Shtëpi › Shërbimet e banimit dhe komunale › Pajisje elektrike speciale stacion i mbrojtjes katodike. Çfarë është mbrojtja katodike e tubacioneve dhe si funksionon ajo?

Pajisje elektrike speciale stacion i mbrojtjes katodike. Çfarë është mbrojtja katodike e tubacioneve dhe si funksionon ajo?

Korrozioni ka një efekt të dëmshëm në gjendjen teknike të tubacioneve nëntokësore nën ndikimin e tij, integriteti i tubacionit të gazit është i rrezikuar dhe shfaqen çarje. Për të mbrojtur kundër një procesi të tillë, përdoret mbrojtja elektrokimike e tubacionit të gazit.

Korrozioni i tubacioneve nëntokësore dhe mjeteve të mbrojtjes kundër tij

Gjendja e tubacioneve të çelikut ndikohet nga lagështia e tokës, struktura e saj dhe përbërja kimike. Temperatura e gazit të përcjellë përmes tubave, rrymat që enden në tokë të shkaktuara nga transporti i elektrizuar dhe kushtet klimatike në përgjithësi.

Llojet e korrozionit:

Sipërfaqësore. Përhapet në një shtresë të vazhdueshme mbi sipërfaqen e produktit. Përfaqëson rrezikun më të vogël për tubacionin e gazit.
Lokale. Manifestohet në formën e ulcerave, çarjeve, njollave. Lloji më i rrezikshëm i korrozionit.
Dështimi i korrozionit të lodhjes. Procesi i akumulimit gradual të dëmtimit.

Metodat e mbrojtjes elektrokimike kundër korrozionit:

metoda pasive;
metodë aktive.

Thelbi i metodës pasive të mbrojtjes elektrokimike është aplikimi i një shtrese të veçantë mbrojtëse në sipërfaqen e tubacionit të gazit që parandalon efektet e dëmshme. mjedisi. Një mbulim i tillë mund të jetë:

bitum;
shirit polimer;
katrani i qymyrit;
rrëshirat epoksi.

Në praktikë, rrallë është e mundur të aplikohet një shtresë elektrokimike në mënyrë të barabartë në një tubacion gazi. Në vendet e boshllëqeve, metali është ende i dëmtuar me kalimin e kohës.

Metoda aktive e mbrojtjes elektrokimike ose metoda e polarizimit katodik është krijimi i një potenciali negativ në sipërfaqen e tubacionit, duke parandaluar rrjedhjen e energjisë elektrike, duke parandaluar kështu shfaqjen e korrozionit.

Parimi i funksionimit të mbrojtjes elektrokimike

Për të mbrojtur një tubacion gazi nga korrozioni, është e nevojshme të krijohet një reaksion katodik dhe të eliminohet reaksioni anodik. Për ta bërë këtë, një potencial negativ krijohet me forcë në tubacionin e mbrojtur.

Elektrodat anodë vendosen në tokë, dhe poli negativ i një burimi të jashtëm të rrymës lidhet drejtpërdrejt me katodën - objektin e mbrojtur. Për të përfunduar qarkun elektrik, poli pozitiv i burimit aktual është i lidhur me anodën - një elektrodë shtesë e instaluar në një mjedis të përbashkët me tubacionin e mbrojtur.

Anoda në këtë qark elektrik kryen funksionin e tokëzimit. Për shkak të faktit se anoda ka një potencial më pozitiv se objekti metalik, ndodh shpërbërja anodike e saj.

Procesi i korrozionit shtypet nën ndikimin e fushës së ngarkuar negativisht të objektit të mbrojtur. Me mbrojtjen katodike kundër korrozionit, elektroda e anodës do t'i nënshtrohet drejtpërdrejt përkeqësimit.

Për të rritur jetëgjatësinë e anodës, ato janë bërë nga materiale inerte që janë rezistente ndaj shpërbërjes dhe ndikimeve të tjera. faktorët e jashtëm.

Një stacion mbrojtës elektrokimik është një pajisje që shërben si burim i rrymës së jashtme në një sistem mbrojtjeje katodike. Ky instalim lidhet me rrjetin, 220 W dhe prodhon energji elektrike me vlera dalëse të vendosura.

Stacioni është i instaluar në tokë pranë gazsjellësit. Duhet të ketë një shkallë mbrojtjeje IP34 ose më të lartë, pasi funksionon jashtë.

Stacionet e mbrojtjes katodike mund të kenë parametra të ndryshëm teknikë dhe karakteristika funksionale.

Llojet e stacioneve të mbrojtjes katodike:

transformator;
inverter

Stacionet e transformatorëve për mbrojtjen elektrokimike po bëhen gradualisht një gjë e së kaluarës. Ato janë një strukturë e përbërë nga një transformator që funksionon në një frekuencë prej 50 Hz dhe një ndreqës tiristor. Disavantazhi i pajisjeve të tilla është forma jo sinusoidale e energjisë së prodhuar. Si rezultat, një pulsim i fortë i rrymës ndodh në dalje dhe fuqia e tij zvogëlohet.

