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Aug 01, 2023

Protezione delle tubazioni con protezione catodica

Negli ultimi tre decenni, i problemi di corrosione hanno ridotto l’aspettativa di vita del sistema di tubazioni a pochi anni. Solo negli Stati Uniti la corrosione costa all’industria più di un miliardo di dollari

Negli ultimi tre decenni, i problemi di corrosione hanno ridotto l’aspettativa di vita del sistema di tubazioni a pochi anni. Solo negli Stati Uniti la corrosione costa all’industria più di un miliardo di dollari all’anno.

La corrosione delle tubazioni è un evento naturale. Il materiale del tubo e le proprietà essenziali si deteriorano nel tempo. La corrosione si verifica a causa delle reazioni elettrochimiche dei materiali della tubazione con il loro ambiente. È possibile trovare corrosione sia sulle superfici interne che esterne. Come qualsiasi altro pericolo naturale, la corrosione delle tubazioni può causare guasti potenzialmente letali. Può anche causare danni costosi alla pipeline e ai sistemi correlati.

È possibile proteggere le tubazioni in acciaio con protezione catodica per prevenire la corrosione. Questa tecnica riduce la corrosione della superficie metallica. Lo fa rendendo la superficie il catodo di una cella elettrochimica. Questo sistema di protezione catodica funziona applicando una piccola corrente alla tubazione. I tecnici applicano la corrente alle condutture tramite unità note come trasformatori-raddrizzatori, che convertono l'elettricità CA in CC. L'impianto utilizza questa elettricità per ridurre l'"energia" della conduttura.

La protezione catodica impressa protegge alcune tubazioni dalla corrosione. Questo tipo necessita di una barriera non conduttiva tra le tubazioni di processo e lo strumento. La barriera lo protegge dagli effetti della corrente elettrica. Questa misura, a sua volta, protegge i dispositivi elettronici costosi.

AS-Schneider consiglia di utilizzare un kit di isolamento dielettrico come barriera non conduttiva. Questo kit è da installare sulla flangia di ingresso del collettore. Va tra il connettore stabilizzato e il collettore.

L'azienda ha progettato kit di isolamento dielettrico per mantenere l'integrità della tubazione. Garantiscono inoltre l'affidabilità del sistema di tubazioni attraverso la sicurezza e la protezione dalla corrosione. I kit di isolamento dielettrico forniscono una tenuta efficace e un isolamento elettrico delle flange. L'eliminazione del contatto metallo con metallo arresta la corrente statica. In questo modo si evitano danni elettronici allo strumento.

Guardando indietro di qualche anno, quando l’azienda stava sviluppando il kit di isolamento dielettrico, si è trovata di fronte a una grande sfida. La sfida era come ottenere una connessione affidabile e a tenuta stagna per 6.000 psi (414 bar). La connessione doveva essere priva di guarnizione incapsulata. L'azienda ha inoltre dovuto serrare i bulloni su un materiale plastico morbido non conduttivo. Ma non si tira mai indietro davanti alle sfide: "La sfida è uno dei motivi per cui sviluppare prodotti è così divertente ed è sempre emozionante per me", spiega Markus Häffner, direttore del design e dello sviluppo di AS-Schneider.

Per quanto riguarda i requisiti per il kit di isolamento dielettrico, all'inizio questo sviluppo non sembrava una grande sfida. Tuttavia, alla fine, il team ha dovuto effettuare numerosi test per ottenere un prodotto sicuro e affidabile. Perché? Il compito sembrava abbastanza semplice, ma spesso il diavolo si nasconde nei dettagli. In questo caso i requisiti erano:

Per un sistema di tenuta a tenuta fino a 6.000 psi (414 bar), era necessario serrare i bulloni con una coppia definita. Anche la plastica doveva assorbire le forze risultanti da questa coppia. Inoltre, le maniche diventano molto morbide quando riscaldate a una temperatura di 80 °C (176 °F) e tendono a strisciare. Questo scorrimento fa sì che la tensione del bullone e quindi la compressione dell'anello di tenuta diminuiscano. A questo punto possono verificarsi delle perdite.

Per raggiungere l'obiettivo, il team ha condotto indagini dettagliate sulla geometria della guarnizione e test approfonditi sulla composizione di diversi materiali plastici. Ha anche testato diversi contenuti di fibra di vetro per le sue plastiche rinforzate.

Il kit di isolamento dielettrico è una parte essenziale del sistema di montaggio diretto dell'azienda, poiché consente l'accoppiamento ravvicinato dei dispositivi elettronici di misurazione del flusso con un raccordo dell'orifizio. AS-Schneider ha progettato questi sistemi per l'accoppiamento ravvicinato in modo sicuro ed efficiente. Tagliano o riducono gli effetti dell'errore della linea di sagoma.

Il Pipeline Gas Compressor Research Council e Southwest Research hanno condotto uno studio recente. Ha esaminato la pulsazione creata dai regolatori e dalle valvole di controllo del flusso. Il team ha inoltre effettuato ricerche sui compressori e su alcune configurazioni di tubazioni. Hanno scoperto che la pulsazione può creare livelli indesiderati di errore di radice quadrata. Crea anche un errore sulla linea di sagoma. La pulsazione sull'orifizio del misuratore è una fonte significativa di gas naturale perso. Questi errori causano enormi guadagni o perdite economiche. Colpiscono sia l'acquirente che il venditore in un sistema di gasdotti naturali.