
При электрохимической защите к изделию из металла подключают постоянный электрический ток. Благодаря ему на поверхности металлической конструкции образуется катодная поляризация электродов микрогальванических пар и анодные области становятся катодными. А вследствие негативного влияния коррозии разрушается не металл, а анод.
Электрохимическая защита может быть анодной или катодной: это будет зависеть от того, в какую сторону сдвинется потенциал металла (в положительную или в отрицательную).

Катодная защита

Метод, достаточно часто используемый для защиты металлоконструкций от коррозии. Применяется в тех случаях, когда металл не имеет склонности к пассивации. Суть метода проста: к изделию подается внешний электроток от отрицательного полюса, который обеспечивает поляризацию катодных участков коррозионных составляющих и поднимает значение потенциала до анодных. После прикрепления положительного полюса источника тока к аноду коррозия защищаемого изделия становится почти нулевой.

Анод требует периодической замены, так как со временем происходит его разрушение.

Способы катодной защиты: поляризация от внешнего источника электротока, торможение развития катодного процесса, связь с металлом, имеющим более электроотрицательный потенциал свободной коррозии в определенной среде (протекторная защита).
С помощью поляризации от внешнего источника электротока защищают конструкции, находящиеся в почве и в воде, цинк, олово, алюминий и его сплавы, титан, медь и ее сплавы, свинец, высокохромистые, углеродистые, низколегированные и высоколегированные стали.
Роль внешнего источника электротока выполняют станции катодной защиты. Их главные составляющие — выпрямитель, токоподвод к защищаемому объекту, анодные заземлители, электрод сравнения и анодный кабель.
Катодная защита может быть использована в качестве самостоятельного или дополнительного способа коррозионной защиты.

Основной показатель результативности метода – защитный потенциал. Защитным называют тот потенциал, при котором быстрота коррозионного процесса металлического изделия становится минимальной.

Однако катодная защита обладает определенными недостатками. Один из них – опасность перезащиты. Такой эффект может наблюдаться в случае большого смещения потенциала защищаемого изделия в отрицательную сторону. Вследствие этого разрушаются защитные оболочки, начинается водородное охрупчивание металла, коррозионное растрескивание.

Протекторная защита

Вид катодной защиты, в процессе которого к защищаемому объекту подсоединяют металл с более высоким электроотрицательным потенциалом. При этом разрушается не металлоконструкция, а протектор. Через определенный промежуток времени протектор корродирует и его потребуется заменить на новый.

Эффект от протекторной защиты будет заметен только в том случае, если переходное сопротивление между протектором и окружающей средой незначительно.

У каждого протектора есть свой радиус защитного действия – предельно возможное расстояние, на которое можно удалить протектор без утраты защитного эффекта. Протекторную защиту применяют, когда ток к объекту подвести трудно, дорого или просто невозможно.
С помощью протекторов защищают объекты, находящиеся в нейтральных средах (море, реке, воздухе, почве и т. д.).
Материалом для изготовления протекторов служит магний, цинк, железо, алюминий. Металлы в чистом виде не смогут стать эффективной защитой для конструкций, поэтому, изготавливая протекторы, их дополнительно легируют.

Для изготовления железных протекторов используют углеродистые стали или чистое железо.

Анодная защита

Используется для титановых конструкций, объектов из низколегированных нержавеющих, углеродистых сталей, железистых высоколегированных сплавов, разнородных пассивирующихся металлов. Метод применяют в хорошо электропроводной коррозионной среде.

При анодной защите происходит сдвиг потенциала защищаемого металла в более положительную сторону. Смещение будет длиться до тех пор, пока не достигнется инертное устойчивое состояние системы. К преимуществам анодной электрохимической защиты можно отнести не только существенное торможение скорости коррозии, но и то, что продукты коррозии не оказываются в производимом продукте и среде.

Существует несколько способов реализации анодной защиты: можно сдвинуть потенциал в положительную сторону с помощью источника внешнего электротока или ввести в коррозионную среду окислители, которые способны повысить эффективность катодного процесса на металлической поверхности.

Анодная защита с применением окислителей по защитному механизму имеет много общего с анодной поляризацией.
При использовании пассивирующих ингибиторов с окисляющими характеристиками (бихроматов, нитратов и т.д.), защищаемая металлическая поверхность под воздействием возникшего тока становится пассивной. Однако эти вещества способны сильно загрязнять технологическую среду.
Если ввести в сплав добавки, реакция восстановления деполяризаторов, которая происходит на катоде, пройдет не с таким большим перенапряжением, как на защищаемом металле.
При прохождении электротока через защищаемую конструкцию потенциал сдвигается в положительную сторону.
В состав установки для анодной электрохимической защиты входит источник внешнего электротока, электрод сравнения, катод и защищаемая конструкция.

Для эффективности метода в той или иной среде используют легкопассивируемые металлы и сплавы. Кроме этого требуется высокое качество выполнения соединительных элементов и постоянное нахождение электрода сравнения и катода в растворе.

Подход к проектированию схемы расположения катодов должен быть индивидуальным для каждого случая.

Электрохимическую анодную защиту нержавеющих сталей используют для хранилищ серной кислоты, аммиачных растворов, минеральных удобрений, различных сборников, цистерн, мерников.

Анодную защиту используют, чтобы предотвратить коррозию ванн химического никелирования и теплообменных установок в изготовлении искусственного волокна и серной кислоты.

Электродренажная защита

Это способ защиты трубопроводов от разрушения с помощью блуждающих токов. Метод предусматривает их дренаж (отвод) с защищаемой конструкции на источник блуждающих токов или специальное заземление.

Дренаж бывает прямым, поляризованным и усиленным. Прямой электрический дренаж — это дренажное устройство, имеющее двустороннюю проводимость. При величине тока, превышающей допустимую величину, выйдет из строя плавкий предохранитель. Электрический ток пойдет по обмотке реле, оно включится, после чего произойдет включение звука или света.
Прямой электрический дренаж используют для тех трубопроводов, чей потенциал всегда выше потенциала рельсовой сети, служащей для отвода блуждающих токов. Иначе отвод станет каналом для натекания блуждающих токов на трубопровод.
Поляризованный электрический дренаж является дренажным устройством, имеющим одностороннюю проходимость. Отличие поляризованного дренажа от прямого заключается в присутствии у первого элемента односторонней проводимости ВЭ. В случае поляризованного дренажа ток течет только в одном направлении — от трубопровода к рельсу. Это не позволяет блуждающим токам натекать на трубопровод по дренажному проводу.
Усиленный дренаж используется тогда, когда требуется не только отвести блуждающие токи с трубопровода, но и создать на нем определенную величину защитного потенциала. Усиленный дренаж – это обычная катодная станция. Ее отрицательный полюс подсоединяют к защищаемой конструкции, а положительный — к рельсам электрифицированного транспорта, а не к анодному заземлению.
Как только трубопровод введут в эксплуатацию, регулируют работу системы его защиты от коррозии. Если возникает необходимость, осуществляют подключение станций катодной и дренажной защиты и протекторных установок.

Использование какой-либо из технологий защиты промысловых, стальных и прочих видов трубопроводов от коррозии – обязательная составляющая их эксплуатации. Все методы антикоррозийной защиты требуется реализовывать в строгом соответствии с ГОСТом.

ЗАЩИТА ОТ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ — Справочник химика 21

Для предотвращения коррозионного разрушения нефтепроводов и защиты от блуждающих токов применяют антикоррозионную изоляцию и электрохимические методы защиты. При перекачке высоковязкой и высокозастывающей нефти сооружают станции подогрева, совмещая, где это возможно, с перекачивающими станциями. [c.14]

ЗАЩИТА ОТ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ [c.169]

В последние годы нашли развитие инженерные методы расчета параметров защиты от блуждающих токов, основанные на использовании ряда допущений, позволяющих значительно упростить эквивалентную расчетную схему защиты, которая разрабатывается обычно применительно к конкретному устройству защиты. [c.47]

Такая система позволяет сократить число катодных станций и одновременно защитить от блуждающих токов и почвенной коррозии как рельсы, так и другие сооружения. [c.55]

Развитие способов защиты от блуждающих токов. .. 39 [c.5]

В последующих главах подробно рассматриваются свойства и применение протекторов, катодных преобразователей, специального оборудования для защиты от блуждающих токов и анодов (анодных заземлителей) с наложением внешнего тока. В числе областей применения рассматриваются подземные трубопроводы, резервуары-хранилища, цистерны, кабели систем связи, сильноточные кабели и кабели с оболочкой, заполненной сжатым газом, суда, портовое оборудование и внутренняя защита установок для питьевой воды и различных промышленных аппаратов. Отдельная глава посвящена проблемам защиты трубопровода и кабелей, подвергаемых действию высокого напряжения. В заключение рассматриваются затраты на защиту от коррозии и вопросы экономичности. В приложении даны справочные таблицы и дан вывод математических формул, представлявшихся необходимыми для практического применения способов защиты и для более полного понимания излагаемого материала. [c.18]

РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ [c.39]

При наличии блуждающих токов методы испытаний с переключением, описанные в разделе 3.3.1, не могут быть применены. Станции для защиты от блуждающих токов сооружают обычно там, где трубопровод имеет самый положительный потенциал по отношению к грунту. При отключении защитного тока здесь сравнительно быстро устанавливается слишком положительный потенциал стекания блуждающего тока, содержащий также и составляющую омического падения напряжения. Определить потенциал труба — грунт без составляющей омического падения напряжения в районах с наличием блуждающих токов можно только в периоды прекращения работы источников блуждающего тока. Чтобы избежать получения более положительного потенциала, чем требуемый защитный, потенциал трубы по отношению к грунту в районах воздействия блуждающего тока по соображениям безопасности обычно принимают значительно более отрицательным, чем на сооружениях, не подвергающихся воздействию блуждающего тока. На основе записей можно установить, в каких местах в нерабочее время следует измерять потенциал труба — грунт, не содержащий омического падения напряжения. Если в таких местах будут установлены потенциалы, более отрицательные, чем защитный, то необходимо применить полную катодную защиту., [c.99]

Контроль станций для защиты от блуждающих токов должен проводиться как правило ежемесячно, потому что [c.219]

Защита ОТ блуждающих ТОКОВ [c.300]

Выполнение первых двух требований обеспечивает ограничение падения напряжения в туннеле и тем самым утечку тока в грунт. Выполнением третьего требования предотвращается прямое натекание блуждающих токов на посторонние сооружения. Особых требований к покрытиям стенок туннеля, применяемым, например, для защиты от проникновения влаги, в отношении их электроизоляционных свойств не предъявляется. Опыты, проведенные в существующих и сооружаемых туннелях показали, что покрытия, наносимые с экономически приемлемыми затратами, практически не вызывают повышения переходного сопротивления на землю, поддающегося измерению. Этот эффект не может сам по себе обеспечить в течение длительного времени достаточной защиты от блуждающих токов. Кроме того, теоретические исследования показывают, что изолирующее действие покрытия оказывает лишь незначительное влияние на величину падения (градиента) напряжения в туннеле, если продольное сопротивление стенок туннеля достаточно мало, а сопротивление между ходовыми рельсами и стенкой туннеля достаточно высоко. Если пренебречь утечкой тока из несущей конструкции туннеля в окружающий грунт, то распределение токов и потенциалов для системы ходовой рельс — туннель можно получить по аналогии со способом, показанным в разделе 24.4.1 для системы ходовой рельс — трубопровод. Для максимального падения напряжения в туннеле Ut max можно записать [c.326]

В анодных зонах. Наиболее эффективным способом защиты от блуждающих токов является электродренажная защита. При ее осуществлении необходимо решить две основные задачи выбрать место установки электродренажа и определить сечение дренажного кабеля. [c.189]

Защита от блуждающих токов очень сложна и требует тщательного изучения грунта. Необходимо стремиться к тому, чтобы как можно больше ограничить влияние блуждающих токов на уложенное оборудование. Это достигается возможно более тща- [c.40]

В стесненных условиях допускается уменьщение указанного расстояния при условии применения соответствующей защиты от блуждающих токов. [c.167]

Электрохимическая защита, основанная на способах а) катодной защиты наложением внешнего тока или применения протекторов (жертвенных анодов) б) анодной электрохимической защиты в) защиты от блуждающих токов применением электродренажа, протекторов с выпрямителями (диодами) или секционирования протяжных металлоконструкций. [c.45]

Электродренажная защита — наиболее эффективная защита от блуждающих токов. Основной принцип ее состоит в устранении анодных зон на подземных сооружениях. Это достигается отводом (дренажем) блуждающих токов с участков анодных зон сооружения в рельсовую часть цепи электротяги, имеющей отрицательный или знакопеременный потенциал, или на отрицательную сборную шину отсасывающих линий тяговых подстанций. Потенциал сооружения смещается в отрицательную сторону, а анодные зоны, вызванные утечкой блуждающих токов, ликвидируются. При этом катодные зоны в местах входа блуждающих токов в сооружение сохраняются. Очевидно, что электрический дренаж работает только в том случае, когда разность потенциалов сооружение—элемент рель- [c.233]

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ [c.256]

Токоотводы и секционирование как методы защиты от блуждающих токов [c.199]

Электрохимическая защита — катодная и применение протекторов анодная электрохимическая защита и защита от блуждающих токов применением электродренажа. [c.5]

Трубопроводы из стальных труб необходимо предохранять от корродирующего действия сточных и грунтовых вод соответствующей изоляцией (см. 41) и принимать меры для защиты от блуждающих токов. [c.97]

Наиболее эффективной защитой от блуждающих токов является электродренажная, при которой между металлом коммуникации и источником блуждающих токов создается такая регулируемая и контролируемая электрическая связь (установка дренажной защиты), которая способствует отводу блуждающих токов, попавших на коммуникацию, к своему источнику, минуя путь сооружение — грунт — источник. При этом на участках коммуникации, тяготеющих к точке дренирования, обеспечиваются условия для катодной поляризации металла под действием измененной дренированием полярности потенциалов блуждающих токов на границе сооружение — земля. При использовании электродренажной защиты увеличивается общий поток блуждающих токов в земле, поэтому следует учитывать возможную необходимость в проведении дополнительных защитных мероприятий на смежных коммуникациях, а иногда и мероприятий по защите таких коммуникаций, которые ранее в ней не нуждались. [c.157]

Электрические меры защиты железобетонных конструкций должны осуществляться так, чтобы исключалось вредное влияние токов защиты на смежные железобетонные и металлические коммуникации. Вредным влиянием считается появление опасности электрохимической коррозии арматуры в железобетонных или металлических сооружениях, ранее не требовавших защиты от блуждающих токов. [c.208]

