Defeitos comuns e contramedidas de proteção contra corrosão e proteção catódica de dutos de gás natural de longa distância

1. A importância da proteção contra corrosão em gasodutos de gás natural de longa distância
Actualmente, a procura de gás natural está a aumentar gradualmente tanto no país como no estrangeiro, entre os quais o gás natural se tornou uma importante fonte de energia insubstituível. Neste caso, antes do surgimento de novas e eficientes fontes de energia e antes da produção em massa, a procura de gás natural continuará a aumentar. Para garantir eficazmente as necessidades de abastecimento de gás natural, é muito importante realizar a proteção correspondente dos gasodutos de gás natural de longa distância. Embora nos últimos anos os gasodutos tenham sido o meio de transporte mais seguro e com menor desperdício de gás natural, nesta fase o número de acidentes com gasodutos tem aumentado gradualmente, provando que também existem defeitos no processo de transporte por gasodutos. Nesse processo, o fator mais comum que causa acidentes em tubulações é a corrosão do metal.

No processo real de transporte por dutos, os perigos causados ​​pela corrosão dos dutos incluem os seguintes aspectos: Uma vez que o gasoduto esteja severamente corroído, os produtos da corrosão se misturarão com o gás natural nele contido, resultando em impurezas misturadas no gás natural, o que afetará seriamente a qualidade do gás natural. Em segundo lugar, se a corrosão do gasoduto for muito grave, é muito provável que cause fugas de gás natural, o que não só causará graves perdas de recursos de gás natural, mas também causará graves perdas de propriedade às empresas de gasodutos. Terceiro, se o grau de corrosão atingir o nível de possível vazamento, o gás natural vazado entrará no solo, causando grave poluição ao meio ambiente, e esse tipo de dano ao meio ambiente é irreversível. Nesta fase, com as questões de protecção ambiental cada vez mais proeminentes, a poluição grave do ambiente restringirá seriamente o desenvolvimento dos recursos de gás natural. Em quarto lugar, uma vez que o gás natural vazado encontra diretamente uma fonte de incêndio, é muito fácil causar acidentes de incêndio e explosão, o que não só afetará o transporte de gás natural, mas também causará vítimas. Quinto, após a corrosão da tubulação, os produtos de corrosão aderirão à parede interna da tubulação, acelerando assim o processo de corrosão da tubulação. Portanto, no processo de aplicação real do transporte por gasodutos de gás natural, a corrosão dos gasodutos é de grande importância.

2. Medidas anticorrosivas para gasodutos de longa distância
No processo real de transporte por dutos, a corrosão dos dutos é essencialmente um fenômeno normal e não pode ser completamente evitada. A redução do impacto da corrosão do gasoduto no transporte de gás natural só pode ser atenuada pela aplicação de medidas correspondentes, reduzindo assim a taxa de corrosão do gasoduto. A anticorrosão de gasodutos de longa distância pode ser estudada sob dois aspectos: físico e químico. Do ponto de vista físico, o principal método é a adição de um revestimento, e do ponto de vista químico, são tomadas as principais medidas de proteção eletroquímica. Na maioria dos casos, a proteção real do gasoduto optará por adotar uma combinação de medidas de proteção física e química.

(1) Adicionando revestimentos
Os principais métodos de adição de revestimentos incluem: Primeiro, esmalte de alcatrão de carvão. A adição de esmalte de alcatrão de carvão fora da área de transporte é uma medida de proteção relativamente madura nesta fase. O esmalte de alcatrão de carvão não só tem uma forte função anticorrosiva, mas também possui uma certa propriedade de isolamento. Pode evitar que o gasoduto seja afetado por correntes parasitas e desempenha um papel muito crítico na proteção do gasoduto. Como o esmalte de alcatrão de carvão tem uma vida útil relativamente longa, é mais econômico e a maioria das pessoas o escolhe como principal material para adição de revestimentos. Além disso, o esmalte de alcatrão de carvão também apresenta algumas desvantagens durante o uso, que se manifestam principalmente nos seguintes aspectos: Esta tecnologia possui requisitos muito elevados de temperatura da tubulação. Uma vez que a temperatura do gasoduto de transporte exceda a temperatura especificada do esmalte de alcatrão de carvão, isso fará com que o esmalte de alcatrão de carvão derreta, o que não só não protegerá o gasoduto, mas também poderá causar poluição ambiental e, portanto, não protegerá o gasoduto . Portanto, no processo de aplicação real, deve-se observar que o esmalte de alcatrão de hulha não pode ser utilizado para aquecimento de tubulações de transporte. Em segundo lugar, as propriedades mecânicas do esmalte de alcatrão de carvão estão num estado relativamente pobre e é muito fácil ser perturbado por outras substâncias duras no mundo exterior. Se houver muitas pedras duras no solo próximo a ele, isso também causará sérios danos à camada anticorrosiva do esmalte de alcatrão de carvão. Neste caso, o esmalte de alcatrão de carvão não é adequado para áreas com alta dureza de pedras subterrâneas.

Em segundo lugar, estrutura de duas camadas de PE. A adição de uma estrutura de PE de duas camadas na parte externa do duto de transporte também é uma medida de proteção do duto usada com mais frequência nesta fase. A estrutura de duas camadas de PE não só tem uma alta função anticorrosiva, mas também tem uma forte função de bactérias do leite, que pode inibir fortemente a interferência de bactérias ao redor da tubulação. Ao mesmo tempo, a estrutura de duas camadas de PE também possui uma forte capacidade de absorção de água, o que pode prevenir bastante a influência da umidade do solo no funcionamento da tubulação. O preço da estrutura de duas camadas de PE não é alto, por isso é muito adequada para gasodutos de longa distância. No entanto, existem problemas correspondentes no seu processo de aplicação real. Por um lado, tais materiais não podem ser colocados ao sol, caso contrário serão seriamente perturbados pelos raios ultravioleta e perderão o seu efeito protetor. Por outro lado, tais materiais não são fáceis de serem combinados com a tubulação, portanto o efeito protetor será bastante reduzido.

