Mbrojtja katodike nga korrozioni i tubacioneve: pajisjet, parimi i funksionimit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Mjetet e mbrojtjes kundër korrozionit lejojnë të zgjasin jetëgjatësinë e shërbimit të një strukture metalike, si dhe të ruajnë vetitë e saj teknike dhe fizike gjatë funksionimit. Pavarësisht nga shumëllojshmëria e metodave për sigurimin e veprimit kundër korrozionit, është e mundur të mbrohen plotësisht objektet nga dëmtimi i ndryshkut vetëm në raste të rralla.

Efektiviteti i një mbrojtjeje të tillë varet jo vetëm nga cilësia e teknologjisë së shkallës, por edhe nga kushtet e aplikimit të saj. Në veçanti, për të ruajtur strukturën metalike të tubacioneve, mbrojtja elektrokimike nga korrozioni bazuar në funksionimin e katodës tregon vetitë e saj më të mira. Parandalimi i formimit të ndryshkut në komunikime të tilla, natyrisht, nuk është qëllimi i vetëm i kësaj teknologjie, por për sa i përket kombinimit të karakteristikave, ky drejtim mund të konsiderohet si më i rëndësishmi për mbrojtjen elektrokimike.

Informacione të përgjithshme rreth mbrojtjes elektrokimike

Mbrojtja e metaleve nga ndryshku nëpërmjet veprimit elektrokimik bazohet në varësinë e potencialit të elektrodës së materialit nga shpejtësia e procesit të korrozionit. Për këtë duhet të përdoren struktura metalikediapazoni potencial ku shpërbërja anodike e tyre do të jetë nën kufirin e pranueshëm. Kjo e fundit, meqë ra fjala, përcaktohet nga dokumentacioni teknik për funksionimin e objektit.

Në praktikë, mbrojtja elektrokimike nga korrozioni përfshin lidhjen e një burimi me rrymë direkte me produktin e përfunduar. Fusha elektrike në sipërfaqe dhe në strukturën e objektit të mbrojtur formon polarizimin e elektrodave, e cila kontrollon edhe procesin e dëmtimit nga korrozioni. Në thelb, zonat e anodës në strukturën metalike bëhen katodike, gjë që lejon që proceset negative të zhvendosen, duke siguruar që struktura e objektit të synuar të ruhet.

Parimi i funksionimit të mbrojtjes katodike

Ekziston mbrojtje katodike dhe anode e tipit elektrokimik. Sidoqoftë, koncepti i parë, i cili përdoret për të mbrojtur tubacionet, ka marrë popullaritetin më të madh. Sipas parimit të përgjithshëm, gjatë zbatimit të kësaj metode, një rrymë me një pol negativ furnizohet në objekt nga një burim i jashtëm. Në veçanti, një tub çeliku ose bakri mund të mbrohet në këtë mënyrë, si rezultat i të cilit do të ndodhë polarizimi i seksioneve të katodës me kalimin e potencialeve të tyre në gjendjen e anodës. Si rezultat, aktiviteti gërryes i strukturës së mbrojtur do të reduktohet pothuajse në zero.

Në të njëjtën kohë, mbrojtja katodike mund të ketë versione të ndryshme. Teknika e polarizimit të përshkruar më sipër nga një burim i jashtëm praktikohet gjerësisht, por metoda e deaerimit të elektrolitit me një ulje të shkallës së proceseve katodike, si dhe me krijimin e një pengese mbrojtëse, funksionon gjithashtu në mënyrë efektive.

Është vërejtur më shumë se një herë se parimi i mbrojtjes katodike zbatohet nga një burim i jashtëm i rrymës. Në fakt, funksioni kryesor i mbrojtjes kundër korrozionit qëndron në punën e tij. Këto detyra kryhen nga stacione speciale, të cilat, si rregull, janë pjesë e infrastrukturës së përgjithshme të mirëmbajtjes së gazsjellësit.

Stacionet e mbrojtjes katodike nga korrozioni

Funksioni kryesor i stacionit të katodës është të sigurojë rrymë të qëndrueshme për objektin metalik të synuar sipas metodës së polarizimit të katodës. Pajisje të tilla përdoren në infrastrukturën e tubacioneve nëntokësore të gazit dhe naftës, në tubacionet e furnizimit me ujë, rrjetet e ngrohjes etj.

Ka shumë lloje burimesh të tilla, ndërsa pajisja më e zakonshme e mbrojtjes katodike siguron praninë e:

• pajisja e konvertuesit aktual;
• tela për lidhjen me objektin e mbrojtur;
• elektrodë tokëzuese anode.

Në të njëjtën kohë, ekziston një ndarje e stacioneve në inverter dhe transformatorë. Ka klasifikime të tjera, por ato janë të fokusuara në segmentimin e instalimeve ose sipas aplikacionit ose sipas karakteristikave teknike dhe parametrave të të dhënave hyrëse. Parimet bazë të funksionimit ilustrohen më qartë nga dy llojet e treguara të stacioneve katodë.

Instalimet e transformatorëve për mbrojtje katodike

Duhet theksuar menjëherë se ky lloj stacioni është i vjetëruar. Ai është duke u zëvendësuar nga analoge inverter, të cilët kanë të dyja pluset dhe minuset. Gjithsesi,modelet e transformatorëve përdoren edhe në pikat e reja të mbrojtjes elektrokimike.

