3.2 Методи захисту газопроводів і споруд від корозії

Захист підземних металевих споруджень від корозії передбачає:

• раціональний вибір траси прокладання споруди і методів прокладання (неметалеві труби, колектори та ін.);

• вибір захисних покрить;

• електрохімічний захист (катодна поляризація підземних металевих споруд систем газопостачання);

• обмеження вплину блукаючих струмів на їх джерелах.

Захист від корозії сталевих підземних трубопроводів і резервуарів здійснюється захисним покриттям незалежно від корозійної агресивності ґрунту.

Для цих споруд, розташованих безпосередньо в ґрунтах високої корозійної агресивності або в зонах небезпечної дії блукаючих струмів, повинна застосовуватись додаткова катодна поляризація.

Одним з основних способів захисту від корозії трубопроводів є поєднання високоякісних ізоляційних покрить з катодною поляризацією. Економічна доцільність такого комплексу заходів пояснюється тим, що якісні ізоляційні покриття дозволяють значно знизити величину захисних струмів і збільшити зону дії захисту.

До ізоляційних матеріалів, що використовують для захисту газопроводів, висувають ряд вимог, основні з яких наступні: монолітність покриття, водонепроникність, міцне прилипання (адгезія) до металу, хімічна стійкість у ґрунтах, висока механічна міцність (при змінних температурах), володіння діелектричними якостями, не дефіцитність і дешевизна.

Для ізоляції трубопроводів від корозії захисні покриття вибираються залежно від умов прокладання спорудження.

Згідно з ГОСТ 9.602-89 і внесених у нього змін на сталевих трубопроводах, які прокладають у землі на території міст та інших населених пунктів, застосовують захисні покриття посиленого типу наступних видів: бітумно-полімерні, бітумно-мінеральні, полімерні, а також покриття на основі бітумно-гумових мастик, виготовлених на спеціалізованих заводах.

Таке покриття має один шар бітумної ґрунтовки і три шари відповідної мастики товщиною 2,5—3 мм кожний, розділених двома шарами армуючої обгортки з склополотна. Зверху накладають зовнішню обгортку. Загальна товщина покриті повинна бути не менше 7,5 мм.

Протекторний захист в основному застосовують для захисту газопроводів від ґрунтової корозії. В анодних зонах при середніх потенціалах газопроводу не більше 0,3 В у знакозмінних зонах та за наявності блукаючих струмів промислової частоти встановлюють поляризовані протектори. Для катодної поляризації невеликих по довжині і тупикових газопроводів застосовують одиночні протектори і групові протекторні установки.

Протекторний захист є одним із різновидів катодного. Ділянку газопроводу перетворюють у катод без стороннього джерела струму, а як анод використовують металевий стержень, який розташовують у ґрунті поряд з газопроводом. Між газопроводом і анодом встановлюється електричний контакт. Як анод використовують метал з більш від'ємним потенціалом, ніж залізо (наприклад, цинк, магній, алюміній та їх сплави). В утвореній таким чином гальванічній парі кородується протектор (анод), а газопровід захищається від корозії.

При катодному захисті на газопровід накладають негативний потенціал, тобто переводять всю захищену ділянку газопроводу в катодну зону. Як анод застосовують старі сталеві груби, рейки та інші відходи чорного металу, котрі встановлюють у грунт поблизу газопроводу. Негативний полюс джерела постійного струму з'єднують з газопроводом, а позитивний - з анодом. Таким чином при катодному захисті з'являється замкнутий контур електричного струму, який протікає від позитивного полюса джерела живлення по ізольованому кабелю до анодного заземлення, від анодного заземлення струм розтікається по ґрунту і потрапляє на захищений газопровід у місцях пошкодження ізоляції. Далі він тече по газопроводу, а від нього по ізольованому кабелю, повертається до негативного полюса джерела живлення. Електричний струм виходить з анода у вигляді позитивних іонів металу, тому внаслідок розчинення металу анод поступово руйнується, а газопровід відновлюється.

Принцип електродренажного захисту полягає в відведенні блукаючих струмів від газопроводу в рейкову частину ланцюга електротяги або на збірну шину відвідних кабелів тягової підстанції залізничної дороги. До газопроводу підключають дренажну установку в точці дренажу за допомогою дренажного кабелю, який також підключають до рейкової мережі електрифікованого транспорту. Під час утворення позитивної різниці потенціалів між газопроводом і рейками в ланцюгу "газопровід-рейки" потече струм І_др. Дренажний захист магістральною газопроводу на стійких анодних ділянках діє постійно, на знакозмінних - періодично, при появі на газопроводі позитивних потенціалів.