Le reti di condotte di riscaldamento interrate in titanio posate all'aperto per progetti di riscaldamento circolante in fabbrica sono vulnerabili alle correnti di fulmine e all'elevata differenza di potenziale transitoria durante i temporali. I fulmini diretti sugli edifici industriali, sulle linee di trasmissione ad alta-tensione e sulle strutture di supporto metalliche vicine genereranno picchi di tensione istantanei, che si diffonderanno lungo le griglie di messa a terra e le strutture metalliche interrate. Se le tubazioni di riscaldamento in titanio non dispongono di un collegamento equipotenziale standardizzato e di configurazioni complete di protezione contro i fulmini, si formeranno differenze di potenziale transitorio tra i tubi in titanio, le staffe in acciaio interrate e l'elettrolita conduttivo del terreno circostante. La corrente vagante istantanea passa attraverso le superfici della tubazione in titanio, rompendo rapidamente la pellicola passiva stabile del biossido di titanio e innescando corrosione elettrochimica diffusa per vaiolatura lungo le sezioni sepolte del tubo. L'implementazione di specifiche unificate di protezione contro i fulmini e di una progettazione di collegamento equipotenziale a gamma-completa può eliminare i circuiti di tensione transitori, bloccare i canali di trasmissione delle sovratensioni da fulmini e proteggere gli impianti di riscaldamento interrati in titanio dai danni di corrosione localizzata-indotti dai fulmini nelle aree industriali-incline ai tuoni.
La connessione equipotenziale alla rete-dell'intero sito è la misura fondamentale per eliminare le differenze di potenziale transitorie che innescano la corrosione da fulmini. Punti di messa a terra indipendenti e sparsi per le condutture di riscaldamento in titanio formeranno enormi gradienti di tensione nel momento in cui il fulmine si riversa sulla terra. Tutti i supporti di fissaggio della tubazione in titanio, i telai di collegamento della flangia, i componenti conduttivi di penetrazione del serbatoio e i terminali di messa a terra della tubazione devono essere collegati in modo affidabile alla sbarra equipotenziale principale unificata di fabbrica tramite conduttori in rame a bassa-resistenza. Il collegamento equipotenziale bilancia il potenziale di tutte le strutture in metallo e titanio all'interno dell'area di protezione dai fulmini, quindi non esiste alcuna differenza di potenziale tra i tubi in titanio interrati, le strutture in acciaio circostanti e il terreno conduttivo durante gli eventi transitori dei fulmini. Per i giunti flangiati isolati impostati per prevenire la corrosione galvanica convenzionale, è necessario installare fili di rame a ponte su entrambi i lati dei raccordi isolanti per garantire che la corrente di picco possa fluire attraverso la griglia equipotenziale senza accumulo di tensione sulle superfici locali dei giunti in titanio.
L'implementazione classificata di dispositivi di protezione da sovratensione costituisce un isolamento gerarchico da sovratensione per il controllo del riscaldamento in titanio e i sistemi ausiliari delle tubazioni. L'alta tensione transitoria dei fulmini spesso invade i cavi di alimentazione, le linee di trasmissione del segnale di temperatura e il cablaggio degli strumenti di campo collegati alle apparecchiature di riscaldamento. L'installazione di dispositivi di protezione da sovratensione graduati all'ingresso della sala di distribuzione dell'alimentazione, al-armadio di controllo locale in loco e ai terminali dei sensori di campo può limitare la sovratensione istantanea entro l'intervallo di sicurezza che evita la rottura della pellicola passiva. Gli scaricatori di sovratensione del segnale a bassa-energia sono adottati per i circuiti di monitoraggio della temperatura e del flusso per evitare che minuscole correnti transitorie corrodano ripetutamente lo strato passivo delle tubazioni in titanio attraverso i circuiti di messa a terra. I dispositivi di protezione da sovratensione devono essere regolarmente ispezionati per verificare l'invecchiamento, il degrado termico e i guasti da cortocircuito-per garantire prestazioni affidabili di limitazione della sovratensione nelle stagioni dei temporali.
