הגנה מפני קורוזיה קתודית של צינורות: ציוד, עיקרון התפעול

אמצעי הגנה קורוזיה יכול להאריךאת חיי השירות של מבנה המתכת, כמו גם לשמור על תכונות טכניות ופיזיות במהלך המבצע. למרות מגוון שיטות למתן פעילות אנטי קורוזיבי, ניתן להגן לחלוטין על חפצים מפני נזק חלודה רק במקרים נדירים.

האפקטיביות של הגנה כזו תלויה לא רק באיכות הטכנולוגיה מגן, אלא גם על תנאי היישום שלה. בפרט, לשימור המבנה המתכתי של צינורות, התכונות הטובות ביותר שלהם הם הפגינו על ידי הגנה אלקטרוכימית קורוזיה המבוססת על הפעולה של קתודות. מניעת היווצרות של חלודה על תקשורת כזו, כמובן, היא לא רק בתחום של יישום של טכנולוגיה זו, אבל על מכלול המאפיינים זה כיוון יכול להיחשב הכי רלוונטי להגנה אלקטרוכימית.

מידע כללי על הגנה אלקטרוכימית

הגנת מתכות מפני חלודהההשפעה האלקטרוכימית מבוססת על התלות של הפוטנציאל האלקטרודה של החומר על המהירות של תהליך קורוזיה. מבני מתכת צריכים להיות מופעלים בטווח של הפוטנציאל שבו ההתפרקות האנודית שלהם תהיה מתחת לגבול המותר. האחרון, אגב, נקבע על ידי תיעוד טכני עבור המבצע של המבנה.

בפועל, הגנה אלקטרוכימית קורוזיהכרוך בחיבור למוצר המוגמר של מקור בעל זרם ישר. השדה החשמלי על פני השטח ובמבנה האובייקט המוגן יוצר את הקיטוב של האלקטרודות, השולט גם על תהליך הנזק המאכל. למעשה, אזורי האנודה על מבנה המתכת הופכים לקתודית, המאפשרת לנוע את התהליכים השליליים, ולהבטיח את שלומם של מבנה אובייקט המטרה.

עקרון הפעולה של הגנה קתודית

יש הגנה קתודית ואנודיתסוג אלקטרוכימי. הרעיון הראשון, המשמש להגנה על צינורות, עדיין זכה לפופולריות הגדולה ביותר. על פי העיקרון הכללי, כאשר שיטה זו מיושמת, זרם מוחל על האובייקט עם מוט שלילי ממקור חיצוני. בפרט, פלדה או צינור נחושת יכול להיות מוגן בדרך זו, וכתוצאה מכך קיטוב של קטודות קטודה עם המעבר של הפוטנציאל שלהם למצב האנודה. כתוצאה מכך, הפעילות החלבית של המבנה המוגן תופחת כמעט לאפס.

יתר על כן, הגנה קתודית יכול להיות שונהגרסאות של ביצוע. השיטה המתוארת לעיל של קיטוב ממקור חיצוני היא מתורגל נרחב, אבל השיטה של ​​deaeration של אלקטרוליט עם ירידה במהירות של תהליכי הקתודה, כמו גם יצירת מחסום מגן, הוא יעיל.

זה כבר ציין יותר מפעם אחת כי העיקרון של קתודהההגנה מתממשת בשל מקור חיצוני של הזרם. למעשה, הפונקציה העיקרית של הגנה נגד קורוזיה היא בעבודתה. משימות אלה מבוצעות על ידי תחנות מיוחדות, אשר, ככלל, הן חלק מתשתית התחזוקה הכוללת צינור.

תחנות להגנה מפני קורוזיה קתודית

הפונקציה העיקרית של תחנת הקתודה היאאספקה ​​שוטפת יציבה של אובייקט מתכת היעד בהתאם לשיטת הקיטוב הקתודית. הם משתמשים בציוד כזה בתשתית של גז תת קרקעי וצינורות נפט, בצינורות אספקת מים, רשתות חום וכו '.

ישנם סוגים רבים של מקורות כאלה, והמכשיר הנפוץ ביותר להגנה קתודית כרוך בנוכחות של:

• ציוד ממיר הנוכחי;
• חוטים לחיבור אל האובייקט להיות מוגנים;
• anodic הארקה.

במקרה זה, יש הפרדת תחנות לתוךמהפך שנאי. ישנם סיווגים אחרים, אבל הם מתמקדים יחידות פילוח, או היקף, או על המאפיינים הטכניים ופרמטרים של נתוני הקלט. עקרונות יסוד של עבודה בצורה הברורה ביותר להמחיש שתי תחנות קתודית המצוינות.

מתקני שנאי להגנה קתודית

יש לציין מיד כי סוג זה של התחנההוא מיושן. זה מוחלף על ידי אנלוגים מהפך, אשר יש גם פלוס ומינוס. כך או כך, מודלים שנאי משמשים גם בנקודות חדשות של הגנה אלקטרוכימית.

