9 Июля 2009 - ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ - Защита подземных теплопроводов от коррозии
Пятница, 11.06.2010, 08:05
Защита подземных теплопроводов от коррозии
Главная | Регистрация | Вход Приветствую Вас Гость | RSS
Категории раздела
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССА КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ ТЕПЛОПРОВОДОВ [17]
КОРРОЗИОННЫЕ РАЗРУШЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ [8]
ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ [7]
Поиск
Календарь
« Июль 2009 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31
Архив записей
В избранное

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 2
Главная » 2009 » Июль » 9
Более детальный анализ позволяет характеризовать распределение повреждений по целому ряду признаков:
1. Коррозионные разрушения являются главной причиной повреждений трубопроводов тепловых сетей и составляют около 90 %.
2. Удельная повреждаемость трубопроводов с ростом продолжительности их эксплуатации возрастает.
3. Наиболее подвержен коррозии подающий теплопровод, что наблюдается в 92—94 % случаев.
4. В большинстве случаев наружная коррозия имеет локальный характер и сосредоточивается на участках труб длиной 1—1,5 м, охватывая не более 25—35 % периметра трубы, главным образом в нижней части. В проходных каналах и камерах коррозия верхней части труб происходит в результате интенсивной капели с перекрытия, а нижней части — при подтоплении и заносе грунтов.
5. Удельная повреждаемость труб уменьшается с увеличением их диаметров, т.е. с увеличением толщины стенок труб, что может быть объяснено несколькими причинами: недостаточно продолжительным сроком эк ... Читать дальше »
Категория: КОРРОЗИОННЫЕ РАЗРУШЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ | Просмотров: 747 | Добавил: Аdmin | Дата: 09.07.2009 | Комментарии (0)

Этим же объясняется и Примерно одинаковая интенсивности коррозионных разрушений как на подающем, так и на обратном трубопроводах, но значительно более высокая, чем на холодных трубопроводах. Было отмечено также, что на большинстве обследованных трубопроводов сохранились лишь следы применявшихся в качестве защитных покрытий печного и кузбасского лаков.
Анализ коррозионного состояния теплопроводов, проведенный М. М. Пиком, указал на недопустимость применения теплоизоляционных материалов, обладающих высокой коррозионной активностью*, в частности шлака и трепела.
Приведенные выше данные были подтверждены М. Г. Шпеером [4], проанализировавшим результаты 240 вскрытий, прозведенных в течение 1957—1959 гг. на тепловых сетях общей протяженностью около 2000 км. Было показано, что в 68% осмотров теплопроводов обнаруживались значительные коррозионные разрушения, в том числе в 25%' случаев — глубокие язвы и сквозные поражения (свищи). В этой работе были приведены данные по коррозионно ... Читать дальше »

Коррозионные разрушения, как показал анализ результатов осмотра теплопроводов, были обнаружены почти на 70% вскрытых участков в равной степени на теплопроводах как канальной, так и бесканальной прокладок, причем на 40% участков имелись язвы глубиной более 1 мм, из которых 9% — сквозные поражения труб. Характерно, что одна треть всех вскрытых теплопроводов, действовавших не более 2 лет, имела значительные коррозионные разрушения. На этот же период сквозные повреждения приходятся на 8% вскрытых участков. После 5 лет эксплуатации коррозионные разрушения были обнаружены более чем на половине вскрытых участков теплосети.
Наибольшее число повреждений и наибольшая скорость коррозии были отмечены на теплопроводах, изолированных шлаком, органическими материалами и всеми видами трепела, что естественно, так как коррозионная активность этих материалов, в том числе торфа, достаточно высока вследствие значительного содержания ,в' этих материалах серы и сернистых соединений. Высокой коррозион ... Читать дальше »

