Katodna protikorozijska zaščita cevovodov: oprema, princip delovanja

Sredstva zaščita proti koroziji omogočajo podaljšanje življenjske dobe kovinske konstrukcije in ohranjanje tehničnih in fizikalnih lastnosti med delovanjem. Kljub različnim metodam za zagotavljanje protikorozijske učinkovitosti je mogoče v redkih primerih popolnoma zaščititi predmete pred poškodbami rje.

Učinkovitost take zaščite ni odvisna samo od kakovosti zaščitne tehnologije, temveč tudi od pogojev njegove uporabe. Zlasti za ohranitev kovinske strukture cevovodov so njihove najboljše lastnosti dokazane z elektrokemijsko zaščito proti koroziji, ki temelji na delovanju katod. Preprečevanje tvorbe rje na takšnih komunikacijah seveda ni edina sfera uporabe te tehnologije, vendar se na celotnem značaju ta smer lahko šteje za najbolj pomembno za elektrokemijsko zaščito.

Splošne informacije o elektrokemijski zaščiti

Zaščita kovin iz rje s pomočjo elektrokemičnega delovanja temelji na odvisnosti vrednosti elektrodni potencial material iz hitrosti korozije. Kovinske konstrukcije je treba upravljati v območju potencialov, kjer je njihova anodna raztapljanje pod dovoljeno mejo. Slednji, mimogrede, določa tehnična dokumentacija za delovanje zgradbe.

V praksi je elektrokemična zaščita pred korozijo povezava s končnim izdelkom vira s konstantnim tokom. Električno polje na površini in v strukturi zaščitenega objekta tvori polarizacijo elektrod, ki prav tako nadzoruje proces korozivne škode. V bistvu anodne cone na kovinski strukturi postanejo katodne, kar omogoča spreminjanje negativnih procesov, kar zagotavlja varnost strukture ciljnega predmeta.

Načelo delovanja katodne zaščite

Katodna in anodna zaščita elektrokemičnega tipa. Prvi koncept, ki se uporablja za zaščito cevovodov, je še vedno najbolj priljubljen. Po splošnem načelu, ko se ta metoda izvaja, se na objekt z negativnim polom uporablja zunanji vir. Na ta način je mogoče zaščititi jekleno ali bakreno cev, kar ima za posledico polarizacijo katodnih odsekov s prehodom njihovih potencialov v anodno stanje. Posledično se bo korozijska aktivnost zaščitene strukture zmanjšala na skoraj nič.

Hkrati lahko ima katodna zaščita različne različice. Zgoraj opisana tehnika polarizacije iz zunanjega vira se pogosto uporablja, vendar pa je učinkovitost odzračevanja elektrolita z zmanjšanjem hitrosti katodnih procesov in ustvarjanjem zaščitne pregrade učinkovita.

Več kot enkrat je bilo ugotovljeno, da se načelo katodne zaščite uresničuje zaradi zunanjega tokovnega vira. Pravzaprav je v svojem delu in je glavna naloga protikorozijska zaščita. Te naloge opravljajo posebne postaje, ki so praviloma del celotne infrastrukture vzdrževanja cevovoda.

Postaje katodne zaščite pred korozijo

Glavna funkcija katodne postaje je stabilna tokovna napetost ciljnega kovinskega predmeta v skladu s katodno polarizacijsko metodo. Uporabljajo takšno opremo v infrastrukturi podzemnih plinskih in naftnih cevovodov, cevi za oskrbo z vodo, toplotnih omrežij itd.

Obstaja veliko vrst takšnih virov, najpogostejša naprava za katodno zaščito pa vključuje prisotnost:

• tekoča pretvornik oprema;
• žice za povezavo z objektom, ki ga je treba zaščititi;
• anodna ozemljitev.

V tem primeru je ločitev postaj v pretvornik in transformator. Obstajajo tudi druge klasifikacije, vendar so usmerjene k segmentaciji rastlin ali aplikaciji ali tehničnih značilnostih in parametrih vhodnih podatkov. Osnovna načela delovanja najbolj jasno prikazujejo dve vrsti katodnih postaj.

Transformatorske naprave za katodno zaščito

Treba je takoj opozoriti, da je ta vrsta postaje zastarela. Zamenjajo ga analogi pretvornika, ki imajo tako pluse in minuse. Kakorkoli, modeli transformatorjev se uporabljajo tudi na novih točkah elektrokemijske zaščite.

