การป้องกันแคโทดของหลักการทำงานของท่อส่งก๊าซ การป้องกันท่อแบบ Cathodic จากการกัดกร่อน แผนภาพ หลักการทำงาน และวิดีโอ

มั่นใจในการป้องกันท่อจากผลกระทบที่มีฤทธิ์กัดกร่อนโดยใช้ เทคโนโลยีที่แตกต่างกัน- หนึ่งในที่สุด เทคนิคที่มีประสิทธิภาพพิจารณาการบำบัดด้วยเคมีไฟฟ้า รวมถึงการป้องกันแคโทด ในกรณีส่วนใหญ่ ตัวเลือกนี้จะใช้ร่วมกับการรักษาโครงสร้างโลหะด้วยสารประกอบฉนวน

การป้องกัน cathodic ประเภทหลัก

การป้องกันท่อ Cathodic จากการกัดกร่อนได้รับการพัฒนาขึ้นในศตวรรษที่ 19 เทคโนโลยีนี้เป็นเทคโนโลยีแรก ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการต่อเรือและ - ตัวเรือลอยน้ำถูกหุ้มด้วยตัวป้องกันแอโนด ซึ่งช่วยลดกระบวนการกัดกร่อนของโลหะผสมทองแดง หลังจากนั้นไม่นานเทคโนโลยีนี้ก็เริ่มมีการใช้งานในด้านอื่น ๆ นอกจากนี้เทคนิคแคโทดิกยังถือเป็นเทคโนโลยีป้องกันการกัดกร่อนที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในปัจจุบัน

การป้องกันแคโทดิกสำหรับโลหะผสมมีอยู่ 2 ประเภท:

ตัวเลือกแรกถือเป็นตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบันเนื่องจากเร็วกว่าและง่ายกว่า ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีนี้คุณสามารถรับมือได้ ประเภทต่างๆการกัดกร่อน:

• อินเตอร์คริสตัล;
• การแตกร้าวของทองเหลืองเนื่องจากความเครียดมากเกินไป
• การกัดกร่อนที่เกิดจากอิทธิพลของกระแสไฟฟ้าที่หลงทาง
• การกัดกร่อนแบบรูพรุน ฯลฯ

ควรสังเกตว่าเทคนิคแรกช่วยให้สามารถแปรรูปโครงสร้างโลหะขนาดใหญ่ได้และการป้องกันไฟฟ้าเคมีกัลวานิกมีไว้สำหรับผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กเท่านั้น

เทคโนโลยีกัลวานิกเป็นที่นิยมมากในสหรัฐอเมริกา แต่ในประเทศของเราแทบไม่เคยใช้เลยเนื่องจากเทคโนโลยีสำหรับการสร้างท่อในสหพันธรัฐรัสเซียไม่ได้หมายความถึงการรักษาฉนวนพิเศษซึ่งจำเป็นสำหรับการป้องกันกัลวานิก

หากไม่มีการเคลือบดังกล่าว การกัดกร่อนของเหล็กจะเพิ่มขึ้นภายใต้อิทธิพลของน้ำใต้ดินซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับฤดูใบไม้ร่วงและฤดูใบไม้ผลิ ใน ช่วงฤดูหนาวหลังจากที่น้ำกลายเป็นน้ำแข็ง กระบวนการกัดกร่อนจะลดลงอย่างมาก

คำอธิบายของเทคโนโลยี

การป้องกันแคโทดการป้องกันการกัดกร่อนจะดำเนินการโดยใช้กระแสไฟฟ้าคงที่ที่จ่ายให้กับชิ้นงาน และทำให้ศักยภาพของชิ้นงานเป็นลบ วงจรเรียงกระแสมักใช้เพื่อจุดประสงค์นี้

วัตถุที่เชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าถือเป็น "ลบ" นั่นคือแคโทดและกราวด์ที่เชื่อมต่อคือขั้วบวกนั่นคือ "บวก" เงื่อนไขหลักคือการมีสภาพแวดล้อมที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ดี สำหรับท่อใต้ดินนี่คือดิน

เมื่อใช้เทคโนโลยีนี้ จะต้องรักษาความแตกต่างในศักย์ไฟฟ้าระหว่างดิน (ตัวกลางที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า) และวัตถุที่กำลังประมวลผล ค่าของตัวบ่งชี้นี้สามารถกำหนดได้โดยใช้โวลต์มิเตอร์ความต้านทานสูง

คุณสมบัติของการทำงานที่มีประสิทธิภาพ

การกัดกร่อนมักเป็นสาเหตุของการลดแรงดันในท่อ เนื่องจากความเสียหายต่อโครงสร้างโลหะ ทำให้เกิดรอยแตก โพรง และการแตกร้าวบนโครงสร้าง ปัญหานี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งกับท่อใต้ดินเนื่องจากมีการสัมผัสกับน้ำใต้ดินอยู่ตลอดเวลา

ในสถานการณ์เช่นนี้ เทคนิคแคโทดิกทำให้สามารถลดกระบวนการละลายและออกซิเดชันของโลหะผสมให้เหลือน้อยที่สุดโดยการเปลี่ยนศักยภาพในการกัดกร่อนเริ่มต้น

ผลการทดสอบเชิงปฏิบัติชี้ให้เห็นว่าศักยภาพในการโพลาไรเซชันของโลหะผสมโดยใช้เทคนิคแคโทดิกจะทำให้การกัดกร่อนช้าลง

เพื่อให้บรรลุการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้าตรงเพื่อลดศักยภาพแคโทดของวัสดุที่ใช้ในการสร้างท่อ ในสถานการณ์เช่นนี้อัตราการกัดกร่อนของโลหะจะไม่เกินสิบไมโครเมตรต่อปี

นอกจากนี้การป้องกันแคโทดยังเป็นทางออกที่ดีที่สุดในการปกป้องท่อใต้ดินจากอิทธิพลของกระแสไฟฟ้าที่หลงทาง กระแสรั่วไหลคือประจุไฟฟ้าที่ทะลุผ่านดินระหว่างการทำงานของสายล่อฟ้า การเคลื่อนที่ของรถไฟฟ้า ฯลฯ

เพื่อป้องกันการกัดกร่อน สามารถใช้สายไฟหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบพกพาที่ทำงานด้วยเชื้อเพลิงดีเซลหรือก๊าซได้

อุปกรณ์พิเศษ

เพื่อวัตถุประสงค์ในการป้องกัน สถานีพิเศษ - อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยหลายหน่วย:

• แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า
• ขั้วบวก (สายดิน);
• จุดวัด การควบคุม และการจัดการ
• เชื่อมต่อสายไฟและสายไฟ

สถานีป้องกันขั้วบวกช่วยให้คุณสามารถป้องกันท่อหลายเส้นที่อยู่ติดกันในคราวเดียว การปรับกระแสไฟฟ้าที่ให้มาอาจเป็นแบบอัตโนมัติหรือแบบแมนนวล

ในประเทศของเราการติดตั้ง Minerva-3000 ได้รับความนิยมเป็นพิเศษ ตัวบ่งชี้พลังงานของ SCP นี้เพียงพอที่จะป้องกันท่อใต้ดินความยาวประมาณ 40 กิโลเมตรจากการกัดกร่อน

ข้อดีของการติดตั้ง ได้แก่ :

การควบคุมระยะไกลของอุปกรณ์นั้นดำเนินการโดยใช้โมดูล GPRS ซึ่งรวมอยู่ในการออกแบบ

AI. Kheifets หัวหน้าฝ่ายบริการป้องกันเคมีไฟฟ้า
OJSC "เครือข่ายการทำความร้อนแห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก", เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

การแนะนำ

การปกป้องท่อเครือข่ายทำความร้อนจากการกัดกร่อนเป็นงานที่สำคัญมากซึ่งการแก้ปัญหาส่วนใหญ่จะกำหนดความน่าเชื่อถือของระบบจ่ายความร้อนจากส่วนกลางทั้งหมด ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กพวกเขามีชัย เครือข่ายเครื่องทำความร้อน การวางใต้ดินซึ่งทำงานในสภาวะที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งเกิดจากทั้งเครือข่ายการสื่อสารใต้ดินระยะไกลที่หนาแน่นและการขนส่งด้วยไฟฟ้าที่พัฒนาแล้ว รวมถึงการอิ่มตัวของดินและดินด้วยความชื้นและสารเคมี มีสองวิธีหลักในการปกป้องโลหะจากการกัดกร่อน: แบบพาสซีฟ - โดยการเคลือบฉนวนกับพื้นผิวและแบบแอคทีฟ - โดยใช้ผลิตภัณฑ์ป้องกันไฟฟ้าเคมี

ทฤษฎีเล็กน้อย

โครงสร้างโลหะที่ทำงานในสภาพแวดล้อมต่างๆ (บรรยากาศ น้ำ ดิน) อาจได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมนี้ การทำลายโลหะเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมภายนอกเรียกว่าการกัดกร่อน แก่นแท้ของกระบวนการกัดกร่อนคือการกำจัดอะตอมออกจากโครงตาข่ายโลหะ ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้สองวิธี ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงแยกแยะระหว่างการกัดกร่อนทางเคมีและเคมีไฟฟ้าเคมี