Një stacion mbrojtës elektrokimik me inverter ka një avantazh ndaj atij të transformatorit. Parimi i tij bazohet në funksionimin e konvertuesve të pulsit me frekuencë të lartë. Një tipar i pajisjeve të inverterit është varësia e madhësisë së njësisë së transformatorit nga frekuenca e konvertimit të rrymës. Me një frekuencë më të lartë të sinjalit, kërkohet më pak kabllo dhe humbja e nxehtësisë zvogëlohet. Në stacionet e inverterit, falë filtrave zbutës, niveli i valëzimit të rrymës së prodhuar ka një amplitudë më të vogël.

Qarku elektrik që fuqizon stacionin e mbrojtjes katodike duket kështu: tokëzim anodik - tokë - izolim i objektit të mbrojtur.

Kur instaloni një stacion mbrojtës nga korrozioni, merren parasysh parametrat e mëposhtëm:

pozicioni i tokëzimit të anodës (anodë-tokë);
rezistenca e tokës;
përçueshmëria elektrike e izolimit të objektit.

Instalimet e mbrojtjes së kullimit për tubacionet e gazit

Me metodën e kullimit të mbrojtjes elektrokimike, nuk kërkohet një burim i rrymës, tubacioni i gazit komunikon me binarët tërheqës duke përdorur rrymat që enden në tokë transporti hekurudhor. Ndërlidhja elektrike arrihet për shkak të ndryshimit potencial binarët hekurudhor dhe gazsjellës.

Me anë të rrymës së kullimit krijohet një zhvendosje e fushës elektrike të gazsjellësit të vendosur në tokë. Roli mbrojtës në këtë dizajn luhet nga siguresat, si dhe çelsat automatike të ngarkesës maksimale me rivendosje, të cilët rregullojnë funksionimin e qarkut të kullimit pas një rënie të tensionit të lartë.

Sistemi i polarizuar i kullimit elektrik kryhet duke përdorur lidhjet e bllokut të valvulave. Rregullimi i tensionit me këtë instalim kryhet duke ndërruar rezistorët aktivë. Nëse metoda dështon, përdoren kullues elektrikë më të fuqishëm në formën e mbrojtjes elektrokimike, ku një hekurudhë hekurudhore shërben si përcjellës i tokëzimit të anodës.

Instalimet e mbrojtjes elektrokimike galvanike

Përdorimi i instalimeve mbrojtëse për mbrojtjen e tubacionit galvanik justifikohet nëse nuk ka burim tensioni pranë objektit - një linjë elektrike, ose seksioni i tubacionit të gazit nuk është mjaft i madh në madhësi.

Pajisjet galvanike shërbejnë për të mbrojtur kundër korrozionit:

struktura metalike nëntokësore që nuk lidhen me një qark elektrik me burimet e jashtme të rrymës;
pjesë individuale të pambrojtura të tubacioneve të gazit;
pjesë të tubacioneve të gazit që janë të izoluara nga burimi aktual;
tubacionet në ndërtim që nuk janë përkohësisht të lidhur me stacionet e mbrojtjes nga korrozioni;
struktura të tjera metalike nëntokësore (grumbulla, fishekë, depozita, mbështetëse, etj.).

Mbrojtja galvanike do të funksionojë më mirë në tokat me rezistencë elektrike brenda 50 ohms.

Instalime me anode të zgjeruara ose të shpërndara

Kur përdorni një stacion transformatori të mbrojtjes nga korrozioni, rryma shpërndahet përgjatë një sinusoidi. Kjo ka një efekt negativ në fushën elektrike mbrojtëse. Ose tensioni i tepërt ndodh në pikën e mbrojtjes, që sjell konsum të lartë të energjisë, ose rrjedhje e pakontrolluar e rrymës, e cila e bën mbrojtjen elektrokimike të gazsjellësit joefektiv.

Praktika e përdorimit të anodave të zgjeruara ose të shpërndara ndihmon për të anashkaluar problemin e shpërndarjes së pabarabartë të energjisë elektrike. Përfshirja e anodave të shpërndara në skemën e mbrojtjes elektrokimike të tubacionit të gazit ndihmon në rritjen e zonës së mbrojtjes nga korrozioni dhe zbutjen e linjës së tensionit. Me këtë skemë, anodat vendosen në tokë përgjatë gjithë tubacionit të gazit.

Një rezistencë rregulluese ose pajisje speciale siguron që rryma të ndryshojë brenda kufijve të kërkuar, të ndryshojë tensioni anodik i tokëzimit dhe me këtë të rregullohet potenciali mbrojtës i objektit.

Nëse përdoren disa elektroda tokësore në të njëjtën kohë, tensioni i objektit mbrojtës mund të ndryshohet duke ndryshuar numrin e anodave aktive.

ECP e një tubacioni që përdor mbrojtës bazohet në ndryshimin potencial midis mbrojtësit dhe tubacionit të gazit të vendosur në tokë. Toka në këtë rast është një elektrolit; metali është restauruar dhe trupi mbrojtës është shkatërruar.

Video: Mbrojtja nga rrymat endacake

Faqe 1

Mbrojtja katodike e tubacionit të gazit duhet të funksionojë pandërprerë. Për çdo VCS vendoset një mënyrë e caktuar në varësi të kushteve të funksionimit të tij. Kur përdorni një stacion katodë, mbahet një regjistër i parametrave të tij elektrikë dhe funksionimit të burimit aktual. Monitorimi i vazhdueshëm i tokëzimit anodik është gjithashtu i nevojshëm, gjendja e së cilës përcaktohet nga vlera e rrymës RMS.

