Защита газопровода от блуждающих токов

Блуждающие токи

Блуждающие токи становятся причинами коррозии металлических труб газопроводов, которые целиком или частично находится в земле, а иногда просто соприкасаются с ней. Довольно часто они становятся также причинами короткого замыкания Основными источниками блуждающих токов являются:

• Железнодорожные пути.
• Трамвайные пути.
• Электрифицированные дороги.

Отличие блуждающих токов от стационарных заключается во внезапности их появления. Если объект, на котором возникает блуждающий ток, обладает положительным потенциалом относительно других объектов, то при контакте с ним появляется электрический ток с окислением проводов и коррозией металла. Если объект обладает отрицательным потенциалом, на нем восстанавливаются свойства того вещества, которое является в этот момент жидким.

Основным источником блуждающего тока являются электрифицированные пути. Уровень блуждающего тока зависит от потенциала объекта, типа электролита, наличия электромагнитного поля, радианной энергии, расстояния изменения электромагнитного поля. Схема возникновения блуждающего тока от электрифицированного транспорта, оказывающего негативное воздействие на газопровод изображена на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схема возникновения блуждающего тока от электрифицированного транспорта. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

1 – контактный провод; 2 – питающая линия; 3 – тяговая подстанция; 4 – дренажная линия; 5 – рельсы; 6 – газопровод.

Блуждающие токи приводят к появлению на газопроводах зон входа и выход постоянного тока. Из-за этого на нем образовываются анодные и катодные участки. Анодные участки подвергаются самой интенсивной коррозии.

Методы защиты газопровода от блуждающих токов

Существует несколько методов защиты газопроводов от блуждающих токов, к которым относятся:

• Электрический дренаж. Данный метод подразумевает отвод блуждающих токов из анодной зоны газопровода с использованием изолированного проводника в рельсовую сеть. Для осуществления этого способа используют три вида электрического дренажа: усиленный, простой и поляризованный. Просто электрический дренаж обладает двусторонней проводимостью и используется в случаях если рельсы соединяются с отрицательной шиной подстанции или если разность потенциалов рельса – газопровода большем, чем разность потенциалов земля-газопровод и при этом знак потенциала газопровода – положительный. Поляризованный электрический дренаж обладает односторонней проводимостью. Данный вид электрического дренажа применяется тогда, когда в системе блокировки, управления, централизации, сигнализации и т.п. используется однотипные рельсовые цепи. Усиленный электрический дренаж применяется в том случае, если имеет несколько источников блуждающих токов. В цепь дренажа включается источник, что способствует обеспечению катодной зашиты газопровода, а также увеличению эффективности отсасывающего действия дренажа.
• Катодная защита газопровода. Данный метод используется для защиты подземных газопроводов от коррозии при помощи наложения тока поляризации. Для этого на некотором расстоянии от газопровода закапывается в землю анод (обычно в виде металлического стержня), а затем к нему подключают положительный потенциал источника, а к самой трубе – отрицательный потенциал. Между защищаемым участком и металлом протекает электрический ток, что становится причиной высвобождения на аноде электронов (окисление), которое предотвращает разрушение катода. В качестве соединителей используют кабеля сечением от 25 до 75 квадратных миллиметров. Как анод могут использоваться металлические листы или отрезки труб из стали диаметром 150 миллиметров.
• Проекторная защита газопровода. Данный метод является одной из разновидностей катодной защиты, он подразумевает создание электрической цепи газопровод - анод. Так как анод это металл с более высоким отрицательным потенциалом, образуется гальваническая пара. В роли электролита выступает грунт, электрода – газопровода, а анода – проектор.
• Секционирование газопровода. Данный метод подразумевает разделение газопровода на отдельные участки специальными фланцами. В этом случае поток блуждающего тока, которые протекает по газопроводу, разрывается, но при этом изменяется электрическое поле блуждающих токов на соседних металлических объектах. Специальные фланцы устанавливаются только с компенсаторами и только в колодцах. На каждом конце такого сланца имеются клеммы (контрольные выводы), функция которых заключается в контроле за диэлектрическими действиями фланцев при помощи измерения потенциалов.
• Использование специальных масел. Данный метод подразумевает ввод в газопровод подогретой струи смеси масел, из-за чего на стенках труб образовывается пленка, выполняющая функцию покрытия, защищающего от внутренней коррозии.