Katodna zaštita od korozije cjevovoda: oprema, princip rada

fondovi zaštita od korozije dopustiti produženje vijeka trajanja metalne konstrukcije, kao i očuvanje tehničkih i fizičkih svojstava tijekom rada. Unatoč raznolikosti metoda za antikorozivno djelovanje, moguće je u potpunosti zaštititi objekte od oštećenja rđe samo u rijetkim slučajevima.

Učinkovitost takve zaštite ne ovisi samo o kvaliteti zaštitne tehnologije, nego io uvjetima njegove primjene. Konkretno, ušteda metalna struktura cjevovodi svoje najbolje osobine pokazuje elektrokemijsku zaštitu od korozije na temelju katoda. Sprečavanje stvaranja hrđe na ove komunikacije je, naravno, nije jedina područje primjene ove tehnologije, ali u cjelini obilježja ovog područja mogu se smatrati kao najrelevantniji elektrokemijskom zaštitom.

Opće informacije o elektrokemijskoj zaštiti

Zaštita metala iz hrđe elektrokemijskim djelovanjem temelji se na ovisnosti vrijednosti elektrodni potencijal materijala od brzine procesa korozije. Metalne konstrukcije treba raditi u rasponu potencijala gdje će njihovo anodno otapanje biti ispod dopuštene granice. Potonji, usput, određen je tehničkom dokumentacijom za rad strukture.

U praksi elektrokemijska zaštita od korozije uključuje vezu s gotovim proizvodom izvora s konstantnom strujom. Električno polje na površini i u strukturi zaštićenog objekta oblikuje polarizaciju elektroda, koja također kontrolira proces korozivne štete. U biti, anodne zone na metalnoj strukturi postanu katodne, što omogućuje prebacivanje negativnih procesa, osiguravajući sigurnost strukture ciljnog objekta.

Načelo rada katodne zaštite

Postoji katodna i anodna zaštita elektrokemijskog tipa. Prvi koncept, koji se koristi za zaštitu cjevovoda, i dalje je dobio najveću popularnost. Općim načelom, kada se ova metoda implementira, struja se primjenjuje na objekt s negativnim polovima iz vanjskog izvora. Konkretno, čelična ili bakrena cijev mogu se tako zaštititi, što rezultira polarizacijom katodnih sekcija s prijelazom njihovih potencijala na anodnu državu. Kao rezultat toga, korozivna aktivnost zaštićene strukture bit će smanjena na gotovo nulu.

Istodobno, katodna zaštita može imati različite verzije. Gore opisana tehnika široko prakticira polarizaciju iz vanjskog izvora, ali elektrolit djeluje učinkovito i metoda za odzračivanje sa smanjenjem brzine katodne procese, kao i stvaranje profila barijere.

Već je zabilježeno da se načelo katodne zaštite ostvaruje zbog vanjskog izvora struje. Zapravo, u svom radu i glavna je funkcija zaštita od korozije. Te poslove obavljaju posebne postaje, koje su u pravilu dio cjelokupne infrastrukture održavanja cjevovoda.

Postaje katodne zaštite od korozije

Glavna funkcija katodne stanice je stabilna struja opskrbe ciljnog metala u skladu s metodom katodne polarizacije. Oni koriste takvu opremu u infrastrukturi podzemnih plinskih i naftnih cjevovoda, vodovodnih cijevi, toplinskih mreža itd.

Postoje mnoge vrste takvih izvora, a najčešći uređaj za katodnu zaštitu uključuje prisutnost:

• strujna pretvaračka oprema;
• žice za spajanje na objekt koji treba zaštititi;
• anodno uzemljenje.

U ovom slučaju, postoji odvajanje postaja u pretvarače i transformatore. Postoje i druge klasifikacije, no one su orijentirane prema segmentaciji biljaka ili primjenom, ili tehničkim karakteristikama i parametrima ulaznih podataka. Osnovna načela rada najjasnije ilustriraju dvije vrste katodnih postaja.

Transformatorske instalacije za katodnu zaštitu

Treba odmah primijetiti da je ova vrsta postaje zastarjela. Zamijenjen je analognim inverterom koji ima i plus i minus. U oba slučaja, modeli transformatora se koriste čak i na novim točkama elektrokemijske zaštite.