การกัดกร่อนถือเป็นสารเคมี หากหลังจากทำลายพันธะโลหะแล้ว อะตอมของโลหะจะเชื่อมต่อกันโดยตรงด้วยพันธะเคมีกับอะตอมหรือกลุ่มของอะตอมที่เป็นส่วนหนึ่งของตัวออกซิไดซ์ที่ดึงเวเลนซ์อิเล็กตรอนของโลหะออกไป กระบวนการนี้เกิดขึ้นโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของอิเล็กตรอนอิสระและไม่ได้มาพร้อมกับการปรากฏตัวของกระแสไฟฟ้า ตัวอย่างคือการก่อตัวของตะกรันเมื่อวัสดุที่มีธาตุเหล็กทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง

การกัดกร่อนถือเป็นเคมีไฟฟ้าหากไอออนของโลหะที่มีประจุบวกหลุดออกจากตาข่ายโลหะ เช่น ไอออนบวกไม่ได้สัมผัสกับตัวออกซิไดซ์ แต่กับส่วนประกอบอื่น ๆ ของสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและอิเล็กตรอนจะถูกถ่ายโอนไปยังตัวออกซิไดซ์ซึ่งปล่อยออกมาในระหว่างการก่อตัวของไอออนบวก ด้วยไฟฟ้า การกัดกร่อนของสารเคมีการกำจัดอะตอมออกจากโครงตาข่ายโลหะนั้นไม่ได้เกิดขึ้นจากสิ่งใดสิ่งหนึ่งเช่นเดียวกับการกัดกร่อนทางเคมี แต่เป็นกระบวนการเคมีไฟฟ้าเคมีอิสระสองกระบวนการ แต่เชื่อมโยงถึงกัน: ขั้วบวก (การเปลี่ยนไอออนบวกของโลหะที่ "จับ" ไปเป็นสารละลาย) และแคโทด (การจับของ อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาโดยตัวออกซิไดเซอร์) สารออกซิไดซ์ได้แก่ ไฮโดรเจนไอออน ซึ่งพบได้ทุกที่ที่มีน้ำ และโมเลกุลออกซิเจน การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าจะมาพร้อมกับการปรากฏตัวของกระแสไฟฟ้า

ท่อส่งความร้อนเป็นวัตถุแบบขยายและส่วนต่าง ๆ ของมันไม่อยู่ในสภาพที่เท่ากันจากมุมมองของการพัฒนากระบวนการกัดกร่อน ดินและดินดูดซับฝนและละลายน้ำในรูปแบบต่างๆ และมีความสามารถในการซึมผ่านของอากาศต่างกัน ความต้านทานไฟฟ้าของดินก็แตกต่างกันเช่นกัน มันเป็นคุณค่าของมัน (ยิ่งต่ำยิ่งอันตราย) ที่บ่งบอกถึงความก้าวร้าวของสิ่งแวดล้อม เป็นผลให้พื้นที่ถูกสร้างขึ้นตามพื้นผิวของท่อซึ่งมีปฏิกิริยาขั้วบวกหรือแคโทดเป็นส่วนใหญ่ ค่าการนำไฟฟ้าของโลหะสูงมาก อิเล็กตรอนจะถูกกระจายเกือบจะในทันทีจากบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาขั้วบวกไปยังบริเวณที่เกิดปฏิกิริยาแคโทด (รูปที่ 1) ในความเป็นจริง มีบางอย่างเช่นเซลล์กัลวานิกหรือแบตเตอรี่เกิดขึ้น โดยดินมีบทบาทเป็นอิเล็กโทรไลต์ และวงจรภายนอกเป็นโครงสร้างโลหะใต้ดิน โซนขั้วบวกคือขั้วบวก ("+") และโซนแคโทดคือขั้วลบ ("-") เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลในโซนแอโนด อะตอมจะหลุดออกจากโครงตาข่ายโลหะเข้าไปอย่างต่อเนื่อง สภาพแวดล้อมภายนอก, เช่น. การละลายของโลหะ

อันตรายโดยเฉพาะสำหรับท่อส่งความร้อนของเครือข่ายคือกระแสรั่วไหลที่เกิดขึ้นเนื่องจากการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าบางส่วนจากวงจรไฟฟ้าขนส่งลงสู่ดินหรือสารละลายที่เป็นน้ำซึ่งตกบนโครงสร้างโลหะ เมื่อกระแสไหลออกจากโครงสร้างเหล่านี้ การละลายขั้วบวกของโลหะจะเกิดขึ้นอีกครั้งในดินหรือน้ำ โซนดังกล่าวมักพบเห็นได้บ่อยเป็นพิเศษในพื้นที่การขนส่งทางไฟฟ้าภาคพื้นดิน การกัดกร่อนเนื่องจากกระแสไฟฟ้ารั่วไหลบางครั้งเรียกว่าการกัดกร่อนทางไฟฟ้า กระแสดังกล่าวสามารถเข้าถึงค่าหลายแอมแปร์ ขอเสนอแนวคิด: กระแสไฟฟ้า 1 A ตามกฎข้อที่หนึ่งของฟาราเดย์ ทำให้เกิดการละลายของเหล็กจำนวน 9.1 กิโลกรัมในช่วงเวลาหนึ่งปี หากกระแสมีความเข้มข้นในพื้นที่ 1 m2 สิ่งนี้จะสอดคล้องกับความหนาของผนังท่อที่ลดลง 1.17 มม. ต่อปีนั่นคือ ภายใน 6 ปีจะลดลง 7 มม.

หลักการทำงานของการป้องกันไฟฟ้าเคมี (ECP) ของพื้นผิวด้านนอกของโลหะต่อการกัดกร่อนนั้นขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าโดยการเปลี่ยนศักย์ไฟฟ้าของโลหะโดยการส่งผ่านกระแสไฟฟ้าภายนอก ทำให้สามารถเปลี่ยนอัตราการกัดกร่อนได้ ความสัมพันธ์ระหว่างศักยภาพและอัตราการกัดกร่อนไม่เป็นเชิงเส้นและไม่ชัดเจน

ECP ขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้กระแสแคโทดเรียกว่าการป้องกันแบบแคโทด ใน เงื่อนไขการผลิตมีการใช้งานในสองเวอร์ชัน

1. ในตัวเลือกแรก รับประกันการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นที่จำเป็นโดยการเชื่อมต่อโครงสร้างที่ได้รับการป้องกันกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าภายนอกเป็นแคโทด และใช้อิเล็กโทรดเสริมเป็นขั้วบวก (รูปที่ 2)

แหล่งที่มาเป็นวงจรเรียงกระแสแบบปรับได้ซึ่งจะแปลงแรงดันไฟฟ้าความถี่อุตสาหกรรมเป็นแรงดันไฟฟ้าตรงและอิเล็กโทรดกราวด์ของแอโนดจะรวมกันเป็นวงจรองค์ประกอบและตำแหน่งของอิเล็กโทรดจะถูกกำหนดโดยการคำนวณ ในระหว่างการทำงาน มวลของอิเล็กโทรดของวงจรกราวด์แอโนดจะลดลงแบบซ้ำซาก

ขั้วแคโทดไม่มีฉนวน โครงสร้างโลหะต้องใช้กระแสไฟฟ้าจำนวนมากถึงศักยภาพในการป้องกันขั้นต่ำ ดังนั้นการป้องกันแบบแคโทดมักจะใช้ร่วมกับการเคลือบฉนวนที่นำไปใช้กับพื้นผิวด้านนอกของโครงสร้างที่ได้รับการป้องกัน การเคลือบผิวจะช่วยลดกระแสที่ต้องการลงหลายขนาด ด้วยการป้องกันแบบแคโทดจึงจำเป็นต้องควบคุมค่าศักยภาพสูงสุดด้วยเพราะว่า มันมากเกินไป คุ้มค่ามากอาจทำให้ชั้นเคลือบฉนวนหลุดออกจากผนังท่อได้ เอกสารกำกับดูแล (คำแนะนำมาตรฐานสำหรับการป้องกันท่อเครือข่ายทำความร้อนจากการกัดกร่อนภายนอก RD 153-34.0-20.518-2003) กำหนดว่าศักยภาพในการป้องกันขั้นต่ำสำหรับเครือข่ายทำความร้อนคือ 1.1 V และสูงสุดคือ 2.5 V ด้านลบสัมพันธ์กับอิเล็กโทรดอ้างอิงคอปเปอร์ซัลเฟตที่ไม่มีโพลาไรซ์ จะต้องรับประกันค่าดังกล่าวทั่วทั้งพื้นที่คุ้มครองและยิ่งทำให้โลหะถูกแยกออกจากพื้นดินได้แม่นยำมากขึ้นเท่านั้น

2. ตัวเลือกที่สองสำหรับการป้องกัน cathodic คือการป้องกันไฟฟ้า (หรือการเสียสละ) (รูปที่ 3) หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าโลหะต่าง ๆ มีลักษณะเฉพาะ ความหมายที่แตกต่างกันศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน โพลาไรซ์แบบแคโทดของโครงสร้างที่ได้รับการป้องกันเกิดขึ้นได้เนื่องจากการสัมผัสกับโลหะที่มีอิเล็กโทรเนกาติตีมากกว่า หลังทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและการละลายทางเคมีไฟฟ้าทำให้มั่นใจได้ว่ากระแสแคโทดจะไหลผ่านโลหะที่ได้รับการป้องกัน ตัวขั้วบวกเองซึ่งทำจากแมกนีเซียม สังกะสี อลูมิเนียม และโลหะผสมจะค่อยๆเสื่อมสภาพลง ข้อดีของการป้องกันดอกยางคือไม่จำเป็นต้องใช้ แหล่งภายนอกแรงดันไฟฟ้า แต่การป้องกันประเภทนี้สามารถใช้ได้เฉพาะกับท่อที่ค่อนข้างสั้น (สูงถึง 60 ม.) เช่นเดียวกับปลอกเหล็ก

