Katodna zaštita: primjena i standardi

Korozija je kemijska i elektrokemijska reakcija metala s okolinom, uzrokujući njegovu štetu. To teče pri različitim brzinama, što može biti smanjeno. S praktične točke gledišta interesa je protiv korozije Katodna zaštita metalnih konstrukcija u dodiru s tlom, vodom i sa medijima. Posebno oštećene su vanjske površine cijevi od utjecaja tla i lutajućih struja.

Unutra, korozija ovisi o svojstvima medija. Ako je plin, mora se temeljito očistiti od vlage i korozivnih tvari: sumporovodik, kisik itd.

Načelo rada

Predmeti procesa elektrokemijske korozije su medij, metal i sučelja između njih. Medij, koji je obično vlažan tlo ili voda, ima dobru električnu provodljivost. Elektrokemijska reakcija nastaje na sučelju između njega i metalne strukture. Ako je struja pozitivna (anodna elektroda), željezni ioni prolaze u okolnu otopinu, što dovodi do gubitka mase metala. Reakcija uzrokuje koroziju. S negativnom strujom (katodna elektroda), ti gubici nisu prisutni, jer elektroni prelaze u otopinu. Metoda se koristi za elektroliziranje za premazivanje obojenih metala na čelik.

Zaštita od katodne korozije se provodi kada se na željezo nanosi negativan potencijal na objekt.

U tu svrhu, anodna elektroda je smještena u tlo i pozitivni potencijal je povezan s njim iz izvora napajanja. Minus se primjenjuje na zaštićeni objekt. Katodna i anodna zaštita dovode do aktivnog uništavanja od korozije samo anodne elektrode. Stoga se treba redovito mijenjati.

Negativan učinak elektrokemijske korozije

Korozija struktura može se pojaviti iz djelovanja zalutalih struja koje padaju iz drugih sustava. Korisni su za ciljne objekte, ali uzrokuju značajnu štetu obližnjim strukturama. Vrebačke struje mogu se širiti s tračnica električnog transporta. Prolaze u smjeru trafostanice i pada na cjevovode. Na izlazu iz njih nastaju anodna područja koja uzrokuju snažnu koroziju. Za zaštitu se koristi električna drenaža - poseban dodir struja iz cjevovoda na njihov izvor. Ovdje je također moguće katodna zaštita cjevovoda od korozije. Da biste to učinili, potrebno je znati veličinu zalutalih struja, koje se mjere pomoću posebnih uređaja.

Na temelju rezultata električnih mjerenja odabire se metoda zaštite plinovoda. Univerzalno sredstvo pasivno je izolacija cijevi od kontakta s tlom uz pomoć izolacijskih premaza. Katodna zaštita plinovoda je aktivna metoda.

Zaštita cjevovoda

Strukture u tlu su zaštićene od korozije tako što im pripisuju minus DC izvor, a plus na anodne elektrode pokopane u tlu. Struja će ići na dizajn, štiteći ga od korozije. Tako je napravljena katodna zaštita cjevovoda, rezervoara ili cjevovoda u tlu.

Anodna elektroda će biti uništena i trebala bi se povremeno mijenjati. Za spremnik ispunjen vodom, elektrode su smještene unutar. U ovom slučaju, tekućina će biti elektrolit, kroz koji struja teče od anoda do površine spremnika. Elektrode su dobro kontrolirane i lako zamijeniti. U tlu je to teže učiniti.

Napajanje

U blizini naftovoda i plinovoda, grijanja i vodovodnih mreža, koji zahtijevaju Katodna zaštita, uspostaviti stanice iz koje se primjenjuje napon na objekte. Ako su postavljeni na otvorenom, stupanj njihove zaštite mora biti najmanje IP34. Pogodno za suhu sobu.

Stanice za katodnu zaštitu plinovoda i drugih velikih konstrukcija imaju snagu od 1 do 10 kW.

Njihovi parametri energije prvenstveno ovise o sljedećim čimbenicima:

• otpor između tla i anode;
• električna vodljivost tla;
• duljina zaštitne zone;
• izolacijsko djelovanje prevlake.

Tradicionalno, pretvarač katodne zaštite je transformatorska instalacija. Sada ga zamjenjuje pretvarač, koji ima manje dimenzije, bolju trenutnu stabilnost i veću ekonomiju. U važnim područjima, instalirajte kontrolere koji imaju funkcije za reguliranje struje i napona, izjednačavanje zaštitnih potencijala itd.

Oprema je predstavljena na tržištu u raznim varijantama. Za posebne potrebe, individualni dizajn, pružajući najbolje radne uvjete.

Trenutni parametri izvora

Za zaštitu od korozije željeza, zaštitni potencijal je 0.44 V. U praksi bi to trebalo biti više zbog utjecaja inkluzija i stanja metalne površine. Maksimalna vrijednost je 1 V. U prisutnosti premaza na metalu, struja između elektroda iznosi 0,05 mA / m². Ako se izolacija prekine, povećava se do 10 mA / m².

Katodna zaštita djelotvorna je u kombinaciji s drugim metodama, jer se troši manje energije. Ako na površini građevine postoji premaz boje, samo su mjesta na kojima je poremećena elektrokemijski zaštićena.