La protezione ausiliaria anti-corrosione delle tubazioni interrate collabora con i sistemi di messa a terra contro i fulmini per evitare rischi di corrosione secondaria. I conduttori di messa a terra utilizzati per il collegamento equipotenziale devono adottare cavi in rame stagnato-resistenti alla corrosione e le posizioni di collegamento con gli impianti delle tubazioni in titanio sono avvolte con nastro adesivo isolante anti-corrosione per prevenire la corrosione galvanica tra rame e titanio in condizioni di elettrolita umido sotterraneo. Elettrodi di messa a terra concentrati interrati in profondità-vengono posati in aree del terreno a bassa-resistività per disperdere la corrente di fulmine in modo rapido e uniforme nella terra, evitando un'elevata densità di corrente locale che causa danni termici e l'ablazione passiva della pellicola sulle posizioni di contatto dei tubi in titanio. Nelle regioni costiere con terreno ad alta-salinità, la protezione catodica può essere adeguatamente abbinata per limitare ulteriormente la corrosione uniforme sotterranea garantendo al tempo stesso il coordinamento con i parametri di messa a terra dei fulmini per prevenire guasti al sistema di protezione.
La tabella seguente mostra la protezione contro i fulmini mirata e gli schemi di collegamento equipotenziale per diversi scenari di servizio di tubazioni di riscaldamento in titanio interrate:
表格
| Scenario applicativo di condutture di riscaldamento in titanio interrate | Configurazione consigliata di protezione contro i fulmini e equipotenziale | Fulmini principali-Valore di prevenzione della corrosione transitoria indotta |
|---|---|---|
| Fabbrica costiera-esposta a temporali sepolta conduttura di riscaldamento ad alto-cloruro | Collegamento equipotenziale alla rete-a gamma completa + ponte contro le sovratensioni con flangia isolata + dispositivi di protezione contro le sovratensioni graduate | Elimina la differenza di potenziale transitoria dei fulmini ed evita la corrosione per vaiolatura diffusa delle tubazioni in titanio |
| Parco industriale interno a lunga distanza-rete sepolta circolante di riscaldamento in titanio | Collegamento bus equipotenziale principale + scaricatori speciali di sovratensione linea di segnale + test periodici della resistenza di terra | Limita l'invasione di sovratensione indotta attraverso i circuiti di controllo e protegge l'integrità della pellicola passiva del tubo interrato |
| Conduttura di riscaldamento periferica dell'officina interrata a breve-distanza con pochi terminali strumentali | Collegamento equipotenziale unificato + protezione da sovratensione a stadio singolo-ingresso di alimentazione | Realizza un isolamento economico della tensione transitoria dovuta ai fulmini per strutture interrate su piccola-scala |
| Sistema di riscaldamento in titanio sepolto nel terreno ad alta-conduttività delle paludi salmastre | Collegamento equipotenziale abbinato a elettrodi di messa a terra profonda + rivestimento isolante dei contatti in rame-titanio | Accelera la dissipazione della corrente di picco e previene la corrosione galvanica secondaria del giunto di messa a terra |
La protezione contro i fulmini e il design del collegamento equipotenziale eliminano il rischio di corrosione elettrochimica transitoria delle tubazioni di riscaldamento in titanio interrate causato da temporali naturali. Le stabili prestazioni anticorrosive sotterranee del titanio-non possono resistere all'ablazione istantanea di corrente transitoria ad alta-energia e alla rottura del film passivo indotta dalla differenza di potenziale del fulmine. Il rispetto di una protezione gerarchica standardizzata contro le sovratensioni e di specifiche equipotenziali complete-del sito elimina i rischi di corrosione nascosti dovuti a fattori meteorologici estremi, garantisce la sicurezza strutturale a lungo-termine delle reti di riscaldamento anticorrosione interrate-ed evita incidenti dovuti a perdite di tubazioni e costose manutenzioni di scavi sotterranei causati dalla corrosione localizzata indotta dai fulmini-.