Finalmente, estrutura de três camadas de PE. Esta estrutura de três camadas de PE é uma medida de proteção de dutos que foi produzida e também é a medida de proteção mais eficaz nesta fase. Comparada com a estrutura de duas camadas, a estrutura de três camadas adiciona pó epóxi no elo intermediário, o que não apenas melhora a resistência à corrosão, mas também ajuda a combinar estreitamente o material e a tubulação, exercendo assim totalmente seu desempenho de proteção. Além disso, como a estrutura de três camadas do PE contém pó epóxi, o material não será mais afetado pelos raios ultravioleta e poderá ser usado ao sol.

(2) Proteção eletroquímica
No processo real de proteção eletroquímica de dutos de gás natural de longa distância, o método de proteção catódica do ânodo sacrificial é frequentemente usado. O princípio deste método anticorrosão de tubulação de transmissão química é muito simples. No processo de aplicação real, um material metálico que é mais ativo do que o material metálico usado na tubulação é adicionado à parte externa da tubulação de transmissão para formar uma célula primária. Nesta célula primária, o ânodo é o metal ativo e o cátodo é a tubulação. No processo real de corrosão, o gasoduto estará protegido. Na aplicação real de tais medidas anticorrosivas, o comprimento, a espessura da parede e o ambiente da tubulação devem ser considerados de forma abrangente. Em seguida, a posição e o peso do metal ativo são calculados detalhadamente.

(3) Método de proteção catódica com fonte de alimentação externa
Na aplicação real, este método anticorrosivo para dutos de transmissão raramente é usado, mas é viável em teoria. Na aplicação real, uma fonte de alimentação deve ser adicionada à parede externa da tubulação para proteger efetivamente a tubulação. A razão para as relativamente poucas aplicações é que a maior parte do gás natural é inflamável e explosivo. Ao utilizar este método, também é necessário realizar um cálculo simples de tensão com base na situação real.

3. Defeitos comuns de proteção catódica de gasodutos de longa distância
Após um longo período de operação, muitos problemas ocorreram na aplicação de sistemas de proteção catódica para gasodutos de longa distância. Por um lado, o equipamento de proteção catódica é antigo e desatualizado e não consegue mais funcionar normalmente. A razão para este problema é que o interruptor de ajuste do medidor de potencial constante na primeira estação do gasoduto de longa distância falha devido a problemas de tempo e, portanto, o potencial de proteção não pode ser ajustado. O conversor do medidor de potencial constante na estação terminal não pode ser convertido de forma eficiente, resultando na saída da máquina, mas a tubulação não tem saída. A alta resistência do leito anódico tem grande impacto na divergência da corrente catódica, e o sacrifício do ânodo não pode desempenhar o seu devido papel, fazendo com que a maioria das tubulações perca a proteção e cause corrosão grave. Por outro lado, o potencial de proteção da tubulação é muito alto, causando corrosão grave em algumas seções da tubulação. Actualmente, o potencial da maioria dos gasodutos de gás natural de longa distância é elevado. Comparado com o potencial normal, o potencial de proteção do gasoduto desviou-se, o que por sua vez agrava a corrosão do gasoduto.

4. Contramedidas para melhorar a proteção catódica de gasodutos de longa distância
No processo de proteção catódica de dutos de gás natural, o primeiro método a ser selecionado é o método de proteção catódica de dutos. Como os gasodutos de longa distância geralmente usam ânodos de sacrifício e métodos de proteção catódica de corrente forçada para evitar a corrosão dos dutos, neste momento, a profundidade enterrada dos dutos e dos ânodos de sacrifício é geralmente mantida na faixa de 2m a 2,5m, mas por muito tempo gasodutos de gás natural de longa distância, seu comprimento é muito longo. Ao mesmo tempo, devido aos acidentes geográficos naturais, muitos dutos apresentam quedas graves em ambas as extremidades. Ao mesmo tempo, o nível das águas subterrâneas em ambas as extremidades da tubulação é diferente das condições geológicas e a resistividade do solo em algumas tubulações é muito alta. Nesta área, a eficiência do método de proteção catódica do ânodo sacrificial não é alta. A solução para este problema é mudar o método de proteção do ânodo sacrificial para o método de proteção de corrente forçada para a seção de alta resistividade do solo da tubulação de longa distância. Em segundo lugar, durante a aplicação do método de corrente forçada, o potenciostato pode fornecer uma corrente de proteção catódica continuamente ajustável ao corpo metálico a ser protegido. Ele fornece uma função auxiliar ao ânodo no método de corrente forçada e é usado para formar um loop para a corrente de proteção catódica fornecida pelo potenciostato. Finalmente, no próprio processo de protecção catódica de gasodutos de gás natural de longa distância, pode ser criada uma equipa profissional com um forte sentido de responsabilidade, e o princípio de posições fixas e responsabilidades fixas pode ser adoptado para a gestão. Ao mesmo tempo que melhora a qualidade geral da equipa, o campo de gestão pode ser expandido, melhorando assim a protecção catódica dos gasodutos de gás natural de longa distância do meu país.