Гидравлические удары.

Электрохимическая коррозия металлических трубопроводов.

Блуждающие токи.

1.Если движущийся в трубопроводе поток жидкости мгновенно остановить (например, перекрыть краном, задвижкой или остановить насос), то в трубопроводе произойдет гидравлический удар.

При подаче воды в резервуары, расположенные на более высоких отметках, чем насосная станция, явление гидравлического удара возможно в момент внезапной остановки насоса. При остановке насоса жидкость сначала двигается в прежнем направлении и у насоса создается пониженное давление. Дойдя до резервуара, волна поворачивает обратно и к насосу подходит уже с повышенным давлением. Если обратный клапан отсутствует, то вода проходит через насос и начинает вращать его в обратную сторону. Кроме того, при обратном движении воды вымываются случайно попавшие в водовод предметы, которые могут повредить насос. Чтобы не допустить этого явления, после насоса, как правило, ставят обратный клапан, однако обратный клапан закрывается очень быстро, что приводит к созданию повышенных давле­ний (гидравлического удара). Для предотвращения этого закрывание клапана следует производить медленно, и полное закрывание должно произойти только после возвращения обратной волны.

Для ослабления гидравлических ударов применяются воздушные котлы, которые могут устанавливаться как у насосов, так и на напорных участках водоводов и сетей, а также вставки из труб, скорость распространения ударной волны в которых значительно ниже, чем в стальных и чугунных трубах.

2.Согласно электрохимической теории коррозии между отдельными частями поверхности металлов (в данном случае поверхности труб, уложенных в грунт) и электролитом (грунт, грунтовые воды) вследствие неодинакового состояния поверхности металла, различия концентрации газов, особенно кислорода, у поверхности металла возникает термопара, т. е. местный элемент. Участок с меньшим потенциалом будет анодом, с большим — катодом.

На анодных участках положительно заряженные ионы металла переходят в электролит (грунтовые воды, грунт), вызывая разрушение металла.

Для предохранения металла труб от разрушения применяют катодную или анодную защиту, устраивают металлические и химические покрытия, окрашивают трубы, используют также и комбинированные методы, например битумное покрытие и катодную защиту, которые в настоящее время получили наиболее широкое распространение. При катодной защите вся поверхность трубопровода делается катодом, а анодом служат зарытые вблизи трубопровода стальные предметы (куски рельсов, старых труб и др.). Трубопровод подсоединяется к отрицательному полюсу источника тока, а кусок металла — к положительному (активная защита). Разрушаться будет анод (заземление). Расход энергии составляет около 2 кВт-ч в сутки на 100 м² поверхности трубопровода.

3. Если металлический трубопровод уложен вблизи трамвайных путей, электрических железных дорог, метрополитена, силовых установок, кабелей постоянного тока и т. д., то он подвергается разрушению вследствие действия блуждающих токов. Основной мерой по предотвращению разрушения труб от действия блуждающих токов является устранение самих блуждающих токов. Для этой цели обеспечивают непрерывность рельсовых путей увеличивают сопротивление в местах перехода тока от рельсов в почву и т. п. Из мер, принимаемых непосредственно для защиты трубопровода, можно указать на устройство усиленной изоляции, засыпку трубопроводов со всех сторон песком и изолирование стыков с резиновыми прокладками с целью разрыва электрической непрерывности трубопровода.

ЛЕКЦИЯ №8