Karakteristikat e gjendjes së veshjes mbrojtëse dhe përçueshmërisë së saj.

Mbrojtja katodike e tubacionit të gazit duhet të funksionojë pandërprerë. Në pjesët e rrugës ku furnizimi me energji elektrike ndërpritet për disa orë në ditë, bateritë përdoren për të siguruar mbrojtje gjatë ndërprerjeve të energjisë. Kapaciteti i baterisë përcaktohet nga vlera e rrymës mbrojtëse RMS.

Mbrojtja katodike e tubacioneve të gazit nga efektet e rrymave të humbur ose korrozioni i tokës kryhet duke përdorur rrymë elektrike të drejtpërdrejtë nga një burim i jashtëm. Poli negativ i burimit aktual është i lidhur me tubacionin e mbrojtur të gazit, dhe poli pozitiv është i lidhur me një tokë të veçantë - anodë.

Mbrojtja katodike e tubacioneve të gazit nga korrozioni kryhet për shkak të polarizimit të tyre katodik duke përdorur një burim të jashtëm aktual.

Ndikimi i mbrojtjes katodike të tubacioneve të gazit në qarqet hekurudhore.

Për mbrojtjen katodike të tubacionit të gazit përdoren instrumente standarde të instalimeve elektrike dhe instrumente speciale për matjen e korrozionit dhe ndihmës. Për të matur diferencën potenciale midis një strukture nëntokësore dhe tokës, e cila është një nga kriteret për vlerësimin e rrezikut të korrozionit dhe pranisë së mbrojtjes, përdoren voltmetra me një vlerë të madhe të rezistencës së brendshme prej 1 në shkallë, në mënyrë që përfshirja e tyre në qarku matës nuk cenon shpërndarjen e potencialit në këtë të fundit. Kjo kërkesë përcaktohet si nga rezistenca e lartë e brendshme e sistemit të strukturës nëntokësore-tokë dhe nga vështirësia e krijimit të një rezistence të ulët të tokëzimit në pikën e kontaktit të elektrodës matëse me tokën, veçanërisht kur përdoren elektroda jo polarizuese. Për të marrë një qark matës me rezistencë të lartë hyrëse, përdoren potenciometra dhe voltmetra me rezistencë të lartë.

Për stacionet e mbrojtjes katodike të tubacioneve të gazit si burim i energjisë elektrike, rekomandohet përdorimi i qelizave të karburantit me temperaturë të lartë me një elektrodë qeramike. Qeliza të tilla të karburantit mund të funksionojnë për një kohë të gjatë përgjatë gjurmës së gazsjellësit, duke furnizuar me energji elektrike stacionet e mbrojtjes katodike, si dhe shtëpitë e riparuesve të linjës, sistemet e sinjalizimit dhe valvulat e kontrollit automatik. Kjo metodë e furnizimit me energji elektrike strukturat lineare dhe instalimet e tubacioneve të gazit që nuk kërkojnë shumë energji, thjeshtojnë shumë mirëmbajtjen.

Shumë shpesh, parametrat e mbrojtjes katodike të tubacioneve të gazit të marra nga llogaritja ndryshojnë ndjeshëm nga parametrat SPS të marra në praktikë nga matje. Kjo është për shkak të pamundësisë për të marrë parasysh të gjithë shumëllojshmërinë e faktorëve që ndikojnë kushtet natyrore mbi parametrat e mbrojtjes.

Një nga metodat e përdorura shpesh për mbrojtjen elektrokimike të strukturave të ndryshme metalike nga ndryshku është mbrojtje katodike. Në shumicën e rasteve, përdoret në lidhje me aplikimin e veshjeve speciale në sipërfaqet metalike.

1 Informacion i përgjithshëm për mbrojtjen katodike

Një mbrojtje e tillë e metaleve u përshkrua për herë të parë në vitet 1820 nga Humphry Davy. Bazuar në raportet e tij, në vitin 1824, në anijen HMS Samarang, teoria e ofruar u testua. Mbrojtësit e anodës së hekurit u instaluan në veshjen e bakrit të anijes, gjë që uli ndjeshëm shkallën e ndryshkjes së bakrit. Teknika filloi të zhvillohet, dhe sot katoda e të gjitha llojeve të strukturave metalike (tubacionet, elementët e makinave, etj.) njihet si më efektive dhe e përdorur gjerësisht.

NË kushtet e prodhimit Një mbrojtje e tillë e metaleve (shpesh quhet polarizim katodik) kryhet duke përdorur dy metoda kryesore.

Struktura, e cila është e mbrojtur nga shkatërrimi, është e lidhur me një burim të jashtëm aktual. Në këtë rast, produkti metalik vepron si një katodë. Dhe anodet janë elektroda shtesë inerte. Kjo teknikë përdoret zakonisht për të mbrojtur tubacionet, themelet metalike të salduara dhe platformat e shpimit.
Polarizimi katodik i tipit galvanik. Me këtë skemë, struktura metalike është në kontakt me një metal që ka një potencial elektronegativ më të lartë (alumin, magnez, lidhje alumini, zink). Në këtë rast, anoda i referohet të dy metaleve (kryesore dhe mbrojtëse). Shpërbërja (domethënë një proces thjesht elektrokimik) i një materiali elektronegativ çon në rrjedhjen e rrymës së nevojshme të katodës përmes produktit të mbrojtur. Me kalimin e kohës, metali "mbrojtës" shkatërrohet plotësisht. Polarizimi galvanik është efektiv për strukturat që kanë një shtresë izoluese, si dhe për produkte metalike relativisht të vogla.

