Vergrabene Heizleitungen aus Titan, die in Industrieparks neben U-Bahnlinien, Werkstätten für Gleichstromelektrolyse und großen Gleichrichterkraftwerken verlegt werden, sind ständig Gleichstromstreuströmen ausgesetzt. Wenn Gleichstrom aus defekten Stromkabeln, beschädigten Schienenisolierungen oder nicht geerdeten elektrischen Geräten in den Boden austritt, fungiert leitfähiger Salzboden als Elektrolytmedium und führt dazu, dass Strom in lokale Abschnitte erdverlegter Titanleitungen fließt. Die Stellen, an denen der Strom das Titanrohr verlässt und zur Erde zurückkehrt, dienen als anodische Zonen; Die kontinuierliche anodische Auflösung zerstört den stabilen passiven Titandioxidfilm und löst eine dichte, verteilte Lochfraßkorrosion entlang der Außenwände der Rohrleitung aus. Da sich Korrosionsgruben unter langfristiger Streustromerosion allmählich vertiefen, besteht bei erdverlegten Rohrleitungen das Risiko von Perforationsleckagen und der Gefahr von Zwangsaushubarbeiten. Durch die Implementierung einer standardisierten periodischen Streustromerkennung, einer gezielten Potenzialüberwachung und abgestufter Entwässerungssteuerungsspezifikationen können abnormale Stromleckbereiche rechtzeitig identifiziert, die Anordnung von Entwässerungsschutzeinrichtungen gesteuert, die Amplitude der anodischen Polarisation der Rohrleitung begrenzt und durch Streuströme hervorgerufene lokale Lochfraßausfälle von erdverlegten Titan-Heizleitungsnetzen in Industrieregionen mit hohem Gleichstromverbrauch- wirksam blockiert werden.
Die gitterartige Streustrompotenzialkartierung ist das wichtigste technische Mittel zur Lokalisierung von Abschnitten mit hohem-Risiko von Korrosion. Herkömmliche Einzelpunkt-Potenzialmessungen können nur die Intensität lokaler elektromagnetischer Interferenzen widerspiegeln und vereinzelte Streustrom-Anomalzonen, die durch ungleichmäßige Bodenleitfähigkeit und Alterung der Kabelisolierung entstehen, leicht ausblenden. Die Inspektoren verwenden ein äquidistantes Rasterlayout, um vor Ort eine kontinuierliche Potenzialmessung von -Rohrleitungen-zum-Boden entlang der gesamten erdverlegten Titan-Heizstrecke durchzuführen und die Schwankungsamplitude des vorübergehenden Potenzials, die Frequenz der Potenzialumkehr und die Dauer der abnormalen Potenzialdrift jedes Messpunkts aufzuzeichnen. Bereiche mit häufiger Potenzialumkehr und übermäßig negativem oder positivem Übergangspotenzial werden als Hauptgefährdungssegmente durch Streuströme gekennzeichnet. In Kombination mit der Verteilung nahegelegener Gleichstromanlagen, Isolationsschadenspunkten öffentlicher Rohrleitungen und Daten zur Verteilung des Salzgehalts im Boden kann die Wurzelleckagequelle vorläufig verfolgt werden, was eine genaue Positionierungsgrundlage für den anschließenden Entwässerungsschutzbau und die Transformation der Isolationsverstärkung bietet.
Das klassifizierte Design zur Streustromableitung in Kombination mit der isolierenden Isolierung der Rohrleitung verhindert die anodische Auflösung von passiven Titanfilmen. Für Abschnitte mit hohem-Risiko und starker transienter anodischer Polarisation werden polarisierte Drainageelektroden in der Nähe der Titanrohrleitung vergraben und über Kupfer-Drainagekabel mit niedrigem-Widerstand verbunden, um Streustrom zurück zum ursprünglichen Minuspol der Gleichstromversorgung oder zum speziellen Erdungsgitter zu leiten und so eine konzentrierte Stromentladung von der Oberfläche des Titanrohrs zu vermeiden. An der Grenze zwischen Streustrom-Interferenzzonen und normalen Rohrleitungsabschnitten werden isolierende Flanschverbindungen installiert, um die Übertragung von Streuströmen in Längsrichtung entlang der Titanrohrleitung zu blockieren und so die Ausbreitung anodischer Korrosionsbereiche zu verhindern. Es ist notwendig, den Entwässerungsstrom innerhalb des sicheren Bereichs streng zu kontrollieren, um eine übermäßige Entwässerung zu vermeiden, die zu einem kathodischen Überschutz und anschließenden Schäden durch Wasserstoffversprödung an vergrabenen Titansubstraten führt. Alle Entwässerungsanschlusspositionen müssen über isolierte Übergangsanschlüsse verfügen, um galvanische Korrosion zwischen Kupferkabeln und Titanrohrleitungsanschlüssen in feuchten unterirdischen Elektrolytumgebungen zu verhindern.