3. เพื่อป้องกันท่อของเครือข่ายความร้อนจากการกัดกร่อนภายนอกภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำที่หลงทางจึงใช้การระบายน้ำทางไฟฟ้า (การระบายน้ำ) - ตัวนำโลหะที่เชื่อมต่อบริเวณที่กระแสน้ำเหล่านี้ไหลด้วยรถรางหรือรางรถราง รางรถไฟ- ในระยะทางไกลจากราง เมื่อการระบายน้ำดังกล่าวทำได้ยาก จะใช้แอโนดเหล็กหล่อเพิ่มเติมซึ่งฝังอยู่ในพื้นดินและเชื่อมต่อกับพื้นที่ป้องกัน

ในสถานที่ซึ่งผลกระทบทางไฟฟ้าของกระแสหลงทางรวมกับกระแสของคู่กัลวานิก อาจเกิดอัตราการกัดกร่อนของกระบวนการกัดกร่อนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในกรณีเช่นนี้ มีการใช้การติดตั้งระบบระบายน้ำแบบปรับปรุง (รูปที่ 4) ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยกำจัดกระแสที่หลงไหลออกจากท่อเท่านั้น แต่ยังช่วยให้มีศักยภาพในการป้องกันในปริมาณที่จำเป็นอีกด้วย การระบายน้ำแบบเสริมแรงเป็นสถานีแคโทดทั่วไปที่เชื่อมต่อกับขั้วลบกับโครงสร้างที่ได้รับการป้องกัน และขั้วบวกไม่ใช่กับกราวด์ขั้วบวก แต่เชื่อมต่อกับรางของการขนส่งไฟฟ้า

4. การติดตั้ง ECP ของเจ้าของสาธารณูปโภคใต้ดินที่อยู่ติดกัน เช่น ท่อส่งก๊าซ อาจมีผลกระทบต่อการกัดกร่อนอย่างรุนแรงต่อท่อส่งของเครือข่ายทำความร้อน (รูปที่ 5a) หากท่ออยู่ในโซนการกระทำของกระแสแคโทดของการติดตั้ง "ต่างประเทศ" ให้ทำลายในสถานที่ที่กระแสนี้ออก ท่อเหล็กลงสู่พื้นดินจะเหมือนกับอยู่ภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำที่หลงทาง เพื่อการป้องกันจำเป็นต้องเชื่อมต่อท่อของเครือข่ายทำความร้อนกับขั้วลบของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า (รูปที่ 5b)

เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการกัดกร่อน ศักยภาพของโลหะสามารถเปลี่ยนได้ไม่เพียงแต่เป็นลบเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนไปสู่ค่าบวกด้วย ในกรณีนี้ โลหะบางชนิดจะผ่านเข้าสู่สถานะพาสซีฟ และกระแสการละลายของโลหะจะลดลงหลายสิบครั้ง การป้องกันประเภทนี้เรียกว่าขั้วบวกซึ่งมีข้อดีคือต้องใช้กระแสต่ำเพื่อรักษาสถานะพาสซีฟของโลหะ อย่างไรก็ตาม หากอิเล็กโทรไลต์มีคลอรีนและซัลเฟอร์ไอออน การกัดกร่อนของโลหะอาจเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและอุปกรณ์โพลาไรซ์ขั้วบวกเองก็อาจทำงานล้มเหลวได้ การป้องกันขั้วบวกไม่ได้ใช้สำหรับเครือข่ายทำความร้อน

ECP ที่ JSC Heating Network ของเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กดำเนินการและพัฒนาเป็นระบบ เช่น ชุดส่วนประกอบที่เชื่อมต่อถึงกัน: เครื่องเขียน วิธีการทางเทคนิค, การควบคุมเครื่องมือและ ฐานข้อมูลข้อมูล.

ตามตารางเวลาผู้เชี่ยวชาญของบริการ ECP จะดำเนินการตรวจวัดการกัดกร่อนเป็นประจำตามวิธีการที่กำหนดในทุกส่วนของเครือข่ายหลักและเครือข่ายการจำหน่ายในสถานที่ที่เข้าถึงท่อใต้ดิน ( กล้องความร้อน- หลังจากประมวลผลผลการวัดแล้ว โซนขั้วบวกและแคโทดบนท่อ โซนป้องกัน ส่วนต่างๆ อิทธิพลที่เป็นอันตรายกระแสหลงทาง นอกจากนี้ การวัดการกัดกร่อนจะดำเนินการในระหว่างการเจาะหลุมตามแผนและเมื่อกำจัดข้อบกพร่องในเครือข่ายการทำความร้อนซึ่งจะมีการเสริมด้วยผลลัพธ์ การวิเคราะห์ทางเคมีดิน. ผลการตรวจวัดได้รับการจัดระบบและจัดเก็บถาวร ซึ่งเป็นข้อมูลที่มีค่าสำหรับทั้งสองฝ่าย องค์กรที่เหมาะสมการทำงานของอุปกรณ์เครื่องจักรกลความร้อน และสำหรับการวางแผนการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวก ECP เพิ่มเติม

การตรวจสอบการกัดกร่อนของโซนหลักที่ให้ความร้อนอย่างละเอียดและถี่ถ้วนยิ่งขึ้นดำเนินการโดยผู้รับเหมาที่เชี่ยวชาญ การตรวจสอบเหล่านี้ดำเนินการในพื้นที่อันตรายจากการกัดกร่อน โดยปกติหลังจากการสร้างใหม่ (การย้ายตำแหน่ง) ของเครือข่ายทำความร้อน เนื่องจาก แอปพลิเคชัน ประเภทที่ทันสมัยฉนวน โครงสร้าง และเทคโนโลยีช่วยให้แยกโลหะด้วยไฟฟ้าจากคอนกรีตและจากพื้นดินได้ดีขึ้นกว่าเดิม ซึ่งหมายความว่าเหนือสิ่งอื่นใดการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ในขอบเขตของโซนแอโนดและแคโทดพื้นที่ที่มีอิทธิพลต่อกระแสน้ำที่หลงทาง ผลการสำรวจนำเสนอในรูปแบบของรายงานที่มีข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงค่าศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดในพื้นที่ต่าง ๆ ของพื้นผิวของท่อภายใต้โหมดการทำงานที่แตกต่างกัน (รูปที่ 6) ไม่เพียงแต่ของตัวเองเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งเหล่านั้นด้วย ของอุปกรณ์ ECP ของบริษัทอื่น เมื่อใช้วิธีการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (รูปที่ 7) จะคำนวณประเภท ปริมาณ และตำแหน่งของอุปกรณ์ ECP เพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับการออกแบบเพิ่มเติม

ปัจจุบัน JSC Teploset เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก» เป็นเจ้าของการติดตั้ง ECP 432 ชิ้น โดย: การติดตั้งการป้องกัน cathodic - 204 ชิ้น (รวมถึงการติดตั้งการป้องกัน cathodic ที่อยู่ในประเภทของการป้องกันร่วมต่อการกัดกร่อนภายนอกของท่อของเครือข่ายความร้อนและท่อส่งก๊าซที่วางใกล้เคียง - 20 ชิ้น) การติดตั้งระบบระบายน้ำขั้นสูง - 8 ชิ้น; การติดตั้งการป้องกันดอกยาง - 220 ชิ้น การบำรุงรักษาการติดตั้งการป้องกันข้อต่อ cathodic ดำเนินการโดย OJSC Antikor

ตามข้อกำหนดของเอกสารกำกับดูแล (การป้องกันการกัดกร่อน การออกแบบการป้องกันไฟฟ้าเคมีของโครงสร้างใต้ดิน STO Gazprom 2-3.5-047-2006) การติดตั้ง ECP ไม่ควรส่งผลเสียต่อการสื่อสารที่อยู่ใกล้เคียง OJSC Antikor ซึ่งมีส่วนร่วมในการป้องกันไฟฟ้าเคมีของท่อส่งก๊าซในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กในระหว่างการสร้างใหม่และการก่อสร้างสถานที่ปฏิบัติงานนอกชายฝั่งจะแจ้ง OJSC Heating Network ของเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กทันทีเกี่ยวกับความเป็นไปได้ทางเทคนิคในการเชื่อมต่อส่วนของเครือข่ายทำความร้อนกับ ECP ท่อส่งก๊าซหากโครงการจัดเตรียมไว้ให้

ในระหว่างการดำเนินการทั้งหมด ยกเว้นการระบายน้ำ การติดตั้ง ECP มวลของอิเล็กโทรดที่ต่อสายดินจะหายไปอย่างต่อเนื่อง เนื่องจาก นี่ถือเป็นสาระสำคัญทางกายภาพของการป้องกันไฟฟ้าเคมี ช่วงเวลาแห่ง "ความตาย" ของวงจรกราวด์แอโนดหรือตัวป้องกันจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เป็นไปได้และจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีระยะเวลาการทำงานที่ระบุระหว่างการซ่อมแซมที่สำคัญของการติดตั้ง ECP โดยใช้การคำนวณที่ถูกต้อง