Электрохимическая защита, основанная на способах а) катодной защиты наложением внешнего тока или применения протекторов б) анодной электрохимической защиты в) защиты от блуждающих токов при- [c. 193]

В зонах влияния блуждающих токов электротранспорта, работающего на постоянном токе, основным методом электрозащиты трубопроводов от коррозии является электродренаж. Могут также быть использованы катодные станции или протекторы. В ряде случаев может применяться комплексная защита от блуждающих токов, сочетающая одновременно различные виды защиты. [c.13]

В проектном задании (при проектировании в две стадии) или в техническом проекте на общем сводном чертеже дается схема размещения устройств защиты от блуждающих токов. [c.158]

Пояснительная записка к проекту содержит общую часть, характеризующую трассу и трубопровод, и несколько глав защита покрытиями, катодная защита от почвенной коррозии и защита от блуждающих токов. [c.158]

При проектировании в две стадии или для составления технического проекта проектное задание должно включать планы расположения коммуникаций электрифицированных железных дорог и подземных сооружений данные о техническом состоянии рельсовой сети на участках прокладки трубопровода схемы расположения тяговых подстанций и мест подключения отсасывающих фидеров принципиальные схемы устройств защиты от блуждающих токов общие виды дренажных установок и других устройств электрозащиты. [c.158]

В рабочих чертежах должны быть установочно-монтажные чертежи средств электрозащиты, чертежи устройств электрозащиты от блуждающих токов и планы площадок с нанесением и привязкой к местности установок и элементов защиты от блуждающих токов. [c.158]

При монтаже дренажных кабелей необходима их защита от блуждающих токов и почвенной коррозии. Наиболее эффективно применение кабелей в пластмассовой изоляции, например, марки АПВ. Однако такие кабели больших сечений не изготовляются и для монтажа станций дренажной защиты применяют в основном силовые бронированные освинцованные кабели с алюминиевыми и медными жилами. Броня кабелей (как и оболочка) является проводником блуждающих токов. [c.143]

Электродренажная защита сооружений от коррозии, вызываемой блуждающими токами. Блуждающие токи возникают в основном при работе электрифи-а1ированиого транспорта (железная дорога, трамвай) и линий электропередачи постоянного тока по системе провод — земля. Особую опасность поедставляют блуждающие токи от источников постоянного тока. Один ампер тока уносит около 10 кг железа в год. Блуждающие токи, которые собираются трубопроводом, достигают сотен ампер. Поэтому коррозионные поражения, обусловленные воздействием блуждающих токов, могут возникнуть уже на стадии строительства. Это объясняет важность принятия мер защиты от блуждающих токов с -момента укладки сооружения в грунт. [c.77]

В Германии уже в 1895 г. при электрификации городских железных дорог в Ахене оборудовали дренажную защиту от блуждающих токов к шине выпрямительной подстанции. Защита однако достигалась лишь в сравнительно небольшой зоне, потому, что сопротивление в соединениях труб были довольно большими. Намеренно ли сооружались дренажные соединения к другим выпрямительным подстанциям, как например на канатной подвесной дороге в Вуппертале, теперь за давностью установить невозможно. [c.40]

Установленный в 1928 г. Куном защитный выпрямитель между трубопроводом и рельсом был предшественником и прообразом современных систем дренажа (катодная защита питанием объекта постоянным током через анод навстречу коррозионному блуждающему току). Этот способ принудительного отвода блуждающих токов получил развитие в особенности во Франции и применялся отчасти в сочетании с реле— блокиратором для защиты от блуждающего тока. В настоящее время для отвода блуждающих токов обычно применяют автоматические дренажи, регулирующие потенциал. Первое из таких устройств отводило в 1961— 1970 гг. в Вупперталь-Кроненберге пиковые токи силой до 200 А. [c.42]

Опасность коррозии по пунктам а и б в соответствии с данными из раздела 4.3 не может быть уменьщена улучшением качества покрытия, поскольку полное отсутствие каких-либо дефектов нельзя гарантировать. Опыт показывает, что дефектов покрытия на стальных трубах высоковольтных кабелей нельзя избежать даже при самой тщательной прокладке. Устранение опасности коррозии здесь возможно только применением катодной защиты от коррозии и защиты от блуждающих токов. В случае свинцовых оболочек необходимо учитывать ограничения по чрезмерно отрицательным потенциалам в соответствии с рис. 2.11 и разделом 2.4. Поскольку алюминий может разрушаться как при анодной, так и при катодной коррозии, соответствующее ограничение едва ли технически осуществимо ввиду узости допустимого диапазона потенциалов (см. рис. 2.16). Полимерное покрытие алюминиевых оболочек совершенно не должно иметь дефектов [3, 4]. [c.306]

На городских территориях с железными дорогами с тягой на постоянном токе силовые кабели обычно подвергаются опасности коррозии блуждающими токами (см, раздел 16). Металлические оболочки низковольтных кабелей и кабелей среднего напряжения поблизости от выпрямительных подстанций должны подключаться к системам защиты от блуждающих токов. У кабелей с тремя проводниками в сетях среднего напряжения дополнительные блуждающие токи в металлических оболочках могут вызвать превышение допустимой тепловой нагрузки на кабели. В связи с этим может потребоваться ограничивать дренал[c.313]

При усиленном дренаже блуждающих токов ток отводится из трубопровода к рельсам при помощи преобразователя, питаемого от сети. Преобразователь включается в линию отвода блуждающих токов обратно к рельсам, причем минусовой полюс подсоединяется к защищаемой установке (сооружению), а плюсовой полюс — к ходовым рельсам или к минусовой сборной шине на тяговой подстанции. Различные исполнения защитных преобразователей и возможности их применения описаны в разделе 9. На участке рисунка г показана запись параметров, получающихся при применении нерегулируемого преобразователя с напряжением на выходе 2 В, подсоединительные кабели которого, имеющие сопротивление около 0,4 Ом, действуют как ограничитель тока. При этом достигается катодная защита, эффективность которой однако а случае трубопроводов с плохим изолирующим покрытием быстро уменьшается по мере удаления от защитной установки. Сильные колебания защитного тока могут быть уменьшены путем увеличения сопротивления, ограничивающего ток, с помощью добавочного сопротивления Я. Однако тогда и потенциал труба — грунт в среднем становится менее отрицательным. Если требуется обеспечить только защиту от блуждающих токов, то сопротивление настраивается так, что с увеличением защитного тока потенциал труба—грунт становится лишь немного более отрицательным. Однако эффект сглаживания тока при работе преобразователей, питаемых от сети, может быть достигнут и без потери мощности на омическом сопротивлении, если предусмот- [c.331]

В качестве средств электрохимзащиты применяются станции катодной защиты типа КСС-600, протекторы типа ППА-5 для защиты от блуждающих токов — дренажные станции типа УПДУ-57. [c.63]

В настоящее время разработано устройство, позволяющее осуществить одновременную защиту от блуждающих токов наружной и внутренней поверхностей трубопровода вблизи места его секционирования при любых значениях разности потенциалов на обкладках ЭИФ. Оно представляет собой два электроизолирующих фланцевых соединения с двумя концентрическими протекторами, которые через среднюю точку трехполюсника из двух встречных вентилей с малым напряжением отпирания соединены с секционированными участками трубопровода (рис. 27). Вентили препятствуют перетоку блуждающих токов с одного участка трубопровода на другой, наружный протектор обеспечивает защиту от блуждающих токов наружной поверхности трубопровода вблизи места его секционирования, а внутренний протектор — защиту внутренней поверхности. [c.167]

Инженер по энергонадзору контролирует электрооборудование технологических и вспомогательных цехов электротехнологиче-ское оборудоввние (электрические части электрофильтров, электролизеров и т. д.) средства защиты от блуждающих токов, статического электричества и молниезащиту электрические сети, подстанции и релейную защиту электрическую часть электрокар, зарядных устройств и помещений электроизмерительную технику, находящуюся в ведении главного энергетика. [c.211]

Для защиты от блуждающих токов применяются поляризованные протекторы, представляющие собой обычные протекторы, подключаемые к защищаемому кабелю через полупроводниковые приборы (диоды). Положительный вывод диода подключается к протектору, аот-рнцатальный к защищаемому кабелю. Такое включение диода обеспечивает протекание тока в соединительном проводнике от защищаемого кабеля к протектору, а в земле от протектора к кабелю. [c.131]

причины возникновения, способы защиты от коррозии водопроводных труб

Возникновение тока в проводнике обусловлено разностью потенциалов на его концах. Блуждающие токи возникают, когда токопроводящей средой становится земля. Это явление оказывает разрушающее влияние на металлические предметы, находящиеся в земле или имеющие с ней точки соприкосновения.

Причины появления утечки

Появление блуждающих токов происходит из-за плохой изоляции в системах электропроводки, обрывов проводов линий электропередач, недостаточной изоляции рельсов трамвайных путей и железных дорог. Блуждающие токи в водопроводных трубах вызывают электрохимическую коррозию и ускоряют их разрушение. Коррозии подвергаются и проложенные в земле металлоконструкции и кабели.

В многоквартирных домах блуждающие токи появляются из-за утечек в системах электроснабжения. Это ускоряет коррозию труб в несколько раз по сравнению с проектной. Природа блуждающих токов в том, что потенциалы заземлённых конструкций различны. Причинами появления токов утечки могут быть:

Неправильная эксплуатация электрических сетей, применение водопроводных и отопительных труб вместо нулевого проводника.
Не соответствующее требованиям безопасности подключение бытовых приборов: стерилизаторов, стиральных машин, посудомоек, при котором система электроснабжения дома оказывается связанной с трубами водоснабжения и отопления.
Повреждения изоляции проводников в процессе эксплуатации.

Неправильные подключения в 3-проводниковых схемах, где, кроме фазного и нулевого рабочего проводников, имеется ещё нулевой защитный, приводит к растеканию тока по металлоконструкциям. Следует избегать ошибок подключения. Не подключать в одно место нулевой рабочий и нулевой защитный проводники, не использовать защитный вместо рабочего. Кроме коррозии, это может вызвать электротравмы у людей.

Возникновение блуждающих токов может вызываться заменой металлических труб на пластиковые. Сами пластиковые трубы коррозии не подвержены, но металлическая арматура в квартирах, такая как полотенцесушители и смесители может ржаветь. Объясняется это тем, что когда все трубы были металлическими, в подвалах их заземляли специальными контурами.

Пластиковые трубы нарушают целостность заземлённого контура, а вода, которая является проводником, проводит ток по трубам. Внутри труб создаётся довольно высокое напряжение, и это опасно. Бывали случаи поражения в ванной током даже с напряжением всего 4 В. Опасен ток, а не напряжение.

Защита от электрокоррозии

Наиболее распространённый метод защиты от блуждающих токов — это заземление всех электроприборов, газовых и водопроводных труб, имеющихся в доме. Разность потенциалов вызывает появление тока, перетекающего из областей с высоким потенциалом к областям с низким. Заземление выравнивает потенциалы, и возможность утечек исключается.

Под землёй проходит большое количество трубопроводов и кабелей, которые нуждаются в антикоррозионной защите. Для защиты магистральных трубопроводов применяются следующие методы:

Метод катодной защиты. Он основан на формировании с помощью катодных станций на подземных сооружениях потенциалов, увеличивающих сопротивление блуждающему току.
Создание диэлектрической изоляции.
Возможно увеличивать продольное сопротивление трубопроводов, используя врезку изоляционных муфт.
Замена металлических труб на пластмассовые.

Блуждающие токи на заправках

На заправках появление блуждающих токов наиболее опасно. Там следует предотвратить малейшую возможность возникновения искры. Для защиты используется заземляющий контур и тщательное заземление всех металлических частей. Следует опасаться и статического электричества, источником которого может явиться водитель. Блуждающие токи на теле могут образоваться в результате трения о синтетические покрытия внутри машины. Этого иногда бывает достаточно, чтобы воспламенился пистолет. Нужно при выходе из машины выровнять потенциалы, взявшись одной рукой за машину, а другой за бензоколонку.

Статическое электричество накапливается не только на одежде. Опасным может быть мобильный телефон и включённый двигатель. Не рекомендуется держать топливо в пластмассовых канистрах. Трение бензина о поверхность пластика тоже создаёт статическое электричество. Это может вызвать искру при попытке залить бензин в бензобак. Лучше использовать для перевозки бензина железные канистры.

Блуждающие токи опасны. Они вызывают коррозию и выход из строя подземных коммуникаций. В многоквартирных домах они выводят из строя раньше срока инженерное оборудование, разрушают водопроводные трубы и системы отопления. В некоторых случаях они даже представляют угрозу для жизни людей. Необходимо бороться с этим явлением, не нарушать правил техники безопасности при проведении любых электротехнических работ и следить за тем, чтобы все приборы были правильно подключены и заземлены.

Влияние блуждающих токов на системы отопления и водоснабжения

Высокая частотность немотивированного разрушения трубопроводов отопления и водоснабжения вызвала интерес ученых. Когда было однозначно доказано, что состав воды соответствует нормам, температурный режим соблюдается, а коррозия ускорилась в несколько раз, сотрудники центра электромагнитной безопасности нашли причину. На трубопроводы влияют блуждающие токи. Когда системы отопления или водоснабжения подвергаются воздействию токов, источниками которых, может служить электроснабжение строений, появляется ускорение коррозийных воздействий.

Что может спровоцировать утечку токов?

Ошибки в эксплуатации функционирующей системы электроснабжения здания. Необдуманное применение системы трубопровода в роли нулевых проводников.
Не правильное подключение электрических приборов, которые связывают систему электроснабжения с трубопроводными системами. Сложности могут возникать из-за неправильной установки посудомоечных и автоматических стиральных машин, электрических водонагревающих котлов, душевых кабин, джакузи, ванн с гидромассажем.
Появившиеся при эксплуатации разрушения изоляции кабеля или поломки электрического оборудования: отгорание, ослабление и технические неполадки нулевых проводников.

Устранение воздействия блуждающих токов

Решить проблему воздействия бесконтрольного воздействия токов можно при помощи изоляции внутренних линий водопровода или заменой металлических труб на пластиковые, для которых коррозия не страшна.

Важно понимать, что при наличии блуждающих токов, трубопровод является элементом системы электроснабжения, а значит, при монтаже пластиковых труб нагрузка нулевых рабочих проводников повыситься. Это может вызвать отгорание нулевых проводников, спровоцировать замыкания, поломки электрического оборудования и возгорания.