Die periodische dynamische Erkennung in Kombination mit der saisonalen Interferenzkorrektur optimiert die langfristigen Parameter des Entwässerungsbetriebs. Die Intensität des Streustroms schwankt normalerweise regelmäßig mit Produktionsverschiebungen in Fabriken, Spitzenbetriebszeiten der U-Bahn und saisonalen Schwankungen der Bodenfeuchtigkeit. Regenzeiten erhöhen die Leitfähigkeit des Bodens und verschärfen die DC-Leckstromstörungen erheblich. Zur dynamischen Aktualisierung der Risikoverteilungskarte für Streuströme ist eine monatliche, festgelegte-Zeitraumüberwachung während typischer Spitzen- und Nebenzeiten-der umliegenden DC-Geräte erforderlich. Wenn die Interferenzintensität in bestimmten Jahreszeiten stark ansteigt, sollten die Ausgangsparameter des Entwässerungssystems synchron angepasst werden, um das Rohr-{6}}zu---Bodenpotential innerhalb des sicheren Bereichs für die Stabilität des passiven Titanfilms zu begrenzen. Darüber hinaus werden regelmäßige Isolationswiderstandsprüfungen für die korrosionsbeständigen Außenbeschichtungen von Pipelines und Entwässerungskabel durchgeführt, um neue Leckkanäle zu beseitigen, die durch Alterung der Beschichtung, Schäden durch Bodenextrusion und Kollisionen mit Baugruben verursacht werden, und so die langfristige Wirksamkeit von Streustromisolierungs- und Entwässerungsschutzsystemen sicherzustellen.
Die folgende Tabelle zeigt gezielte Streustromschutzsysteme für verschiedene Störungsszenarien erdverlegter Titan-Heizleitungen:
表格
| Störungsszenario einer vergrabenen Titan-Heizungsleitung | Empfohlene Spezifikation für Streustromerkennung und Entwässerungskontrolle | Wert zur Verhinderung von Kernstreustrom-Lochfraßkorrosion |
|---|---|---|
| An eine U-Bahn angrenzende erdverlegte Küstenheizungsleitung mit hohem -Salzgehalt | Netzpotenzialkartierung + polarisierte Entwässerung + segmentierte Isolierflanschisolierung + monatliche Spitzenpotenzialüberwachung | Eliminiert die häufige Potentialumkehr-induzierte Auflösung des anodischen Passivfilms und schränkt die Ausbreitung dichter Lochfraßkorrosion ein |
| DC-Elektrolyse-Werkstatt, peripheres erdverlegtes Titan-Fernheiznetzwerk | Lecksuche in der Nähe von Quellen + abgestufte Kontrolle der Entwässerungsparameter + Neukalibrierung der Parameter für die saisonale Regenzeit | Unterdrückt die durch hohe Leitfähigkeit des Bodens verursachte Streustromerosion und vermeidet die Gefahr einer Wasserstoffversprödung durch übermäßige Entwässerung |
| Städtischer Industriepark mit geringer-Intensität und erdverlegter DC-Störung über kurze{1}Distanzen | Jährliche Prüfung des potenziellen Rohr--zu-Boden-Rasters + Überprüfung der Integrität der externen -Korrosionsschutzbeschichtung | Ermöglicht eine kostengünstige frühzeitige Risikowarnung und blockiert Streuströme durch Beschichtungsschäden |
| Gleichrichterstation in der Nähe einer neu verlegten erdverlegten Titan-Heizleitung | Vor-Vollständige-Leitungs-Streustrom-Basislinienerkennung + reservierter Platz für die Installation der Drainageelektrode | Vervollständigt den präventiven Schutz auf der Quellseite und vermeidet eine späte -große{2}Korrosionskorrektur in der Pipeline |
Streustromableitung und regelmäßige Potenzialerkennung unterbrechen grundsätzlich den anodischen Polarisationskorrosionspfad, der durch externe elektromagnetische Gleichstromstörungen verursacht wird. Die inhärente gleichmäßige Korrosionsbeständigkeit von Titan im Untergrund kann einem schnellen passiven Filmabbau durch erzwungene anodische Stromentladung nicht standhalten. Wissenschaftliche Eingriffsbereichspositionierung, abgestuftes Entwässerungsdesign und periodische Parameterdynamikoptimierung stabilisieren das Rohr-{2}}zu--Bodenpotential von erdverlegten Titan-Heizrohrleitungen, verhindern großflächige, vereinzelte Lochfraßunfälle, reduzieren teure-kostspielige Wartungsverluste bei unterirdischen Ausgrabungen und gewährleisten den langfristigen{6}sicheren Betrieb von Korrosionsschutz-Heizrohranlagen in DC-intensiven Industrie- und städtischen Verkehrsgebieten.
