Методы воздействия на факел.

Рассмотрим методы воздействия на излучающую способность факела, температуру и аэродинамические факторы. Все перечисленные факторы влияют на теплоотдачу факела и могут интенсифицировать процесс горения.

Метод реформирования газа.

Это разложение природного газа для получения светящегося пламени. Светящее пламя отличается от несветящегося тем, что излучает тепловую энергию не в пределах полей излучения СО₂ и Н₂О, а по всему спектру излучения. Для обеспечения непрерывного излучения факела нужно обеспечить пиролиз (разложение) метана. При пиролизе метана возникает новая дисперсная фаза-углерод (сажа). При правильном выборе температуры и времени процесса, возникающие частицы углерода будут иметь такие размеры, которым свойственно максимальное излучение.

Существует 2 основных пути разложения природного газа:

1. Часть газа сжигается в специальных устройствах, а выделяющиеся при этом тепло идет на разложение углеводородов.

2. Чистый газ подается в рабочее пространство, где он подвергается термическому разложению за счет тепла другого топлива (источника).

Максимальное излучение пламени имеет место при температуре предварительного подогрева 1200°С, когда образуется частицы, имеющие наибольший диаметр.

Метод наложения на факел электрического поля.

Наложение электрического поля на факел производится с целью повышения его температуры и интенсификации процесса горения. Пламя является слабо ионизированным газом. Как и всякий проводник пламя обладает некоторым сопротивлением, при наложении на пламя электрического поля в нем выделяется дополнительное количество тепла и меняя подводимую электрическую мощность можно менять температуру продуктов горения. При наложении электрического поля температуру факела можно поднять до 4000°С. Чтобы обеспечить необходимую электропроводность газа в него вводят легко ионизируемые добавки (соли калия).

Такой метод применим для специальных электро-газовых горелок.

Метод наложения на факел низкочастотных пульсаций и акустических колебаний.

При наложении низкочастотных пульсаций наблюдается заметная интенсификация горения. Факел меняет конфигурацию. Сокращается длина факела, увеличивается теплоотдача на 5-6%. Акустические колебания с ростом силы звука понижают устойчивость горения по отношению к отрыву и увеличивают устойчивость по отношению к проскоку и иногда проскок просто невозможен.

При наложении акустических колебаний на диффузилнный факел происходит интенсификация процесса за счет роста турбулизации.

Кроме того , температура факела у его корня увеличивается на несколько сотен градусов, а теплоотдача увеличивается в 2-3 раза.

Лекция 8

Защита газопроводов о коррозии, как способ повышения надежности систем газоснабжения.

Защита газопроводов от коррозии.

Коррозия – самопроизвольное разрушение металла вследствие его взаимодействия его с окружающей средой.

По механизму реакции взаимодействия металла со средой различают два основных типа коррозии металлов: химическую и электрохимическую. Химическая коррозия – это процесс окисления металла под воздействием коррозионной среды с одновременным восстановлением окислительной компоненты последней. Электрохимическая коррозия – это процесс разрушения металла, сопровождающийся протеканием электрического тока.

По виду коррозионной среды различают несколько видов коррозии: атмосферная (под действием естественного атмосферного воздуха), подземная (коррозия металлов в почвах и грунтах), коррозия блуждающими токами (коррозия трубопроводов в результате действия токов утечки при работе рельсового электрифицированного транспорта) и контактная (при контактах металлов, имеющих различные стационарные потенциалы в данной коррозионной среде).

По характеру коррозионных разрушений поверхности металла коррозию подразделяются на: сплошную (равномерную и неравномерную) и местную. Местная наиболее опасна для трубопроводов, так как локализуется на ограниченных участках поверхности.

Применительно к металлическим трубопроводам различают наружную и внутреннюю коррозию. Коррозия внутренних поверхностей труб обусловлена повышенным содержанием в газе кислорода, влаги, сероводорода и других агрессивных соединений. Борьба с внутренней коррозией сводится к удалению из газа агрессивных соединений, т.е. хорошей его очистке. Значительно б льшие трудности представляет собой борьба с коррозией внешних поверхностей труб. Она зависит от условий, в которых эти трубы эксплуатируются.

Основным показателем степени коррозии является скорость – потеря металла в граммах с 1 м² или глубина коррозии в мм, отнесенные к единицы времени (г/м²год или мм/год). На скорость коррозии трубопроводов влияют внутренние и внешние факторы, присущие как металлу, так и коррозионной среде. Для подземных трубопроводов обобщающим фактором коррозионной активности служит удельное электрическое сопротивление грунта. Коррозия практически отсутствует в грунтах с сопротивлением более 100 Ом м.

Существующие методы защиты газопроводов от коррозии делятся на две группы: пассивные и активные. Пассивные методы защиты заключаются в изоляции газопровода от контакта с окружающим грунтом и ограничением проникания блуждающих токов в газопровод из окружающей среды.

Методы активной защиты в основном сводятся к созданию такого электрического режима для газопровода, при котором коррозия трубопровода прекращается. К активным методам защиты относятся катодная и протекторная защита и электрический дренаж. Все они являются системами электрохимической защиты (ЭХЗ).