Чтобы обеспечить безопасность здания, предупредить сбои в системе электроснабжения, проводя замену металлических труб на пластиковые, нужно детально проверить и провести замер величины сопротивления заземляющих цепей.

Специалисты утверждают, что наиболее целесообразным и результативным способом борьбы с блуждающими токами и их последствиями, является устранение источника проблемы. Ликвидация последствий коррозии более проблематична. Источник проблемы нужно искать с помощью полной проверки электрической системы и поиска конкретных мест утечки электричества. Также рационально искать нарушения в подключении электрического оборудования и устранить ошибки. Это значительно снизит интенсивность коррозии в элементах трубопроводов.

Катодная защита от блуждающих токов

Авторами предложена комплексная защита сооружений, рельсов и крепежной арматуры от блуждающих токов путем использования вентильных перемычек и энергии контактной сети, которая подробно описана в [28]. Такая система позволяет сократить число катодных станций и одновременно защитить от блуждающих токов и почвенной коррозии как рельсы, так и другие сооружения. [c.55]
В последующих главах подробно рассматриваются свойства и применение протекторов, катодных преобразователей, специального оборудования для защиты от блуждающих токов и анодов (анодных заземли-телей) с наложением внешнего тока. В числе областей применения рассматриваются подземные трубопроводы, резервуары-хранилища, цистерны, кабели систем связи, сильноточные кабели и кабели с оболочкой, заполненной сжатым газом, суда, портовое оборудование и внутренняя защита установок для питьевой воды и различных промышленных аппаратов. Отдельная глава посвящена проблемам защиты трубопровода и кабелей, подвергаемых действию высокого напряжения. В заключение рассматриваются затраты на защиту от коррозии и вопросы экономичности. В приложении даны справочные таблицы и дан вывод математических формул, представлявшихся необходимыми для практического применения способов защиты и для более полного понимания излагаемого материала. [c.18]

Опасность коррозии по пунктам а и б в соответствии с данными из раздела 4.3 не может быть уменьшена улучшением качества покрытия, поскольку полное отсутствие каких-либо дефектов нельзя гарантировать. Опыт показывает, что дефектов покрытия на стальных трубах высоковольтных кабелей нельзя избежать даже при самой тщательной прокладке. Устранение опасности коррозии здесь возможно только применением катодной защиты от коррозии и защиты от блуждающих токов. В случае свинцовых оболочек необходимо учитывать ограничения по чрезмерно отрицательным потенциалам в соответствии с рис. 2.11 и разделом 2.4. Поскольку алюминий может разрушаться как при анодной, так и при катодной коррозии, соответствующее ограничение едва ли технически осуществимо ввиду узости допустимого диапазона потенциалов (см. рис. 2.16). Полимерное покрытие алюминиевых оболочек совершенно не должно иметь дефектов [3, 4]. [c.306]

Активные средства защиты от блуждающих токов состоят в изменении распределения потенциалов между рельсовой цепью и защищаемым металлическим сооружением. Для этого используют устройства электрического дренажа и применяют катодную и протекторную защиту. [c.493]

Катодную защиту от коррозии блуждающими токами применяют только в тех случаях, когда использование прямых, поляризованных или усиленных дренажей малоэффективно или неоправданно технико-экономическими соображениями (наличие остаточных положительных потенциалов после ввода в эксплуатацию электродренажных установок при значительном удалении трубопроводов от рельсов и отсасывающих пунктов и т. п.)- [c.26]

Установлено, что ежегодный рост количества и мощности катодных станций вызван не агрессивностью грунтов, а действием блуждающих токов развивающегося рельсового транспорта (трамвая). Катодные установки, в свою очередь, наводят огромные блуждающие токи на близлежащие сооружения, на которых также появляются опасные коррозионные участки. Таким образом, создается ситуация, при которой все подземные сооружения города требуют защиты либо от почвенной коррозии, либо от блуждающих токов. На защиту такой системы коммуникаций (цепочки) расходуется огромное количество металла, электроэнергии и других средств. [c.60]

Если защитный ток для резервуаров-хранилищ с катодной защитой от коррозии из-за таких соединений получается слишком большим, то обычно устанавливают изолирующие фланцы в трубопровод, отходящий от наполнительного патрубка. При этом нужно следить за тем, чтобы перемычка для уравнивания потенциалов не была оборвана (т. е. действовала постоянно). Если на железнодорожных линиях с тягой на постоянном токе постоянно действующее соединение между рельсами и переливным устройством создает опасность коррозии блуждающими токами, то уравнивание потенциалов следует выполнять только во время наполнения резервуара-хранилища (из железнодорожной цистерны). [c.280]

Мероприятия по защите кабелей от блуждающих токов аналогичны соответствующим мероприятиям для трубопроводов и описаны в разделе 16.3. Несмотря на низкоомное заземление, при усиленном дренаже блуждающих токов катодная защита от коррозии может быть обеспечена даже на отдаленных участках трассы (рис. 15.2). Полная катодная защита от коррозии также и в зоне заземлителей возможна с применением разъединительных устройств, описанных в разделе 15.2.1. [c.313]

Однако и высоковольтные установки могут испытывать неблагоприятное воздействие от трубопроводов. Стальные трубопроводы обычно снабжают системой катодной защиты от коррозии. Однако ввиду очень хорошего качества электрической изоляции — покрытия труб — требуемый защитный ток очень невелик, и поэтому вредного воздействия на находящиеся поблизости высоковольтные заземлители едва ли можно ожидать. Все же анодные заземлители систем катодной защиты не следует располагать поблизости от мачт или заземлителей высоковольтных линий электропередач, так как через заземляющий (грозозащитный) трос вытекают блуждающие токи, которые могут оказать вредное влияние на сооружения, расположенные на некотором отдалении (см. раздел 11.3.3). [c.425]

Более совершенный способ защиты уложенного оборудования от блуждающих токов заключается в применении электрического дренажа. Металлические проводники отводят блуждающий ток от анодной зоны уложенного оборудования обратно в исходный замкнутый электрический контур. При правильном расположении дренажа через уложенное оборудование протекает такое количество электричества, при котором оборудование обеспечено катодной защитой. [c.41]

Большое влияние на работу конструкции оказывают внешние токи. При катодной поляризации в большинстве случаев может быть обеспечена защита от коррозии. При анодной поляризации для систем металл — раствор, не склонных к пассивации, происходит усиленное растворение металла. Необходимо принимать специальные меры по защите от коррозии конструкций и сооружений от блуждающих токов. Специфическое влияние на коррозионные процессы оказывают ультразвук и радиоактивное излучение. [c.24]

Участки, где блуждающие токи натекают на подземные металлические сооружения, являются катодами (катодные зоны), на них создается защитный эффект, аналогичный с катодной защитой. Участки, где токи стекают с металлического сооружения, являются анодами (анодные зоны) и подвергаются дополнительному электрохимическому растворению. Коррозионные повреждения подземных трубопроводов и других металлоконструкций от действия блуждающих токов обычно происходят на небольшой поверхности металла, носят выраженный язвенный характер и имеют круглую или продолговатую форму. [c.51]

КАТОДНАЯ ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ БЛУЖДАЮЩИМИ ТОКАМИ [c.270]

Катодную защиту от коррозии, вызываемой блуждающими токами, следует применять в тех случаях, когда применение поляризованных и усиленных дренажей неоправданно по технико-экономическим показателям, что может иметь место при значительном удалении защищаемого кабеля от рельсовых путей и пунктов отсасывания. Защита катодными установками может быть применена также при наличии остаточных положительных потенциалов на кабеле после введения в эксплуатацию дренажей. [c.147]

При бесканальной прокладке теплопроводов в грунтах с повышенной коррозийной активностью возникает опасность коррозии труб от блуждающих токов. Для защиты от электрокоррозии предусматривают мероприятия, исключающие проникание блуждающих токов к металлическим трубам, либо устраивают так называемый электрический дренаж или катодную защиту. [c.204]

Весьма опасной для тепловых сетей является наружная коррозия от попадающей на поверхности теплопроводов влаги и от блуждающих токов. Последние возникают в районе прохождения трамвайных рельсов или путей электрифицированной железной дороги. Для предотвращения коррозии от блуждающих токов применяют катодную защиту. В результате наружной коррозии возможны разрывы подающих теплопроводов, что является тяжелой аварией. Очень важно иметь прибор, позволяющий быстро обнаружить место разрыва. [c.177]

Источниками блуждающих токов могут быть линии электропередачи системы провод—земля, электролизеры и гальванические ванны, катодные установки, работающие сварочные агрегаты, заземления постоянного тока и т. п. Среднесуточная плотность токов утечки, превышающая 0,15 мА/дм , считается опасной. В таких зонах подземные металлические сооружения нуждаются в специальных методах защиты от коррозии блуждающими токами. [c.390]

Наиболее эффективным средством защиты металлических конструкций от коррозии блуждающими переменными токами является метод поляризованных (присоединенных к защищаемому сооружению через полупроводниковые диоды) протекторов и дренажей он дает возможность снять с корродирующих металлических конструкций анодный полупериод переменного тока и оставить на них катодный полупериод, который обеспечивает их катодную защиту. [c.397]

Источниками блуждающих постоянных токов обычно являются пути электропоездов, заземления линий постоянного тока, установки для электросварки, системы катодной защиты и установки для нанесения гальванических покрытий. Источники блуждающих переменных токов — это обычно заземления линий переменного тока или токи, индуцированные в трубопроводах проложенными рядом электрическими кабелями. Пример возникновения блуждающего постоянного тока от трамвайной линии, где стальные рельсы используются для возвращения тока к генераторной станции, показан на рис. 11.1. Вследствие плохого контакта рельсов на стыках и недостаточной изоляции их от земли часть тока выходит в почву и находит пути с низким сопротивлением, например подземные газо- и водопроводы. В точке А труба попадает под воздействие катодной защиты и не подвергается коррозии, а в точке В, напротив, сильно корродирует, так как по отношению к рельсам является анодом. Если в точке В труба защищена неметаллическим покрытием, это усугубляет коррозионные разрушения, так как в этом случае все блуждающие токи выходят через дефекты в покрытии трубы, что вызывает увеличение плот-, ности тока на ограниченных участках поверхности и ускоряет разрушение трубы. [c.210]

Сила блуждающих токов может колебаться с большими или меньшими интервалами, в зависимости от колебаний нагрузки на источнике тока. Этим они отличаются от гальванических токов или токов катодной защиты, которые относительно стабильны. Поэтому блуждающие токи часто можно обнаружить, регистрируя потенциал корродирующей системы по отношению к электроду сравнения в течение 24 ч. Можно также установить происхождение этих токов, найдя, например, генератор, нагрузка которого меняется в течение суток аналогично изменениям потенциала. Если блуждающие токи возрастают в 7—9 и 16—18 ч, то источником их, вероятнее всего, являются трамвайные рельсы. Если предполагается, что источником блуждающих токов служит система катодной защиты, то для проверки можно через равные промежутки времени быстро включать и выключать защитный ток, наблюдая изменения потенциала корродирующей системы. [c.213]

По уравнению (23) рассчитываются блуждающие токи в зоне рельсового транспорта на расстоянии до 500 м. При хорошей изоляции трубопроводов следует применить либо вентильные перемычки с рельсами, либо другие известные средства, уменьшающие входное (переходное) сопротивление магистрального трубопровода. Более удаленные от рельсов подземные сооружения (/> 500 м), из-за малых значений блуждающих токов, практически не будут подвержены коррозии. Защиту их от почвенной коррозии целесообразно выполнять с помощью протекторов или катодных станций. [c.48]

Для поднятия потенциала на сооружении до защитных значений применяют так называемый усиленный электродренаж, принцип работы которого ничем не отличается от работы катодной установки. Роль анодов для выпрямительной установки 5 выполняют рельсовые сети 2 и крепежная их арматура. При такой схеме защиты происходит усиленная коррозия рельсов и ее крепежной арматуры, а также значительно возрастают величина и зона распространения блуждающих токов в земле, что видно из следующего примера. [c.50]

При усиленном дренаже блуждающих токов ток отводится из трубопровода к рельсам при помощи преобразователя, питаемого от сети. Преобразователь включается в линию отвода блуждающих токов обратно к рельсам, причем минусовой полюс подсоединяется к защищаемой установке (сооружению), а плюсовой полюс — к ходовым рельсам или к минусовой сборной шине на тяговой подстанции. Различные исполнения защитных преобразователей и возможности их применения описаны в разделе 9. На участке рисунка г показана запись параметров, получающихся при применении нерегулируемого преобразователя с напряжением на выходе 2 В, подсоединнтельные кабели которого, имеющие сопротивление около 0,4 Ом, действуют как ограничитель тока. При этом достигается катодная защита, эффективность которой однако в случае трубопроводов с плохим изолирующим покрытием быстро уменьшается по мере удаления от защитной установки. Сильные колебания защитного тока могут быть уменьшены путем увеличения сопротивления, ограничивающего ток, с помощью добавочного сопротивления R. Однако тогда и потенциал труба — грунт в среднем становится менее отрицательным. Если требуется обеспечить только защиту от блуждающих токов,, то сопротивление R настраивается так, что с увеличением защитного тока потенциал труба—грунт становится лишь немного более отрицательным. Однако эффект сглаживания тока при работе преобразователей, питаемых от сети, может быть достигнут и без потери мощности на омическом сопротивлении, если предусмот- [c.331]

Кроме повышения эффективности электрохимической защиты, секционирование ограничивает величину блуждающих токов, затекающих в сооружения. Однако применение электрического секционирования в качестве единственного средства защиты (без катодной поляризации) от блуждающих токов не всегда целесообразно. Если не ликвиди- [c.165]

Присоединение отсасывающих фидеров обычно производится в сухом грунте, так как во влажной почве возможна утечка электрического тока. Электродренаж заключается в отводе тока от подземных сооружений на отрицательные шины электростанций. Для защиты от блуждающих токов применяют также и изолирующие битумные покрытия, а для кабеля — джутовую обмотку, пропитанную битумными составами, но в дефектных местах покрытий блуждающие токи проникают к металлу. Кроме указанных методов защиты, для оръбы с коррозией блуждающими токами применяют катодную защиту (см. главу ХУП). [c.76]

К числу методов защиты от подземной коррозии относятся нанесение защитных изолирующих неметаллических покрытий, электрохимическая катодная или протекторная защита, создание искусственной среды путем измепепия состава грунта, исиользование специальных методов укладки, использовапие устройств для защиты от блуждающих токов. Целесообразно сочетать перечисленные методы защиты. [c.64]