Teknika e parë e gjetur aplikim të gjerë në të gjithë botën. Është mjaft e thjeshtë dhe ekonomikisht e realizueshme, duke bërë të mundur mbrojtjen e metalit nga korrozioni i përgjithshëm dhe nga shumë prej varieteteve të tij - korrozioni ndërgranular i çelikut inox, gropa, plasaritja e produkteve të tunxhit të shkaktuar nga streset nën të cilat ato funksionojnë.

Qarku galvanik ka gjetur përdorim më të madh në SHBA. Në vendin tonë përdoret më rrallë, megjithëse efektiviteti i tij është i lartë. Përdorimi i kufizuar i mbrojtjes sakrifikuese për metalet në Rusi është për faktin se shumë tubacione në vendin tonë nuk kanë një shtresë të veçantë të aplikuar, dhe kjo është parakusht për zbatimin e teknikave galvanike kundër korrozionit.

2 Si funksionon polarizimi standard katodik i metaleve?

Mbrojtja katodike nga korrozioni arrihet përmes përdorimit të rrymës së mbivendosur. Furnizohet në strukturë nga një ndreqës ose një burim tjetër i rrymës (të jashtme), ku rryma alternative e frekuencës industriale modifikohet në rrymën direkte të kërkuar. Objekti që mbrohet lidhet me rrymën e korrigjuar (në shtyllën "minus"). Struktura është kështu një katodë. Tokëzimi anodik (elektroda e dytë) është i lidhur me "plus".

Është e rëndësishme që të ketë kontakt të mirë elektrolitik dhe elektronik midis elektrodës dytësore dhe strukturës. E para sigurohet nga toka, ku zhyten anoda dhe objekti i mbrojtur. Toka në këtë rast vepron si një medium elektrolitik. Kontakti elektronik arrihet duke përdorur përçues të bërë nga materiale metalike.

Rregullimi i mbrojtjes katodike kundër korrozionit kryhet duke ruajtur potencialin mbrojtës midis mediumit elektrolitik dhe treguesit të potencialit të polarizimit (ose vetë strukturës) në një vlerë të përcaktuar rreptësisht. Treguesi matet me një voltmetër me një shkallë me rezistencë të lartë.

Këtu është e nevojshme të kuptohet se potenciali nuk ka vetëm një komponent polarizimi, por edhe një komponent tjetër - një rënie të tensionit (ohmik). Kjo rënie ndodh për shkak të rrjedhjes së rrymës katodë përmes rezistencës efektive. Për më tepër, cilësia e mbrojtjes katodike varet vetëm nga polarizimi në sipërfaqen e produktit, e cila mbrohet nga ndryshkja. Për këtë arsye, dallohen dy karakteristika të sigurisë së një strukture metalike - potencialet më të larta dhe më të ulëta të polarizimit.

Rregullimi efektiv i polarizimit të metaleve, duke marrë parasysh të gjitha sa më sipër, bëhet i mundur në rastin kur përbërësi omik përjashtohet nga vlera e diferencës potenciale që rezulton. Kjo mund të arrihet duke përdorur një qark të veçantë për matjen e potencialit të polarizimit. Ne nuk do ta përshkruajmë atë në kuadrin e këtij artikulli, pasi ai është i mbushur me shumë terma dhe koncepte të specializuara.

Si rregull, teknologjia e katodës përdoret në lidhje me aplikimin e materialeve speciale mbrojtëse në sipërfaqen e jashtme të produkteve të mbrojtura nga korrozioni.

Për të mbrojtur tubacionet e paizoluara dhe strukturat e tjera, është e nevojshme të përdoren rryma të konsiderueshme, gjë që është ekonomikisht joprofitabile dhe teknikisht e vështirë.

3 Mbrojtja katodike e elementeve të automjetit

Korrozioni është një proces aktiv dhe shumë agresiv. Mbrojtja me cilësi të lartë e komponentëve të makinës nga ndryshku shkakton shumë probleme për entuziastët e makinave. Të gjitha automjetet pa përjashtim i nënshtrohen shkatërrimit gërryes, sepse ndryshkja fillon edhe kur shfaqet një gërvishtje e vogël në bojën e makinës.

Teknologjia katodike për mbrojtjen e një makine nga korrozioni është mjaft e zakonshme këto ditë. Përdoret së bashku me përdorimin e të gjitha llojeve të mastikave. Kjo teknikë i referohet aplikimit të potencialit elektrik në sipërfaqen e një pjese të veçantë të makinës, e cila çon në një frenim efektiv dhe afatgjatë të ndryshkjes.

Me mbrojtjen e përshkruar automjeti Katoda përbëhet nga pllaka të veçanta që vendosen në komponentët e saj më të cenueshëm. Dhe roli i anodës luhet nga trupi i makinës. Një shpërndarje e tillë e potencialeve siguron integritetin e trupit të makinës, pasi vetëm pllakat e katodës shkatërrohen, dhe metali bazë nuk gërryhet.