จำนวนและตำแหน่งขององค์ประกอบที่ต้องการ การเลือกใช้วัสดุคุณภาพสูง การยึดมั่นในเทคโนโลยีการติดตั้งอย่างเข้มงวด อาจมีกรณีอิเล็กโทรดขัดข้องเนื่องจากจุดภายในเสียหาย ตั้งแต่ปี 2010 ในระหว่างการก่อสร้างใหม่และการก่อสร้างใหม่ เราได้ใช้ตัวนำกราวด์แอโนดเฟอร์โรซิลิด ElZhK-1500 พร้อมการป้องกันยูนิตหน้าสัมผัส แทนที่จะเป็น EGT-1450 รุ่นก่อนหน้า ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการใช้เฉพาะตัวแปลงอัตโนมัติประเภท UKZTA และ PKZ-AR ในการติดตั้ง ECP (รูปที่ 8) ซึ่งทำให้สามารถรักษาค่าที่ระบุของกระแสแอโนดหรือศักยภาพในการป้องกันบน ไปป์ไลน์

แนวปฏิบัติในการติดตั้ง ECP ด้วยเครื่องบันทึกเทเลเมทริกได้รับความสำคัญเป็นพิเศษ (รูปที่ 9) อุปกรณ์เหล่านี้ผลิตในรูปแบบของหน่วยในตัวส่งข้อมูลเกี่ยวกับค่าของปริมาณไฟฟ้าที่แปรผันตามเวลาไปยังคอมพิวเตอร์เฉพาะจากระยะไกลอย่างต่อเนื่อง (รูปที่ 10) ไฟล์เก็บถาวรกำลังถูกสร้างขึ้นเพื่อวิเคราะห์การทำงานของการติดตั้ง ECP นอกจากนี้ระบบโทรมาตรยังมีฟังก์ชั่นแจ้งเตือนสำหรับ การเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาตบุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาตในการติดตั้ง

เป็นที่น่าสังเกตว่าก่อนเริ่มงานก่อสร้างและติดตั้งผู้รับเหมาจะแจ้งให้ลูกค้าทราบถึงวันเริ่มงาน องค์กรการออกแบบองค์กรที่ดำเนินการกำกับดูแลทางเทคนิคของการก่อสร้างและองค์กรที่ให้บริการการติดตั้งป้องกันที่กำลังก่อสร้างจะถูกถ่ายโอน

บริษัท ของเรามีส่วนร่วมในการป้องกันเคมีไฟฟ้าของเครือข่ายทำความร้อนจากการกัดกร่อนภายนอกตั้งแต่ปี 2503 เช่น มากกว่า 50 ปี ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ผู้เชี่ยวชาญ ECP เป็นส่วนหนึ่งของแผนกการผลิตต่างๆ และหลังจากการก่อตั้ง St. Petersburg Heating Network OJSC ในปี 2010 ก็มีการสร้างบริการ ECP แยกต่างหากขึ้นมา วันนี้ประกอบด้วย 13 คนที่แก้ปัญหาด้านเทคนิคและองค์กร

งานด้านเทคนิคประกอบด้วย: การออกนอกเส้นทางในแต่ละวันของช่างไฟฟ้าสองทีมตามเส้นทางการติดตั้ง ECP ที่กำหนด การซ่อมบำรุง- ในขณะเดียวกันก็มีการติดตามว่าองค์กรบุคคลที่สามกำลังดำเนินการอยู่หรือไม่ การออกแบบที่ถูกต้องงานขุดเจาะในพื้นที่ติดตั้งของเรา

การบำรุงรักษาการติดตั้ง ECP รวมถึง:

■ การตรวจสอบองค์ประกอบทั้งหมดของการติดตั้งเพื่อระบุข้อบกพร่องภายนอก การตรวจสอบความหนาแน่นของหน้าสัมผัส ความสามารถในการซ่อมบำรุงของการติดตั้ง การไม่มีความเสียหายทางกลต่อองค์ประกอบแต่ละส่วน การไม่มีรอยไหม้และสัญญาณของความร้อนสูงเกินไป ไม่มีการขุดค้นบนเส้นทางของสายเคเบิลระบายน้ำ และการต่อสายดินขั้วบวก

■ ตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงของฟิวส์ (ถ้ามี)

■ ทำความสะอาดที่อยู่อาศัยของท่อระบายน้ำและแคโทดคอนเวอร์เตอร์ ชุดป้องกันข้อต่อภายนอกและภายใน

■ การวัดกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่ด้านออกของคอนเวอร์เตอร์หรือระหว่างขั้วบวกกัลวานิก (ตัวป้องกัน) กับท่อ

■ การวัดศักยภาพของท่อที่จุดเชื่อมต่อการติดตั้ง

■ จัดทำรายการในบันทึกการติดตั้งเกี่ยวกับผลลัพธ์ของงานที่ดำเนินการ

■ ศักยภาพในการวัดที่จุดวัดคงที่อย่างถาวร

การซ่อมแซมและการตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ECP ในปัจจุบันจะดำเนินการเป็นระยะๆ ผู้เชี่ยวชาญด้านบริการของ ECP ดำเนินการควบคุมดูแลด้านเทคนิคการผลิต ยกเครื่องการบูรณะและการก่อสร้างทุนของการติดตั้ง ECP โดยผู้รับเหมา มีการติดตามความสอดคล้องของงานก่อสร้างและติดตั้งที่ดำเนินการกับโครงการ

การซ่อมแซมในปัจจุบันได้แก่:

■ การวัดความต้านทานฉนวนของสายไฟ

■ การซ่อมแซมสายไฟ

■ การซ่อมแซมหน่วยวงจรเรียงกระแส;

■ ซ่อมแซมสายเคเบิลระบายน้ำ

การตรวจสอบประสิทธิภาพของการติดตั้ง ECP เกี่ยวข้องกับการวัดศักย์ไฟฟ้าในการป้องกัน ณ จุดตรวจวัดทั่วทั้งโซนการป้องกันของการติดตั้ง ECP ที่กำหนด ประสิทธิภาพของ ECP ของไปป์ไลน์เครือข่ายทำความร้อนได้รับการตรวจสอบอย่างน้อยปีละสองครั้ง รวมถึงเมื่อพารามิเตอร์การทำงานของการติดตั้ง ECP เปลี่ยนแปลง และเมื่อเงื่อนไขการกัดกร่อนเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับ:

■ การวางโครงสร้างใต้ดินใหม่

■ เกี่ยวข้องกับงานซ่อมแซมบนเครือข่ายทำความร้อน

■ การติดตั้ง ECP บนระบบสาธารณูปโภคใต้ดินที่อยู่ติดกัน

ผู้เชี่ยวชาญของบริการ ECP ดำเนินการกำกับดูแลทางเทคนิคของการยกเครื่อง การสร้างใหม่และการก่อสร้างเงินทุนของการติดตั้ง ECP โดยผู้รับเหมา มีการติดตามความสอดคล้องของงานก่อสร้างและติดตั้งที่ดำเนินการกับโครงการ

งานขององค์กรรวมถึงการได้รับอนุญาตให้จ่ายพลังงานให้กับสถานี ECP จากเครือข่ายของ JSC Lenenergo นี่เป็นอัลกอริธึมหลายขั้นตอนที่มาพร้อมกับการออกแบบ ปริมาณมากเอกสารประกอบ นอกเหนือจากการจ่ายไฟแล้ว บริการ ECP ยังมีส่วนร่วมในการจัดเตรียมโปรแกรมเป้าหมายสำหรับการก่อสร้างและการซ่อมแซมใหม่ การตรวจสอบและการอนุมัติโครงการ และการจัดทำข้อกำหนดทางเทคนิค

การติดตั้ง ECP เพื่อป้องกันการกัดกร่อนภายนอกของโครงสร้างโลหะถูกนำมาใช้เป็นเวลา 100 ปี หลักการทางกายภาพและเคมีของการดำเนินงานยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่เพื่อเพิ่มอายุการใช้งานและลดต้นทุนและต้นทุนการดำเนินงาน จึงจำเป็นต้องค้นหาและค้นหาโซลูชันทางเทคนิคใหม่ๆ การใช้อิเล็กโทรดแบบขยายสำหรับการต่อสายดินขั้วบวกดูเหมือนว่าจะมีแนวโน้มที่ดี อิเล็กโทรดอีลาสโตเมอร์ถูกวางในแนวนอนในร่องตามแนวท่อเครือข่ายทำความร้อนที่ระดับความลึก

1.5 ม. และแบ่งออกเป็นหลายส่วนเพื่อเพิ่มการบำรุงรักษา ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งดังกล่าวน้อยกว่าเมื่อใช้ลูปกราวด์ขั้วบวกแบบเดิม ในปี 2554 มีการสร้างการติดตั้งพร้อมอิเล็กโทรดแนวนอนสองแห่งแล้ว

การติดตั้ง ECP ด้วยหน่วยการวัดและส่งข้อมูลทางไกลจะดำเนินต่อไป และในอนาคต ข้อมูลเกี่ยวกับการทำงานของการติดตั้งทั้งหมดจะถูกส่งและจัดเก็บถาวรจากระยะไกล

ในปี พ.ศ. 2554 โครงการวัดค่าไฟฟ้าอัตโนมัติสำหรับการติดตั้ง ECP จำนวน 59 เครื่องแล้วเสร็จ และมีกำหนดการดำเนินการในปี พ.ศ. 2555

