Az eltemetett és kültéri 316-os rozsdamentes acél fűtővezetékek ki vannak téve a villámlökés-áram behatolásának zivatarszezonban. Közvetlen villámcsapás vagy közeli villámcsapás azonnali nagy potenciálkülönbségeket generál a csővezeték mentén, átmeneti szórt áramhurkokat képezve a fűtőcsövek, a földelő hálózatok és a környező talaj között. Amikor nagy túlfeszültség lép fel a rozsdamentes acél cső felületéről a talajra, azonnal helyi anódos oldódás következik be, ami apró ívégési gödröket eredményez a cső falán. Ezek a mikro{4}}gödrök a lyukkorrózió elsőbbségi kiindulási helyeivé válnak; kloridot- tartalmazó talaj vagy nedves légköri viszonyok között a korróziós gödrök folyamatosan kitágulnak, és végül a csővezeték perforációját okozzák. Ezenkívül az egyenetlen földelési ellenállás a teljes csővezeték-rendszer potenciális elsodródásához vezethet, ami súlyosbítja az egyenáramú szórtáram korrózióját, amely a villám{8}}károkra kerül. A szabványos, egységes földelési elrendezés és a fokozatos túlfeszültség-védelmi konfiguráció létrehozása biztonságosan felszabadíthatja a villámenergiát, kiegyensúlyozhatja a csővezeték potenciálját, és kiküszöbölheti a villám{10}}kiváltotta elektrokémiai korrózió rejtett veszélyeit a kültéri és földbe épített fűtőcsőrendszereknél.
A csővezetékek villám-korróziójának megelőzése alapvetően két alapvető műszaki eszközre támaszkodik: az egyenpotenciálú egységes földelésre és a hierarchikus túlfeszültség-védelmi eszköz konfigurációjára, amelyet szigetelt karimás szigetelés egészít ki a hosszú-távolságú csővezetékek esetében. Az ekvipotenciális földelés az összes fűtőcsövet, szelepcsoportot, tartókeretet és a közeli épület földelő rácsát integrált földelőrendszerbe köti, kiküszöbölve a potenciálkülönbséget a különböző csővezeték-szegmensek között, így elkerülhető a tranziens villámáram kisülése a szomszédos alkatrészek között. A túlfeszültség elleni védelem három-szintű progresszív energiaelnyelésre oszlik: az első-szintű fő túlfeszültség-levezető a csővezeték bemeneti és kimeneti nyílásainál van felszerelve, hogy elvezetje a legtöbb villámenergiát; a második-szintű védő az elágazó csővezeték csomópontjainál van beállítva, hogy elnyomja a maradék túlfeszültséget; a harmadik-szintű precíziós védelmi eszköz precíziós megfigyelő műszerek közelében van konfigurálva, hogy elkerülje a berendezés meghibásodását és a másodlagos csővezeték potenciál ingadozását. Szigetelt karimákat alkalmaznak a hosszú-távolságú földbe fektetett csővezetékeken, hogy korlátozzák a villámlökések terjedését a csővezeték mentén, és megakadályozzák a teljes fűtési hálózat nagy hatótávolságú potenciáleltolódását. A földelőelektróda nem megfelelő betemetése, a túlzott földelési ellenállás, a hibás túlfeszültség-védelmi vezetékek vagy a hiányzó ekvipotenciális csatlakozás a villámenergia biztonságos felszabadulását okozza, ami ívégést és ezt követően felgyorsult helyi korróziót okoz.
