埋設および屋外の頭上 316 ステンレス鋼加熱パイプラインは、雷雨の季節には雷サージ電流の侵入に対して脆弱です。直撃雷または近くの誘導雷は、パイプラインに沿って瞬間的に高い電位差を生成し、加熱管、接地ネットワーク、および周囲の土壌の間に一時的な迷走電流ループを形成します。大きなサージ電流がステンレス鋼管の表面から地面に放電すると、局所的な陽極溶解が瞬時に起こり、管壁に小さなアーク燃焼ピットが発生します。これらのマイクロピットは、孔食の優先的な開始点になります。 -塩化物を含む土壌や湿気の多い大気条件の長期にわたる作用により、腐食ピットは継続的に拡大し、最終的にはパイプラインの穿孔を引き起こします。さらに、不均一な接地抵抗はパイプライン システム全体の電位ドリフトを引き起こし、落雷による損傷に重畳された DC 迷走電流腐食を悪化させます。-。標準化された統一接地レイアウトと段階的サージ保護構成を確立すると、雷エネルギーを安全に放出し、パイプライン全体の電位のバランスをとり、屋外および埋設加熱管システムに潜む雷による電気化学的腐食の隠れた危険を排除できます。{10}
落雷によるパイプラインの腐食防止は、主に 2 つの中心的な技術手段に依存しています。それは、等電位の統一接地と階層型サージ保護装置の構成であり、長距離パイプラインの絶縁フランジ絶縁によって補完されています。-等電位接地は、すべての加熱管、バルブ グループ、サポート フレーム、および近くの建物の接地グリッドを統合接地システムに接続し、異なるパイプライン セグメント間の電位差を排除して、隣接するコンポーネント間の過渡的な雷電流の放電を回避します。サージ保護は 3 つの段階的なエネルギー吸収に分けられます。-最初のレベルの主避雷器は、パイプラインの入口と出口に設置され、ほとんどの雷エネルギーを排出します。-第 2 レベルの保護装置は分岐パイプライン ノードに設定され、残留過電圧を抑制します。 3番目の-レベルの精密保護デバイスは、機器の故障や二次パイプラインの電位変動を回避するために、精密監視機器の近くに構成されます。絶縁フランジは長距離の埋設パイプラインに採用されており、パイプラインに沿った雷サージの広がりを制限し、暖房ネットワーク全体の広範囲の電位ドリフトを防ぎます。-不適切な接地電極の埋設、過剰な接地抵抗、間違ったサージ保護配線、または等電位接続の欠落により、雷エネルギーが安全に放出されず、アーク燃焼が引き起こされ、その後局部腐食が促進されます。
表 1 パイプラインのレイアウト タイプ、落雷リスク グレード、接地およびサージ保護の標準要件
|落雷リスクグレード |パイプライン レイアウト機能 |等電位接地規格 |サージ保護構成 |コアの防食効果|-|----|----|----|----||低リスク |屋内の短いパイプライン、屋外露出部分なし |ワークショップのローカル接地グリッドに接続します。接地抵抗は 10 Ω 以下です。特別な避雷器は不要で、すべてのフランジに等電位ジャンパが付いています。静電荷の蓄積による小さな電気化学的腐食を回避||中リスク |部分的に屋外の架空パイプライン、低雷雨頻度エリア |外部円形接地電極、接地抵抗 4Ω以下 |パイプラインの入口と出口における一次サージ保護 |誘導雷サージを放出して表面アーク燃焼ピットを防止||高リスク |完全に埋設された長距離パイプライン、沿岸の雷雨多発地帯 |複合接地グリッド + 深い垂直接地電極、抵抗 2 Ω 以下 |第 1+第 2 段階サージ保護 + 絶縁フランジ分割 |雷電流の伝播を制限し、パイプライン全体の電位のバランスをとる||極度のリスク |高地屋外レイアウト、隣接する高圧送電線 |独立した専用接地ネットワーク、抵抗 1 Ω 以下|3 段階のサージ保護 + パイプライン電位のリアルタイム監視 |雷アークアブレーションと重畳迷走電流腐食を防止 |
企業は、屋外および埋設暖房パイプライン設置の必須受入項目として、接地抵抗試験とサージ保護配線検査を組み込む必要があります。接地工事の前に、接地電極の埋設深さ、数量、間隔を決定するために土壌抵抗率試験を実施する必要があります。すべての接地接続点には、導体の腐食による接地障害を防ぐため、防錆コーティングが施された溶融亜鉛メッキ導体が採用されています。-各フランジ接続位置には、絶縁ガスケットをバイパスし、雷電流伝導のためのパイプラインの電気的連続性を確保するために、等電位の銅製ジャンパーを取り付ける必要があります。保護工事後、接地抵抗を乾季と雨季にそれぞれ試験し、安定した適合性を確認する必要があります。サージ保護装置は、年に一度の定期的な性能校正を受けて、老朽化した避雷器や故障した避雷器を適時に交換する必要があります。すべての接地レイアウト図面、接地抵抗試験記録、サージ保護モデル パラメータ、および建設後の受入レポートはデジタル トレーサビリティ プラットフォームにアップロードされ、加熱管プロジェクト アーカイブにバインドされるものとします。-雷雨の季節に雷サージによる損傷を受けたパイプラインについては、アーク誘起のマイクロピットを検査するために渦電流非破壊検査を実施し、腐食の開始点を除去するために局所的な不動態化修復を実施するものとします。-一方、落雷事故の事例は定期的にまとめられ、リスクの高い地域プロジェクトの接地ネットワークのレイアウトと保護等級の構成を最適化し、落雷による腐食故障の繰り返しを防止する必要があります。-
標準化されたパイプライン接地と階層サージ保護により、雷の過渡エネルギーを安全に放散し、加熱管システム全体の等電位バランスを実現します。異種金属絶縁、外側の防食コーティング、迷走電流のリアルタイム監視-と組み合わせることで、屋外および埋設ステンレス鋼加熱装置用の完全な外部電気化学的腐食防止システムを形成します。科学的な避雷設計により、パイプライン表面への不可逆的なアーク損傷とそれに伴う局所的な腐食の加速を回避し、雷雨が発生しやすい地域、沿岸地域、および高電圧干渉地域での加熱管の耐用年数を効果的に延長し、複雑な気象環境や電磁環境下での産業用加熱システムの安全で安定した動作を保証します。{4}