Анализ коррозионных разрушений наружной поверхности трубопроводов тепловых сетей
В теплоснабжающих системах (источник — тепловые сети — потребители) наиболее ответственной и наименее надежной составной частью являются тепловые сети. Под* земные металлические трубопроводы являются сооружениями, морально-технически долго не стареющими. В современных условиях, как отмечается в [10], нет достаточных оснований считать, что и теплопроводы могут подвергаться моральному износу, поэтому срок их службы должен соответствовать сроку службы теплопотребляющих объектов. Вместе с тем многолетний отечественный и зарубежный опыт эксплуатации тепловых сетей различных конструкций указывает на их недолговечность, что обусловлено главным образом низкой коррозионной стойкостью трубопроводов тепловых сетей. Перекладки тепловых сетей, составляющие в ряде крупных городов ежегодно более 1 % общей их протяженности, производятся в основном вследствие наружной коррозии трубопроводов. В общем случае это полож ... Читать дальше »

Для обеспечения подсушки теплоизоляции было предложено вместо гидроизоляции окружить монолитную теплоизоляцию из автоклавного пенобетона, имеющего обычно высокую исходную влажность, пористым слоем гравийной обсыпки толщиной 100 мм [1]. В течение 1961— 1965 гг. в Ленинграде было проложено около 10 км теплопроводов без гидроизоляции с гравийной обсыпкой.
Разновидностью монолитной изоляционной конструкции, также имеющей адгезию с поверхностью трубы, является конструкция с теплоизоляцией из фенольного поро-пласта, получаемого на базе фенолформальдегидной смолы в смеси с газообразователем и отвердителем. Теплоизоляционная оболочка толщиной 40—60 мм образуется в закрытой разъемной форме в результате вспенивания и отвердения кислотно-смоляной смеси. Армирования этой изоляции не требуется, теплоизоляционный слой покрывается гидроизоляцией из двух слоев стеклоткани на битумно-резиновой мастике. Монолитная изоляционная конструкция с поропластом ФЛ-2 и ФЛ-3 применяется преимущественно в Ле ... Читать дальше »

Сосредоточенные заземления характеризуются сопротивлением растеканию тока. У неизолированных неподвижных опор значение этого параметра определяется целым рядом факторов (конструкцией опоры, диаметром труб, влажностью и удельным электрическим сопротивлением окружающего грунта, температурой теплоносителя,
корпуса 100 мм применяются для теплопроводов с толщиной теплоизоляции до 80 мм, с высотой корпуса 150 мм — при большей толщине теплоизоляции. Размеры опорных подушек, а также расстояния между ними зависят от диаметра труб .наличием воды в канале или камере и т. д.) и может составлять от нескольких сот до нескольких десятков ом для одной опоры. Эта величина соизмерима со значением переходного электрического сопротивления 1 км газопровода диаметром 300 мм, имеющего усиленное битумное защитное покрытие.
Для уменьшения напряжений, вызванных весовыми нагрузками и силами трения, действующими на трубы при их температурных удлинениях, теплопроводы в каналах прокладывают на подвижн ... Читать дальше »

Существует ряд способов компенсации температурных удлинений в тепловых сетях.Гибкие компенсаторы изготавливают из труб, они имеют чаще всего П- или Г-образную форму. Как правило, гибкие компенсаторы независимо от способа прокладки теплопроводов прокладывают в каналах непроходного сечения (нишах), повторяющих в плане форму компенсатора.
В подземных тепловых сетях, особенно на трубопроводах большого диаметра, чаще применяются осевые компенсаторы скользящего типа (сальниковые компенсаторы). В местах установки сальниковые компенсаторы могут секционировать трубопроводы на участки, металлически не связанные между собой. В этом случае при наличии разности потенциалов между корпусом и стаканом компенсатора электрическая цепь замкнется по воде, что обусловит протекание электрохимического процесса, коррозии на внутренних поверхностях сальникового компенсатора. Однако практика показывает, что во многих случаях возникает металлическая связь между обеими частями компенсатора за счет контакта ... Читать дальше »

Тепловые сети современных городов представляют собой сложные инженерные сооружения. Они являются составной частью системы централизованного теплоснабжения и предназначены для транспорта тепловой энергии от источников теплоты к потребителям. В качестве теплоносителя в тепловых сетях используется вода или пар. В СССР для централизованного теплоснабжения, особенно для .коммунально-бытового, преимущественно используется вода с температурой, в большинстве случаев превышающей 100°С. Это в основном и определяет особенности конструкции теплопроводов.
Необходимость защиты теплоизоляционного покрытия 'от разрушения и обеспечения температурной компенсации труб приводит к значительному усложнению конструкции теплопроводов, прокладываемых вследствие этого полностью или частично в каналах, тоннелях или защитных оболочках. Вместе с тем наличие целого ряда конструктивных элементов, характерных для тепловых сетей, 'обусловливает возможность образования многочисленных локальных участков коррозион ... Читать дальше »