В конце 1920-х гг. стали известны публикации по катодной защите трубопроводов в Западной Европе. В Бельгии вначале в широких масштабах применяли дренажную защиту от токов утечки трамвая. С 1932 г. Л. де Брувер в Брюсселе защищал распределительные газовые сети, а с 1939 г. — днища газгольдеров током от постороннего источника [43]. В Германии в 1939 г. о способе катодной защиты от коррозии сообщалось следующее [44] В качестве защитных мероприятий при наличии блуждающих токов следует рекомендовать в первую очередь те, которые препятствуют стенанию токов с рельсов в грунт. Для защиты труб, целесообразно примерно на расстоянии до 200 м от пересечения трубопровода с рельсовыми путями прокладывать трубы с покрытиями, имеющими два слоя армирующих обмоток, и применять изолирующие муфты для повышения продольного сопротивления трубопровода. Электропроводное соединение труб с рельсами можно делать лишь с большой осторожностью, чтобы не получить противоположного эффекта . Как дальнейшее мероприятие предлагалось наложение тока, который делал бы трубу всегда катодом, т. е. способ катодной защиты . [c.38]

Для станций катодной защиты от коррозии изготовляют защитные установки номинальной выходной мощностью примерно от 10 Вт для цистерн (бензоколонок) и коротких трубопроводов до 20 кВт для крупных подводных стальных сооружений. Защитные установки для трубопроводов обычно имеют выходную мощность в пределах 100—600 Вт. Рекомендуется принимать номинальный ток защитной установки примерно вдвое большим, чем требуемый защитный ток по расчету, чтобы иметь достаточный запас на будущее расширение системы, в случае возможного снижения сопротивления изоляции, увеличения блуждающих токов и других изменений. Требуемое номинальное напряжение на выходе определяется по величине необходимого защитного тока и сопротивлению цепи анодный заземлитель—грунт — объект защиты, которое принимается по оценке или мод5ет быть измерено после окончательной установки анодных заземлителей. По напряжению на выходе тоже необходимо предусматривать достаточный запас. По номинальным значениям тока и напряжения на выходе может быть получено номинальная выходная мощность. [c.219]

Для оценки эффективности катодной защиты от коррозии — за исключением случая грунтов с очень высоким электросопротивлением — как практический критерий может быть использован и потенциал включения и u/ uSO = 1>5 В. При такой величине Uein даже и при наличии блуждающих токов никакой опасности коррозии не может быть [5]. [c.313]

Катодная защита судов от коррозии охватывает комплекс мероприятий по наружной защите подводной части судна и всех навесных устройств и отверстий (например, гребного винта, руля, кронштейнов гребного вала, кингстонных выгородок, черпаков, струйных рулей) и по внутренней защите различных танков (резервуаров балластной и питьевой воды, для топлива и хранения других продуктов), трубопроводов (конденсаторов и теплообменников) и трюмов. Указания по выбору размеров и распределению анодов или протекторов имеются в нормативных документах [1—5]. Суда отличаются от других защищаемых объектов, рассматриваемых в настоящем справочнике, тем, что они в ходе эксплуатации подвергаются воздействию вод самого различного химического состава. Важное значение при этом имеют в первую очередь со-лесодержание и электропроводность, поскольку эти факторы оказывают существенное влияние на действие коррозионных элементов (см. раздел 4.2) и на распределение защитного тока (см. раздел 2.2.5). Кроме того, на судах приходится учитывать проблемы, связанные с наличием разнородных металлов (см. раздел 2.2.5). Мероприятия по защите судов от блуждающих токов рассмотрены в разделе 16.4. [c.352]

Известны случаи, когда подключение электродре-нажных устройств к рельсам железной дороги невозможно ло условиям безопасной работы СЦБ (дренажи разрешается подключать только через два дросселя на третий). Следует также иметь в виду, что станция катодной защиты от почвенной коррозии, работающая в условиях с медленным изменением выходных параметров, требует ежемесячной перерегулировки. Данные наблюдения за работой станций катодной защиты, проведенного рядом авторов [2], указывают на возможность произвольного изменения тока в очень широких пределах — до 200—300%. Средние отклонения тока катодной защиты в поле блуждающих токов составляют, по данным длительных наблюдений, 70—100% заданного режима. [c.137]

Тепловые сети изолируются формованными изделиями типа Юни-бестос . Изоляция труб производится на заводе, где также устанавливаются роликовые опоры с хомутами, приваренными к трубе. Трубы с опорами устанавливаются в строительной оболочке с обеспечением цилиндрической воздушной прослойки шириной 102 лж. Строительная оболочка выполняется либо из забетонированной снаружи волнистой тонкостенной металлической трубы с армированием защитного слоя, либо из металлической тонкостенной трубы с внешним защитным слоем толщиной 1,6 мм, предохраняющим ее от коррозии. Все подземные сети снабжены катодной защитой от коррозии блуждающими токами в земле. [c.428]

Многообещающая система защиты была введена в практику Джевонсом и Пинноком в 1916 г. для защиты большой системы газопроводов в Стаффордшайре, где блуждающие токи уже причинили до этого значительный вред. Трубы были соединены между собой так, что получился хороший электрический контакт между секциями и прекрасная защита снаружи. Затем в области анодных секций (только эти части страдали от коррозии) были погружены в землю в сырых местах присоединенные к трубам длинные шины. Были также сделаны, где это было нужно, специальные подушки из коксовой золы, насыщенной водой. Эти шины в количестве 200 шт. представляют собой настоящие аноды системы, которые и подвергаются быстрой коррозии, теряя иногда до одного дюйма в год своей длины. Коррозия защищенного таким образом трубопровода практически прекратилась. После десятилетнего опыта можно было считать, что опасность от блуждающих токов прошла. Среднее количество ремонтов упало с 34 за год (средняя цифра за 11 лет, предшествующих установке системы) до 3 за 1928 г. Это, повидимому, показывает, что защита трубопроводов по отношению к коррозии может быть обеспечена даже в районе, изобилующем блуждающими токами, при условии устройства продуманной системы. Можно сомневаться, была ли бы система удовлетворительной при установке ее людьми без электрохимического понимания вопроса. Нужна была осмотрительность в определении правильных мест для шин. Неблагоразумное же применение их в катодной зоне могло быть причиной увеличения общего тока, воспринимаемого системой. [c.46]

Дренаж. Как видно из рис. 11.1, коррозию блуждающими токами можно полностью устранить, если соединить трубу В с рельсами С металлическим проводником с низким сопротивлением. Такой способ называется дренажем. Если разрушение вы-лывается системой катодной защиты, в линию дренажа можно включить резистор, чтобы избежать большого изменения потенциала незащищенной части системы при включении и выключении тока катодной защиты. Такое сопротивление в значительной мере предохраняет незащищенную часть системы от разрушения. В то же время оно позволяет избежать большого увеличения катодного тока, необходимого для защиты дополнительных конструкций, присоединяемых дренажем. Если по какой-то причине блуждающие токи периодически меняют направление, в дренажную линию включают выпрямляющее устройство (диод), тогда ток любого направления безопасен для конструкции. [c.214]

(PDF) Влияние паразитного тока постоянного тока на коррозию трубопровода

трубопровода более серьезно) или плотность тока на выходе

стороны двух пересечений отрицательны (токи в трубопроводе

имеют некоторую катодную защиту).

Как следствие, изменение удельного сопротивления грунта

не приводит к изменению местоположения и длины затронутых участков трубы

. Это влияет только на степень коррозии.

6 Выводы

На основании наших экспериментов и моделирования

можно сделать следующие выводы:

(1) Математическая модель помех постоянного тока

в трубопроводах, исследуемых в этой статье, имеет точность

, и БЭМ Подтверждено, что он очень хорошо имитирует помехи блуждающего тока DC

на трубопроводах.

(2) Потенциальное распределение трубопровода изменяет лот

при пересечении трубопроводов. Потенциал на пересечении

примерно на 200 мВ выше, чем потенциал коррозии собственного

, что делает коррозию трубопровода

на пересечении достаточно серьезной. Потенциалы

на обоих концах примерно на 50 мВ ниже

, чем потенциал самокоррозии. Эта часть трубопровода

, похоже, имеет некоторую катодную защиту.

(3) Изменение угла пересечения трубопровода, вертикального расстояния

пересечения и глубины анода имеет небольшое влияние

на потенциал и распределение плотности тока

трубопровода, подверженного помехам постоянного тока.

(4) При увеличении горизонтального расстояния между

параллельными трубопроводами, потенциал коррозии затронутого участка

становится отрицательным, распределение потенциала

становится более равномерным, а степень воздействия постоянного тока

уменьшается.

(5) При увеличении либо выходного тока анода, либо

удельного сопротивления почвы, потенциал коррозии поврежденного трубопровода DC-

становится очень неравномерным. Коррозионный потенциал трубопровода

вблизи пересечения

имеет большое положительное смещение, а коррозия трубопровода

становится хуже. Однако потенциал коррозии

и распределение плотности тока на дальнем конце

(800 м) трубопровода 2 остаются неизменными после

увеличения выходного тока анода.Изменение удельного сопротивления

просто изменяет степень коррозии

затронутого участка, но не меняет местоположение

и длину затронутых участков трубы.

Открытый доступ Эта статья распространяется на условиях Международной лицензии Crea-

tive Commons Attribution 4.0 (http: // creative

commons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает неограниченное использование,

распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что вы предоставите

надлежащее указание оригинальному автору (авторам) и источнику, предоставите ссылку

на лицензию Creative Commons и укажете, были ли внесены изменения.

Ссылки

Abootalebi O, Kermanpur A, Shishesaz MR, et al. Оптимизация положения электрода

в системах катодной защиты жертвенного анода

с использованием метода граничных элементов. Corros Sci.

2010; 52 (3): 678–87. DOI: 10.1016 / j.corsci.2009.10.025.

Руководство пользователя программного обеспечения BEASY, вычислительная механика BEASY

Версия 10. Саутгемптон, Великобритания, 2005 г. Доступно: http: // www.

beasy.com.

Bertolini L, Carsana M, Pedeferri P.Коррозионное поведение стали в бетоне

при наличии паразитного тока. Corros Sci.

2007; 49 (3): 1056–68. DOI: 10.1016 / j.corsci.2006.05.048.

Bordo

´n JDR, Azna

´rez JJ, Maeso O. Подход 2D BEM – FEM для

анализа взаимодействия тонких упругих тел с жидкостью и структурой на временной гармонике

. Eng Anal Bound Elem. 2014. 43 (6): 19–29. DOI: 10.1016 / j.

enganabound.2014.03.004.

Бортелс Л., Дороченко А., Босше Б.В. и др.Трехмерное моделирование

методом граничных элементов и метода конечных элементов

, применяемое к проблемам интерференции паразитных токов. Уникальный механизм сцепления

, сочетающий лучшее из обоих методов.

Коррозия. 2007. 63 (6): 561–76. DOI: 10,5006 / 1,3278407.

Бумайса Д., Аур Б. Об эффективности итерационной связи

МКЭ – БЭМ для решения упругопластических задач. Eng Struct.

2014; 72 (8): 12–25. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2014.03.036.

Бричау Ф., Деконинк Дж. Численная модель катодной защиты

подземных труб. Коррозия. 1994. 50 (1): 39–49. DOI: 10.5006 / 1.

3293492.

Brichau F, Deconinck J, Driesens T. Моделирование подземных

паразитных токов катодной защиты. Коррозия. 1996. 52 (6): 480–8.

DOI: 10.5006 / 1.3292137.

ДеГиорги В.Г., Виммер С.А. Геометрические детали и точность моделирования

Требования к моделированию судовых систем катодной защиты наложенным током

.Eng Anal Boundary Elem. 2005; 29 (1):

15–28. DOI: 10.1016 / j.enganabound.2004.09.006.

Дин Х.Т., Ли Л.Дж., Цзян М.Х. и др. Лабораторные исследования паразитного постоянного и переменного тока

на предмет разрушения подземных газопроводов

. Guizhou Chem Ind. 2010; 35 (5): 9–12 (на китайском языке).

Гао Б., Шен Л.С., Мэн XQ и др. Коррозия постоянным током и защита

нефтегазопроводов. Pipeline Technol Equip.

2010; 4: 42–3 (на китайском языке).

Го Ю.Б., Лю Ц., Ван Д.Г., Лю Ш. Влияние переменного тока

на коррозию трубопроводной стали Х60. Pet Sci.

2015; 12 (2): 316–24. DOI: 10.1007 / s12182-015-0022-0.

Цзя Дж. Х, Сонг Дж., Атренс А. и др. Оценка программы BEASY

с использованием линейного и кусочно-линейного подходов для граничных условий

. Mater Corros. 2004. 55 (11): 845–52. DOI: 10.1002 /

maco.200403795.

Lacerda LAD, Силва JMD, Jose L.Формула двойного граничного элемента —

для анализа катодной защиты полупространства. Eng Anal Bound

Elem. 2007. 31 (6): 559–67. DOI: 10.1016 / j.enganabound.2006.10.

007.

Lan ZG, Wang XT, Hou BR, et al. Моделирование защиты жертвенного анода

для стальной платформы методом граничных элементов.

Eng Anal Boundary Elem. 2012. 36 (5): 903–6. DOI: 10.1016 / j.

enganabound.2011.07.018.

Li YT, Wu MT, Zheng F и др.Мониторинг рассеянного тока для трубопроводов

и пример применения на газовом месторождении Chuanxi. Всего

Коррозийный контроль. 2010. 24 (1): 25–8 (на китайском языке).

Li ZL, Cui G, Shang XB и др. Определение потенциала катодной защиты

Распределение магистральных трубопроводов с помощью численного моделирования.

Corros Prot. 2013; 34 (6): 468–71 (на китайском языке).

Liang CH, Yuan CJ, Huang NB. Определение распределения напряжения трубопровода

в мерзлой земле под катодной защитой с использованием метода граничных элементов

.J Dalian Marit Univ. 2011; 37 (4):

109–16 (на китайском языке).

144 Пет. Sci. (2016) 13: 135–145

123

Влияние паразитного тока постоянного тока на коррозию трубопровода

Влияние пересечения трубопровода

Учитывая ситуацию, когда два трубопровода пересекаются под углом 90 °, настройка каждого параметра то же, что и в разд. 4. Как распределение потенциала, так и распределение плотности тока трубопровода 2 получены путем моделирования, и результаты показаны на рис.7.