Pikat e cenueshme të një automjeti që mund të mbrohen duke përdorur metodën katodike kuptohen si:

pjesët e pasme dhe të përparme të pjesës së poshtme;
harku i rrotave të pasme;
zonat për fiksimin e dritave anësore dhe vetë fenerëve;
nyjet e rrotave të krahëve;
zonat e brendshme të dyerve dhe pragjeve;
hapësira pas mbrojtëseve të timonit (përpara).

Për të mbrojtur makinën, duhet të blini një modul të veçantë elektronik (disa zejtarë e bëjnë vetë) dhe targa mbrojtëse. Moduli është montuar në brendësi të makinës dhe është i lidhur me rrjetin në bord (duhet të ndizet kur motori i makinës është i fikur). Instalimi i pajisjes zgjat fjalë për fjalë 10-15 minuta. Për më tepër, ajo merr një minimum energjie dhe garanton mbrojtje kundër korrozionit shumë cilësore.

Pllakat mbrojtëse mund të jenë të madhësive të ndryshme. Numri i tyre gjithashtu ndryshon në varësi të vendit ku janë montuar në makinë, si dhe nga çfarë parametrat gjeometrikë ka një elektrodë. Në praktikë, sa më e vogël të jetë madhësia e elektrodës, aq më pak pllaka ju nevojiten.

Mbrojtja nga korrozioni i makinës duke përdorur metodën katodike kryhet edhe nga krahasime të tjera në mënyra të thjeshta. Gjëja më themelore është të lidhni telin plus të baterisë së makinës me një të rregullt. garazh metalik. Ju lutemi vini re se duhet të përdorni një rezistencë për lidhje.

4 Mbrojtja e tubacioneve duke përdorur metodën e polarizimit katodik

Depresioni i tubacioneve të qëllimeve të ndryshme ndodh në shumë raste për shkak të shkatërrimit të tyre nga korrozioni i shkaktuar nga shfaqja e çarjeve, çarjeve dhe zgavrave. Veçanërisht i ndjeshëm ndaj ndryshkut komunikimet nëntokësore. Mbi to formohen zona me potenciale të ndryshme (elektroda), e cila shkaktohet nga heterogjeniteti i tokës dhe përbërja heterogjene e metaleve nga të cilat janë bërë tubat. Për shkak të shfaqjes së këtyre zonave, fillon procesi i formimit aktiv të përbërësve galvanikë gërryes.

Polarizimi katodik i tubacioneve, i kryer sipas skemave të përshkruara në fillim të artikullit (galvanizimi ose burimi i jashtëm i energjisë), bazohet në uljen e shkallës së shpërbërjes së materialit të tubacionit gjatë funksionimit të tyre. Një reduktim i tillë arrihet duke zhvendosur potencialin e korrozionit në një zonë që ka tregues më negativë në raport me potencialin natyror.

Në të tretën e parë të shekullit të 20-të, u përcaktua potenciali për polarizimin katodik të metaleve. Treguesi i tij është -0.85 volt. Në shumicën e tokave potenciali natyror strukturat metalikeështë në rangun nga -0,55 në -0,6 volt.

Kjo do të thotë që për të mbrojtur në mënyrë efektive tubacionet, është e nevojshme të "lëvizni" potencialin e korrozionit në anën negative me 0,25-0,3 volt. Me një madhësi të tillë, efekti praktik i ndryshkjes në gjendjen e komunikimeve është pothuajse plotësisht i niveluar (korrozioni në vit ka një shkallë jo më shumë se 10 mikrometra).

Teknika e përdorimit të një burimi aktual (të jashtëm) konsiderohet punë intensive dhe mjaft komplekse. Por siguron një nivel të lartë mbrojtjeje për tubacionet, burimi i tij i energjisë nuk është i kufizuar nga asgjë, dhe rezistenca (specifike) e tokës ka ndikim minimal në cilësinë e masave mbrojtëse.

Burimet e energjisë për polarizimin katodik janë zakonisht linjat ajrore të energjisë në 0.4; 6 dhe 10 kV. Në zonat ku nuk ka, lejohet përdorimi i gjeneratorëve me gaz, termik dhe dizel si burim energjie.

Rryma "mbrojtëse" shpërndahet në mënyrë të pabarabartë përgjatë gjatësisë së tubacioneve. Vlera e tij më e madhe vihet re në të ashtuquajturën pikë kullimi - në vendin ku është lidhur burimi. Sa më e madhe të jetë distanca nga kjo pikë, aq më pak të mbrojtura janë tubat. Në të njëjtën kohë, rryma e tepërt direkt në zonën e lidhjes ka një ndikim negativ në tubacionin - ekziston një probabilitet i lartë i plasaritjes me hidrogjen të metaleve.

Metoda e përdorimit të anodave galvanike tregon efikasitet të mirë në tokat me rezistencë të ulët (deri në 50 ohm*m). Nuk përdoret në tokat e grupit me rezistencë të lartë, pasi nuk jep ndonjë rezultat të veçantë. Vlen të shtohet këtu se anodat janë bërë nga lidhjet e bazuara në alumin, magnez dhe zink.

5 Shkurtimisht rreth stacioneve të mbrojtjes katodike (CPS)

Për mbrojtjen kundër korrozionit të tubacioneve të vendosura nën tokë, SCP janë instaluar përgjatë gjurmës së tyre, duke përfshirë:

tokëzimi anodik;
burimi aktual;
pika e kontrollit dhe matjes;
kabllot dhe telat që kryejnë funksione lidhëse.