כבסיס של אובייקטים כאלה משמששנאי בתדר נמוך ב 50 הרץ ו ממיר thyristor. עבור מערכת בקרת thyristor, נעשה שימוש במכשירים הפשוטים ביותר, ביניהם בקרי מתח הדחף פאזה. גישה אחראית יותר לפתרון משימות ניהול כרוכה בשימוש בבקרים עם מגוון רחב של פונקציות.

הגנה על קורוזיה מודרניתצינורות עם ציוד כזה מאפשר לך להתאים את הפרמטרים של הנוכחי פלט, אינדיקטורים מתח, ואפילו את פוטנציאל המגן. באשר החסרונות של ציוד שנאי, הם מופחתים במידה גבוהה של אדווה הנוכחי על הפלט עם גורם כוח נמוך. פגם זה מוסבר לא על ידי זרם סינוסי של זרם.

לפתור את הבעיה עם הפעימה במידה מסוימתמאפשר להכניס את המצערת בתדר נמוך למערכת, אך ממדיה תואמים את ממדי השנאי עצמו, אשר לא תמיד מאפשרים תוספת כזו.

תחנת מהפך של הגנה קתודית

מתקנים מסוג מהפך מבוססים עלדופק בתדירות גבוהה הממירים. אחד היתרונות העיקריים של שימוש בסוג זה של התחנה היא יעילות גבוהה, להגיע 95%. לשם השוואה, אינדיקטור זה בממוצע מגיע 80% עבור צמחים שנאי.

לפעמים אחרים מגיעים לחזיתכבוד. לדוגמה, ממדים קטנים של תחנות מהפך מרחיבים את אפשרויות היישום שלהם באזורים מורכבים. יש גם יתרונות כספיים, אשר לאשר את הנוהג של שימוש בציוד כזה. לכן, מהפך הגנה על קורוזיה קתודית של צינורות במהירות משתלם ודורש השקעה מינימלית בתוכן טכני. עם זאת, תכונות אלה נראים בבירור רק בהשוואה למתקנים שנאי, אבל היום יש אמצעים חדשים ויעילים יותר של מתן הנוכחי עבור צינורות.

בניית תחנות קתודית

ציוד זה מוצג בשוק שוניםמקרים, צורות וממדים. כמובן, הנוהג של תכנון הפרט של מערכות כאלה הוא נפוץ, מה שמאפשר לא רק כדי להשיג עיצוב אופטימלי לצרכים ספציפיים, אלא גם כדי לספק את הפרמטרים המבצעיים הנדרשים.

חישוב קפדני של המאפיינים של התחנה מאפשרעוד לייעל את העלות של ההתקנה שלה, תחבורה ואחסון. לדוגמה, עבור אובייקטים קטנים, הגנה קתודית מפני קורוזיה של צינורות על בסיס מהפך במשקל 10-15 ק"ג כוח של 1.2 קילוואט מתאים למדי. ציוד עם מאפיינים כאלה ניתן לטפל על ידי מכונית, אולם עבור פרויקטים בקנה מידה גדול, תחנות מסיבי כבד יותר ניתן להשתמש המחייבים חיבור של משאיות, מנופים וצוות הרכבת.

פונקציונליות מגן

תשומת לב מיוחדת בפיתוח של תחנות קתודההגנה על הציוד עצמו. לשם כך, מערכות משולבות כדי למנוע תחנות ממעגל קצר ושבירת עומסים. במקרה הראשון, נתיכים מיוחדים משמשים, המאפשרים להתמודד עם מצבי פעולה חירום של היחידות.

לגבי קפיצות והפסקות במתח,תחנה הגנה קתודית לא סביר להיות מושפע ברצינות על ידי אותם, אבל עלול להיות סיכון של הלם חשמלי. לדוגמה, אם במצב רגיל הציוד מופעל עם מתח נמוך, ואז לאחר הפסקה לקפוץ במחוונים יכול להביא 120 V.

סוגים אחרים של הגנה אלקטרוכימית

בנוסף להגנה קתודית, טכנולוגיותניקוז חשמלי, כמו גם שיטות מגן של מניעת קורוזיה. כיוון מבטיח ביותר נחשב הגנה מיוחדת מפני קורוזיה. במקרה זה, אלמנטים פעילים מחוברים גם לאובייקט המטרה, ומספקים את הפיכת השטח לקתודות באמצעות זרם. לדוגמה, צינור פלדה בצינור גז עשוי להיות מוגן על ידי צילינדרים אבץ או אלומיניום.

מסקנה

לא ניתן לייחס שיטות להגנה אלקטרוכימיתחדש, ובמיוחד חדשני. האפקטיביות של יישום של טכניקות כאלה במאבק נגד תהליכים חלודים כבר שולט במשך זמן רב. עם זאת, אחד מחסור רציני מעכב את התפשטות רחבה של שיטה זו. העובדה היא כי הגנה קתודית מפני קורוזיה של צינורות בהכרח לייצר מה שנקרא זרמים נודדים. הם אינם מסוכנים לעיצוב המטרה, אך יכולים להיות בעלי השפעה שלילית על אובייקטים סמוכים. בפרט, הנוכחי תועה מקדם את הפיתוח של אותה קורוזיה על פני המתכת של צינורות סמוכים.