Рис. 7

Расчетный эффект пересечения трубопровода. a Распределение потенциала. b Распределение плотности рассеянного тока

Как показано на рис. 7a, изменение распределения потенциала трубопровода 2 очень велико там, где два трубопровода пересекаются. Потенциал коррозии вблизи пересечения выше, чем потенциал самокоррозии, и тогда потенциал пересечения будет наиболее положительным. Потенциал на каждом конце трубопровода ниже, чем потенциал самокоррозии трубопровода.Учитывая плотность тока паразитной коррозии на рис. 7b, в этом разделе плотность тока положительна, что означает, что ток вытекает из трубопровода. Следовательно, этот участок трубопровода становится анодом, и его потенциал выше, чем потенциал самокоррозии, что делает коррозию более серьезной. Участок, который показывает отрицательную плотность тока, имеет ток, протекающий в трубопровод, другими словами, он становится катодом. Его потенциал ниже, чем потенциал самокоррозии.Он получает некоторую катодную защиту, которая снижает коррозию.

Влияние пересечения трубопровода на распределение потенциала катодной защиты

Сделаны следующие допущения: Трубопровод 2 также получает катодную защиту с приложенным током. Координаты вспомогательного анода трубопровода 2: (100 м, −800 м, −1 м) и (100 м, −800 м, −6 м). Ток тоже 2400 мА, остальные параметры остаются без изменений. Распределение потенциала катодной защиты и плотности тока двух трубопроводов показано на рис.8.

Рис. 8

Расчетное влияние пересечения трубопровода на потенциал катодной защиты ( a) и расчетное распределение плотности тока ( b)

Согласно рис. 8, большое изменение потенциалов катодной защиты происходит вблизи пересечения двух трубопроводов. Налицо явный рост потенциала с максимумом на перекрестке. Плотность тока, однако, мала около перекрестка и почти равна нулю на самом перекрестке.Следовательно, степень катодной защиты трубопровода в районе пересечения снижается, что может привести к недостаточной защите.

Расчетный эффект изменения угла пересечения

Мы смоделировали как потенциал коррозии, так и распределение плотности тока трубопровода 2 для четырех различных углов пересечения двух трубопроводов: 30 °, 45 °, 60 ° и 90 °. Различные углы получаются вращением трубопровода 2 против часовой стрелки, при этом все остальные параметры остаются неизменными. Результаты представлены на рис.9.

Рис. 9

Расчетный эффект различных углов пересечения. a Распределение потенциала. b Распределение рассеянного тока

Рисунок 9 показывает, что потенциал вблизи перекрестка становится все более отрицательным при увеличении угла пересечения с 30 ° до 90 °. Однако изменение потенциала в пределах первых 100 м перекрестка составляет всего около 30 мВ. С другой стороны, рассчитанное изменение потенциала в нескольких сотнях метров от перекрестка относительно велико.Это связано с тем, что относительное положение между трубопроводом и вспомогательным анодом изменилось более значительно, в то время как расположение анода и пересечения осталось неизменным. Это очень важно при сравнении потенциалов перекрестков.

Расчетный эффект изменения вертикального расстояния пересечения

Мы моделируем потенциал коррозии и распределение плотности тока в трубопроводе 2, проложенном на глубине 0,5, 1, 2 и 3 м — см. Рис. 10. Остальные параметры остаются неизменными.

Рис. 10

Расчетный эффект изменения вертикального расстояния пересечения. a Распределение потенциала. b Распределение рассеянного тока

Результаты наших расчетов показывают, что как потенциал коррозии трубопровода, так и плотность тока остаются практически неизменными для различных вертикальных расстояний пересечения в исследованном диапазоне.

Расчетное влияние горизонтального расстояния между параллельными трубопроводами

На практике расстояние между параллельными трубопроводами может сильно различаться.Мы моделируем как распределение потенциала, так и распределение плотности тока в трубопроводе 2 для расстояний 0, 50, 100, 150 и 200 м при неизменных всех остальных параметрах. Результаты моделирования показаны на рис. 11.

Рис. 11

Расчетный эффект изменения горизонтального расстояния между двумя параллельными трубами. a Распределение потенциала. b Распределение рассеянного тока

Наши результаты показывают, что потенциальное распределение трубопровода 2 становится более отрицательным по мере увеличения горизонтального расстояния между двумя трубопроводами.Также потенциальное распределение всего трубопровода становится более равномерным. Из распределения плотности паразитного тока мы знаем, что плотность тока будет уменьшаться с увеличением расстояния и что плотность тока большинства типов пересечений равна нулю в пределах 200 м. Здесь помехи постоянного тока от паразитного тока оказываются очень небольшими. В результате помехи постоянного тока в трубопроводе 2 уменьшаются с увеличением горизонтального расстояния.

Расчетное влияние выходного тока анода

Выходной ток анода сильно влияет на величину паразитного тока.Здесь мы рассчитываем как распределение потенциала, так и распределение плотности тока трубопровода 2 для трех выходных анодных токов: 1500, 2400 и 3000 мА. Все остальные параметры остаются без изменений. Результаты моделирования показаны на рис. 12.

Рис. 12

Расчетное влияние выходного тока анода. a Распределение потенциала. b Распределение плотности рассеянного тока

Как распределение потенциала коррозии, так и распределение плотности тока вокруг трубопровода 2 значительно изменяются с увеличением выходного тока анода.Когда анодный выходной ток увеличивается, большой ток течет в нижний конец (-800 м) трубопровода 2 (в соответствии с рис. 12b), и потенциал постепенно уменьшается. Поскольку большой ток течет в нижний конец трубопровода 2, большой ток будет вытекать из трубопровода 2 от места пересечения. Потенциал увеличится и станет больше, чем собственный потенциал, и помехи постоянного тока станут более серьезными. Интересно, что, несмотря на увеличение выходного тока анода, как распределение потенциала, так и распределение плотности тока для верхнего конца (800 м) трубопровода 2 остаются неизменными.

Расчетное влияние глубины анода

Можно ожидать, что глубина анода может сильно повлиять на помехи постоянного тока. Мы смоделировали распределение потенциала и распределение плотности тока для трубопровода 2 для различной глубины анода (3,5, 23,5 и 53,5 м). Все остальные параметры остаются без изменений. Результаты показаны на рис. 13.

Рис. 13

Расчетный эффект изменения глубины анода. a Распределение потенциала. b Распределение плотности рассеянного тока

К нашему удивлению, результаты показывают, что как распределение потенциала трубопровода, так и плотность тока остаются практически неизменными при изменении глубины анода в исследованном диапазоне.Возможное объяснение может заключаться в том, что расстояние между анодом и трубопроводом 2 (400 м) намного больше, чем рассматриваемая глубина анода. Поэтому, по крайней мере, в нашем смоделированном сценарии, глубина анода не оказывает значительного влияния на помехи по постоянному току в трубопроводе 2.

Расчетное влияние удельного сопротивления почвы

Удельное сопротивление почвы оказывает сильное влияние на величину паразитного тока. Мы моделируем как потенциал коррозии, так и распределение плотности тока для трубопровода с удельным сопротивлением грунта 10, 50, 100 и 200 Ом · м.Все остальные параметры остались без изменений. Результаты моделирования показаны на рис. 14.

Рис. 14

Расчетное влияние удельного сопротивления грунта. a Распределение потенциала. b Распределение плотности рассеянного тока

Как распределение потенциала, так и распределение плотности тока в трубопроводе 2 становятся очень неравномерными, если удельное сопротивление грунта увеличивается. Когда удельное сопротивление грунта очень мало, плотность паразитного тока трубопровода 2 близка к нулю, а потенциал коррозии приблизительно равен потенциалу самокоррозии.Другими словами, трубопровод 2 практически не затронут. Когда удельное сопротивление грунта очень велико, плотность тока вблизи пересечения трубопровода становится положительной, а потенциал коррозии значительно более положительный, чем потенциал самокоррозии.

Как видно на рис. 14, между всеми кривыми есть два общих пересечения. Это означает, что есть две возможности: плотность тока между двумя точками пересечения положительна (ток течет и связанная с этим коррозия трубопровода более серьезна) или плотность тока за пределами двух точек пересечения отрицательна (ток течет внутрь и трубопровод имеет некоторую катодную защиту. ).

Как следствие, изменение удельного сопротивления грунта не приводит к изменению местоположения и длины затронутых участков трубы. Это влияет только на степень коррозии.

Экспериментальное исследование влияния переменного тока утечки на катодную защиту заглубленной трубы

Размер поврежденной области покрытия и его положение на трубопроводе повлияли на потенциал катодной защиты, и это была поврежденная область с наибольшей степенью защиты. значение удара. Когда площадь повреждения составляла 300 мм ², падение ИК-излучения было самым большим, и такая ситуация могла легко привести к неадекватной защите; когда расстояние между трубопроводом и источником помех не изменилось, кривые измеренных значений потенциала катодной защиты представляли U-образную тенденцию с увеличением интенсивности помех паразитного тока.При определенном расстоянии между трубопроводом и источником помех высокая интенсивность переменного блуждающего тока вызовет серьезные отрицательные смещения, так что произойдет чрезмерная защита трубопровода и возникнет трещина в покрытии; имелась параллельная длина порога. Когда он меньше порогового значения, потенциал «труба-земля» быстро увеличивается с увеличением параллельной длины. Чтобы судить о том, является ли трубопровод помехой от паразитного переменного тока и риска коррозии от паразитного тока, мы должны провести всесторонний анализ потенциала срабатывания катодной защиты, потенциала отключения, потенциала переменного тока между трубой и грунтом, перепадов ИК-излучения и скоро.

1. Введение

С постоянным развитием энергетики, электроэнергии и железнодорожного транспорта, нефте- или газопроводы могут проходить параллельно воздушным линиям электропередачи переменного тока и электрической железной дороге переменного тока, а иногда даже пересекать их в развитых районах или географически особые коридорные регионы [1, 2]. Из-за присущего ей режима электроснабжения и характеристик системы тягового электроснабжения электрифицированной железной дороги невозможно полностью изолировать землю [3], а из-за влияния электромагнитной индукционной связи воздушных линий подземные трубопроводы неизбежно находятся под воздействием помех. коррозия от блуждающих токов [4–7].В процессе полевого исследования состояния катодной защиты, хотя измеренный потенциал катодной защиты достиг общепринятого критерия защиты, –850 мВ (CSE), было обнаружено, что коррозионные повреждения переменного тока все еще имели место в некоторых местах и изоляционном покрытии [8–10 ], а система катодной защиты нефте- и газопроводов, вероятно, будет подвержена влиянию блуждающих токов [11], что не способствует надежной работе трубопровода и управлению целостностью. Поэтому, основываясь на структуре электрифицированной железнодорожной системы и характеристиках электрической цепи, в этой статье был разработан эксперимент по интерференции блуждающего тока в помещении.Он изучал принцип помех системы катодной защиты, вызванный паразитными токами, которые имели практическое значение для прямого контроля паразитных токов и отвода тока из нефте- и газопроводов.

2. Эксперимент

Управляя переменными, чтобы уменьшить влияние помех на результат эксперимента и повысить его надежность, мы создаем непокрытый ящик, внешний материал которого деревянный, а внутренний материал — ПВХ. Лесс использовался из-за его хорошего удержания влаги. Во время и после эксперимента поверхность почвы покрывалась нейлоновым покрытием для предотвращения изменения электрического сопротивления почвы.Перед каждым экспериментом следы проверяли твердое электрическое сопротивление. Это не начнется, пока значения сопротивления почвы не станут такими же.

AS, показанный на Рисунке 1, смоделированный заглубленный трубопровод из материала трубопровода Q235 из стали () имеет длину 3,00 м и глубину 0,50 м. Наружная стенка стальной трубы была окрашена изоляционной краской, а затем плотно обернута водонепроницаемой изоляционной лентой. Для измерения параметров проволока соответственно приваривалась к трубам длиной 0 м, 0,80 м, 2,20 м и 3.00 мин. В контрольных точках находились контрольные блоки с разной площадью повреждения и ориентацией. Испытательные блоки, материал которых был таким же, как и трубы, были полностью залиты краской из эпоксидной смолы и оставили поврежденный участок на поверхности. Для подключения схемы к противоположной стороне изоляционного покрытия с поврежденным участком были приварены медные провода. Поврежденные участки открытой поверхности необходимо отполировать, удалить масло ацетоном, протереть безводным этанолом и высушить, а затем отложить.

Скрытый трубопровод был защищен потенциометром с двойным выступом DJS-292, который обеспечивает катодную защиту с постоянным потенциалом. Отработанная сталь использовалась в качестве вспомогательного анода системы катодной защиты.
Источник тока под номером JJ10DD23KT использовался в качестве источника переменного тока помех паразитного тока. В качестве разрядных электродов и электрода оплавления использовались медные стержни, которые имеют низкое сопротивление и хороший контакт. Чтобы лучше имитировать утечку паразитного тока при точечном питании на месте, электроды связывали водонепроницаемой изоляционной лентой, оставляя ее концы на 20 ~ 30 мм, чтобы они оставались в контакте с почвой.
3. Результаты и обсуждение
3.1. Влияние зоны повреждения покрытия
В условиях наличия разных зон повреждения в одной и той же точке покрытия трубопровода мы исследовали интерференционное влияние, которое блуждающий ток оказывал на систему катодной защиты. В точке повреждения 1 разрез образца был установлен соответственно на 50, 100, 200, 300, 200 и 625 мм ². Потенциал защиты на выходе потенциометра постоянно контролировался на уровне -1,000 В, интенсивность помех переменного тока утечки составляла 0.1 А, а расстояние между трубами и рельсами по параллели составляло 0,6 м.
Путем анализа потенциала катодной защиты, когда трубопровод достиг уровня помех паразитного тока 0,1 А переменного тока, реальное напряжение защиты [12], соответственно, составило = 0,94767 В> = 0,85712 В, при этом реальное напряжение уменьшилось на 0,09055 В. Несмотря на катодную защиту, обеспечиваемую потенциометром, когда трубопровод находился под воздействием паразитных токов переменного тока, было ясно, что реальное напряжение защиты снизилось.
Статистика потенциальных значений различных участков повреждения покрытия представлена в таблице 1.
Площадь дефекта
(мм ²) Максимальное значение момента помехи (В) Измерение потенциала защиты без помех (В) Реальная защита потенциал без помех (В) Измерение потенциала защиты от помех (В) Реальный потенциал защиты от помех (В)
50 −1.523 −1.000 −0.948 −1.034 −0.857
100 −1.282 −1.000 −0.955 −1.031
9
−1.031
93
−1.031
93
−1.031
93 −1.031
9 1,354 −0,998 −0,951 −1,030 −0,847
300 −1,302 −0,997 −0,956
1.455 −0,992 −0,946 −1,020 −0,812
625 −1,298 −0,988 −0,952
Видно, что различные участки повреждения антикоррозионного покрытия трубопровода мало влияют на потенциал катодной защиты трубопровода; с увеличением площади повреждения потенциал катодной защиты несколько снизился, но в целом не сильно изменился.Стабильное измеренное значение составляло около -0,99 В, а стабильное реальное значение было около -0,95 В. Падение ИК-излучения было в основном менее 0,05 В. Следовательно, в пределах определенной длины, различные поврежденные области антикоррозионного покрытия будут иметь небольшое влияние. на потенциал катодной защиты трубопровода. Однако можно предсказать, что тенденция к снижению потенциала катодной защиты будет значительной с увеличением длины трубы и площади повреждения. Наконец, это может снизить потенциал катодной защиты трубопровода до точки потери защиты.
Имеются помехи паразитного тока; с увеличением площади повреждения на покрытии трубопровода измерения потенциала катодной защиты трубопроводов имели тенденцию к снижению, а изменение реальной величины потенциала защиты было более сложным. Измеренное значение потенциала защиты от помех переменного тока было больше, чем без помех. Однако реальное значение потенциала защиты с логическим выводом было намного меньше, чем значение без помех.
Мы нарисовали защитный потенциал разницы измеренного значения и истинного значения вместе с изменением площади повреждения покрытия при той же координате, как показано на рисунке 2.