งานได้เริ่มขึ้นแล้วในการเข้าสู่ฐานข้อมูลการติดตั้ง ECP ลงในข้อมูลแบบครบวงจรและระบบการวิเคราะห์ของ OJSC Heating Network แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ในอนาคตสิ่งนี้จะช่วยให้สามารถกำหนดลำดับความสำคัญได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อจัดทำโปรแกรมสำหรับการสร้างส่วนของเครือข่ายทำความร้อนใหม่และจัดระเบียบงานขุดอย่างถูกต้องเมื่อกำจัดข้อบกพร่อง

วัตถุประสงค์หลักของ ECP ของเครือข่ายทำความร้อนคือเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของท่อโดยไม่มีความเสียหายตลอดระยะเวลากำกับดูแลทั้งหมด (25 ปี) เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ จำเป็นต้องถือว่า ECP เป็นระบบ โดยไม่ละเลยส่วนประกอบใดๆ ที่ระบุไว้ในบทความนี้ ข้อควรพิจารณาทั่วไปบางประการอาจเป็นประโยชน์

1. ในพื้นที่อันตรายจากการกัดกร่อน จำเป็นต้องทดสอบการทำงานของ ECP โดยเร็วที่สุดหลังจากการก่อสร้างหรือการสร้างส่วนของเครือข่ายการทำความร้อนขึ้นใหม่ เช่น ปกป้องโลหะจากรอยขีดข่วน

2. ในส่วนของท่อที่มีฉนวนไฟฟ้าต่ำจากพื้นดิน (การทำลายฉนวนกันความร้อน, การสัมผัสโลหะกับโครงสร้างคอนกรีต ฯลฯ ) การติดตั้ง ECP จะมีประสิทธิภาพเพียงเล็กน้อยเนื่องจาก กระแสป้องกันที่สร้างขึ้นจะไม่กระจายไปตามท่อหลายร้อยเมตร แต่จะไหลลงสู่พื้นดินที่จุด "ลัดวงจร"

3. หากมีการระบุประสิทธิภาพต่ำของการติดตั้ง ECP ที่มีอยู่ ( ความแตกต่างเล็กน้อยในค่าของศักยภาพของโลหะเมื่อเปิดและปิดการติดตั้ง) จำเป็นต้องสร้างใหม่โดยการเปลี่ยนตำแหน่งของลูปกราวด์ขั้วบวก (AGC) ที่สัมพันธ์กับท่อที่ได้รับการป้องกัน

4. เมื่อสร้างใหม่และก่อสร้างการติดตั้ง ECP ขอแนะนำให้ใช้ประโยชน์สูงสุด แบรนด์ที่ดีที่สุดอิเล็กโทรดสำหรับ KAZ เพราะ ความล้มเหลวของวงจรหมายถึงความล้มเหลวของการติดตั้งทั้งหมด และในการคืนค่า KAZ จะต้องดำเนินการขุดราคาแพง

5. การประสานงานกิจกรรมเกี่ยวกับ ECP กับเจ้าของการสื่อสารใต้ดินรายอื่นจะทำให้สามารถใช้มาตรการเพื่อปกป้องท่อของเครือข่ายทำความร้อนจากอิทธิพลที่เป็นอันตรายของการติดตั้ง ECP "ต่างประเทศ" รวมถึงในบางกรณีจัดให้มีการป้องกันร่วมกัน

ประสบการณ์การดำเนินงานของเครือข่ายการทำความร้อนของเครือข่ายการทำความร้อน OJSC ของเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กพิสูจน์ได้อย่างน่าเชื่อถือว่า ECP เป็นและยังคงเป็นองค์ประกอบสำคัญในชุดมาตรการเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของการจ่ายความร้อนในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

ช่วยให้คุณยืดอายุการใช้งานของโครงสร้างโลหะตลอดจนรักษาคุณสมบัติทางเทคนิคและทางกายภาพระหว่างการทำงาน แม้จะมีวิธีการที่หลากหลายในการป้องกันการกัดกร่อน แต่ก็สามารถปกป้องวัตถุได้อย่างสมบูรณ์จากความเสียหายจากสนิมเฉพาะในบางกรณีเท่านั้น

ประสิทธิผลของการป้องกันดังกล่าวไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับคุณภาพของเทคโนโลยีดอกยางเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการใช้งานด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อรักษาโครงสร้างท่อโลหะของพวกเขา คุณสมบัติที่ดีที่สุดแสดงให้เห็นถึงการป้องกันการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าโดยพิจารณาจากประสิทธิภาพของแคโทด แน่นอนว่าการป้องกันการเกิดสนิมในการสื่อสารดังกล่าวไม่ได้เป็นเพียงการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้เท่านั้น แต่ขึ้นอยู่กับลักษณะทั้งหมดของมันพื้นที่นี้ถือได้ว่ามีความเกี่ยวข้องมากที่สุดสำหรับการป้องกันไฟฟ้าเคมี

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการป้องกันไฟฟ้าเคมี

การป้องกันโลหะจากสนิมด้วยปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าขึ้นอยู่กับขนาดของวัสดุกับอัตรากระบวนการกัดกร่อน โครงสร้างโลหะจะต้องดำเนินการในช่วงที่เป็นไปได้ซึ่งการละลายของขั้วบวกจะต่ำกว่าขีดจำกัดที่อนุญาต อย่างหลังถูกกำหนดไว้แล้ว เอกสารทางเทคนิคเพื่อการทำงานของโครงสร้าง

ในทางปฏิบัติ การป้องกันการกัดกร่อนด้วยเคมีไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายกระแสตรงเข้ากับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป สนามไฟฟ้าบนพื้นผิวและในโครงสร้างของวัตถุที่ได้รับการป้องกันทำให้เกิดโพลาไรเซชันของอิเล็กโทรดเนื่องจากควบคุมกระบวนความเสียหายจากการกัดกร่อน โดยพื้นฐานแล้ว โซนขั้วบวกบนโครงสร้างโลหะจะกลายเป็นแคโทด ซึ่งช่วยให้กระบวนการเชิงลบถูกแทนที่ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการรักษาโครงสร้างของวัตถุเป้าหมาย

หลักการทำงานของการป้องกันแคโทด

มีแคโทดและ การป้องกันขั้วบวกประเภทไฟฟ้าเคมี แนวคิดแรกที่ใช้เพื่อปกป้องท่อได้รับความนิยมมากที่สุด ตามหลักการทั่วไปเมื่อนำไปปฏิบัติ วิธีนี้กระแสที่มีขั้วลบจะจ่ายให้กับวัตถุจากแหล่งภายนอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสามารถป้องกันท่อเหล็กหรือทองแดงได้ด้วยวิธีนี้ซึ่งเป็นผลมาจากโพลาไรเซชันของส่วนแคโทดจะเกิดขึ้นพร้อมกับการเปลี่ยนศักยภาพไปสู่สถานะขั้วบวก เป็นผลให้กิจกรรมการกัดกร่อนของโครงสร้างที่ได้รับการป้องกันจะลดลงจนเกือบเป็นศูนย์

ในเวลาเดียวกัน การป้องกัน cathodic อาจมีการออกแบบที่แตกต่างกัน เทคนิคโพลาไรเซชันจากแหล่งภายนอกที่อธิบายไว้ข้างต้นนั้นมีการใช้กันอย่างกว้างขวาง แต่วิธีการกำจัดอากาศของอิเล็กโทรไลต์โดยการลดอัตราของกระบวนการแคโทด รวมถึงการสร้างสิ่งกีดขวางในการป้องกัน ก็ใช้ได้ผลเช่นกัน

มีการสังเกตมากกว่าหนึ่งครั้งว่าหลักการของการป้องกันแคโทดนั้นถูกนำมาใช้ผ่านแหล่งกระแสภายนอก จริงๆแล้วหน้าที่หลักของมันอยู่ที่งานของมัน งานเหล่านี้ดำเนินการโดยสถานีพิเศษซึ่งตามกฎแล้วเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างพื้นฐานการบำรุงรักษาท่อทั่วไป

สถานีป้องกันการกัดกร่อน

หน้าที่หลักของสถานีแคโทดคือการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่เสถียรให้กับวัตถุโลหะเป้าหมายตามวิธีโพลาไรเซชันของแคโทด อุปกรณ์ดังกล่าวใช้ในโครงสร้างพื้นฐานของท่อส่งก๊าซและน้ำมันใต้ดิน ในท่อจ่ายน้ำ เครือข่ายทำความร้อน ฯลฯ

แหล่งที่มาดังกล่าวมีหลายประเภท และอุปกรณ์ป้องกัน cathodic ที่พบบ่อยที่สุดประกอบด้วย:

• อุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้า
• สายไฟสำหรับเชื่อมต่อกับวัตถุที่ได้รับการป้องกัน
• ตัวนำสายดินขั้วบวก

ขณะเดียวกันก็มีการแบ่งสถานีออกเป็นอินเวอร์เตอร์และหม้อแปลงไฟฟ้า มีการจำแนกประเภทอื่นๆ แต่มุ่งเน้นไปที่การแบ่งส่วนการติดตั้งตามพื้นที่การใช้งาน หรือตามคุณลักษณะทางเทคนิคและพารามิเตอร์ข้อมูลอินพุต หลักการพื้นฐานของการทำงานแสดงให้เห็นได้ชัดเจนที่สุดโดยสถานีแคโทดสองประเภทที่ระบุ

