Katodna zaštita od korozije cjevovoda: oprema, princip rada

Zaštita od korozije može se proširitivijek trajanja metalne konstrukcije, kao i održavanje 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 oali i na uvjete njene primjene. Konkretno, za očuvanje metalne strukture cjevovoda, njihova najbolja svojstva su pokazana elektrokemijskom zaštitom korozije koja se temelji na djelovanju katoda. Sprečavanje stvaranja hrđe na takvim komunikacijama, naravno, nije jedina sfera primjene ove tehnologije, no na ukupnosti karakteristika ovaj smjer može se smatrati najrelevantnijim za elektrokemijsku zaštitu.

Opće informacije o elektrokemijskoj zaštiti

Zaštita metala od hrđeelektrokemijski utjecaj temelji se na ovisnosti elektrodnog potencijala materijala na brzinu 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 korozijeuključuje vezu s gotovim proizvodom izvora s izravnom strujom. Električno polje na površini i u strukturi zaštićenog objekta stvara 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 zaštitaelektrokemijskog 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.

Štoviše, katodna zaštita može biti različitavarijante izvršenja. Gore opisana tehnika polarizacije iz vanjskog izvora široko se prakticira, ali je učinkovit postupak za odzračivanje elektrolita s smanjenjem brzine katodnih procesa, kao i stvaranje zaštitne barijere.

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

Postaje katodne zaštite od korozije

Glavna je funkcija katodne postajestabilna 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 prisustvo:

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

U ovom slučaju, postoji odvajanje postaja upretvarač i transformator. 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 napomenuti da je ova vrsta staniceje zastario. Zamijenjen je analognim inverterom koji ima i plus i minus. U oba slučaja, modeli transformatora se koriste čak i na novim točkama elektrokemijske zaštite.

Kao osnova takvih objekata se koristiniskofrekventni 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.

Suvremena katodna zaštita od korozijecjevovodi s takvom opremom omogućuju podešavanje parametara izlazne struje, indikatora napona i izjednačavanje 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.

Rješavanje problema s pulsiranjem u određenoj mjeridopušta uvođenje niske frekvencijske zaklopke u sustav, ali njegove dimenzije odgovaraju dimenzijama samog transformatora, što ne daje uvijek takav dodatak.

Invertorska stanica katodne zaštite

Temelji se na instalacijama s inverteromimpulsni visokofrekventni pretvornici. 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 drugi dolaze u prvi plandostojanstvo. 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 različitim tržištimagrađevine, oblika i veličina. Naravno, praksa i individualni dizajn takvih sustava, što vam omogućuje da ne samo dobiti najbolje za specifične potrebe izgradnje, ali i osigurati sve potrebne operativne parametre.

Strogi izračun karakteristika postaje omogućujedodatno optimiziraju troškove instalacije, transporta i skladištenja. Na primjer, za male predmete prikladan je katodna zaštita od korozije cjevovoda na bazu pretvarača 10-15 kg i snage 1,2 kW. Oprema s takvim karakteristikama može se servisirati automobilom, no za velike projekte mogu se koristiti masivnija i teška mjesta koja zahtijevaju priključak kamiona, dizalica i sastavnih timova.

Zaštitna funkcionalnost

Posebna pozornost u razvoju katodnih postajazaštita 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,Te katodne zaštitne stanice vjerojatno neće biti ozbiljno pogođene, 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, tehnologijeelektrična drenaža, kao i zaštitne metode 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

Ne mogu se pripisati metode elektrokemijske zaštitenovo i, osobito, inovativno. 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 takozvane lutalice. 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.