Značajke katodne zaštite

1. Izvor napajanja su stanice ili mobilni generatori.
2. Položaj anodnih uzemljivača ovisi o specifičnim cjevovodima. Metoda rasporeda može se raspodijeliti ili koncentrirati, a isto tako biti smještena na različitim dubinama.
3. Anodni materijal odabran je slabom topljivošću da bude dovoljno 15 godina.
4. Izračunava se potencijal zaštitnog polja za svaki cjevovod. Nije regulirano ako nema zaštitnih premaza na strukturama.

Gazpromove standardne zahtjeve za katodnu zaštitu

• Djelovanje tijekom trajanja zaštitne opreme.
• Zaštita od atmosferskog prenapona.
• Postavljanje postaje u blok-kutije ili u samostalni vandalizam.
• Podmazivanje anoda odabrano je u područjima s minimalnim električnim otporom tla.
• Karakteristike pretvarača odabrane su uzimajući u obzir starenje zaštitne prevlake cjevovoda.

Zaštita zaštitnika

Metoda je vrsta katodne zaštite s povezivanjem elektroda s više elektronegativnog metala kroz električki vodljivi medij. Razlika je u nedostatku izvora energije. Zaštitnik se korozija na sebe, otapajući u električno vodljivom okruženju.

Nekoliko godina kasnije, anoda treba zamijeniti, jer se proizvodi.

Učinak iz anode povećava se smanjenjem prijelaznog otpora medijem. Tijekom vremena može se prekriti korozivnim slojem. To dovodi do prekida električnog kontakta. Ako se anoda smješta u mješavinu soli, koja otapa korozijske proizvode, povećava se učinkovitost.

Utjecaj gaznoga sloja je ograničen. Raspon djelovanja određen je električnim otporom medija i potencijalnom razlikom između anoda i katode.

Zaštita zaštitnika koristi se u odsustvu izvora energije ili kada je njihova uporaba ekonomski nepraktična. Također je nepovoljan kada se koristi u kiselim medijima zbog visoke brzine otapanja anoda. Zaštitnici se ugrađuju u vodu, u tlu ili u neutralnom okruženju. Anode iz čistih metala obično ne. Razrjeđivanje cinka neravnomjerno, magnezij korodi prebrzo, a čvrst oblik oksida nastaje na aluminiju.

Zaštitni materijali

Za zaštitnike imaju potrebna svojstva izvedbe, izrađeni su od legura sa sljedećim aditivima za legiranje.

• Zn + 0,025-0,15% Cd + 0,1-0,5% Al - zaštita opreme u morskoj vodi.
• Al + 8% Zn + 5% Mg + Cd, In, Gl, Hg, Tl, Mn, Si (postotni udio) - rad objekata u morskoj vodi.
• Mg + 5-7% Al + 2-5% Zn - zaštita malih struktura u tlu ili u vodi s niskom koncentracijom soli.

Nepravilno korištenje određenih tipova zaštitnika dovodi do negativnih posljedica. Anode iz magnezija mogu uzrokovati pucanje opreme zbog razvoja embrittlementa vodika.

Zajednička zaštita od gaznoga sloja s premazima protiv korozije povećava njegovu učinkovitost.

Distribucija zaštitne struje poboljšava, a anode su potrebne znatno manje. Jedna magnezijska anoda štiti bitumen-pokriven cjevovod dužine 8 km, bez premaza - samo 30 m.

Zaštita tijela automobila od korozije

Kršenje prevlake, debljina karoserije može se smanjiti 5 godina na 1 mm, tj. Kroz hrđu. Obnova zaštitnog sloja je važna, ali osim toga postoji i način za potpuno zaustavljanje korozije uz pomoć katodne zaštite. Ako okrenete tijelo u katodu, metalna korozija prestaje. Anode mogu biti bilo koje vodljive površine koje se nalaze pored: metalne ploče, zemaljske petlje, garažna kućišta, vlažne površine ceste. Učinkovitost zaštite povećava se rastom anodnog područja. Ako je anoda cestovna površina, koristi se "rep" metalizirane gume kako bi se kontaktiralo. Stavlja se ispred kotača kako bi se dobio bolji raspršivač. "Rep" je izoliran iz tijela.

Priključena je anoda s baterijom preko otpornika od 1 kΩ i LED-om koji je u seriji povezan s njom. Kada je krug zatvoren kroz anodu, kada je minus povezan s tijelom, u normalnom radu LED je jedva vidljiv. Ako je svijetli, to znači da se u krugu pojavio kratki spoj. Razlog mora biti pronađen i uklonjen.

Kako bi zaštitili krug u seriji, mora se instalirati osigurač.

Kada je automobil u garaži, spojen je s anodom uzemljenja. Tijekom kretanja, veza je preko "repa".

zaključak

Katodna zaštita je način povećanja operativne pouzdanosti podzemnih cjevovoda i drugih struktura. U ovom slučaju treba uzeti u obzir negativni utjecaj na susjedne cjevovode od utjecaja zalutalih struja.