การติดตั้งระบบป้องกันแคโทดของหม้อแปลง

ควรสังเกตทันทีว่า ประเภทนี้สถานีล้าสมัย มันถูกแทนที่ด้วยอะนาล็อกของอินเวอร์เตอร์ซึ่งมีทั้งข้อดีและข้อเสีย ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งมีการใช้แบบจำลองหม้อแปลงแม้ในจุดใหม่สำหรับการป้องกันไฟฟ้าเคมี

หม้อแปลงความถี่ต่ำ 50 เฮิรตซ์ถูกใช้เป็นพื้นฐานสำหรับวัตถุดังกล่าว และอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดใช้สำหรับระบบควบคุมไทริสเตอร์ รวมถึงตัวควบคุมกำลังแบบพัลส์เฟส แนวทางที่มีความรับผิดชอบมากขึ้นในการแก้ปัญหาการควบคุมเกี่ยวข้องกับการใช้ตัวควบคุมที่มีฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลาย

การป้องกันแคโทดสมัยใหม่ต่อการกัดกร่อนของท่อด้วยอุปกรณ์ดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถปรับพารามิเตอร์ของกระแสไฟขาออก, ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าและปรับศักยภาพการป้องกันให้เท่ากัน สำหรับข้อเสียของอุปกรณ์หม้อแปลงนั้นจะมีกระแสกระเพื่อมในระดับสูงที่เอาต์พุตโดยมีตัวประกอบกำลังต่ำ ข้อบกพร่องนี้ไม่ได้อธิบายด้วยรูปร่างไซน์ซอยด์ของกระแสไฟฟ้า

ปัญหาเกี่ยวกับการเต้นเป็นจังหวะสามารถแก้ไขได้ในระดับหนึ่งโดยการแนะนำโช้คความถี่ต่ำเข้าสู่ระบบ แต่ขนาดของมันสอดคล้องกับขนาดของหม้อแปลงเองซึ่งไม่ได้ทำให้การเพิ่มเติมดังกล่าวเป็นไปได้เสมอไป

สถานีป้องกันแคโทดอินเวอร์เตอร์

การติดตั้งแบบอินเวอร์เตอร์จะขึ้นอยู่กับตัวแปลงความถี่สูงแบบพัลซิ่ง ข้อดีหลักประการหนึ่งของการใช้สถานีประเภทนี้คือประสิทธิภาพสูงถึง 95% สำหรับการเปรียบเทียบ สำหรับการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวเลขนี้จะสูงถึง 80% โดยเฉลี่ย

บางครั้งข้อดีอื่น ๆ ก็มาถึงข้างหน้า ตัวอย่างเช่น ขนาดที่เล็กของสเตชั่นอินเวอร์เตอร์จะขยายความเป็นไปได้สำหรับการใช้งานในพื้นที่ที่ยากลำบาก นอกจากนี้ยังมี ผลประโยชน์ทางการเงินซึ่งได้รับการยืนยันจากการปฏิบัติในการใช้อุปกรณ์ดังกล่าว ดังนั้นการป้องกันแคโทดของอินเวอร์เตอร์ต่อการกัดกร่อนของท่อจึงคุ้มค่าและรวดเร็ว การลงทุนขั้นต่ำลงในเนื้อหาทางเทคนิค อย่างไรก็ตามคุณสมบัติเหล่านี้สามารถสังเกตได้ชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบกับการติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าเท่านั้น แต่ในปัจจุบันมีวิธีการใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการจัดหากระแสไฟฟ้าสำหรับท่อ

การออกแบบสถานีแคโทด

อุปกรณ์ดังกล่าวนำเสนอในตลาดในกรณีรูปร่างและขนาดต่างๆ แน่นอนว่าการออกแบบระบบดังกล่าวส่วนบุคคลนั้นแพร่หลายเช่นกันซึ่งไม่เพียง แต่ช่วยให้ได้รับการออกแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะเท่านั้น แต่ยังรับประกันพารามิเตอร์การทำงานที่จำเป็นอีกด้วย

การคำนวณคุณลักษณะของสถานีอย่างเข้มงวดช่วยให้ต้นทุนการติดตั้ง การขนส่ง และการจัดเก็บมีความเหมาะสมยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่นสำหรับวัตถุขนาดเล็ก การป้องกันแคโทดจากการกัดกร่อนของท่อที่ใช้อินเวอร์เตอร์ที่มีน้ำหนัก 10-15 กก. และกำลัง 1.2 กิโลวัตต์ค่อนข้างเหมาะสม อุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติดังกล่าวสามารถให้บริการได้และ รถยนต์นั่งส่วนบุคคลอย่างไรก็ตาม สำหรับโครงการขนาดใหญ่ สามารถใช้สถานีขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมากซึ่งต้องมีการเชื่อมต่อได้ ยานพาหนะขนส่งสินค้า,ทีมงานเครนและติดตั้ง

ฟังก์ชั่นการป้องกัน

เมื่อพัฒนาสถานีแคโทดจะต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษในการปกป้องตัวอุปกรณ์ เพื่อจุดประสงค์นี้ ระบบต่างๆ จะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อปกป้องสถานีจากการลัดวงจรและการหยุดโหลด ในกรณีแรกจะใช้ฟิวส์พิเศษเพื่อจัดการกับโหมดการทำงานฉุกเฉินของการติดตั้ง

สำหรับแรงดันไฟกระชากและไฟตก สถานีป้องกันแคโทดไม่น่าจะได้รับความเสียหายร้ายแรง แต่อาจเกิดอันตรายจากไฟฟ้าช็อตได้ เช่น ถ้าเข้า. โหมดปกติอุปกรณ์ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำ จากนั้นหลังจากหยุดพัก การกระโดดในการอ่านค่าจะสูงถึง 120 V

การป้องกันไฟฟ้าเคมีชนิดอื่น

นอกเหนือจากการป้องกันแคโทดแล้ว ยังมีการฝึกฝนเทคโนโลยีการระบายน้ำด้วยไฟฟ้าตลอดจนวิธีการป้องกันเพื่อป้องกันการกัดกร่อนอีกด้วย ที่สุด ทิศทางที่มีแนวโน้มถือเป็นการป้องกันพิเศษต่อการเกิดการกัดกร่อน ในกรณีนี้ องค์ประกอบที่ใช้งานจะเชื่อมต่อกับวัตถุเป้าหมายด้วย เพื่อให้มั่นใจว่าการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวด้วยแคโทดผ่านกระแส ตัวอย่างเช่น ท่อเหล็กซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของท่อส่งก๊าซสามารถป้องกันได้ด้วยถังสังกะสีหรืออลูมิเนียม

บทสรุป

วิธีการป้องกันไฟฟ้าเคมีไม่สามารถถือเป็นวิธีใหม่และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นนวัตกรรม ประสิทธิผลของการใช้เทคนิคดังกล่าวในการต่อสู้กับกระบวนการเกิดสนิมได้รับการควบคุมมาเป็นเวลานาน อย่างไรก็ตามข้อเสียเปรียบร้ายแรงประการหนึ่งขัดขวางการใช้วิธีนี้อย่างแพร่หลาย ความจริงก็คือการป้องกัน cathodic ต่อการกัดกร่อนของท่อย่อมก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า สิ่งเหล่านี้ไม่เป็นอันตรายต่อโครงสร้างเป้าหมาย แต่อาจส่งผลเสียต่อวัตถุใกล้เคียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระแสที่หลงไหลมีส่วนทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบเดียวกันบนพื้นผิวโลหะของท่อที่อยู่ติดกัน

ฉันพัฒนาสถานีป้องกัน cathodic มามากกว่า 15 ปี ข้อกำหนดสำหรับสถานีมีความชัดเจน มีพารามิเตอร์บางอย่างที่ต้องมั่นใจ และความรู้เกี่ยวกับทฤษฎีการป้องกันการกัดกร่อนก็ไม่จำเป็นเลย ที่สำคัญกว่านั้นคือความรู้ด้านอิเล็กทรอนิกส์ การเขียนโปรแกรม และหลักการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

หลังจากสร้างไซต์นี้ขึ้นมา ฉันไม่สงสัยเลยว่าสักวันหนึ่งส่วนการป้องกัน cathodic จะปรากฏขึ้นที่นั่น ในนั้น ฉันจะเขียนเกี่ยวกับสิ่งที่ฉันรู้ดี เกี่ยวกับสถานีป้องกันแคโทด แต่อย่างใดฉันไม่สามารถยกมือเขียนเกี่ยวกับสถานีโดยไม่ต้องพูดถึงทฤษฎีการป้องกันไฟฟ้าเคมีอย่างน้อยก็สั้น ๆ ฉันจะพยายามพูดถึงแนวคิดที่ซับซ้อนนี้ให้ง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้สำหรับผู้ที่ไม่ใช่มืออาชีพ

โดยพื้นฐานแล้วนี่คือแหล่งพลังงานสำรองซึ่งเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบพิเศษ เหล่านั้น. สถานีเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ (ปกติ ~ 220 V) และสร้างกระแสไฟฟ้าด้วยพารามิเตอร์ที่ระบุ

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างแผนภาพของระบบป้องกันไฟฟ้าเคมีสำหรับท่อส่งก๊าซใต้ดินโดยใช้สถานีป้องกันแคโทดิก IST-1000