Способы защиты трубопроводов тепловых сетей могут быть подразделены на две основные группы. Первая группа объединяет мероприятия, направленные на создание условий, при которых прекращается или значительно снижается интенсивность воздействия на металл внешних факторов (поля блуждающих токов, агрессивной среды и т. д.). Вторая группа мероприятий направлена на создание условий для протекания таких электрохимических процессов, при реализации которых подавляется или существенно снижается скорость коррозионных процессов на защищаемой поверхности металла.
Ограничение значения блуждающих токов в первую очередь достигается проведением технико-экономически обоснованных мероприятий профилактического характера, осуществляемых на источниках блуждающих токов с целью ограничения значения их утечки в землю. Это достигается за счет увеличения переходного сопротивления между рельсами и грунтом, продольной проводимости рельсовых путей и рационального выбора схемы энергоснабжения рельсового электро ... Читать дальше »

Коррозией блуждающими токами называют электрохимическую коррозию металла под воздействием блуждающих токов. Основным источником блуждающих токов является электрифицированный рельсовый транспорт: трамвай, метрополитен, электрифицированные железные дороги.
Тяговая подстанция / получает трехфазный „ток от энергосистемы И осуществляет преобразование его в постоянный тОк напряжением 600 В на трамвае, 800 В на метрополитене, 3000—3400 на магистральных железных дорогах. От подстанции через питающую линию 2 тяговый ток 3 поступает в контактный провод 4. Ток из контактного провода поступает через токоприемник 5 в мотор-вагон, где при помощи аппаратуры подводится к тяговым электродвигателям. Пройдя тяговые двигатели, ток возвращается через колеса электровоза, рельсы 6 и отсасывающую линию на минусовую шину на подстанцию. Так как рельсовый путь не изолирован от земли, то она оказывается шунтирующим проводником, по которому протекает часть тягового тока 7. Эти токи, ответвляющиеся из рельсо ... Читать дальше »

Коррозию металлов под воздействием микроорганизмов принято называть биокоррозией. Установлено, что из всех микроорганизмов бактерии играют наибольшую роль в коррозии. Для протекания процесса коррозии бактерии, ее вызывающие, должны находиться во влажной или водной среде и иметь необходимые источники энергии и углерода. Бактерии могут расти и развиваться в строго определенных условиях. Им нужны азот, минеральные соли, витамины и ряд других элементов. Для каждого вида необходимо наличие внешних условий, характеризуемых вполне определенными давлением, концентрацией водородных ионов, концентрацией кислорода и определенным диапазоном температур.
Мир бактерий невероятно многообразен. По современной систематике он включает около 50 семейств, более 130 родов и тысячи видов, Несомненно, что по воздействию, которое бактерии оказывают на металлические теплопроводы, они могут быть подразделены на коррозионные и некоррозионные. Естествено, что в практических условиях не исключаются симбиоз и ... Читать дальше »

Скорость и характер электрохимической коррозии металла зависит от многих факторов, действующих одновременно и взаимосвязанно. Эти факторы условно подразделяют на внешние и внутренние (по отношению к металлу). К внешним факторам относят факторы, связанные в составом коррозионной среды и условиями протекания процесса коррозии. К внутренним факторам относят состав и структуру металла, состояние поверхности и воздействие механических напряжений.
К наиболее важному внешнему фактору электрохимической коррозии теплопроводов обычно относят влагу. Присутствие влаги является необходимым условием для протекания процесса коррозии. Коррозия обычно пропорциональна количеству растворенного кислорода в воде. Серьезных разрушений стали не происходит при обычных температурах трубопровода, если его поверхность сухая. Присутствующая на поверхности металла ржавчина часто способствует образованию пленки влаги. Коррозия происходит и в чистой воде, содержащей растворенный кислород, однако в природе так ... Читать дальше »