Из рисунка 2 видно, что измерения напряжения защиты увеличивались до и после вывода, в то время как реальное значение уменьшалось. По мере увеличения площади повреждения реальная разница значений защищаемого напряжения сначала увеличивалась, а затем медленно уменьшалась. Когда площадь повреждения достигла 300 мм ², разница реального значения достигла максимума, а именно, при помехах паразитных токов; реальное напряжение защиты было минимальным при площади повреждения 300 мм ².Таким образом, при воздействии на трубопровод паразитных токов, при нарушении площади антикоррозионного покрытия трубопровода менее 300 мм ² реальная величина катодной защиты трубопровода постепенно снижалась, а площадь среза антикоррозионного слоя увеличивалась; при площади антикоррозионного покрытия более 300 мм ², в диапазоне экспериментов поврежденного участка реальное значение напряжения защиты постепенно возрастало, но скорость нарастания была медленной.
Также можно было заметить, что в момент возникновения помехи из-за паразитного тока будет сильный потенциальный сигнал, а размер максимума потенциала будет превышать значение потенциометра, которое может превышать более 50% максимального значения установленное значение.В то же время можно было видеть, что экстремальное значение потенциала имеет тенденцию к уменьшению с увеличением площади повреждения, что свидетельствует о том, что чем меньше площадь повреждения антикоррозионного покрытия трубопровода или чем лучше качество покрытия, тем больше сильный сигнал напряжения. величина, на которую влияют помехи переменного тока, составляла, что могло привести к большему воздействию на систему катодной защиты и покрытие. Таким образом, в реальной работе мы должны обращать внимание на катодное расслоение в небольшой точке излома, на которую влияет паразитный переменный ток.
3.2. Влияние параллельного разнесения
Мы установили параллельную длину 3,0 м без изменений, параллельный шаг от 0,2 до 1,0 м, интенсивность помех переменного тока рассеянного тока 0,1 А и выходное напряжение потенциометра системы катодной защиты -1,0 В. Мы исследовано влияние на систему катодной защиты помех от паразитных токов переменного тока в условиях разной длины и разноса между трубопроводом и параллельными путями.
В ходе эксперимента было замечено, что потенциал при разном расстоянии между рельсами периодически изменялся во время наличия помех, и этот период составлял около 40 с.Когда появился вывод переменного тока, потенциал трубы к грунту резко изменился, который оставался около 3 с. Статика значений потенциала до и после помех показана на рисунке 3.

Из рисунка 3 можно увидеть правило изменения четырех кривых о реальных значениях катодной защиты и измеренных значениях до и после того, как трубопровод подвергся воздействию паразитных токов. Поскольку параметры эксперимента не изменились без каких-либо выводов, измеренное значение потенциала катодной защиты при различном расстоянии между трубками и рельсами было около 0.95 В. Методом выключения купона реальное значение было измерено около -0,90 В, а падение ИК-излучения составляло в основном 0,05 В. Когда труба подвергалась влиянию паразитных токов, измеренные значения потенциала в состоянии катодной защиты уменьшались с 1,06 В до 0,98 В и увеличен шаг трубопровода. Хотя тенденция к реальному значению была противоположной, которая увеличилась с примерно -0,77 В до -0,89 В или около того, она все же была меньше значения без помех.
Для дальнейшего анализа взаимосвязи изменения измеренного и реального значений в условиях помехи паразитных токов мы, соответственно, построили две кривые, которые показаны на рисунке 4.

На рисунке 4 формулы являются квадратичными полиномами с высокой относительной степенью соответствия.
IR drop равняется действительным значениям из измеренных значений с вычитанием логического вывода. График кривой, отражающей взаимосвязь между падением ИК-излучения и расстоянием между трубкой и направляющей, показан на рисунке 5.

Можно было заметить, что падение ИК-излучения без помех было небольшим, в основном 0,05 В. Когда мы сталкивались с выводом, ИК-излучение кривая падения представляла собой квадратичный полином, и степень аппроксимации была довольно высокой.С увеличением расстояния между трубками падение ИК-излучения постоянно уменьшалось, а скорость уменьшения постепенно уменьшалась. То есть, чем больше расстояние, тем меньше падение ИК-излучения, вызванное паразитным переменным током, и реальное значение потенциала было ближе к измеренному. В то же время падение ИК-излучения, вызванное помехами из-за паразитных токов, было больше, чем падение ИК-излучения без вывода; таким образом, защита трубопровода от паразитного тока будет отключена. Чем дальше располагались трубопровод и источники помех от паразитных токов, тем меньше влияние на трубопровод, а также на падение ИК-излучения.
3.3. Влияние параллельной длины трубной дорожки на систему катодной защиты
Установите интенсивность паразитных помех переменного тока на 0,1 А, выходное напряжение защиты потенциометра катодной защиты на -1,0 В, расстояние между трубками = 0,3 м и длину параллельной линии от 0,5 м до 3,0 м.
В процессе эксперимента потенциал защиты от помех паразитного тока периодически изменялся, и период изменения составлял около 40 с. В момент интерференции блуждающего тока защитный потенциал разной параллельной длины имеет мутационное значение, и длительность составляла около 3 с, а потенциальная кривая параллельной длины равнялась 0.5 м, четкой мутации не было. Когда помехи паразитного тока исчезли, потенциал заземления трубки восстановился до естественного потенциала коррозии. Значения защитного потенциала помех от паразитных токов показаны в таблице 2.
−0,996
−1,027
Параллельная длина (м) (В) (В) (В) (В) (В)
0.5 −0,968 −0,934 −0,983 −0,893 −0,998
1,0 −0,966 −0,933
1,5 −0,967 −0,934 −1,017 −0,859 −1,315
2,0 −0,947 −0,917 −1,008
2.5 −0,952 −0,922 −1,003 −0,810 −1,365
3,0 −0,961 −0,931 −0,931 −1,027 −0,931 −1,027
Из таблицы 2 можно было увидеть данные, и параллельная длина трубы и рельса увеличилась; сигнал высокого напряжения в момент помехи показал тенденцию к увеличению. Когда параллельная длина составляла 0,5 м, явно не было сигнала высокого напряжения.Когда параллельная длина составляла 3,0 м, напряжение сигнала мутации достигало -2,052 В, что превышает 100% значения настройки потенциостата. Было показано, что чем больше длина параллели между трубками и рельсами, тем больше напряжение помехи и тем больше помехи в системе катодной защиты.
Изобразите защитный потенциал с изменением длины параллели, как показано на рисунке 6.

На рисунке 6, в ситуации без помех, измеренные значения кривой потенциала и кривой реальных значений почти параллельны, и флуктуация была небольшой, IR было постоянным, а база равнялась 0.05 В. Однако к ситуации с помехами, с увеличением параллельной длины трубки, значение измеренного потенциала увеличивалось, но значение реального потенциала уменьшалось. Общая тенденция, казалось, заключалась в том, что чем больше длина параллели, тем больше влияние на защиту катода. На первый взгляд, катодная защита достигла требований защиты, даже за пределами настроек постоянного потенциометра; однако реальные значения потенциала защиты были намного меньше измеренных значений и даже намного меньше, чем реальный потенциал защиты трубопровода, на который не повлияли помехи паразитного тока при той же параллельной длине; наибольшая маржа была до 0.217 В. Исходя из кривой истинного значения защитного напряжения, реальное значение сохранялось на уровне около -0,81 В после того, как длина параллельного участка превышала 2,0 м; при этом длина параллели была уменьшена.
Как видно из рисунка 7, влияние паразитных токов на кривой падения ИК-излучения было почти линейным, менее 0,04 В; из-за экспериментального процесса постоянная потенциальная защита всех параметров не изменилась. Следовательно, защита по току в электролите ИК капли была такой же.Однако при интерференции паразитных токов потенциал защиты от падения ИК-излучения в секции экспериментальной трубки показал логарифмический закон. В начале ИК спад параллельно увеличивался с быстрым увеличением длины, а затем медленно увеличивался. И значение паразитного тока IR, составлявшее до 0,2 В, было намного больше, чем у IR без помех. Следовательно, паразитный ток может вызвать большую составляющую падения ИК-излучения и снизить степень защиты трубопровода.

3.4. Влияние переменного тока утечки
В эксперименте расстояние между трубками и рельсами параллельно составляло 0,2 м, длина параллельности составляла 3,0 м, а другие внешние условия были фиксированными, измерялся потенциал катодной защиты трубопровода, когда сила паразитного тока изменялась от 0,1 От А до 0,5 А, получение реального потенциала защиты с помощью купонов.
В ходе экспериментального процесса было обнаружено, что потенциал защиты с течением времени до периодической нестабильности изменяется из-за помех паразитного тока, а амплитуда колебаний увеличивается с увеличением интенсивности тока помехи, даже ниже, чем естественный потенциал коррозии В трубопроводе период вариации составлял 40 с, при этом при разном переменном токе формы кривых интенсивности помех также различались.Принимая среднее значение потенциала за период как измеренный потенциал, на который влияет паразитный ток переменного тока, можно видеть, что при внезапном отключении катодной защиты потенциал будет постепенно снижаться до значения, близкого к естественному потенциалу коррозии, но падение потенциала будет ниже естественный потенциал коррозии и даже положительный потенциал с увеличением силы тока помехи. Когда ток интерференции был отключен, потенциал трубки постепенно восстанавливался до уровня, близкого к естественному потенциалу коррозии.Значения потенциала различных интенсивностей помех показаны на рисунке 8.

Значения измерения электрического потенциала и истинные значения помехи паразитных токов были параллельны друг другу и поддерживались на уровне -0,90 В и -0,95 В, соответственно. . Это произошло потому, что различные условия катодной защиты не изменились, и во многих случаях результаты измерений не слишком сильно меняются. Наличие помех от паразитных токов, как можно видеть по значению измеряемого потенциала, сначала увеличивалось, а затем уменьшалось с увеличением интенсивности помех; значения измерения ниже 0.Интенсивность помех на переменном токе 4 А и 0,5 А была даже ниже, чем потенциальные измерения до появления помех. Реальная потенциальная стоимость с увеличением помех уменьшилась; при 0,4 A и 0,5 A реальная интенсивность помех переменного тока была даже ниже, чем естественный потенциал коррозии трубопровода, что свидетельствует о том, что скорость коррозии трубопровода будет увеличиваться и в течение короткого периода времени может вызвать серьезный эффект коррозии.
Эксперимент был сконцентрирован на воздействии, вызванном интенсивностью интерференции паразитных токов в промежутке между трубными рельсами, равным 0.2 м; для сравнительного анализа проведены эксперименты по воздействию от интерференции паразитных токов при расстоянии между трубными рельсами 0,4, 0,6 и 0,8 м; Контрастные результаты показаны на Рисунке 9.

Из кривой на Рисунке 9 можно было обнаружить, что регулярность потенциала изменилась с очень сильной интенсивностью помех; кривая значений измерения потенциала с увеличением интерференции сначала увеличивалась, а затем уменьшалась, показывая вогнутую U-образную кривую; параллельное расстояние было больше, а U-образная кривая — глубже.Кривые интерференции паразитных токов 0,1 А и 0,2 А в основном совпадают; кривая измерения величины интенсивности помех превысила 0,2 А, показав расхождение; чем больше была длина параллели, тем больше было потенциальное значение измерения. Кривые изменения реальных значений потенциала помехи паразитного тока при различном расстоянии между трубками и рельсами в основном совпадают. Эти реальные потенциальные значения уменьшались с увеличением помех, но скорость уменьшения была медленной.
3.5. Выходные напряжения катодной защиты
Установите выходное напряжение потенциометра от –0,85 В до –1,50 В; Интенсивность интерференции паразитных токов составляла 0,1 А, а расстояние между параллелями и длина составляли 3,0 м и 0,6 м соответственно. График зависимости потенциала от выходного напряжения показан на рисунке 10.