มีการติดตั้งสถานีป้องกันแคโทดบนพื้นผิวโลกใกล้กับท่อส่งก๊าซ เพราะ สถานีเปิดให้บริการที่ กลางแจ้งจะต้องเป็น IP34 หรือสูงกว่า ตัวอย่างนี้ใช้สถานีสมัยใหม่ที่มีตัวควบคุมการวัดและส่งข้อมูลทางไกลแบบ GSM และฟังก์ชันการรักษาเสถียรภาพที่เป็นไปได้

โดยหลักการแล้วมันต่างกันมาก พวกเขาสามารถเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าหรืออินเวอร์เตอร์ สิ่งเหล่านี้สามารถเป็นแหล่งกระแสและแรงดันไฟฟ้า มีโหมดการรักษาเสถียรภาพที่แตกต่างกัน และฟังก์ชันการทำงานที่แตกต่างกัน

สถานีในอดีตเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่มีตัวควบคุมไทริสเตอร์ สถานีสมัยใหม่เป็นตัวแปลงอินเวอร์เตอร์ที่มีการควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์และระบบโทรคมนาคมของ GSM

กำลังไฟฟ้าเอาท์พุตของอุปกรณ์ป้องกันแคโทดิกโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 1 – 3 กิโลวัตต์ แต่สามารถสูงถึง 10 กิโลวัตต์ บทความแยกต่างหากเกี่ยวกับสถานีป้องกัน cathodic และพารามิเตอร์ต่างๆ

โหลดของอุปกรณ์ป้องกันแคโทดคือวงจรไฟฟ้า: การต่อสายดินขั้วบวก - ดิน - ฉนวนของวัตถุที่เป็นโลหะ ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับพารามิเตอร์พลังงานเอาต์พุตของสถานีประการแรกจึงถูกกำหนดโดย:

• สถานะของการต่อสายดินขั้วบวก (ความต้านทานต่อขั้วบวก - ดิน);
• ดิน (ความต้านทานต่อดิน);
• สถานะของฉนวนของวัตถุต่อการกัดกร่อน (ความต้านทานของฉนวนของวัตถุ)

พารามิเตอร์ของสถานีทั้งหมดถูกกำหนดเมื่อสร้างโครงการป้องกันแคโทด:

• คำนวณพารามิเตอร์ไปป์ไลน์
• กำหนดค่าของศักยภาพในการป้องกันถูกกำหนด
• คำนวณความแรงของกระแสป้องกัน
• กำหนดความยาวของเขตป้องกัน
0 หมวดหมู่: . คุณสามารถบุ๊กมาร์กไว้ได้

สถานีป้องกัน Cathodic (CPS) เป็นองค์ประกอบที่จำเป็นของระบบป้องกันไฟฟ้าเคมี (หรือ Cathodic) (ECP) ของท่อใต้ดินเพื่อป้องกันการกัดกร่อน เมื่อเลือก VCS พวกเขามักจะดำเนินการต่อจาก ต้นทุนน้อยที่สุดความสะดวกในการให้บริการและคุณสมบัติของมัน พนักงานบริการ- คุณภาพของอุปกรณ์ที่ซื้อมามักจะประเมินได้ยาก ผู้เขียนเสนอให้พิจารณาพารามิเตอร์ทางเทคนิคของ SCZ ที่ระบุในหนังสือเดินทางซึ่งจะกำหนดว่างานหลักของการป้องกัน cathodic จะดำเนินการได้ดีเพียงใด

ผู้เขียนไม่ได้มีเป้าหมายในการแสดงออกด้วยภาษาทางวิทยาศาสตร์อย่างเคร่งครัดในการนิยามแนวคิด ในกระบวนการสื่อสารกับบุคลากรของบริการ ECP เราตระหนักว่าจำเป็นต้องช่วยคนเหล่านี้ในการจัดระบบข้อกำหนดและที่สำคัญกว่านั้นคือให้พวกเขาทราบถึงสิ่งที่เกิดขึ้นทั้งในระบบส่งไฟฟ้าและใน VCP เอง .

งานอีซีพี

การป้องกันแคโทดจะดำเนินการเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลจาก SCZ ผ่านวงจรไฟฟ้าแบบปิดที่เกิดจากความต้านทานสามตัวที่เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม:

· ความต้านทานของดินระหว่างท่อและขั้วบวก ฉันขั้วบวกต้านทานการแพร่กระจาย;

· ความต้านทานของฉนวนท่อ

ความต้านทานของดินระหว่างท่อและขั้วบวกอาจแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและสภาพภายนอก

ขั้วบวกเป็นส่วนสำคัญของระบบ ECP และทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบสิ้นเปลือง ซึ่งการละลายจะทำให้มั่นใจได้ถึงความเป็นไปได้อย่างมากในการนำ ECP ไปใช้งาน ความต้านทานเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในระหว่างการใช้งานเนื่องจากการละลาย พื้นที่ผิวการทำงานที่มีประสิทธิภาพลดลง และการก่อตัวของออกไซด์

ลองพิจารณาท่อโลหะซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ได้รับการป้องกันของ ECP ด้านนอกของท่อโลหะหุ้มด้วยฉนวนซึ่งเกิดรอยแตกระหว่างการทำงานเนื่องจากผลกระทบของการสั่นสะเทือนทางกล การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิตามฤดูกาลและรายวัน เป็นต้น ความชื้นแทรกซึมผ่านรอยแตกที่เกิดขึ้นในฉนวนน้ำและความร้อนของท่อและการสัมผัสของโลหะท่อกับพื้นเกิดขึ้น จึงเกิดเป็นคู่กัลวานิกที่เอื้อต่อการกำจัดโลหะออกจากท่อ ยิ่งรอยแตกและขนาดมากเท่าไร โลหะก็จะยิ่งถูกกำจัดออกไปมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นการกัดกร่อนของกัลวานิกจึงเกิดขึ้นโดยที่กระแสของไอออนของโลหะไหลเช่น กระแสไฟฟ้า

เนื่องจากกระแสน้ำไหล ความคิดที่ดีจึงเกิดขึ้นที่จะนำแหล่งกำเนิดกระแสภายนอกมาเปิดเครื่องเพื่อให้ตรงกับกระแสนี้ เนื่องจากโลหะถูกเอาออกและเกิดการกัดกร่อน แต่คำถามก็เกิดขึ้น: ควรให้กระแสน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้นนี้มีขนาดเท่าใด? ดูเหมือนว่าจะเป็นเช่นนั้นที่บวกและลบทำให้กระแสการกำจัดโลหะเป็นศูนย์ จะวัดกระแสนี้ได้อย่างไร? จากการวิเคราะห์พบว่าแรงดันไฟฟ้าระหว่างท่อโลหะกับกราวด์คือ ทั้งสองด้านของฉนวนควรอยู่ระหว่าง -0.5 ถึง -3.5 V (แรงดันไฟฟ้านี้เรียกว่าศักย์ไฟฟ้าในการป้องกัน)

งานวีซีเอส

หน้าที่ของ SCP ไม่ใช่แค่การจัดหากระแสไฟฟ้าในวงจร ECP เท่านั้น แต่ยังบำรุงรักษาเพื่อให้ศักยภาพในการป้องกันไม่เกินขีดจำกัดที่ยอมรับอีกด้วย

ดังนั้นหากฉนวนเป็นฉนวนใหม่และไม่ได้รับความเสียหาย ความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้าก็จะสูงและจำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเพื่อรักษาศักยภาพที่ต้องการ เมื่อฉนวนมีอายุมากขึ้น ความต้านทานจะลดลง ดังนั้นกระแสชดเชยที่ต้องการจาก SCZ จะเพิ่มขึ้น และจะเพิ่มขึ้นอีกหากเกิดรอยแตกร้าวในฉนวน สถานีจะต้องสามารถวัดศักยภาพในการป้องกันและเปลี่ยนกระแสเอาต์พุตได้ตามนั้น และไม่จำเป็นต้องมีอะไรเพิ่มเติมอีกจากมุมมองของงาน ECP

โหมดการทำงานของวีซีเอส

ECP มีโหมดการทำงานของสี่โหมด:

· ไม่มีความเสถียรของกระแสเอาต์พุตหรือค่าแรงดันไฟฟ้า

· ฉันรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุต

·การรักษาเสถียรภาพกระแสไฟขาออก

·ฉันรักษาเสถียรภาพของศักยภาพในการป้องกัน

ให้เราพูดทันทีว่าในช่วงที่ยอมรับของการเปลี่ยนแปลงในปัจจัยที่มีอิทธิพลทั้งหมด การดำเนินงาน ECP จะมั่นใจได้อย่างสมบูรณ์เมื่อใช้โหมดที่สี่เท่านั้น ซึ่งได้รับการยอมรับให้เป็นมาตรฐานสำหรับโหมดการทำงาน VCS

เซ็นเซอร์ที่มีศักยภาพจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับระดับที่เป็นไปได้แก่สถานี สถานีจะเปลี่ยนกระแสไปในทิศทางที่ต้องการ ปัญหาเริ่มต้นจากช่วงเวลาที่จำเป็นต้องติดตั้งเซ็นเซอร์ที่มีศักยภาพนี้ คุณต้องติดตั้งในตำแหน่งที่คำนวณได้คุณต้องขุดคูน้ำสำหรับสายเชื่อมต่อระหว่างสถานีและเซ็นเซอร์ ใครก็ตามที่ติดต่อสื่อสารในเมืองจะรู้ว่ามันยุ่งยากขนาดไหน นอกจากนี้เซ็นเซอร์ยังต้องมีการบำรุงรักษาเป็นระยะอีกด้วย

