Boru kəmərlərinin katodik korroziyadan qorunması: avadanlıq, iş prinsipi

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Korroziyadan qorunma vasitələri metal konstruksiyaların istismar müddətini uzatmağa, həmçinin istismar zamanı onun texniki və fiziki xassələrini saxlamağa imkan verir. Korroziyaya qarşı təsirin təmin edilməsi üçün müxtəlif üsullara baxmayaraq, yalnız nadir hallarda obyektləri pas zədələnməsindən tamamilə qorumaq mümkündür.

Belə mühafizənin effektivliyi təkcə protektor texnologiyasının keyfiyyətindən deyil, həm də onun tətbiqi şərtlərindən asılıdır. Xüsusilə, boru kəmərlərinin metal strukturunu qorumaq üçün, katodların işləməsinə əsaslanan elektrokimyəvi korroziyadan qorunma ən yaxşı xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir. Belə kommunikasiyalarda pas əmələ gəlməsinin qarşısının alınması, əlbəttə ki, bu texnologiyanın yeganə əhatə dairəsi deyil, lakin xüsusiyyətlərin birləşməsi baxımından bu istiqamət elektrokimyəvi mühafizə üçün ən aktual hesab edilə bilər.

Elektrokimyəvi mühafizə haqqında ümumi məlumat

Elektrokimyəvi təsir vasitəsilə metalların pasdan qorunması materialın elektrod potensialının korroziya prosesinin sürətindən asılılığına əsaslanır. Bunun üçün metal konstruksiyalardan istifadə edilməlidironların anodik həllinin məqbul həddən aşağı olacağı potensial diapazon. Sonuncu, yeri gəlmişkən, obyektin istismarı üçün texniki sənədlərlə müəyyən edilir.

Praktikada elektrokimyəvi korroziyadan qorunma hazır məhsula birbaşa cərəyanlı mənbənin qoşulmasını nəzərdə tutur. Mühafizə olunan obyektin səthində və strukturunda elektrik sahəsi elektrodların polarizasiyasını təşkil edir, bu da korroziya zədələnməsi prosesini idarə edir. Əslində, metal konstruksiyadakı anod zonaları katodik olur ki, bu da mənfi proseslərin yerdəyişməsinə imkan verir və hədəf obyektin strukturunun qorunmasını təmin edir.

Katodik mühafizənin işləmə prinsipi

Elektrokimyəvi tipli katod və anod mühafizəsi var. Buna baxmayaraq, boru kəmərlərini qorumaq üçün istifadə olunan ilk konsepsiya ən böyük populyarlıq qazandı. Ümumi prinsipə görə, bu üsulu həyata keçirərkən, obyektə xarici mənbədən mənfi qütblü bir cərəyan verilir. Xüsusilə, bir polad və ya mis boru bu şəkildə qoruna bilər, bunun nəticəsində katod hissələrinin polarizasiyası onların potensiallarının anod vəziyyətinə keçməsi ilə baş verəcəkdir. Nəticədə, qorunan strukturun korroziyaya qarşı aktivliyi demək olar ki, sıfıra enəcək.

Eyni zamanda, katodik mühafizənin müxtəlif versiyaları ola bilər. Xarici mənbədən qütbləşmənin yuxarıda təsvir edilmiş texnikası geniş şəkildə tətbiq edilir, lakin katod proseslərin sürətinin azalması, həmçinin qoruyucu maneənin yaradılması ilə elektrolit deaerasiyası üsulu da effektiv işləyir.

Dəfələrlə qeyd olunub ki, katod mühafizə prinsipi xarici cərəyan mənbəyi tərəfindən həyata keçirilir. Əslində, antikorroziyadan qorunmanın əsas funksiyası onun işindədir. Bu tapşırıqlar, bir qayda olaraq, ümumi boru kəmərinə texniki xidmət infrastrukturunun bir hissəsi olan xüsusi stansiyalar tərəfindən yerinə yetirilir.

Katodik Korroziyadan Mühafizə Stansiyaları

Katod stansiyasının əsas funksiyası katod polarizasiya metoduna uyğun olaraq hədəf metal obyektə sabit cərəyan verməkdir. Belə avadanlıq yer altı qaz və neft kəmərlərinin infrastrukturunda, su təchizatı borularında, istilik şəbəkələrində və s. istifadə olunur.

Belə mənbələrin bir çox çeşidi var, halbuki ən çox yayılmış katodik mühafizə cihazı aşağıdakıların olmasını təmin edir:

• cari çevirici avadanlıq;
• qorunan obyektə qoşulmaq üçün naqillər;
• anod torpaq elektrodu.

Eyni zamanda stansiyaların invertor və transformatorlara bölünməsi mövcuddur. Başqa təsnifatlar da var, lakin onlar ya proqrama, ya da texniki xüsusiyyətlərə və giriş məlumatlarının parametrlərinə görə quraşdırmaların seqmentasiyasına yönəlib. Əsas iş prinsipləri göstərilən iki növ katod stansiyaları ilə ən aydın şəkildə təsvir edilmişdir.

Katodik mühafizə üçün transformator qurğuları

Dərhal qeyd etmək lazımdır ki, bu tip stansiyalar köhnəlib. Həm müsbət, həm də mənfi cəhətləri olan inverter analoqları ilə əvəz olunur. Hər halda,transformator modelləri hətta yeni elektrokimyəvi mühafizə məntəqələrində də istifadə olunur.

Belə obyektlərin əsasını 50 Hz aşağı tezlikli transformator və tiristor çevirici təşkil edir. Tiristor idarəetmə sistemi üçün faza-pulse güc tənzimləyiciləri də daxil olmaqla ən sadə qurğular istifadə olunur. Nəzarət problemlərinin həllinə daha məsuliyyətli yanaşma geniş funksionallığı olan nəzarətçilərin istifadəsini nəzərdə tutur.

