Коррозии металла трубопроводов

Различают три вида коррозии металла трубопроводов: химичес­кую, электрохимическую и электрическую (блуждающими токами).Химическая коррозия на внутренней поверхности газопроводов возникает от деЗствия на металл в основном кислорода (0₂) и се­роводорода (H₂S) в присутствии водяных паров. При воздействии на металл кислорода возникает пленка, состоящая из оксидов ме­талла (Fe₂C>3). Она имеет достаточную плотность, хорошо прилипа­ет к внутренней поверхности газопровода. При определенной тол­щине пленки коррозия металла может прекращаться. Самое глав­ное, химическая коррозия является сплошной коррозией, при кото­рой толщина стенки трубы уменьшается равномерно. Сероводород (H₂S), имеющий содержание в природном газе после его обработки на газовых промыслах 2 г на 100 м³, менее опасен как коррозионно­агрессивный агент по сравнению с кислородом. Если и возникает коррозия металла от H₂S, то образуется соединение — сульфид железа (FeS).Электрохимическая коррозия возникает в результате взаимодей­ствия металла газопровода с влажным грунтом. Металл выполняет роль электродов, а увлажненный грунт роль электролита. Процесс электрохимической коррозии происходит следующим образом. Ме­талл обладает определенной упругостью растворения и посылает в грунт положительно заряженные катионы (Fe⁺⁺ или Fe^{+ + +}). В результате этого в одном из участков металла накапливаются электроны и он приобретает отрицательный потенциал, а грунт, куда попадают положительно заряженные катионы, приобретает положительный потенциал. В грунте образуется галь­ваническая пара, состоящая из анодной и катодной зоны. В анодных зонах катионы металла выходят в грунт, в результате чего металл газопровода в анодных зонах разрушается. Гальваническйх пар на газопроводах может быть десятки и даже сотни, ибо свойствагрунта в различных участках газовой сети могут резко от­личаться друг от друга. Электрохимическая коррозия крайне не однородна, в результате по длине газопровода могут возникнуть язвы и каверны, которые с течени­ем времени могут превра­щаться в сквозные отвер­стия, через которые газ бу­дет выходить в грунт. Электрическая коррозия происходит Под действие блуждающих токов, источником которых могут быть трамвайные пути, электрифицированные железные дороги, отдельные участки метрополитена, расположенные ближе к поверхности земли.Электрический ток, попавший в землю, стремится найти путь наименьшего сопротивления. Источником движения трамвая является тяговая под­станция, от которой ток движется по контактным проводам. От них через пантограф трамвая, а затем через обмотки электродвигателя постоянный ток возвращается к рельсам, которые соединены с ми­нусовой шиной тяговой подстанции, отсасывающими кабелями. Следует иметь в виду, что рельсы недостаточно изолированы от земли, поэтому блуждающие токи, стекая с рельсов в грунт, дви­жутся к отрицательному полюсу тяговой подстанции. В местах, где повреждена изоляция газопровода, блуждающие токи в виде поло­жительных катионов (Fe⁺⁺) выходят из газопроводов в грунт (анодные зоны). В этих зонах и происходит разрушение стенок газопроводов в виде сквозных отверстий. Установлено, что в анод­ной зоне при силе тока в 1 ампер в течение года происходит коррозия, в результате которой с 1 м² поверхности подошвы рель­сов в грунт может поступить до 9 кг металла.