Из рисунка 10 мы могли видеть, что измеренное значение защитного потенциала до и после помехи и реальное значение до помехи с выходным напряжением. значение постоянного потенциометра увеличивается, оба представляют линейное изменение.Истинное значение после воздействия на выходное напряжение увеличения постоянного потенциометра показало S-образную тенденцию к увеличению в диапазоне выходного напряжения от -1,15 В до -1,35 В; до и после интерференции разница реальных значений потенциала была очень большой; реальное значение потенциала постепенно приближалось до и после помех, когда выходное напряжение было меньше -1,15 В или больше -1,35 В.
В то же время, анализируя падение ИК-излучения до и после помех, его можно было найти что падение IR до появления помех линейно увеличивается с увеличением выходного значения напряжения защиты, а падение IR является максимальным между -1.35 В и -1,15 В.
3.6. Влияние одноточечного и двухточечного повреждения на антикоррозионный слой
В условиях антикоррозионного слоя площадь повреждения составляла 100 мм ², изучены эффекты интерференции блуждающих токов в условиях различных мест по длине трубы, которые возникли поврежден. В экспериментальном исследовании эффекты 1-точечного единичного урона, 1-точечного и 2-точечного урона одновременно, 3-точечного и 2-точечного урона одновременно, а также 4-точечного и 2-точечного урона в одно и то же время. При этом по катодной защите изучались.Результаты представлены в таблице 3.
(V) (V) (V) (V)
1 балл −1,000 −0,955 −1,031 −0,842
Повреждения в точках 1 и 2 −0,935 −0,906 −0,955 −0,839 3 и пункт 2 повреждения −0.935 −0,904 −0,944 −0,828
Повреждения в точках 4 и 2 −0,942 −0,912 −0,952 −0,839 903
Из таблицы 3 анализ данных показал как измеренное значение, так и истинное значение потенциала, когда 1 балл повреждения больше, чем значения двух баллов повреждения, соответственно. До интерференции измеренные значения отрицательного и реального отрицательного значений были в основном одинаковыми, когда были связаны три разные группы поврежденных точек, и величина падения ИК-излучения была ниже; в основном это было около 0.03 В. Под воздействием помех измеренные значения отрицательного потенциала защиты были в основном такими же, когда были связаны три разные группы поврежденных точек, но реальное значение отрицательного потенциала защиты имело различие; максимальная разница составляла 0,025 В, а падение ИК-излучения составляло около 0,14 В. Из приведенного выше анализа можно было увидеть, что, когда точки повреждения трубопровода были меньше, защитный потенциал трубопровода был высоким, но защитный потенциал был низким, когда точек повреждения было много, и разница потенциалов была невелика, когда количество точек повреждения было одинаковым.
4. Заключение
С помощью кривых потенциала, полученных во времени из различных экспериментов, потенциал защиты от помех от паразитных токов периодически изменялся, и период изменения составлял около 40 с. Между тем, когда интенсивность помех была низкой, защитный потенциал имел значение мутации в момент помехи паразитного тока, и продолжительность составляла около 3 с.
При помехах переменного тока рассеяния, когда площадь повреждения составляла 300 мм ², реальное значение защищаемого напряжения было минимальным.При площади повреждения антикоррозионного слоя трубопровода менее 300 мм ² эффект от катодной защиты трубопровода увеличивался с увеличением площади повреждения антикоррозионного слоя; реальное значение защищаемого напряжения становилось все больше и больше; когда площадь повреждения антикоррозионного слоя составляла более 300 мм ², что находилось в диапазоне площади повреждения, подтвержденном экспериментально, истинное значение защищаемого напряжения постепенно увеличивалось, но скорость увеличения была медленной.
С увеличением расстояния параллельности падение ИК-излучения, вызванное помехами паразитных токов, уменьшилось.Общая тенденция, по-видимому, заключалась в том, что чем больше длина параллели, тем больше влияние на катодную защиту; после увеличения параллельной длины до более чем 2,0 м истинное значение в основном сохранялось на постоянном уровне, влияние на катодную защиту было по существу таким же, с увеличением параллельной длины.
С увеличением помехи паразитного тока кривая измеренного значения защитного потенциала сначала увеличивалась, а затем уменьшалась, и была представлена U-образная тенденция.Кривые реальных потенциальных значений в основном совпадают и, при различном расстоянии между трубными дорожками, постепенно уменьшаются с увеличением интенсивности помех, но скорость уменьшения была медленной; реальные значения ниже 0,4 A и 0,5 A интенсивности помех переменного тока были даже ниже, чем естественный потенциал коррозии трубопровода, что свидетельствует о том, что скорость коррозии трубопровода будет увеличиваться и в течение короткого периода времени может вызвать серьезный эффект коррозии.
С увеличением выходного напряжения катодной защиты измеренное значение защитного потенциала до и после помехи, а также реальное значение до помех показало линейное изменение.Истинное значение после помех показало S-образную тенденцию к увеличению выходного напряжения в диапазоне от -1,15 В до -1,35 В; до и после интерференции разница реальных значений потенциала была очень большой, и реальное значение потенциала постепенно приближалось до и после интерференции, когда выходное напряжение было меньше -1,15 В или больше -1,35 В.
Конфликт интересов
авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
Выражение признательности
Исследование было поддержано Фондом Центрального колледжа CAUC в рамках гранта No. 3122014D027, Фонд экспериментальных инноваций CAUC в рамках гранта № 01-14-01, и Программа инновационной предпринимательской подготовки студентов колледжа (201510059069).
Проектирование коррозии рассеянным током, смягчения последствий переменного тока и заземления
Первым шагом к реализации мер по борьбе с коррозией от паразитных токов является определение первопричины (причин) проблемы.
Посторонние установки катодной защиты; Транзитные системы постоянного тока, такие как электрифицированные железные дороги, системы метро, трамваи; и системы передачи электроэнергии переменного тока высокого напряжения (HVAC) являются источниками нежелательных блуждающих токов.
Блуждающие токи можно разделить на три категории:
Прямой (постоянный ток)
Переменный (AC)
Теллурический
Трубопроводы, разделяющие, проходящие параллельно или пересекающие линию электропередачи высокого напряжения переменного тока (HVAC), например, могут подвергаться электрическим помехам из-за емкостных, электромагнитных индуктивных и проводящих эффектов.Электромагнитная индукция — это основное воздействие линии передачи HVAC на подземный трубопровод во время нормальной (установившейся) работы. Эта форма помех возникает из-за магнитного поля, создаваемого переменным током, протекающим в фазовых проводниках линии передачи, соединяющейся с трубопроводом и вызывающей напряжение.
Электропроводящие помехи также могут привести к возникновению опасных напряжений и токов на подземных трубопроводах, когда трубопровод находится в непосредственной близости от линии передачи, а электрическое повреждение проводит ток в почву.
Если эти электрические эффекты достаточно велики во время нормальной работы в установившемся режиме, существует потенциальная опасность поражения электрическим током для любого, кто прикасается к незащищенной части трубопровода, такой как клапан, контрольная точка CP или другие наземные принадлежности трубопровода.
В установившемся режиме при нормальной работе линии передачи плотность переменного тока на дефекте покрытия выше определенного порога может вызвать ускоренное внешнее коррозионное повреждение трубопровода. Кроме того, повреждение трубы или ее покрытия может произойти, если напряжение между трубопроводом и окружающей почвой становится чрезмерным во время неисправности.
Устройство для смягчения последствий переменного тока
может быть спроектировано и установлено для снижения наведенного напряжения на трубопроводе и одновременно помогает предотвратить коррозию переменного тока.
Точно так же рассеянный постоянный ток может вызвать коррозию. Постоянные паразитные токи исходят от зарубежных систем катодной защиты, транзитных систем и высоковольтных линий электропередачи. Они могут вызывать анодные помехи, катодные помехи и комбинированные помехи.
CCE предлагает все услуги, связанные с уменьшением блуждающих токов постоянного и переменного тока и LFI / EPR в соответствии с AS / NZS 4853: 2012, чтобы вы могли предотвратить угрозу коррозии, вызванной блуждающими токами.Эти услуги включают аудит объектов, тестирование, моделирование и рекомендации, а также проектирование и внедрение систем смягчения последствий.
CCE может выполнять исследования LFI и EPR. Низкочастотная индукция (LFI) может возникать на параллельных металлических объектах, таких как трубопроводы. Повышение потенциала земли (EPR) может вызывать скачки напряжения и напряжения прикосновения к металлическим объектам, подключенным к подземным металлическим трубопроводам.
Если вы хотите, чтобы CCE помогала вам в этой области, свяжитесь с нашей командой.
Отсутствие изоляции приводит к появлению паразитного тока
Поток тока между стальными конструкциями в результате нежелательных межсоединений снизит контроль над любой установленной системой катодной защиты и может привести к коррозии.
нежелательные последствия
Отсутствие изоляции может увеличить риск коррозии и привести к снижению контроля над эффектом катодной защиты.
Как правило, заглубленная или погруженная в воду стальная конструкция должна быть механически и электрически изолирована от других конструкций в том же электролите (грунт, вода и т. Д.). Однако во время установки может возникнуть множество проблем, связанных с получением достаточной гальванической развязки, например:
Электрическое заземление насосов, клапанов и т. Д.
Электрическое заземление средств измерений / счетчиков
Поддерживает
Теплоизоляция
Изолирующие соединения / фланцы
Электрическое заземление
Чтобы избежать разницы напряжений и, следовательно, снизить риск возникновения искр, все электрические системы (насосы, клапаны, двигатели, инструменты и т. Д.) Должны быть подключены к одному и тому же потенциалу земли. Однако, если стальная конструкция в виде подземного резервуара, заглубленного или подводного трубопровода подключена к медной системе заземления, может возникнуть высокий риск коррозионного воздействия на конструкцию.Следовательно, необходимо обеспечить достаточную изоляцию между стальной конструкцией и медной системой заземления. Корпус оборудования, к которому подключается заземление, должен быть либо изолирован от стальной конструкции, либо заземление должно быть подключено со стороны изоляции с медным заземлением.
поддерживает
При установке опор, например, трубопровод, необходимо взять специальный вагон, чтобы убедиться, что все опоры изолированы либо от стальной конструкции, либо от медной системы заземления.
Изоляция опоры трубы
Теплоизоляция
Соединение между, например, Трубопровод и его теплоизоляционный кожух обычно не увеличивают риск коррозии, но снижают контроль над катодной защитой и делают измерение тока в линии более трудным и ненадежным. Следовательно, теплоизоляция трубопроводов должна быть установлена таким образом, чтобы между трубопроводом и крышкой теплоизоляции была достаточная изоляция.
Муфты изолирующие
Изоляционное соединение с болтовым соединением
Изолирующее соединение должно быть установлено для изоляции подземных или затопленных стальных конструкций от других конструкций и систем медного заземления.Перед установкой необходимо проверять достаточное качество каждого изоляционного соединения и периодически проверять его. Недостаточная изоляция может привести к серьезной коррозии.
Последнее обновление: 06.12.2019
Катодная защита водопровода в транзитном коридоре с серьезными последствиями
Когда линия легкорельсового транспорта была построена параллельно существующей автомагистрали между штатами около Портленда, штат Орегон, она пересекла пять стальных водопроводов большого диаметра (60 дюймов [1524 мм]) под давлением, по которым питьевая вода поступает в город из близлежащих мест. водохранилища.Транзитный коридор считался зоной с серьезными последствиями, поскольку обрушение трубопровода могло нарушить движение легкорельсового транспорта и автомагистрали. Для защиты труб в транзитном коридоре, где они пересекались под путями легкорельсового транспорта, строительство линии включало в себя модернизацию трубопроводов сборным железобетонным корпусом водопропускной трубы и установку системы катодной защиты наложенным током (ICCP).
По словам члена NACE International Стюарта Гринбергера, старшего инженера Портлендского водного бюро, основными причинами установки кожухов коробчатых водопропускных труб были необходимость защиты труб от повышенной нагрузки на грунт, вызванной изменениями грунта для размещения железнодорожных путей и облегчения прокладки трубопровода. эксплуатация и техническое обслуживание без нарушения рельсовых путей, а также электрическое удаление труб от плотного соединения с системой легкорельсового транспорта.«Новой угрозой [для водопроводов] была коррозия от блуждающего тока от легкорельсового транспорта», — говорит он. Обычно обсаженные трубопроводы содержат несущую трубу, вставленную в обсадную трубу большего диаметра. В данном конкретном случае, объясняет Гринбергер, пять несущих трубопроводов необходимо осушить и удалить сегменты для установки обсадной трубы. «Вывести воду из этих труб — это большая работа, и мы не хотели выводить трубопровод из строя», — добавляет он. Практическим и экономичным решением было построить коробчатый водопропускной канал вокруг участка каждого трубопровода длиной ~ 80 футов (24 м), который пересекался под легкорельсовым транспортом, пока трубы оставались в эксплуатации.Было установлено, что коробчатая водопропускная труба менее затратна, чем строительство разрезной обсадной трубы вокруг неповрежденной трубы.
Четыре трубопровода при первоначальной установке были изготовлены из стали с диэлектрическим покрытием. Пятая труба представляла собой обернутую стержнями бетонную напорную трубу из стального цилиндра, которая состоит из сварного стального цилиндра со стальными арматурными стержнями, обернутыми вокруг цилиндра для обеспечения прочности. Защита от коррозии стальных компонентов бетонной трубы цилиндра обеспечивается внутренней бетонной облицовкой и наружным слоем раствора.Когда шоссе было построено, участки стальной трубы с покрытием, которые пересекались под ней, были заменены на стальные баллонные бетонные напорные трубы, обернутые стержнями, с залитым бетоном по бокам. Три стальных трубопровода с покрытием были впоследствии оснащены системами ICCP на участках маршрута, которые считались особенно агрессивными.
Для установки коробчатых водопропускных труб были выкопаны небольшие участки каждой трубы с пролетами 10 футов (3 м) и бетонные опорные опоры были залиты вокруг этих частей трубы, в то время как оставшаяся труба была оставлена в существующей подстилке. .После того, как опорные опоры были завершены, труба между опорами была выкопана. Гринбергер отмечает, что этот метод позволил создать опору для трубы, пока она еще находилась в эксплуатации. После того, как труба была полностью выкопана, ранее уложенный бетон вокруг нижних частей трубы был удален, а под и по бокам трубы были залиты новый сплошной бетонный фундамент и плита перекрытия. Седла для труб из горячеоцинкованной стали с диэлектрическим покрытием, предназначенные для удержания трубы на месте, если уровень грунтовых вод когда-либо поднимется над трубой и сделает ее плавучей, были размещены над трубой и прикреплены к плите пола с помощью болтов, покрытых раствором. .Затем были поставлены коробчатая водопропускная труба и торцевые стены и засыпаны засыпкой не менее 5 футов (1,5 м).