Belə avadanlıqla boru kəmərlərinin müasir katod korroziyadan qorunması çıxış cərəyanının parametrlərini, gərginlik göstəricilərini tənzimləməyə, həmçinin qoruyucu potensialları bərabərləşdirməyə imkan verir. Transformator avadanlıqlarının çatışmazlıqlarına gəldikdə, onlar aşağı güc amilində çıxışda yüksək dərəcədə cərəyan dalğalanmasına düşürlər. Bu qüsur cərəyanın sinusoidal forması ilə izah edilmir.

Problemi dalğalanma ilə həll etmək üçün müəyyən dərəcədə sistemə aşağı tezlikli boğucu daxil etmək mümkündür, lakin onun ölçüləri transformatorun özünün ölçülərinə uyğundur, bu da həmişə belə bir ölçü yaratmır. əlavə etmək mümkündür.

Katodik mühafizə çevirici stansiyası

İnverter tipli qurğular impulslu yüksək tezlikli çeviricilərə əsaslanır. Bu tip stansiyalardan istifadənin əsas üstünlüklərindən biri 95%-ə çatan yüksək səmərəlilikdir. Müqayisə üçün deyək ki, transformator qurğuları üçün bu rəqəm orta hesabla 80%-ə çatır.

Bəzən başqa fəzilətlər ön plana çıxır. Məsələn, inverter stansiyalarının kiçik ölçüləri genişlənirçətin sahələrdə istifadə imkanları. Bu cür avadanlıqdan istifadə təcrübəsi ilə təsdiqlənən maliyyə üstünlükləri də var. Beləliklə, boru kəmərlərinin inverter katodik korroziyadan qorunması tez bir zamanda öz bəhrəsini verir və texniki xidmətə minimal investisiya tələb edir. Bununla belə, bu keyfiyyətlər yalnız transformator qurğuları ilə müqayisədə aydın görünür, lakin bu gün boru kəmərləri üçün cərəyan təmin etmək üçün daha effektiv yeni vasitələr mövcuddur.

Katod stansiyalarının dizaynları

Belə avadanlıq bazarda müxtəlif hallarda, forma və ölçülərdə mövcuddur. Təbii ki, belə sistemlərin fərdi dizaynı təcrübəsi də geniş yayılmışdır ki, bu da nəinki konkret ehtiyaclar üçün optimal dizayn əldə etməyə, həm də lazımi əməliyyat parametrlərini təmin etməyə imkan verir.

Stansiyonun xüsusiyyətlərinin ciddi hesablanması onun quraşdırılması, daşınması və saxlanması xərclərini daha da optimallaşdırmağa imkan verir. Məsələn, 10-15 kq kütləsi və 1,2 kVt gücündə bir çeviriciyə əsaslanan boru kəmərlərinin korroziyasına qarşı katodik qorunma kiçik obyektlər üçün olduqca uyğundur. Belə xüsusiyyətlərə malik avadanlıqlara avtomobillə xidmət göstərilə bilər, lakin irimiqyaslı layihələr üçün yük maşınlarının, kranın və quraşdırma qruplarının qoşulmasını tələb edən daha kütləvi və ağır stansiyalar istifadə oluna bilər.

Qoruyucu funksionallıq

Katod stansiyalarının inkişafında avadanlığın özünün qorunmasına xüsusi diqqət yetirilir. Bunun üçün biz inteqrasiya edirikstansiyaları qısaqapanmadan və yüklərin kəsilməsindən qorumağa imkan verən sistemlər. Birinci halda, qurğuların fövqəladə işini idarə etmək üçün xüsusi qoruyuculardan istifadə olunur.

Güc artımı və fasilələrə gəldikdə, katodik mühafizə stansiyasının onlardan ciddi təsirə məruz qalma ehtimalı azdır, lakin elektrik şoku təhlükəsi ola bilər. Məsələn, normal rejimdə avadanlıq kiçik bir gərginliklə işlədilirsə, fasilədən sonra göstəricilərdə sıçrayış 120 V-a çata bilər.

Digər elektrokimyəvi mühafizə növləri

Katodik mühafizə ilə yanaşı, elektrik drenaj texnologiyaları, həmçinin korroziyanın qarşısını almaq üçün protektor üsulları da tətbiq olunur. Ən perspektivli istiqamət korroziyanın meydana gəlməsinə qarşı xüsusi qorunma hesab olunur. Bu zaman, cərəyan vasitəsilə səthin katodlarla çevrilməsini təmin edən aktiv elementlər də hədəf obyektə birləşdirilir. Məsələn, qaz kəmərinin bir hissəsi olan polad boru sink və ya alüminium silindrlərlə qorunur.

Nəticə

Elektrokimyəvi mühafizə üsulları yeni və üstəlik, innovativ kimi təsnif edilə bilməz. Paslanma proseslərinə qarşı mübarizədə bu cür üsullardan istifadənin effektivliyi uzun müddətdir mənimsənilmişdir. Ancaq bir ciddi çatışmazlıq bu metodun geniş yayılmasına mane olur. Fakt budur ki, boru kəmərlərinin katod korroziyadan qorunması qaçılmaz olaraq sözdə boş cərəyanlar yaradır. Onlar hədəf strukturu üçün təhlükəli deyil, lakin mənfi təsir göstərə biləryaxınlıqdakı obyektlər. Xüsusilə, boş cərəyan qonşu boruların metal səthində eyni korroziyanın inkişafına kömək edir.