Химическая коррозия возникает от действия на металл различных газов и жидких не электролитов. При действии на металл химических соединений на его поверхность образуется пленка, состоящая из продуктов коррозии. Если образующаяся пленка не растворяется, имеет достаточную плотность и эластичность, а также хорошо слеплена с металлом, то коррозия будет замедляться и при определенной толщине может прекратится. Химическая коррозия является сплошной коррозией, при которой толщина стенки трубы уменьшается равномерно. Такой процесс является менее опасным с точки зрения сквозного повреждения труб.
Коррозия металла в грунте имеет преимущественно электрохимическую природу. Электрохимическая коррозия является результатом взаимодействия металла, который выполняет роль электродов, с агрессивными растворами грунта, выполняющими роль электролита.
Электрохимическая коррозия имеет характер местной коррозии, т.е. такой, когда на газопроводе возникают местные язвы большой глубины, которые, развиваясь превращаются в сквозные отверстия в стенах трубы. Электрохимическая коррозия возникает также при воздействии на газопровод электрического тока, который удерживается в грунте. В грунт токи попадают в результате утечек из рельсов электрифицированного транспорта.
Существующие методы защиты газопроводов от коррозии можно разделить на две группы: пассивные и активные. Пассивные методы защиты заключаются в изоляции газопровода. К изоляционным материалам, используемым для защиты, предъявляют ряд требований: монолитности покрытия, водонепроницаемость, хорошее прилипание к металлу, химическая стойкость в грунтах, высокая механическая прочность, наличие диэлектрических свойств.
Наиболее распространенными изоляционными материалами является битумно-минеральные и битумно-резиновые мастики.
К активным методам относятся катодную и протекторную защиту и протекторную защиту и электрический дренаж. Электрический дренаж заключается в отводе токов попавших на газопровод, обратно к источнику. Отвод осуществляется через изолированный проводник, соединяющий газопровод с рельсами электрифицированного транспорта. При отводе тока от газопровода прекращается выход ионов металла в грунт и тем самым прекращается электрическая коррозия газопровода. Для отвода тока используют поляризованный электродренаж. Он обладает односторонней проводимостью от газопровода к рельсам. Для защиты газопровода от почвенной коррозии применяют катодную защиту. При катодной защите на газопровод накладывают отрицательный потенциал, т.е. переводят весь защищаемый участок газопровода в катодную зону. В качестве анодов применяют малорастворимые материалы, а также отходы черного металла, которые помещают в грунт вблизи газопровода. Отрицательный полюс источника постоянного тока соединяют с газопроводом, а положительный – с анодом. Электрический ток выходит из анода в виде положительных ионов металла, поэтому вследствие растворения металла анод постепенно разрушается.
При протекторной защите участок газопровода превращают в катод без постороннего источника тока, а в качестве анода используют металлический стержень, который помещают в грунт рядом с газопроводом.
При электрической защите газопроводов следует предусматривать изолирующие фланцевые соединения на входе и выходе газопровода с землей через металлические конструкции и инженерные сети, вводе газопровода на объект, являющийся источником блуждающих токов.
1.4 Обслуживание и ремонт газопроводов
Задачей обслуживания и профилактического ремонта является поддержание газопроводов и сооружений на них в состоянии, обеспечивающих безопасную эксплуатацию и бесперебойное снабжение потребителей газом. В результате повреждений газопроводов (разрыве стыков, сквозной коррозии стенок труб, арматуры и оборудования) может образоваться взрывоопасная концентрация.
Для своевременного выяснения мест утечки за состоянием газопроводов, их оборудованием и арматурой устанавливают систематическое наблюдение.
Трассы газопроводов регулярно осматривают. Наружным осмотром трассы проверяют загазованность колодцев и контрольных трубок. При осмотре проверяют состояние арматуры и производят мелкий ремонт оборудования газопровода.
Для контроля состояния подземных газопроводов применяют приборный метод их обследования, который проводят не реже в 5 лет. Он включает в себя проверку состояния изоляционного покрытия газопровода и проверку герметичности. Контроль качества изоляции осуществляют аппаратом нахождения повреждения изоляции АНПИ. С помощью аппарата АНПИ проверяют состояния изоляционного покрытия без вскрытия грунта и дорожного покрытия. При контроле герметичности газопровода приборами типа «Универсал» проверяют на загазованность грунт над газопроводом, газовые колодцы, контрольные трубки, а также колодцы других подземных коммуникаций, расположенные до 15-и метров от газопровода.
Профилактический ремонт газопроводов включает контроль состояния газопровода, изоляции, арматуры и оборудования, их техническое обслуживание и текущий ремонт. На основании профилактического осмотра и ремонта делают заключение о пригодности газопровода для длительной эксплуатации. При неудовлетворительном состояния газопровода (сильной коррозии, расстройстве большого числа соединений, засорения труб и пр.) производят капитальный ремонт газопровода.
