Вопросы для самопроверки

1. Почему чаще всего на промышленных и коммунальных предприятиях применяют газопроводы среднего и даже высокого давления?

2. Дайте схему газоснабжения предприятия.

3. Чем отличается в конструктивном плане ГРП от ГРУ? Почему ГРУ часто применяют на производстве, где не допускается недожог или пережег продукции?

4. Виды прокладки газопроводов на территории предприятия и в цехах.

5. Какие Вы знаете размеры высоты надземных газопроводов и как они связаны с другими инженерными коммуникациями?

6. По какой формуле определяют максимальный прогиб газопровода, и для каких целей он определяется?

7. Для каких целей применяются продувочные линии на газовых сетях?

15. Коррозия газопроводных систем

15.1. Процессы коррозионных разрушений

Коррозией называется процесс разрушения металлов при их химическом, электрохимическом и биохимическом взаимодействии с окружающей средой. На промышленных объектах ничто не имеет такой планомерной разрушительной силы на металлы как коррозия. Она ежегодно выводит из строя до 10 % производимой стали, которая поступает на объекты в виде трубопроводов, оборудования различных конструкций. Процесс коррозии – самопроизвольный, он приводит к снижению свободной энергии металла, т. е. к получению термодинамически менее устойчивых по сравнению с исходным металлом соединений. Сам термин произошел от латинского corrosion – разъедание. Следует отличать от эрозии (errodere – разрушать). По механизму процесса коррозия подразделяется на:

– химическую – процесс, который протекает за счет химической реакции, без разделения на отдельные стадии. К ней относят газовую коррозию, например, окисление металла при нагреве, коррозию в неэлектролитах.

– электрохимическую – процесс, который подчиняется законам электрохимической кинетики. В отличие от химической коррозии в этом случае всегда протекают две группы реакций - катодная и анодная, которые не обязательно локализованы на отдельных участках поверхности коррозирующего образца. За счет возникающего электрического тока возможно удаление продуктов коррозии от участков разрушения.

– биокоррозию – процесс, который связан с воздействием микроорганизмов на метал. При этом металл разрушается или является питательной средой, а также может подвергаться действию продуктов выделения микроорганизмов.

15.2. Виды коррозии

Общая коррозия называется равномерной, если фронт коррозионного разрушения распространяется параллельно плоскости металла (рис. 15.1, а), и неравномерной, если скорость коррозии на различных участках неодинакова (рис. 15.1, б).

Примером общей коррозии (рис. 15.1, в) является избирательная коррозия, которая характерна для сплавов – твердых растворов. Она заключается в разрушении одного из компонентов. Например, в случае коррозии латуни разрушается цинк, ионизируясь и переходя в раствор, а поверхностный слой материала обогащается медью.

Местная коррозия имеет ряд разновидностей, среди которых наиболее распространены следующие:

– коррозия пятнами, в виде отдельных раковин, язв (рис. 15.1, г);

– точечная или питтинговая коррозия – разрушение в глубину металла с образованием пор, вплоть до сквозных отверстий (рис. 15.1, д);

– межкристаллитная коррозия – разрушение металла по границам кристаллов (рис. 15.1, е), при этом внешних проявлений процесса может и не наблюдаться;

– внутрикристаллитная коррозия – разрушение металла по зернам кристаллов (рис. 15.1, ж). Этот вид коррозии наблюдается при коррозионном растрескивании, протекающем под воздействием внешних механических нагрузок или внутренних напряжений в металле, или под влиянием водорода при сероводородной коррозии.

а б в

г д е ж

Рис. 15.1. Виды общей коррозии:

сплошная равномерная коррозия (а); сплошная неравномерная коррозия (б); избирательная коррозия (в); неравномерная коррозия пятнами (г); неравномерная точечная коррозия (д); межкристаллитная коррозия (е); внутрикристаллитная коррозия при

коррозионном растрескивании под действием внешних сил (ж)

Внутренние поверхности газопроводных систем могут быть подвержены как химической, так и электрохимической коррозии. Например, внутренние полости газовых скважин на определенной глубине, где присутствуют высокие температуры газа, а вода находится в парообразном состоянии, коррозия протекает по химическому процессу. А в газопроводах, где вода сконденсировалась, а в составе газа присутствуют агрессивные компоненты (углекислый газ, сероводород, кислород, органические кислоты) протекает электрохимическая коррозия.