1. táblázat A csővezeték elrendezésének típusa, villámveszélyes fokozat, földelés és túlfeszültség elleni védelem szabványos követelményei
| Villámkockázati fokozat|Csővezeték-elrendezési szolgáltatás|Potenciálkiegyenlítési szabvány|Túlfeszültség-védelmi konfiguráció|Core Anti{0}}corrosion Protection Effect|| ----|----|----|----|| Alacsony kockázat|Beltéri rövid csővezeték, nincs kültéri kitett szakasz|Csatlakoztassa a műhely helyi földelőhálózatához, földelési ellenállása 10 Ω vagy egyenlő|Nincs szükség speciális túlfeszültség-levezetőre, potenciálkiegyenlítő áthidalók minden karimához|Kerülje el a statikus töltések felhalmozódása által kiváltott apró elektrokémiai korróziót|| Közepes kockázat|Részben kültéri felsővezeték, alacsony zivatarfrekvenciás terület|Külső kör alakú földelő elektróda, földelési ellenállás Legfeljebb 4 Ω|Elsődleges túlfeszültség-védelem a csővezeték bemeneténél és kimeneténél|Engedje el a villámlökést, hogy megakadályozza a felületi ívégési gödröket|| Magas kockázat|Teljesen betemetett távolsági csővezeték, parti zivatarveszélyes zóna|Kompozit földelő rács + mély függőleges földelő elektródák, ellenállás Legfeljebb 2 Ω|Első+második kétfokozatú túlfeszültségvédelem + szigetelt karimás tagolás|Korlátozza a villámáram terjedését és egyensúlyozza ki a csővezeték teljes potenciálját|| Extrém kockázat|Nagy magasságú szabadtéri elrendezés, szomszédos nagyfeszültségű távvezetékek|Független dedikált földelő hálózat, ellenállás: 1 Ω vagy egyenlő|Háromlépcsős túlfeszültség-védelem + csővezeték potenciál valós idejű monitorozása|Megakadályozza a villámgyors ablációt és az egymásra helyezett szórt áram korrózióját |
A vállalkozásoknak be kell építeniük a földelési ellenállás vizsgálatát és a túlfeszültség-védelmi vezetékek ellenőrzését, mint kötelező átvételi tételeket a kültéri és földbe fektetett fűtési csővezetékek telepítéséhez. A földelés építése előtt talaj-ellenállási vizsgálatot kell végezni a földelési mélység, a földelő elektródák mennyiségének és távolságának meghatározására; minden földelési csatlakozási ponton tűzihorganyzott-horganyzott vezetők vannak, rozsdamentes-bevonattal, hogy megakadályozzák a vezetékek korróziója által okozott földelési hibákat. Minden karimás csatlakozási pozícióban ekvipotenciális réz jumpert kell felszerelni a szigetelő tömítések megkerülésére és a csővezeték elektromos folytonosságának biztosítására a villámáram vezetése érdekében. A védelem felépítése után a földelési ellenállást száraz és esős évszakban kell vizsgálni a stabil megfelelőség ellenőrzése érdekében; A túlfeszültség-védelmi eszközöket rendszeres éves teljesítmény-kalibrálásnak kell alávetni az elöregedett és meghibásodott levezetők időben történő cseréje érdekében. Az összes földelési elrendezési rajzot, a földelési ellenállás vizsgálati jegyzőkönyvét, a túlfeszültség-védelmi modell paramétereit és az építési -utáni átvételi jelentést fel kell tölteni a digitális nyomonkövetési platformra, és be kell kötni a fűtőcső projekt archívumába. Azon csővezetékek esetében, amelyek villámlökés okozta károkat zivatarok idején, örvényáramú, roncsolásmentes vizsgálatot kell végezni az ív-kiváltotta mikro-gödrök kiszűrésére, és helyi passzivációjavítást kell végezni a korróziós helyek kiküszöbölése érdekében. Mindeközben a villámbalesetek eseteit rendszeresen össze kell foglalni, hogy optimalizáljuk a földelési hálózat elrendezését és a védelmi fokozatok konfigurációját a magas kockázatú regionális projektekhez, megelőzve az ismétlődő villám{12}indukálta korróziós hibákat.
A szabványos csővezeték földelés és a hierarchikus túlfeszültség-védelem biztonságosan elvezeti a villám tranziens energiáját, és megvalósítja a teljes fűtőcsőrendszer ekvipotenciális egyensúlyát. Különböző fémszigeteléssel, külső korróziógátló bevonattal- és szórtáram valós idejű-figyeléssel kombinálva komplett külső elektrokémiai korróziógátló rendszert alkot a kültéri és a földbe süllyesztett rozsdamentes acél fűtőberendezésekhez. A tudományos villámvédelmi tervezés elkerüli a csővezeték felületének visszafordíthatatlan ívkárosodását és az ezt követő felgyorsult lokális korróziót, hatékonyan meghosszabbítja a fűtőcsövek élettartamát zivatarveszélyes, parti és magas