Baza e objekteve të tilla është një transformator me frekuencë të ulët 50 Hz dhe një konvertues tiristor. Për sistemin e kontrollit të tiristorit, përdoren pajisjet më të thjeshta, duke përfshirë kontrollorët e fuqisë me impuls fazor. Një qasje më e përgjegjshme për zgjidhjen e problemeve të kontrollit përfshin përdorimin e kontrollorëve me funksionalitet të gjerë.

Mbrojtja moderne katodike nga korrozioni i tubacioneve me pajisje të tilla ju lejon të rregulloni parametrat e rrymës së daljes, treguesit e tensionit, si dhe të barazoni potencialet mbrojtëse. Sa i përket disavantazheve të pajisjeve të transformatorit, ato zbresin në një shkallë të lartë të valëzimit të rrymës në dalje me një faktor të ulët fuqie. Kjo e metë nuk shpjegohet me formën sinusoidale të rrymës.

Për të zgjidhur problemin me ripple, në një masë të caktuar, është e mundur të futet një mbytje me frekuencë të ulët në sistem, por dimensionet e tij korrespondojnë me dimensionet e vetë transformatorit, i cili jo gjithmonë e bën një të tillë. shtimi i mundshëm.

Stacioni inverter i mbrojtjes katodike

Instalimet e tipit inverter bazohen në konvertues pulsues me frekuencë të lartë. Një nga avantazhet kryesore të përdorimit të stacioneve të këtij lloji është efikasiteti i lartë, duke arritur në 95%. Për krahasim, për instalimet e transformatorëve, kjo shifër arrin një mesatare prej 80%.

Ndonjëherë virtyte të tjera dalin në pah. Për shembull, dimensionet e vogla të stacioneve inverter zgjerohenmundësitë për përdorimin e tyre në zona të vështira. Ka edhe avantazhe financiare, të cilat konfirmohen nga praktika e përdorimit të pajisjeve të tilla. Kështu, mbrojtja katodike e inverterit nga korrozioni i tubacioneve shpërblehet shpejt dhe kërkon investime minimale në mirëmbajtjen teknike. Megjithatë, këto cilësi janë qartë të dukshme vetëm kur krahasohen me instalimet e transformatorëve, por sot ka mjete të reja më efektive për sigurimin e rrymës për tubacionet.

Dizajni i stacioneve katodike

Pajisje të tilla gjenden në treg në raste, forma dhe dimensione të ndryshme. Natyrisht, praktika e projektimit individual të sistemeve të tilla është gjithashtu e përhapur, gjë që bën të mundur jo vetëm marrjen e një dizajni optimal për nevoja specifike, por edhe sigurimin e parametrave të nevojshëm operacional.

Llogaritja e rreptë e karakteristikave të stacionit ju lejon të optimizoni më tej koston e instalimit, transportit dhe ruajtjes së tij. Për shembull, mbrojtja katodike kundër korrozionit të tubacioneve bazuar në një inverter me masë 10-15 kg dhe fuqi 1.2 kW është mjaft i përshtatshëm për objekte të vogla. Pajisjet me karakteristika të tilla mund të servisohen nga një makinë, megjithatë, për projekte në shkallë të gjerë, mund të përdoren stacione më masive dhe të rënda, që kërkojnë lidhjen e kamionëve, një vinçi dhe ekipet e instalimit.

Funksional mbrojtës

Vëmendje e veçantë në zhvillimin e stacioneve katodike i kushtohet mbrojtjes së vetë pajisjeve. Për ta bërë këtë, ne integrohemisisteme që lejojnë mbrojtjen e stacioneve nga qarqet e shkurtra dhe ndërprerjet e ngarkesës. Në rastin e parë, siguresat speciale përdoren për të trajtuar funksionimin emergjent të instalimeve.

Për sa i përket rritjeve dhe ndërprerjeve të energjisë, një stacion i mbrojtjes katodike nuk ka gjasa të ndikohet seriozisht prej tyre, por mund të ketë rrezik për goditje elektrike. Për shembull, nëse në modalitetin normal pajisja funksionon me një tension të vogël, atëherë pas një pushimi, kërcimi në tregues mund të sjellë deri në 120 V.

Lloje të tjera të mbrojtjes elektrokimike

Përveç mbrojtjes katodike, praktikohen edhe teknologjitë e kullimit elektrik, si dhe metodat e shkelës për parandalimin e korrozionit. Drejtimi më premtues konsiderohet të jetë një mbrojtje e veçantë kundër formimit të korrozionit. Në këtë rast, me objektin e synuar lidhen edhe elementë aktivë, të cilët sigurojnë transformimin e sipërfaqes me katodë me anë të rrymës. Për shembull, një tub çeliku si pjesë e një tubacioni gazi mund të mbrohet nga cilindra zinku ose alumini.

Përfundim

Metodat e mbrojtjes elektrokimike nuk mund të klasifikohen si të reja dhe, për më tepër, inovative. Efektiviteti i përdorimit të teknikave të tilla në luftën kundër proceseve të ndryshkjes është zotëruar për një kohë të gjatë. Megjithatë, një pengesë serioze parandalon shpërndarjen e gjerë të kësaj metode. Fakti është se mbrojtja katodike nga korrozioni i tubacioneve gjeneron në mënyrë të pashmangshme të ashtuquajturat rryma endacake. Ato nuk janë të rrezikshme për strukturën e synuar, por mund të kenë një efekt negativ nëobjekte pranë. Në veçanti, rryma e humbur kontribuon në zhvillimin e të njëjtit korrozion në sipërfaqen metalike të tubave ngjitur.