В практических условиях при коррозии теплопроводов наиболее часто встречаются случаи контроля электрохимической коррозии железа, для которых приведены поляризационные коррозионные диаграммы на рис. 1.18.
Катодный контроль при основной роли диффузии кислорода. Поляризуемость анодного и катодного процессов Ра и Рк складывается из поляризуемости электродной реакции Рр и поляризуемости диффузии Рд.
Смешанный катодноомический контроль. В этом случае Р#0 и Дмк~Л"а. Наблюдается этот вид контроля при коррозии вследствие
работы макропар на больших расстояниях в электролитах с очень низкой электропроводностью, например при коррозии теплопровода вследствие работы макропар неравномерной аэрации.

Если скорости анодных и катодных реакций одинаковы на всех точках поверхности корродирующего металла и они все обладают одним и тем же потенциалом, то такой электрод называют гомогенным. Эквипотенциальность поверхности гомогенного электрода обусловливает равномерный унос вещества с его поверхности. Условия коррозии, характерные для гомогенного электрода, могут соблюдаться на поверхности жидкого металла. Гомогенность электрода из твердого металла может трактоваться лишь с известным приближением (разные точки его поверхности характеризуются определенной физической неоднородностью). Эта неоднородность обусловлена особенностями группировки атомов по кристаллическим плоскостям, искажениями структуры. Металлы часто являются сплавами, имеющими определен" ную структурную неоднородность. На металле могут быть деформированные участки, шероховатость, царапины, места повреждений и т. д. Коррозионная среда, контактирующая с металлом теплопровода, также характеризуется гетерогенностью строения и сво ... Читать дальше »

Перенос растворенного кислорода от поверхности, соприкасающейся с воздухом, через коррозионную капиллярно-пористую среду. Перенос массы газа, возникающий из-за различий концентраций или парциальных давлений, называется диффузией кислорода через толщу коррозионной среды. Диффузия обусловливает перемещение молекул кислорода в направлении убывания концентраций или парциальных давлений. Процесс диффузии ведет к выравниванию концентрации и парциального давления газа. Под парциальным давлением газа понимают то давление, которое он создал бы, заполняя весь объем газовой смеси. Процессы диффузии подчиняются законам Фика. Численно коэффициент диффузии, см2/с, равен количеству вещества, диффундирующего через 1 см2 за 1 с при градиенте концентрации, равном единице. Знак минус показывает, что диффузия идет в сторону более низких концентраций. Диффузию кислорода в коррозионной среде обозначают Д3, а через До — коэффициент диффзуии в воздухе. Отношение Дэ/До показывает замедление диффузии. Это отнош ... Читать дальше »

В нейтральных водных растворах, характерных Дли условий коррозии теплопроводов, электровосстановление молекулярного кислорода является, как правило, наиболее важной катодной реакцией, сопряженной с растворением железа. Это обусловлено низкой концентрацией ионов водорода в нейтральных растворах. В растворах с рН>4 участием ионов водорода в коррозионном процессе при потенциале коррозии можно пренебречь. Процессы коррозии металлов, в которых катодная деполяризация осуществляется растворенным в электролите кислородом, называются коррозионными процессами с кислородной деполяризацией. Прежде чем кислород примет участие в реакциях коррозии металла теплопровода, он должен перейти из воздуха в раствор и достичь поверхности металла трубопровода. Переход кислорода из воздуха к металлу осуществляется в несколько стадий: растворение кислорода в электролите; перенос растворенного газа от поверхности, соприкасающейся с воздухом, через раствор по направлению к металлу; перенос кислорода в диффузионном ... Читать дальше »

