Métodos efectivos para proteger el gasoducto de la corrosión

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La protección de las tuberías de gas contra la corrosión se lleva a cabo de varias maneras. Esto se debe a la distinta naturaleza del origen de la propia deformación, que depende del tipo de ubicación de la carretera y de las condiciones del entorno. Corrosión de alambres metálicos significa deformación espontánea de estos elementos debido a procesos químicos o electroquímicos. Los principales tipos de deformaciones son líquidas, atmosféricas, subterráneas.

Razones

Las siguientes son definiciones breves de los daños que se nivelan mediante la protección contra la corrosión de las tuberías de gas:

1. Acción química: oxidación espontánea de partes metálicas, debido a su transformación en una región iónica estable, bajo la influencia de compuestos no conductores.
2. Corrosión electroquímica: el metal se destruye a un ritmo que depende de las penetraciones de los electrodos. Esto se debe a que los átomos se ionizan por separado, con la renovación del agente oxidante en el electrolito.
3. La corrosión más peligrosa es el ataque de corrientes vagabundas. Este problema se observa cercasistemas conductores de electricidad, por ejemplo, en el área de los ferrocarriles con una red de contactos.

Información general

Los principales tipos de protección de las tuberías de gas contra la corrosión incluyen tres tipos: métodos de banda de rodadura, cátodo y drenaje. Para asegurar al máximo los objetos reparados, se utilizan medidas complejas, que incluyen protección catódica, de banda de rodadura y de drenaje. Las estaciones de cátodos se están construyendo con varios compartimentos de drenaje y ánodos dispersos para evitar el efecto de protección de las comunicaciones subterráneas.

Protección contra la corrosión catódica de gasoductos

Este método consiste en conectar el polo positivo del generador de CC al conductor de puesta a tierra del ánodo. Desde allí, las corrientes ingresan al suelo, fluyendo a través de secciones dañadas de aislamiento hacia la tubería. Atraviesan la tubería hasta el lugar donde se conecta el conductor, luego hasta el límite negativo de la fuente.

Si hay un nivel de voltaje suficiente, toda la parte activa del gasoducto se convierte en cátodo negativo. Esto permite evitar la formación de corrosión activa. En este caso, la puesta a tierra (metal residual) se convierte en la sección del ánodo. Como resultado, la tubería se potencia negativamente con respecto a la tierra.

Medidas de protección

La protección protectora de un gasoducto contra la corrosión prevé la creación de un potencial de bloqueo al conectar protectores metálicos a los tubos con un indicador más negativo que el parámetro del propio gasoducto. UsandoEste método no proporciona una fuente de corriente externa, las características requeridas se crean por medio de una celda de ánodo galvánico. Bajo la influencia del protector, la polarización catódica actúa sobre el gasoducto, lo que contribuye al cese de los procesos de corrosión.

El material de trabajo puede ser zinc, aluminio, magnesio en forma de aleaciones especiales (ML, TsO, Ts1 y similares). Este tipo de protección es lo más simple posible, no requiere mantenimiento adicional. Es importante aplicar este método, en combinación con otros métodos, para proteger compartimentos individuales que no están intersectados por secciones adyacentes de seguridad catódica. La protección protectora de la tubería de gas contra la corrosión es adecuada para cubiertas especiales en cruces de vías y carreteras, en instalaciones con estructuras subterráneas desarrolladas.

Los protectores se montan en haces de varios elementos, conectados directamente a la tubería o salida del cátodo. Entre ellos, están conectados mediante un cable especial, alambre de acero o cobre. Para aumentar la eficacia de la protección, los protectores se ubican en el relleno, lo que reduce la resistencia de contacto. La composición es sulfato de magnesio o sodio con arcilla. La distancia de instalación de los protectores desde la tubería es de unos 3-6 metros.

Drenaje

Muy a menudo, los rieles de tranvías y ferrocarriles en vías electrificadas no tienen la conductividad adecuada, lo que hace que parte de la corriente eléctrica ingrese al suelo. Es por esto que es necesario proteger las tuberías que corren cerca de los ferrocarriles. Sobre elen el punto de entrada de corrientes parásitas en la tubería se forma el potencial catódico y en la salida, la zona anódica. Es en los últimos lugares donde el metal se daña activamente.

La protección contra la corrosión del drenaje de las tuberías de gas de acero es una forma eficaz de combatir las corrientes parásitas. Esto es muy importante, porque bajo la influencia de este efecto, las tuberías se deforman completamente en un período muy corto. El tipo de protección especificado implica la eliminación de corrientes de la tubería a la fuente primaria mediante un conductor. Al mismo tiempo, disminuye el potencial de las tuberías con respecto al suelo, lo que contribuye a la eliminación de secciones alternas y anódicas con la suspensión simultánea de la fuga de corriente al suelo.

Características de drenaje

La ubicación de las líneas de drenaje eléctrico depende de la ubicación de la amenaza potencial. La protección del gasoducto principal contra la corrosión se está construyendo sobre la barra negativa de la subestación de tracción o sobre los rieles del ferrocarril. En el primer caso, la conexión puede ser directa o polarizada.