Osnova takih predmetov je nizkofrekvenčni transformator pri 50 Hz in tiristorski pretvornik. Za tiristorski nadzorni sistem se uporabljajo najpreprostejše naprave, med katerimi so regulatorji moči faznega impulza. Odgovornejši pristop pri reševanju nalog upravljanja vključuje uporabo kontrolorjev s široko paleto funkcij.

Sodobna katodna zaščita pred korozijo cevovodov s takšno opremo vam omogoča prilagajanje parametrov izhodnega toka, napetostnih odčitkov in celo zaščitnih potencialov. Kar zadeva pomanjkljivosti transformatorske opreme, so na izhodu z nizko močjo faktorja zmanjšane na visoko stopnjo sedanjega valovanja. Ta napaka ni pojasnjena s sinusoidno obliko toka.

Reševanje problema s pulziranjem v določeni meri omogoča uvedbo nizkofrekvenčnega dušilnika v sistem, vendar njegove dimenzije ustrezajo dimenzijam transformatorja, ki ne omogoča vedno takega dodatka.

Invertorska postaja katodne zaščite

Inverterske naprave temeljijo na impulznih visokofrekvenčnih pretvornikih. Ena od glavnih prednosti uporabe te vrste postaje je visoka učinkovitost, ki dosega 95%. Za primerjavo, ta indikator v povprečju dosega 80% za transformatorske naprave.

Včasih pridejo v ospredje druge dostojanstvo. Na primer, majhne dimenzije inverterskih postaj razširjajo možnosti za njihovo uporabo na zapletenih področjih. Obstajajo tudi finančne prednosti, ki potrjujejo prakso uporabe takšne opreme. Tako se katodna zaščitna zaščita cevovodov hitro pretvori in zahteva minimalno vlaganje v tehnično vsebino. Vendar pa so te lastnosti jasno vidne samo v primerjavi s transformatorskimi napravami, danes pa so učinkovitejši novi načini zagotavljanja toka za cevovode.

Konstrukcije katodnih postaj

Takšna oprema je na trgu predstavljena v različnih primerih, oblikah in dimenzijah. Seveda je praksa individualnega oblikovanja takšnih sistemov široko razširjena, kar omogoča ne le optimalno zasnovo za posebne potrebe, ampak tudi zagotavljanje potrebnih operativnih parametrov.

Strogo izračunavanje karakteristik postaje omogoča dodatno optimizacijo stroškov namestitve, transporta in skladiščenja. Na primer, pri majhnih objektih je primerna katodna zaščita pred korozijo cevovodov na bazi pretvornika, ki tehta 10-15 kg in moči 1,2 kW. Oprema s takšnimi značilnostmi lahko servisira avto, vendar je za obsežne projekte mogoče uporabiti več masivne in težke postaje, ki zahtevajo povezavo tovornjakov, žerjavov in sestavnih ekip.

Zaščitna funkcionalnost

Posebna pozornost pri razvoju katodnih postaj je namenjena zaščiti opreme. V ta namen so integrirani sistemi, ki preprečujejo kratkostične in razbremenilne postaje. V prvem primeru se uporabljajo posebne varovalke, ki omogočajo ravnanje v načinu delovanja v sili v enotah.

Kar se tiče skokov in prekinitev napetosti, katodna zaščitna postaja verjetno ne bo resno prizadela, vendar pa obstaja nevarnost električnega udara. Na primer, če v normalnem načinu obratuje oprema z nizko napetostjo, potem po prekinitvi lahko skok v kazalnikih doseže 120 V.

Druge vrste elektrokemijske zaščite

Poleg katodne zaščite se izvajajo tako tehnologije električne odtočne vode kot zaščitne metode za preprečevanje korozije. Najbolj obetavna smer se šteje za posebno zaščito pred korozijo. V tem primeru so aktivni elementi povezani tudi s ciljnim objektom, kar zagotavlja pretvorbo površine s katodami s pomočjo toka. Na primer jeklena cev v plinovodu lahko zaščitimo z cinkom ali aluminijastimi valji.

Zaključek

Metode elektrokemijske zaščite ne moremo pripisati novim in še posebej inovativnim. Učinkovitost uporabe takšnih tehnik v boju proti rjavenju je bila dolgo časa obvladovana. Vendar ena resna pomanjkljivost ovira široko razširitev te metode. Dejstvo je, da katodna zaščita cevovodov neizogibno proizvaja tako imenovane potopljeni tokovi. Niso nevarni za ciljno zasnovo, lahko pa negativno vplivajo na bližnje predmete. Zlasti strujni tok spodbuja razvoj iste korozije na kovinski površini sosednjih cevi.