Гидрат закиси железа, произведение растворимости которого 1,05- !0~15, заметно растворим в воде и может взаимодействовать с растворенным в воде кислородом, образуя гидрат окиси железа, произведение растворимости которого 4 -К)-38,
Гидрат окиси железа Fe(OH)3 представляет собой вещество красно-коричневого цвета. В зависимости от рН раствора и количества кислорода эти вторичные продукты коррозии железа могут претерпевать дальнейшие превращения, образуются слои окисных и гидроокисных продуктов коррозии. Механизм образования и роста окисных слоев в области активного растворения железа изучен еще не достаточно. Не изучено влияние анионов, катионов органических веществ на структуру и плотность окисных слоев в нейтральных электролитах. На основании эллип-сометрических и кулонометрических исследований можно заключить, что на поверхности железа в основном присутствуют слои Fe(OH)2 и Fe203 (последний находится в у-форме). Образование вторичных продуктов коррозии железа обычно не тормозит ... Читать дальше »

Коррозия металла реализуется в анодном процессе ионизации металла другими компонентами раствора в несколько последовательных стадий. Реакции ионизации железа включают стадии химического или адсорб-ционно-химического взаимодействия поверхностных атомов металла с комполентами раствора. Таким образом, растворение железа происходит по механизму «комплексообразования». Было показано, что для железа характерно участие в электрохимических стадиях процессов растворения не только ионов ОН-, но и других анионов. Зависимость скорости реакции от концентрации компонентов раствора определяется тем, участвуют ли они в параллельных или последовательных стадиях процесса. Под действием некоторых добавок растворение железа может возрастать, сохраняться неизменным или заметно уменьшаться. Я. М. Колотыркин доказал, что это связано с прочностью связи компонента с поверхностными атомами металла. Ускоряющее действие на процесс растворения железа частица производит в том случае, когда прочно связана с металлом ... Читать дальше »

Большая часть коррозионных процессов является результатом двух и более электродных реакций, происходящих на одной и той же поверхности металла одновременно, независимо друг от друга. Независимость таких сопряженных реакций выражается в том, что можно оказывать влияние на течение одной из них, не изменяя кинетической закономерности другой. Независимое, но сопряженное протекание процессов окисления и восстановления дает возможность описывать коррозию анодными и катодными поляризационными кривыми, выражающими зависимость плотности тока от потенциала V=f (г).
При обратимом потенциале скорость прямой реакции точно равна скорости обратной реакции. Ток обмена to представляет важную электрохимическую характеристику любого обратимого электрода и может изменяться для разных систем в очень широких пределах. При прохождении электрического трка через электрод равновесие нарушается и нарушается равенство скоростей прямой и обратных реакций. Разность между потенциалом электрода под током и его ... Читать дальше »

Возможность самопроизвольного протекания процесса коррозии как по электрохимическому, так и по химическому механизмам определяется законом изменения свободной энергии процесса. Изменение энергии в ходе изотермического протекания ре-
-акции характеризуется при постоянном давлении изменением изо-барно-изотермического потенциала AG. Коррозионный процесс возможен, если AG0, а при AG=0 система находится в равновесии.
Таким образом, принципиальная возможность протекания процесса электрохимической коррозии металла зависит от соотношения равновесных потенциалов катодной и анодной реакций в данных условиях. Самопроизвольное протекание электрохимической коррозии металла возможно в том случае, если равновесный потенциал металла в данной среде отрицательней окислительно-восстановительного потенциала какого-либо окислителя, присутствующего в электролите. В этом случае А£т>0.
Для определения границ термодинамической возможности протекания электрохимической ... Читать дальше » 0,>

Если на металле не происходит катодного процесса,а при анодном процессе |ta| = |£a|, то металл находится в равновесии с собственными ионами в растворе и i-a—0. Так как металл обратимо обменивается с катионами раствора, то потенциал, установившийся при этом, называют обратимым (или равновесным) относительно катиона. Его находят из выражения.При отсутствии анодного процесса, когда справедливо равенство |ТК| = |7К|, £*=0. При этом на электроде устанавливается обратимый (равновесный) окислительно-восстановительный потенциал (Уд)обр- Потенциал водородного электрода
Прямые для >н,== 0,098-10-и МПа и Ро, =0,049-10'7 МПа соответствуют обратимым потенциалам водородного и кислородного электродов для водных растворов, когда в них отсутствуют растворенный кислород и водород. Прямые для Рн = = 0,49-10-7 МПа и Ро2 =0,0205 МПа соответствуют обратимым потенциалам водородного и кислородного электродов в электролитах, соприкасающихся с атмосферным воздухом, в котором объемное содержание водорода ... Читать дальше »