Stacionet janë të lidhura me rrjetet elektrike ose me pajisje autonome. Lejohet instalimi i disa lidhjeve të tokëzimit dhe burimeve të energjisë në VCS kur dy ose më shumë linja tubacionesh vendosen në një korridor nëntokësor. Kjo, megjithatë, sjell një rritje të kostove për masat kundër korrozionit.

Nëse vetëm një instalim është instaluar në komunikimet me shumë linja, lidhja e tij me tubat kryhet duke përdorur blloqe speciale. Ata nuk lejojnë formimin e çifteve të forta galvanike që ndodhin gjatë instalimit të kërcyesve të verbër në produktet e tubave. Këto blloqe izolojnë tubat nga njëri-tjetri, dhe gjithashtu bëjnë të mundur zgjedhjen e potencialit të kërkuar në çdo element të tubacionit, duke garantuar mbrojtjen maksimale të strukturës nga ndryshku.

Tensioni i daljes në stacionet katodë mund të rregullohet automatikisht (instalimi në këtë rast është i pajisur me tiristorë) ose manualisht (operatori ndërron mbështjelljet e transformatorit nëse është e nevojshme). Në situatat kur VSC-të funksionojnë në kushte që ndryshojnë nga koha, rekomandohet funksionimi i stacioneve me rregullim automatik të tensionit.

Ata vetë monitorojnë rezistencën e tokës (specifike), shfaqjen e rrymave të humbura dhe faktorë të tjerë që kanë një ndikim negativ në cilësinë e mbrojtjes dhe korrigjojnë automatikisht funksionimin e VS. Por në sistemet ku treguesi i rrymës mbrojtëse dhe i rezistencës në qarkun e tij mbeten të pandryshuara, është më mirë të përdoren instalimet me vendosje manuale tensioni i daljes.

Le të shtojmë se rregullimi në modalitetin automatik kryhet sipas një prej dy treguesve:

rryma mbrojtëse (konvertorët galvanostatikë);
sipas potencialit të objektit që mbrohet (konvertuesit potenciostatikë).

6 Informacion mbi stacionet e njohura të mbrojtjes katodike

Ndër VCS-të e njohura shtëpiake, mund të dallohen disa instalime. Stacioni është në kërkesë të madhe Minerva–3000– një sistem i fuqishëm i zhvilluar nga inxhinierë francezë dhe rusë për objektet e Gazprom. Një Minerva është e mjaftueshme për të mbrojtur me siguri deri në 30 kilometra tubacione nga ndryshku. Stacioni ka përparësitë kryesore të mëposhtme:

prodhimtari unike e të gjithë përbërësve të tij;
fuqia e rritur e VCS (është e mundur të mbrohen komunikimet me veshje mbrojtëse shumë të dobët);
vetë-shërimi (pas mbingarkesave emergjente) të mënyrave të funksionimit të stacionit për 15 sekonda;
disponueshmëria e pajisjeve dixhitale me precizion të lartë për monitorimin e kushteve të funksionimit dhe një sistem kontrolli termik;
prania e qarqeve mbrojtëse kundër mbitensionit të qarqeve matëse dhe hyrëse;
mungesa e pjesëve lëvizëse dhe ngushtësia e kabinetit elektrik.

Përveç kësaj, të Minerva–3000 mund të lidhni instalime për telekomandë mbi funksionimin e stacionit dhe telekomandë pajisjet e saj.

Sistemet gjithashtu kanë performancë të shkëlqyer teknike ASKG-TM– stacione adaptive moderne të telemekanizuara për mbrojtjen e kabllove elektrike, tubacioneve të qytetit dhe të tubacioneve kryesore, si dhe rezervuarëve në të cilët ruhen gazi dhe produktet e naftës. Pajisjet e tilla janë të disponueshme me shkallë të ndryshme të fuqisë dalëse (nga 1 deri në 5 kilovat). Ata kanë një kompleks telemetrie shumëfunksionale që ju lejon të zgjidhni një mënyrë specifike funksionimi VCS, të monitoroni dhe ndryshoni parametrat e stacionit, si dhe të përpunoni informacionin në hyrje dhe t'ia dërgoni operatorit.

Përfitimet e përdorimit ASKG-TM:

mundësia e integrimit në komplekset SCADA për shkak të mbështetjes së teknologjisë OPC;
rezervë dhe kanali kryesor i komunikimit;
zgjedhja e vlerës së fuqisë (dalja);
rritja e tolerancës ndaj gabimeve;
gamë e gjerë e temperaturës së funksionimit;
saktësi unike e vendosjes së parametrave të daljes;
mbrojtja e tensionit të daljeve të fuqisë së sistemit.

Ekzistojnë SKZ dhe lloje të tjera, informacioni për të cilin është i lehtë për t'u gjetur në faqet e specializuara në internet.

7 Cilat objekte mund të mbrohen duke përdorur polarizimin katodik?

Përveç mbrojtjes së makinave dhe tubacioneve, teknikat e polarizimit në shqyrtim përdoren në mënyrë aktive për të mbrojtur armaturën e përfshirë në strukturat e betonit të armuar (ndërtesa, objekte rrugore, themele, etj.) nga korrozioni. Në mënyrë tipike, pajisjet janë një sistem i vetëm elektrik, i cili gërryhet në mënyrë aktive kur kloruret dhe uji hyjnë në të.