Temelj takvih objekata je niskofrekventni transformator na 50 Hz i tiristorski pretvarač. Za sustav tiristorskog upravljanja koriste se najjednostavniji uređaji, među kojima i kontroleri napajanja faznih impulsa. Odgovorniji pristup rješavanju zadataka upravljanja uključuje korištenje kontrolera s širokim rasponom funkcija.

Moderna katodna zaštita od korozije cjevovoda s takvom opremom omogućuje podešavanje parametara izlazne struje, očitanja napona i izjednačavanja zaštitnih potencijala. Što se tiče nedostataka transformatorske opreme, one se smanjuju na visoki stupanj trenutne valovitosti na izlazu s niskim faktorom snage. Taj se nedostatak ne objašnjava sinusnim oblikom struje.

Riješiti problem mreškanje u određenoj mjeri omogućuje uvođenje gušiti sustava niske frekvencije, ali njegove dimenzije odgovaraju dimenzijama transformatora, što nije uvijek moguće napraviti takav dodatak.

Invertorska stanica katodne zaštite

Instalacije s inverterom temelje se na pulsnim visokofrekventnim pretvaračima. Jedna od glavnih prednosti korištenja ove vrste stanice je visoka učinkovitost, koja doseže 95%. Za usporedbu, ovaj pokazatelj u prosjeku doseže 80% za transformatorske postrojenja.

Ponekad se pojavljuju druga dostojanstva. Na primjer, male dimenzije inverterskih stanica proširuju mogućnosti njihove primjene u složenim područjima. Postoje i financijske prednosti koje potvrđuju praksu korištenja takve opreme. Na taj način, zaštita katodnih cjevovoda od inverterskog korozije brzo se isplati i zahtijeva minimalno ulaganje u tehnički sadržaj. Međutim, ove osobine su jasno vidljive samo u usporedbi s transformatorskim instalacijama, ali danas postoje učinkovitije nove mogućnosti za pružanje struje za cjevovode.

Izgradnja katodnih postaja

Takva oprema predstavljena je na tržištu u različitim slučajevima, oblicima i dimenzijama. Naravno, praksa individualnog oblikovanja takvih sustava je široko rasprostranjena, što omogućava ne samo dobivanje optimalnog dizajna za specifične potrebe, već i pružanje potrebnih operativnih parametara.

Strogi izračun karakteristika postaje omogućuje dodatno optimiziranje troškova instalacije, transporta i skladištenja. Na primjer, za male objekte sasvim prikladan katodne zaštite od korozije cjevovoda na temelju težine pretvarač 10-15 kg i snagom od 1,2 kW. Oprema s takvim karakteristikama može servisirati i automobil, ali za velike projekte može biti masivan i težak biljka, zahtijeva vezu kamiona, dizalicu i tim instalatera.

Zaštitna funkcionalnost

Posebna pažnja u razvoju katodnih postaja daje zaštita same opreme. U tu svrhu integrirani su sustavi za sprječavanje kratkog spoja i prekidanja opterećenja. U prvom slučaju koriste se posebni osigurači, koji omogućuju obradu načina rada hitnih operacija jedinica.

Što se tiče skokova i prekida napona, katodna stanica za zaštitu vjerojatno neće biti ozbiljno pogođena, ali postoji opasnost od električnog udara. Na primjer, ako se u normalnom načinu rada oprema koristi s niskim naponom, a nakon stanke, skok u indikatorima može dovesti do 120 V.

Ostale vrste elektrokemijske zaštite

Osim katodne zaštite, prakticiraju se i električne tehnike odvodnje i metode zaštitnika za sprečavanje korozije. Najviše obećavajuće smetnje smatra se posebnom zaštitom od korozije. U tom slučaju, aktivni elementi su također povezani s ciljanim objektom, pružajući transformaciju površine katodama pomoću struje. Na primjer, čelična cijev u plinovodu može se zaštititi cinkovim ili aluminijskim cilindrima.

zaključak

Metode elektrokemijske zaštite ne mogu se pripisati novim i, naročito, inovativnim. Učinkovitost primjene takvih tehnika u borbi protiv procesa hrđanja dugo je ovladala. Međutim, jedan ozbiljan nedostatak sprječava široko širenje ove metode. Činjenica je da katodna zaštita od korozije cjevovoda neizbježno proizvodi tzv zalutale struje. Oni nisu opasni za ciljani dizajn, ali mogu imati negativan utjecaj na obližnje objekte. Posebno, zalutala struja potiče razvoj iste korozije na metalnoj površini susjednih cijevi.