El drenaje directo es apropiado si el potencial de la tubería es mayor que el del sistema de eliminación de corrientes parásitas. Al disponer el drenaje eléctrico sobre rieles, la conexión debe estar exclusivamente polarizada. Se diferencia de la versión directa en que el circuito prevé ajustes especiales para evitar el retorno de las corrientes eléctricas a las tuberías. La línea de drenaje está disponible en versión de cable o atmosférica, y la instrumentación está montada en ella.

Corrosión de tuberías subterráneas

El tipo especificado de daños en las tuberías se refiere a uno de los principales factores de su destrucción debido a la formación de grietas y rupturas. La corrosión como resultado de la reacción del metal con el medio ambiente provoca cambios en su estructura, lo que conduce a las correspondientes deformaciones. La protección electroquímica de la tubería de gas contra la corrosión permite evitar dichos fallos de funcionamiento, ya que la mayoría de las reacciones se producen de forma similar. Es decir, las zonas de cátodo y ánodo se forman en diferentes partes de la tubería.

Bajo la influencia del flujo electromotriz de un par galvánico, los electrones a través de los elementos metálicos ingresan al compartimiento del cátodo, fluyen hacia el suelo y crean una reacción con un electrolito oxidante, provocando la formación de iones de oxígeno e hidrógeno. El equilibrio electrolítico se altera, en el sitio del ánodo, las partículas positivas de hierro ingresan al suelo, lo que provoca daños galvánicos debido a la pérdida de masa metálica.

Protección de gasoductos subterráneos contra la corrosión

Hay dos formas de protección en esta dirección: activa y pasiva. En el segundo caso, se supone que crea una barrera hermética entre el metal de la tubería y el suelo que la rodea. Para hacer esto, use varios recubrimientos, como cintas de polímero, betún, resinas.

Todos los revestimientos aislantes para la protección pasiva contra la corrosión de las tuberías de gas deben cumplir con ciertos estándares y requisitos. Entre ellos:

• resistencia química;
• alta resistencia eléctrica;
• tarifa aceptableadhesión a la superficie metálica;
• alta resistencia mecánica;
• no susceptibilidad a factores climáticos;
• preservación de sus propiedades ante altas y bajas temperaturas;
• sin defectos mecánicos ni de fábrica;
• la composición no debe contener componentes que tengan un efecto corrosivo sobre el metal;
• resistencia al ataque de varios tipos de bacterias.

Eficiencia

Como muestra la práctica, es casi imposible lograr una capa continua óptima aplicando un revestimiento aislante. Los diferentes tipos de materiales tienen una permeabilidad difusa diferente, lo que provoca una calidad diferente del procesamiento de la tubería del medio ambiente. Además, durante el proceso de construcción y colocación, se forman abolladuras, grietas y otros defectos en el revestimiento. El daño a través de la protección pasiva es el más peligroso, ya que en estos lugares el proceso de corrosión del suelo está ocurriendo activamente.

Dado que este método es ineficaz para la seguridad total de las tuberías, se utiliza adicionalmente una protección activa de la tubería de gas contra la corrosión. Se basa en el control de los procesos electroquímicos que tienen lugar en el límite entre el metal de la tubería y el electrolito de tierra. Este enfoque se denomina protección integral. En la fase activa, se proporciona polarización catódica, lo que contribuye a una disminución en la velocidad de disolución del metal a medida que el potencial de corrosión se mueve hacia un indicador negativo, hacia arriba desde el parámetro natural.

Principio de polarización catódica

La protección catódica de tuberías subterráneas se realiza mediante ánodos de sacrificio o mediante polarización de una fuente de corriente continua. En el primer caso, el cálculo se basa en el hecho de que diferentes metales en el electrolito tienen diferentes potenciales. Por lo tanto, al crear un par galvánico de dos materiales y sumergirlos en un electrolito, el metal, cuyo potencial tiene un gran indicador negativo, será el ánodo. Como resultado, el material opuesto está sujeto a menos destrucción.

En términos prácticos, las celdas galvánicas de sacrificio consisten en protectores de magnesio, aluminio o zinc. Esta protección es efectiva en suelos con baja resistividad (hasta 50 Ohm·m).

Fuentes externas

La protección catódica de gasoductos contra procesos corrosivos con la ayuda de fuentes externas es más complicada. A pesar de la complejidad de organizar el proceso, dicho sistema no depende de la resistencia específica del suelo y tiene un recurso energético ilimitado. El papel de las fuentes de corriente continua lo desempeñan convertidores de varias configuraciones y diseños, que son alimentados por una red eléctrica variable.

Los elementos convertidores permiten ajustar la corriente de la dirección de protección en un amplio rango. Al mismo tiempo, se garantiza la protección del gasoducto, independientemente de las condiciones del entorno. Fuentes de alimentación principales:

• líneas eléctricas aéreas 0, 4/6, 0/10, 0 kW;
• generadores diesel;
• térmica, gas y otros análogos.

Los flujos de corriente protectora que actúan sobre las tuberías crean una diferencia de potencial entre el metal y el suelo y se distribuyen de manera desigual a lo largo de la tubería de gas.