Polarizimi katodik në kombinim me higjienën e betonit ndalon proceset e korrozionit. Në këtë rast, është e nevojshme të përdoren dy lloje anodash:

ato kryesore janë prej titani, grafiti ose kombinimi i tyre me një shtresë oksidi metalik, si dhe gize silikoni;
shufra shpërndarëse - shufra të bëra nga lidhjet e titanit me një shtresë shtesë të mbrojtjes metalike ose me një shtresë elektrike jometalike përçuese.

Duke rregulluar rrymën e jashtme të furnizuar në strukturën e betonit të armuar, zgjidhet potenciali i armaturës.

Polarizimi konsiderohet një teknikë e domosdoshme për mbrojtjen e strukturave të përhershme të vendosura në shelfin kontinental, në fushat e gazit dhe naftës. Fillestare veshjet mbrojtëseështë e pamundur të restaurohen objekte të tilla (ato kërkojnë çmontimin dhe transportin në hangarë të thatë), që do të thotë se ka mbetur vetëm një mundësi - mbrojtja katodike e metaleve.

Për të mbrojtur kundër korrozionit të detit, polarizimi galvanik i anijeve civile përdoret duke përdorur anoda të bëra nga zinku, magnezi dhe lidhjet e aluminit. Në breg (gjatë riparimeve dhe ankorimeve), anijet lidhen me SCZ, anodat për të cilat janë bërë prej titani të platinizuar.

Mbrojtja katodike përdoret gjithashtu për të mbrojtur kundër shkatërrimit të pjesëve të brendshme të enëve dhe kontejnerëve, si dhe tubacioneve që vijnë në kontakt me ujërat e zeza. ujërat industriale dhe elektrolite të tjera agresive. Polarizimi në këtë rast rrit kohën e përdorimit pa mirëmbajtje të këtyre strukturave me 2-3 herë.

Ekzistojnë metoda të ndryshme për trajtimin e tubave metalikë, por më efektive prej tyre është mbrojtja katodike e tubacioneve kundër korrozionit. Është e nevojshme të parandalohet depresioni i parakohshëm i tyre, i cili do të çojë në formimin e çarjeve, zgavrave dhe këputjeve.

Korrozioni i metaleve është një proces natyror në të cilin atomet e një metali ndryshojnë. Si rezultat, elektronet e tyre kalojnë në agjentë oksidues, gjë që çon në shkatërrimin e strukturës së materialit.

Për tubacionet nëntokësore, një faktor shtesë i ndikimit të korrozionit është përbërja e tokës. Ai përmban zona me potencial të ndryshëm elektrodë, gjë që shkakton formimin e qelizave galvanike gërryese.

Ekzistojnë disa lloje të korrozionit, duke përfshirë:

Të ngurta. Dallohet nga një zonë e madhe e vazhdueshme e shpërndarjes. Në raste të rralla, shkakton dëmtim të tubacionit, pasi shpesh nuk depërton thellë në strukturën metalike;

Korrozioni lokal - bëhet më i madhi shkaku i përbashkët këputet, pasi nuk mbulon një zonë të madhe, por depërton thellë. Ndahet në vrima, filamentoze, përmes, nën sipërfaqe, me njolla, thikë, ndërgranulare, brishtësi korrozioni dhe plasaritje.

Metodat për mbrojtjen e tubacioneve nëntokësore

Mbrojtja kundër korrozionit të metaleve mund të jetë aktive ose pasive. Metodat pasive përfshijnë krijimin e kushteve për tubacionin në të cilat ai nuk do të ndikohet nga toka përreth. Për ta bërë këtë, në të aplikohen komponime të veçanta mbrojtëse, të cilat bëhen pengesë. Veshjet më të përdorura janë bitumi, rrëshirat epoksi, shiritat polimer ose katrani i qymyrit.

Për metodën aktive, më së shpeshti përdoret mbrojtja katodike e tubacioneve kundër korrozionit. Ai bazohet në krijimin e polarizimit, i cili bën të mundur uljen e shkallës së shpërbërjes së metaleve. Ky efekt realizohet duke zhvendosur potencialin e korrozionit në një zonë më negative. Për ta bërë këtë, një rrymë elektrike kalon midis sipërfaqes së metalit dhe tokës, e cila redukton ndjeshëm shkallën e korrozionit.

Metodat për zbatimin e mbrojtjes katodike:

Duke përdorur burimet e jashtme rrymat që lidhen me tubin e mbrojtur dhe me tokëzimin e anodës;

Përdorimi i metodës galvanike (mbrojtësit e anodës sakrifikuese të magnezit).

Mbrojtja katodike e tubacioneve kundër korrozionit duke përdorur burime të jashtme është më komplekse. Meqenëse kërkon përdorimin e modeleve speciale që ofrojnë rrymë të drejtpërdrejtë. Metoda galvanike, nga ana tjetër, zbatohet përmes mbrojtësve, të cilët bëjnë të mundur sigurimin e mbrojtjes efektive vetëm në tokat me rezistencë të ulët elektrike.