Для каждого из пяти водопроводных трубопроводов, которые расположены на расстоянии ~ 1 мили (1,6 км) друг от друга вдоль транзитного коридора, была установлена отдельная система ICCP. Каждая система CP имеет одинаковую конструкцию, которая включает в себя автоматически управляемый выпрямитель и постоянный медный / сульфатный медный (Cu / CuSO ₄) электрод сравнения (CSE) для управления выпрямителем, который расположен рядом с трубопроводом, где он пересекает под светом. рельсовые пути.Выпрямитель использует CSE для определения потенциала структуры относительно электролита, а затем непрерывно регулирует свой выход, чтобы поддерживать предварительно установленный потенциал для структуры. Станция для испытания капельной трубки купона CP, установленная в нескольких футах от CSE (а также рядом с точкой пересечения трубопровода и путей легкорельсового транспорта), обеспечивает потенциальные показания, которые представляют собой отношение трубы к почве (P / S) потенциал. Непрерывный анодный слой колонны глубиной 200 футов (61 м), построенный на 100 футов (30 м) ниже уровня земли, содержит 10 чугунных анодов в коксовой мелочи.По словам Гринбергера, каждый анодный слой был заглублен на расстоянии 75 футов (23 м) от трубопровода и испытательной станции, поэтому электрический ток от анодного слоя будет защищать все части пересечения трубы под транзитным коридором.
Для нормальной работы каждой системы ICCP требуется ~ 1,0 А на выходе выпрямителя для поддержания потенциалов трубопровода –1,0 В, «включенного» потенциала, измеренного на испытательной станции купона CP, когда выпрямитель работает и генерирует ток. Почти постоянный потенциал трубы указывает на хорошо изолированную рельсовую систему с высоким сопротивлением пути к земле.Гринбергер отмечает, что выходные значения выпрямителя и потенциальные значения указывают на нормальную работу четырех систем ICCP.
Однако на одном переходе в системе ICCP возникла проблема. Когда выпрямитель был включен, выходной ток, необходимый для поддержания достаточно постоянного потенциала трубы, варьировался от 0,0 до 4,0 А. Когда выпрямитель был выключен, потенциалы P / S изменялись от –1,0 до +2,0 В. Измерения потенциала отображали Гринбергер объясняет характерный признак движения поезда, что означает, что труба подвергалась воздействию паразитного тока, вызванного напряжением на пути.Изменяющийся выходной сигнал выпрямителя указывает на короткое замыкание между дорожкой и землей.
При строительстве линии легкорельсового транспорта стрелка на транзитной станции располагалась прямо над трубой на этом конкретном переходе. Чтобы стрелочный перевод не замерзал, на нем был установлен обогреватель и электрически заземлен над трубой. Заземление создано 25-? короткое замыкание между дорожкой и землей и пропускание тока с дорожки на землю прямо над трубой. «Вся идея состоит в том, чтобы изолировать рельс от земли, потому что именно оттуда исходит паразитный ток, и мы не хотим обмена током между рельсом и трубой», — говорит Гринбергер.«Вместо этого, когда они заземлили обогреватель в этом месте, рельс больше не был изолирован. По мере того, как ток уходил с шины, выпрямитель подавал ток в землю, чтобы компенсировать ток шины. Сила тока от выпрямителя значительно различалась, потому что он противодействовал паразитному току от шины », — добавляет он. Он отмечает, что выпрямитель делал именно то, что должен был, и выполнял исключительную работу, отмечая, что выпрямитель был в состоянии идти в ногу с характеристикой паразитного тока цепи и поддерживать потенциалы трубы относительно постоянными — в пределах 100 мВ.
Паразитный ток, измеренный путем включения шунта в цепь заземления нагревателя путевого выключателя, находился в диапазоне от 0,0 до 300 мА. Гринбергер отмечает, что непосредственная близость короткого замыкания к контрольному управляющему электроду выпрямителя в сочетании с несколько удаленным глубоким анодным слоем, пытающимся компенсировать влияние местного тока, вызвала относительно небольшой градиент напряжения от паразитного тока, чтобы управлять большим количеством токовый выход выпрямителя, который может использовать аноды быстрее.В этом случае, добавляет он, проблема паразитного тока была решена путем установки замены поляризационной ячейки (PCR) на заземление нагревателя путевого переключателя. PCR блокирует постоянный ток (DC), но позволяет заземлять переменный ток (AC), поэтому нагреватель путевого переключателя заземлен по переменному току, а паразитный постоянный ток блокируется. Это позволило системе ICCP нормально функционировать.
Во избежание большого выходного тока от автоматически управляемого выпрямителя для уравновешивания небольшого количества паразитного тока на плотно соединенном пересечении трубы и пути Гринбергер предлагает использовать автоматические выпрямители в режиме ограничения тока, а также контролировать систему.Когда паразитный ток небольшой величины вызывает большой выход выпрямителя, проблемы перенапряжения, такие как отслоение покрытия, могут потенциально ограничить преимущества автоматически управляемой системы CP. По его словам, вместо удаленных глубоких анодных пластов можно использовать распределенные аноды рядом с переходом, чтобы уменьшить ток выпрямителя, необходимый для компенсации паразитного тока. Например, при строительстве коробчатых водопропускных труб для аналогичных проектов были установлены канистровые аноды для системы CP.Поскольку автоматически управляемая трубопроводная система CP может отслеживать градиент напряжения в почве, Гринбергер предлагает сделать контрольный электрод за одно целое с испытательной станцией для купонов CP, включая капельную трубку, где это возможно.
Дополнительную информацию об этом тематическом исследовании можно найти в документе CORROSION 2014 No. 4008, «Характеристики системы контроля коррозии для водопровода большого диаметра в коридоре скоростного трамвая и автомагистрали между штатами», С. Гринбергер и Дж. Уоллис. Свяжитесь со Стюартом Гринбергером, Портлендское водное управление — электронная почта: [email protected].
PHMSA: Связь с заинтересованными сторонами — Внешняя коррозия
Краткие факты:
Коррозия — это естественный процесс, при котором материалы, сделанные из металла, разрушаются в результате электрохимической реакции, известной как окисление (ржавчина). Коррозия на внешней поверхности трубопроводных систем называется внешней коррозией. Внешнюю коррозию трубопроводных систем можно предотвратить путем выбора материалов, защитных покрытий и систем катодной защиты.
Данные показывают, что с 1998-2017 гг. Примерно 8% аварий на трубопроводах были вызваны внешней коррозией.
Усовершенствованные технологии продолжают вести к лучшему предотвращению, мониторингу, обнаружению и уменьшению внешней коррозии трубопроводов как для вновь установленных, так и для существующих трубопроводов.
Федеральные правила управления целостностью трубопроводов способствуют раннему выявлению проблем внешней коррозии труб или трубопроводного оборудования, требуя периодических проверок, испытаний и оценок, а также своевременного ремонта или замены, если это необходимо.
Федеральные правила управления целостностью трубопроводов способствуют раннему выявлению проблем внешней коррозии труб или трубопроводного оборудования, требуя периодических проверок, испытаний и оценок, а также своевременного ремонта или замены, если это необходимо.
Обратитесь к другим информационным бюллетеням на веб-сайте PHMSA по связям с заинтересованными сторонами для конкретных обсуждений коррозии, внутренней коррозии, избирательной коррозии швов, коррозионного растрескивания под напряжением, коррозии под воздействием микробиологов и интерференционной коррозии от блуждающих токов.
Что такое внешняя коррозия и почему она возникает?
Коррозия — это повреждение стального трубопровода в результате электрохимической реакции с его непосредственным окружением. Эта реакция вызывает окисление железа в стальной трубе или других принадлежностях трубопровода (ржавчину). Коррозия приводит к потере металла в трубе. Со временем коррозия может привести к потере прочности стали и, возможно, к тому, что она не сможет удерживать жидкость в трубопроводе при рабочем давлении.
Внешняя коррозия возникает из-за условий окружающей среды снаружи трубы. Это естественное взаимодействие между внешней поверхностью трубы и окружающей ее почвой, воздухом или водой. Многие сильно локализованные факторы могут способствовать агрессивности и стойкости внешней коррозии. Поскольку трубопроводы представляют собой чрезвычайно важную инфраструктуру, обслуживающую очень долго, операторы трубопроводов должны поддерживать физическую целостность трубопроводов в первоочередном порядке. К счастью, существуют эффективные методы предотвращения и уменьшения внешних коррозионных повреждений трубопроводов, в том числе многие очень технологически продвинутые.
Как правило, внешняя поверхность трубы имеет покрытие, предотвращающее соприкосновение окружающей почвы, воздуха или воды со стальной трубой, что предотвращает внешнюю коррозию. Внешнюю коррозию также можно остановить «электрически» как на неизолированных трубопроводах, так и на трубопроводах с покрытием, где имеются повреждения покрытия или дефекты покрытия. Это известно как «катодная защита». Когда эти защитные меры эффективны или когда принимаются достаточные меры по их снижению, стальные трубопроводы могут прослужить бесконечно.
Каковы риски внешней коррозии?
Внешняя коррозия может привести к постепенной и обычно локальной потере металла на внешней поверхности трубопроводных систем, что приводит к уменьшению толщины стенки трубы или другого оборудования. Эта потеря металла может происходить относительно равномерно по площади внешней поверхности трубы (иногда называемой «общая коррозия») или в отдельных местах на поверхности («локальная коррозия» или «точечная коррозия»). Потеря материала из-за коррозии может в конечном итоге привести к утечке через «точечное отверстие» или к трещине, расколу или разрыву трубопровода, если не устранить коррозию, не заменить поврежденный участок трубы или не снизить рабочее давление трубопровода.
Если не лечить, внешняя коррозия может ослабить трубу в том месте, где она возникает, и сделать трубу более восприимчивой к событиям избыточного давления, перемещению грунта и другим внешним воздействиям. Таким образом, внешняя коррозия может иногда также увеличивать риск отказов трубопровода других типов.
Интенсивность отказов трубопроводов от внешней коррозии
Трубопроводы передачи и сбора. Исторически сложилось так, что на внешнюю коррозию приходится чуть менее 40% всех происшествий на трубопроводах, вызванных коррозией.Например, за 5-летний период 2013-2017 гг. Примерно 8% зарегистрированных инцидентов на транспортировке и сборе газа, а также на трубопроводах с опасными жидкостями были вызваны внешней коррозией.
Трубопроводы распределения природного газа. За тот же пятилетний период (2013–2017 гг.) Менее 1% зарегистрированных инцидентов на распределительных трубопроводах природного газа были вызваны внешней коррозией. Магистрали и технологические линии системы распределения природного газа работают при гораздо более низком давлении и обычно изготавливаются из неагрессивных материалов (например, пластика).Даже если газораспределительная линия сделана из стали, вероятность разрыва трубы мала из-за более низкого рабочего давления, и большинство повреждений из-за внешней коррозии приведет к утечкам.
Что делается для предотвращения / уменьшения внешней коррозии?
Современные производственные процессы для стальных труб и защитных внешних покрытий требуют строгих стандартов изготовления, проверки и контроля качества, чтобы уменьшить возникновение дефектов труб и покрытий, которые могут привести к внешней коррозии.
Стальные трубы, используемые в современных трубопроводных системах, теперь обычно покрываются в строго контролируемых условиях на трубном заводе, а не на строительной площадке.
В полевых условиях операторы трубопроводов также используют системы катодной защиты (CPS) для предотвращения внешней коррозии. Один тип CPS накладывает на трубопровод постоянный электрический ток очень низкого напряжения, чтобы противодействовать естественным токам, вызывающим коррозию, в местах, где существуют дефекты покрытия трубы или где покрытие трубы повреждено.Другой тип CPS использует «жертвенный» анод, чтобы остановить электрохимическую реакцию между металлом трубы и окружающей средой, чтобы предотвратить внешнюю коррозию. Оба типа CPS необходимо регулярно тестировать, чтобы поддерживать их эффективность.
Федеральные правила безопасности трубопроводов также требуют от операторов трубопроводов разрабатывать и внедрять программы управления целостностью, а также постоянно проверять и оценивать целостность трубопроводов, которые могут повлиять на участки с серьезными последствиями, такие как населенные пункты или экологически уязвимые районы.Операторы должны периодически проверять и оценивать свои трубопроводы на предмет внешней коррозии и других проблем целостности, а также ремонтировать или заменять поврежденные трубы. Инспекции обычно выполняются с использованием одного или нескольких типов специальных инструментов для встроенного контроля (ILI), испытания гидростатическим давлением или процесса, называемого «прямой оценкой».
Внешняя коррозия: что еще можно сделать?
Общедоступный : Обратите внимание на трубопроводы, расположенные рядом с вами. Всегда соблюдайте полосу отвода трубопровода и следите за признаками повреждения трубопровода, утечки или проблем безопасности.Помните, что это может быть затронуто вашей собственной безопасностью. Знайте телефонные номера в вашем районе и немедленно звоните оператору трубопровода и местным службам общественной безопасности, чтобы сообщить о любых проблемах с безопасностью трубопровода.
Следите за изменениями почвы и растительности вокруг трубопроводов. Это могут быть признаки утечки. Незамедлительно сообщайте оператору трубопровода об этих и возможных перемещениях грунта или других условиях, которые могут повлиять на трубопровод.
Отметить любую подозрительную активность, особенно на наземных объектах трубопроводов, таких как клапаны или насосные станции; немедленно сообщайте о таких действиях местным чиновникам службы общественной безопасности и оператору трубопровода.
Не копайте и не строите трубопровод на полосе отвода. Всегда звоните, чтобы найти и пометить подземные сооружения, прежде чем копать (наберите 811).
Отрасль : Операторы трубопроводов должны соблюдать действующие правила, руководства и стандарты для обеспечения целостности и безопасности своих трубопроводных объектов. Это включает оценку всех потенциальных угроз, которые могут повлиять на целостность их трубопроводов.
Регулирующие органы : PHMSA должна продолжить тесное сотрудничество и сотрудничество с другими организациями для обеспечения того, чтобы требования к управлению целостностью трубопроводов учитывали возникающие проблемы.Федеральные и государственные регулирующие органы по безопасности трубопроводов должны продолжать проверять программы управления целостностью операторов, чтобы убедиться, что они эффективно выявляют и оценивают потенциальные угрозы, включая внешнюю коррозию, и своевременно проводят соответствующие мероприятия.
Внешняя коррозия: Где я могу узнать больше?
Дата редакции: 09242018
.
Рубрика: Рубрика:Разное
Навигация по записям
« Как найти ток зная мощность и напряжение: Как найти силу тока с помощью формул и измерительных приборов
Стиральная машина канди ошибка: Коды ошибок стиральных машин КАНДИ: расшифровка, как устранить »
Читайте также
Что делать, если грудничок не спит днем: советы по налаживанию режима сна
Антигистаминные препараты для новорожденных: лечение и профилактика аллергии у грудничков
Методика «Цветоник» М. Лазарева для музыкального развития детей
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Найти:
Рубрики
Антенна
Настройка
Подключение
Радиолюбителям
Ремонт
Ресивер
Своими руками
Усилитель
Установка
Разное

© 2019 Мир антенн. Все права защищены.
Карта сайта