V boji s korozí plynařům pomáhají i „obětní beránci“

Co je to koroze?

Koroze (lidově rezavění) je proces, při kterém dochází k postupnému narušování materiálů – v našem případě ocelových plynovodů, a to vlivem chemických nebo elektrochemických reakcí s vnějším prostředím. Tento proces často probíhá za přítomnosti kyslíku a vlhkosti. Ty způsobují, že kovy reagují a vytvářejí oxidy či jiné sloučeniny. Zkrátka – na ocelových trubkách ve vlhké půdě má koroze zcela ideální podmínky. Proto na plynovody aplikujeme protikorozní ochranu (PKO). Na fotkách níže vidíte, jak koroze dokáže naše plynovody poškodit.

Kolik máme ocelových plynovodů?

Naši plynaři pečují o zhruba 65 000 kilometrů plynovodů. Větší část je vyrobená z polyethylenu, který je vůči korozi velmi odolný. Přibližně 25 000 kilometrů plynovodů je však stále z oceli (z toho 11 000 kilometrů vysokotlakých plynovodů). Ocel musíme proti korozi chránit.

Pro ochranu našich plynovodů využíváme dva druhy protikorozní ochrany:

Pasivní protikorozní ochrana je základem celé protikorozní ochrany. Spočívá v podstatě v oddělení ocelového potrubí od vnějšího prostředí aplikací vhodného izolačního systému. V současnosti se nejčastěji používají izolace na bázi polyethylenu. V minulosti to byly převážně izolace asfaltové.

Při výstavbě plynovodů se využívá ocelových trubek s izolací aplikovanou v izolovnách – jedná se o tzv. tovární izolaci. Při montáži na staveništi je pak nutné doizolovat vhodnými materiály pouze svary či jiné neizolované komponenty. Platí pravidlo, že pro doizolování na stavbě musí být použita izolace v kvalitě, která se minimálně vyrovná kvalitě použité tovární izolace.

Aktivní protikorozní ochrana, na rozdíl od pasivní, vyžaduje ve většině případů dodávku elektrické energie. Ta změní potenciál chráněné konstrukce, a tím zpomalí nebo potlačí korozní procesy. V GasNetu pro ochranu plynovodů nejčastěji používáme katodickou protikorozní ochranu, která chrání téměř ve 100 % případů vysokotlaké ocelové plynovody, minoritně pak plynovody místních sítí.

Principiálně jde o ochranu vnějším zdrojem proudu, při kterém je plynovod připojen k zápornému pólu zdroje stejnosměrného proudu a stane se tak katodou. Kladný pól zdroje je pak napojen na obětní anodu, na které probíhá koroze. Tento „obětní beránek" tak chrání náš plynovod a prodlužuje jeho životnost.

V GasNetu ochranu zajišťuje 875 stanic katodické ochrany (SKAO), z nichž některé jsou napájeny fotovoltaickými panely. Aby byl zajištěn nepřetržitý provoz těchto zařízení, jsou všechna dálkově monitorována a data přenášíme do digitálního systému SCADA PKO (Supervisory Control and Data Acquisition). V případě výpadku je pracovníky údržby zajištěna oprava v co nejkratším čase.

Méně časté a méně efektivní je pak použití tzv. galvanických anod. Elektrický obvod vytvoříme pouze vodivým propojením plynovodu s anodou vyrobenou z méně ušlechtilého kovu (nejčastěji hořčíkových slitin).

Dalším prvkem aktivní protikorozní ochrany jsou elektrické polarizované drenáže (EPD). Jsou budovány v oblastech, kde jsou plynovody vystaveny působení cizích proudových polí (tzv. bludných proudů). Ty vznikají nejčastěji v blízkosti měníren a vedení elektrifikovaných železničních a tramvajových tratí.

Bludné proudy využijí cestu nejmenšího odporu – v místě se zhoršenou izolací vstoupí do kovové konstrukce (do tzv. katodické oblasti, která není korozně ohrožena) a v jiném místě z kovové konstrukce vystupují (tzv. anodická oblast). V anodické oblasti dochází k rozpuštění kovu, tudíž ke korozi.

Nebezpečí koroze bludnými proudy spočívá v její vysoké rychlosti – korozní úbytek je úměrný množství vytékajícího proudu. Pouhý 1 ampér bludného proudu rozpustí za rok přibližně 10 kg železa! V některých případech může dojít k proděravění plynovodu během několika dnů nebo týdnů.

Z výše uvedených důvodů jsou v místech předpokládaného výstupu bludných proudů budovány elektrické polarizované drenáže (EPD), které zajistí jejich odvod zpět do původního elektrického obvodu a zamezí tak korozi. Aktuálně provozujeme 155 EPD jak na vysokotlakých plynovodech, tak na plynovodech místních sítí.

Využití referenční elektrody

Pro správné nastavení a monitorování účinnosti katodické ochrany na plynovodech používáme měření potenciálu potrubí/půda pomocí referenční elektrody. V praxi jsou nejčastěji používány měděné elektrody v nasyceném roztoku síranu měďnatého (Cu/CuSO₄).

Roztok síranu měďnatého (CuSO₄) je velmi stabilní elektrolyt, který umožňuje přesné měření elektrochemického potenciálu. Pomocí voltmetru měříme potenciál mezi měděnou elektrodou v roztoku síranu měďnatého (Cu/ CuSO₄) a kovovým povrchem plynovodu, který je chráněn katodickou ochranou. Tento potenciál by měl mít hodnotu min. -0,85V, tím je zařízení dostatečně katodicky chráněno proti korozi.

Protikorozní ochrana zpomaluje nebo úplně eliminuje korozní procesy. Tak významně přispívá k prodloužení životnosti i zvýšení spolehlivosti provozu ocelových plynovodů všech tlakových hladin. Posiluje bezpečnost distribuce plynu a šetří finanční prostředky. Bez protikorozní ochrany se zkrátka neobejdeme.

Jsme plynaři, jsme GasNet.