Mund të përdoret për të mbrojtur tubacionin dhe metodën anodike. Përdoret në kushtet e kontaktit me një mjedis kimik agresiv. Metoda anodike bazohet në shndërrimin e gjendjes aktive të metalit në një pasive dhe ruajtjen e saj për shkak të ndikimit të një anode të jashtme.

Pavarësisht disa vështirësive në zbatim, këtë metodë përdoret në mënyrë aktive aty ku nuk mund të zbatohet mbrojtja katodike e tubacioneve kundër korrozionit.

Shembuj të mbrojtjes katodike të tubacioneve kundër korrozionit në ekspozitë

Përvoja e përdorimit dhe zhvillimet e reja në këtë fushë janë theksuar në ekspozitën vjetore të industrisë "Neftegaz", e cila zhvillohet në Panairin Expocentre.

Ekspozita është një ngjarje e madhe e industrisë dhe një platformë e shkëlqyer për njohjen e specialistëve me zhvillimet e reja, si dhe lançimin e projekteve të reja. Ekspozita Neftegaz do të mbahet në Panairin Expocentre në Moskë në Krasnaya Presnya.

Lexoni artikujt tanë të tjerë.

Me mbrojtjen katodike të tubacionit, poli pozitiv i burimit të rrymës së drejtpërdrejtë (anoda) lidhet me një elektrodë të posaçme të tokëzimit të anodës, dhe poli negativ (katodë) lidhet me strukturën e mbrojtur (Fig. 2.24).

Oriz. 2.24. Skema e mbrojtjes katodike të tubacionit

1- linja elektrike;

2 - pika e transformatorit;

3 - stacioni i mbrojtjes katodike;

4 - tubacion;

5 - tokëzimi anodik;

6 - kabllo

Parimi i funksionimit të mbrojtjes katodike është i ngjashëm me elektrolizën. Nën ndikimin e një fushe elektrike, elektronet fillojnë të lëvizin nga përcjellësi i tokëzimit të anodës në strukturën e mbrojtur. Duke humbur elektronet, atomet metalike të elektrodës së tokës së anodës kalojnë në formën e joneve në tretësirën e elektrolitit të tokës, domethënë, elektroda e tokës së anodës shkatërrohet. Një tepricë e elektroneve të lira vërehet në katodë (tubacion) (reduktimi i metalit të strukturës së mbrojtur).

49. Mbrojtja e shkelës

Kur vendosen tubacione në zona të vështira për t'u arritur, të largëta nga burimet e energjisë, përdoret mbrojtja sakrifikuese (Fig. 2.25).

1 - tubacion;

2 - mbrojtës;

3 - dirigjent;

4 - kolona e kontrollit dhe matjes

Oriz. 2.25. Skema e mbrojtjes së shkelës

Parimi i funksionimit të mbrojtjes së shkelës është i ngjashëm me çiftin galvanik. Dy elektrodat, kanali dhe mbrojtësi (i bërë nga një metal më elektronegativ se çeliku), lidhen me një përcjellës. Në këtë rast, lind një ndryshim potencial, nën ndikimin e të cilit ndodh një lëvizje e drejtuar e elektroneve nga mbrojtësi i anodës në tubacionin e katodës. Kështu, shkatërrohet mbrojtësi, jo tubacioni.

Materiali i hapjes duhet të plotësojë kërkesat e mëposhtme:

Siguroni ndryshimin më të madh potencial midis metalit mbrojtës dhe çelikut;

Rryma kur shpërndahet një njësi e masës së shkelës duhet të jetë maksimale;

Raporti i masës së shkallës së përdorur për të krijuar potencialin mbrojtës ndaj masës totale të shkallës duhet të jetë më i madhi.

Kërkesat plotësohen më së miri magnez, zink dhe alumin. Këto metale ofrojnë efektivitet pothuajse të barabartë të mbrojtjes. Prandaj, në praktikë, lidhjet e tyre përdoren me përdorimin e aditivëve përmirësues ( mangani, duke rritur prodhimin aktual dhe Indi– rritja e aktivitetit të mbrojtësit).

50. Mbrojtja e kullimit elektrik

Mbrojtja elektrike e kullimit është projektuar për të mbrojtur tubacionin nga rrymat e humbur. Burimi i rrymave endacake janë automjetet elektrike që funksionojnë sipas qarkut "teli në tokë". Rryma nga autobusi pozitiv i nënstacionit tërheqës (teli i kontaktit) lëviz në motor, dhe më pas përmes rrotave në shina. Binarët janë të lidhur me autobusin negativ të nënstacionit tërheqës. Për shkak të rezistencës së ulët të tranzicionit "shinat në tokë" dhe shkeljes së kërcyesve midis shinave, një pjesë e rrymës derdhet në tokë.

Nëse ka një tubacion me izolim të dëmtuar afër, rryma rrjedh nëpër tubacion derisa të krijohen kushte të favorshme për t'u kthyer në autobusin negativ të nënstacionit tërheqës. Aty ku del rryma, tubacioni shkatërrohet. Shkatërrimi ndodh në një kohë të shkurtër, pasi rryma e humbur rrjedh nga një sipërfaqe e vogël.

Mbrojtja elektrike e kullimit është largimi i rrymave të humbur nga tubacioni në një burim rrymash të humbur ose tokëzim të veçantë (Fig. 2.26).