1.5 Газоснабжение хлебозавода
1.5.1 Характеристика объекта
Хлебозавод расположен в городе Оренбург. В помещении печного цеха установлены две печи типаФТЛ-2 и две печи типа ХПА-40, предназначенные для производства хлебобулочных изделий, а также встроенная котельная с четырьмя котлами Е-1-9Г. Помещение котельной по взрывной взрывопожарной безопасности относится к категории В и Г и имеет степень огнестойкости II. Из пекарного зала и котельной выполнены два эвакуационных выхода, расположенных рассредоточено. Шумовые характеристики пекарни не превышают санитарных норм (80 Дб).
Подача природного газа к котлам и печам предусматривает от наружного газопровода высокого давления через ГРП, где давление газа снижается до требуемого перед горелками (с учетов потерь давления в подводящих газопроводах).
Давление газа на вводе в ГРП 0,36 МПа; давление газа перед горелками котлов и печей 0,08 МПа.
1.5.2 Основные проектные решения по газоснабжению
В данном проекте разрабатывается внутреннее газооборудование печного отделения и котельной.
Ввод газопровода Ду100мм выполняется на отметке 0,9м.
Краткая характеристика печи типа ФТЛ-2:
1.Рабочая площадь пода 16м2
2.Температура в печной камере 180-220 ºС
3.Температура дымовых газов на выходе из печи 250-350 ºС
4.Разрежение на выходе из печи 10 даПа.
Краткая характеристика печи типа ХПА-40:
1.Рабочая площадь пода 38м2
2.Температура в печной камере 180-220 ºС
3.Температура дымовых газов на выходе из печи 250-350 ºС
4.Разрежение на выходе из печи 10 даПа.
Все оборудование и газопроводы выбраны с учетом установленной мощности агрегатов в полном соответствии с [2].
Хлебопекарные печи типа ФТЛ-2 и ХПА-40 оснащаются блочными инжекционными горелками типа БГИ-1-2 по две на каждую печь- одна растопочная, одна рабочая.
Краткая характеристика горелки БИГ-1-2:
1.Номинальная тепловая мощность горелки 308 кВт
2.Номинальный расход газа 46 нм3/ч
3.Номинальное давление газа перед горелкой 0,08 МПа
4.Коэффициент рабочего регулирования горелки 3,8
5.Коэффициент избытка воздуха на выходе из горелки 1,05
Внутренний газопровод (коллектор) выполнен из труб Ду80 и проходит на высоте 2,7м от уровня пола.
По ходу движения газа на опусках к печам устанавливаются:
- задвижка dу50,
- продувочный газопровод и газопровод запальника,
- два электромагнитных вентиля СВМГ, газопроводом безопасности между ними и рабочий кран dу20,
- регулирующая заслонка типа ЗД-15,
- рабочий кран dу20 на каждую растопочную горелку.
Продувочный газопровод и газопровод безопасности выводятся выше кровли здания на 1 метр и заземляются.
Для учета расхода газа на хлебопекарные печи проектом предусмотрена установка газового счетчика типа СГ-16-200 dу80. Паспортная производительность счетчика при давлении 2,3 кгс/см2 составляет:
- максимальный расход 200 нм3/ч;
- минимальный расход 40 нм3/ч.
Краткая характеристика котла Е-1-Г:
1.Теплопроизводительность при Qн=7960 ккал/нм 0,56 Гкал/ч
2.Давление пара не более 0,9 кгс/см2
3.Расчетный расход топлива 86,5 нм3/ч
Котлы оборудуются блочными инжекционными горелками типа БИГм. Отличительная особенность этих горелок – наличие отдельных смесителей. Оси сопел направлены под некоторым углом к оси смесителя. Благодаря такому расположению сопел, а также выбору диаметра смесителя на выходе создается профиль скоростей, препятствующий проскоку пламени. Предотвращение отрыва пламени обеспечивается туннелем из огнеупорного кирпича.
Преимущество данного типа горелок - высокая полнота сгорания топлива при малых коэффициентах избытка воздуха, малые габаритные размеры, низкий уровень шума. Установка горелок БИГм позволяет повысить безопасную эксплуатацию котла, сократить количество приборов КИПиА. Котлоагрегаты, оборудованные горелками типа БИГм, имеют более высокий КПД.
Краткая характеристика горелки БИГм-2-4:
1.Номинальная теплопроизводительность 0,73 Гкал/ч
2.Номинальный расход газа 92 нм3/ч
3.Номинальное давление газа перед горелкой 0,08 МПа
4.Коэффициент рабочего регулирования горелки не менее 3.
Для коммерческого узла учета расхода газа на предприятии проектом предусмотрен газовый счетчик типа СГ16м-400. Счетчик оборудован регистрирующими приборами давления и температуры газа.