Внутренний потенциал представляет собой работу перенесения единичного пробного заряда из бесконечно удаленной точки внутрь данной фазы, причем эта работа не должна учитывать «химической» энергии.
Экспериментальному определению доступна только работа перенесения реальной частицы, т. е. электрохимический потенциал или разность электрохимических потенциалов i в двух различных фазах. Опытным путем разделить эту работу на две составляющие — электрохимическую и химическую — нельзя.
Экспериментально разность электрохимических потенциалов между двумя точками Л и В, расположенными в разных фазах, можно измерить лишь при условии Н"!™' = Р-^', т. е. если эти точки лежат в одинаковых по составу фазах. Таким образом, экспериментально гальванический потенциал на границе металл — раствор измерить невозможно, а разность потенциалов между точками, находящимися в одной и той
же фазе (вольт-потенциал) поддается экспериментальному определению.
Для незаряженных частиц, т. е. при ... Читать дальше »

По современным представлениям коррозия металла протекает по химическому и электрохимическому механизмам. При химическом механизме переход ионов металла в раствор и восстановление окислителя в сопряженной реакции происходят в одном акте на одном и том же участке поверхности. Характерной особенностью этого процесса является независимость скорости процесса от потенциала. При таком механизме избыточная энергия атомов водорода, приобретаемая в результате разряда, может быть использована для снижения активации вырывания атома металла из кристаллической решетки. Химическая реакция протекает без участия свободных электронов.
Электрохимический механизм растворения металла связан с переходом атомов металла в раствор в виде гидрати-рованных ионов с оставлением количества отрицательного электричества на металле. Суммарный заряд металла равен суммарному заряду ионов, перешедших в раствор.Растворение металла протекает со скоростью (в единицах плотности тока)
За положительное направлени ... Читать дальше »

Вода — единственное соединение, которое в условиях земных температуры и давлейия может находиться в трех агрегатных состояниях: в виде льда, жидкости и пара. Многие физико-химические свойства воды аномальны по сравнению со свойствами других веществ.
В таблице Менделеева кислород расположен в Via группе. Аналоги кислорода—сера, селен, теллур подобно кислороду образуют гидраты H2S, H2Se, H2Te. Как видно из рис. 1.4, температуры кипения и плавления закономерно меняются в зависимости от их молекулярных масс. Вода является исключением, и ее свойства аномальны.
Удельная теплоемкость воды (при 15 °С) 4,19 кДж/(кг-°С). Теплоемкость спирта 0,3, песка 0,2, железа 0,1 теплоемкости воды. Если нагревать равные количества этих веществ, то вода поглощает теплоты в 5 раз больше по сравнению с песком, в 10 раз больше по сравнению с железом и во столько же раз дольше удерживает теплоту.
У воды наиболее высокая из всех веществ скрытая теплота парообразования: при 0°С 2502; при 20 °С ... Читать дальше »

Коррозия теплопроводов всегда связана с процессами, протекающими на границе двух фаз — металла и водной коррозионной среды. Поэтому коррозионный процесс в значительной степени определяется свойствами металла и электролита. Для теплопроводов применяют стальные трубы. Сталь обладает прекрасными техническими свойствами, которые оказываются ценными при механических нагрузках, например при высоком внутреннем давлении в трубах, давлении грунта, вследствие увеличения нагрузки от движущихся транспортных средств. Сталь представляет собой сплав железа с углеродом.
Железо. Fe — металл серебристо-белого цвета, мягкий и ковкий. Известны четыре изотопа железа; наиболее распространенный (41,6 %) имеет атомную массу 55,847, плотность 7,874 г/см3, температуру плавления 1536 °С, относительное удлинение 21—55%, а коэффициент линейного расширения 11,5 - 10~в. Железо,, как и все металлы и сплавы, в твердом состоянии имеет кристаллическую структуру. В кристалле атомы расположены в строго определенном ... Читать дальше »

Copyright Защита подземных теплопроводов от коррозии © 2010