ในสภาวะที่เกิดปัญหากับโหมดการทำงานด้วย ข้อเสนอแนะตามศักยภาพ ให้ดำเนินการดังนี้ เมื่อใช้โหมดที่สามจะถือว่าสถานะของฉนวนในระยะสั้นเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยและความต้านทานยังคงมีเสถียรภาพในทางปฏิบัติ ดังนั้นจึงเพียงพอที่จะรับประกันการไหลของกระแสไฟฟ้าที่เสถียรผ่านความต้านทานของฉนวนที่มั่นคงและเราได้รับศักยภาพในการป้องกันที่มั่นคง ในระยะกลางถึงระยะยาว ไลน์แมนที่ผ่านการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษสามารถปรับเปลี่ยนที่จำเป็นได้ โหมดที่หนึ่งและที่สองไม่ได้กำหนดความต้องการ VCS ไว้สูง สถานีเหล่านี้มีการออกแบบที่เรียบง่ายและส่งผลให้มีราคาถูกทั้งในด้านการผลิตและการใช้งาน เห็นได้ชัดว่าสถานการณ์นี้เป็นตัวกำหนดการใช้ SCZ ดังกล่าวใน ECP ของวัตถุที่อยู่ในสภาวะที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต่ำของสิ่งแวดล้อม หากสภาวะภายนอก (สถานะของฉนวน อุณหภูมิ ความชื้น กระแสรั่วไหล) เปลี่ยนแปลงไปจนเกิดโหมดที่ยอมรับไม่ได้ที่วัตถุที่ได้รับการป้องกัน สถานีเหล่านี้จะไม่สามารถทำงานได้ ในการปรับโหมด จำเป็นต้องมีเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาอยู่บ่อยครั้ง ไม่เช่นนั้นงาน ECP จะเสร็จสมบูรณ์บางส่วน

ลักษณะของวีซีเอส

ก่อนอื่นต้องเลือก VCS ตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้ เอกสารกำกับดูแล- และสิ่งที่สำคัญที่สุดในกรณีนี้คือ GOST R 51164-98 ภาคผนวก “I” ของเอกสารนี้ระบุว่าประสิทธิภาพของสถานีต้องมีอย่างน้อย 70% ระดับการรบกวนทางอุตสาหกรรมที่สร้างโดย RMS จะต้องไม่เกินค่าที่ระบุโดย GOST 16842 และระดับฮาร์โมนิกเอาต์พุตจะต้องเป็นไปตาม GOST 9.602

โดยปกติแล้วหนังสือเดินทาง SPS จะระบุว่า: ฉันจัดอันดับกำลังเอาท์พุต;

ประสิทธิภาพที่กำลังขับพิกัด

กำลังไฟฟ้าเอาท์พุตที่กำหนดคือกำลังไฟฟ้าที่สถานีสามารถส่งได้ที่โหลดที่กำหนด โดยทั่วไปโหลดนี้คือ 1 โอห์ม ประสิทธิภาพหมายถึงอัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตที่กำหนดต่อกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานซึ่งสถานีใช้ในโหมดพิกัด และในโหมดนี้ประสิทธิภาพจะสูงที่สุดสำหรับสถานีใดๆ อย่างไรก็ตาม VCS ส่วนใหญ่ไม่ทำงานในโหมดระบุ ปัจจัยโหลดกำลังอยู่ระหว่าง 0.3 ถึง 1.0 ในกรณีนี้ ประสิทธิภาพที่แท้จริงของสถานีส่วนใหญ่ที่ผลิตในปัจจุบันจะลดลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตลดลง สิ่งนี้เห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะสำหรับหม้อแปลง SPS ที่ใช้ไทริสเตอร์เป็นองค์ประกอบควบคุม สำหรับ RMS ที่ไม่มีหม้อแปลง (ความถี่สูง) ประสิทธิภาพที่ลดลงพร้อมกับกำลังเอาต์พุตที่ลดลงจะน้อยลงอย่างมาก

มุมมองทั่วไปของการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพของ VMS ของการออกแบบที่แตกต่างกันสามารถดูได้ในรูป

จากรูป จะเห็นได้ว่าหากคุณใช้สถานีเช่นมีประสิทธิภาพเล็กน้อย 70% ให้เตรียมพร้อมสำหรับความจริงที่ว่าคุณสูญเสียไฟฟ้าอีก 30% ที่ได้รับจากเครือข่ายไปอย่างไร้ประโยชน์ และนี่คือกรณีที่ดีที่สุดของกำลังขับที่ได้รับการจัดอันดับ

ด้วยกำลังขับ 0.7 ของค่าพิกัดคุณควรเตรียมพร้อมสำหรับความจริงที่ว่าการสูญเสียไฟฟ้าของคุณจะเท่ากับพลังงานที่มีประโยชน์ที่ใช้ไป พลังงานมากหายไปไหน?

· การสูญเสียโอห์มมิก (ความร้อน) ในขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้า โช้ก และในส่วนประกอบวงจรแอคทีฟ

· ต้นทุนพลังงานสำหรับการทำงานของวงจรควบคุมสถานี

· การสูญเสียพลังงานในรูปของการปล่อยคลื่นวิทยุ การสูญเสียพลังงานการเต้นเป็นจังหวะของกระแสเอาต์พุตของสถานีบนโหลด

พลังงานนี้ถูกแผ่ออกจากขั้วบวกลงสู่พื้นและไม่ผลิตขึ้นมา งานที่มีประโยชน์- ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้สถานีที่มีค่าสัมประสิทธิ์การเต้นต่ำ ไม่เช่นนั้นจะสิ้นเปลืองพลังงานราคาแพง การสูญเสียไฟฟ้าไม่เพียงเพิ่มขึ้นเมื่อมีการเต้นเป็นจังหวะและการปล่อยคลื่นวิทยุในระดับสูงเท่านั้น แต่นอกจากนี้ พลังงานที่กระจายไปอย่างไร้ประโยชน์นี้ยังรบกวนการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากที่ตั้งอยู่ในพื้นที่โดยรอบ หนังสือเดินทาง SKZ ยังระบุถึงกำลังรวมที่ต้องการด้วย ลองทำความเข้าใจกับพารามิเตอร์นี้กัน SKZ ใช้พลังงานจากโครงข่ายไฟฟ้าและดำเนินการในแต่ละหน่วยเวลาด้วยความเข้มข้นเดียวกันกับที่เราอนุญาตให้ทำได้โดยใช้ปุ่มปรับบนแผงควบคุมสถานี โดยปกติแล้ว คุณสามารถดึงพลังงานจากเครือข่ายที่มีกำลังไฟไม่เกินกำลังของเครือข่ายนี้เอง และถ้าแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายเปลี่ยนแปลงแบบไซน์ ความสามารถของเราในการรับพลังงานจากเครือข่ายจะเปลี่ยนแบบไซน์ซอยด์ 50 ครั้งต่อวินาที ตัวอย่างเช่น ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายผ่านศูนย์ จะไม่สามารถดึงพลังงานออกมาได้ อย่างไรก็ตามเมื่อแรงดันไฟฟ้าไซนัสอยด์ถึงค่าสูงสุดในขณะนั้นความสามารถของเราในการรับพลังงานจากเครือข่ายก็จะสูงสุด ในเวลาอื่นโอกาสนี้มีน้อย ดังนั้นปรากฎว่าพลังของเครือข่ายแตกต่างจากพลังของมันในช่วงเวลาถัดไป ค่าพลังงานเหล่านี้เรียกว่าพลังงานทันทีในเวลาที่กำหนดและแนวคิดนี้ใช้งานได้ยาก ดังนั้นเราจึงเห็นด้วยกับแนวคิดที่เรียกว่า กำลังการดำเนินงานซึ่งกำหนดจากกระบวนการจินตภาพซึ่งเครือข่ายที่มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์ถูกแทนที่ด้วยเครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ เมื่อเราคำนวณค่าของแรงดันไฟฟ้าคงที่นี้สำหรับเครือข่ายไฟฟ้าของเรา มันกลายเป็น 220 V ซึ่งเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ และค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าไซนัสอยด์เรียกว่าแรงดันแอมพลิจูดและมีค่าเท่ากับ 320 V โดยการเปรียบเทียบกับแรงดันไฟฟ้าจึงมีการนำแนวคิดเรื่องค่ากระแสที่มีประสิทธิผลมาใช้ ผลคูณของค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพและค่ากระแสที่มีประสิทธิภาพเรียกว่าการใช้พลังงานทั้งหมด และค่าของมันจะระบุไว้ในหนังสือเดินทาง RMS

และขุมพลังในตัว VCS นั้นยังใช้ไม่เต็มที่เพราะว่า ประกอบด้วยองค์ประกอบปฏิกิริยาต่างๆ ที่ไม่เปลืองพลังงาน แต่ใช้ราวกับว่าสร้างเงื่อนไขให้พลังงานที่เหลือผ่านเข้าสู่โหลด จากนั้นส่งพลังงานการปรับแต่งนี้กลับคืนสู่เครือข่าย พลังงานที่ส่งคืนนี้เรียกว่าพลังงานปฏิกิริยา พลังงานที่ถูกถ่ายโอนไปยังโหลดนั้นเป็นพลังงานแอคทีฟ พารามิเตอร์ที่ระบุความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานแอคทีฟที่ต้องถ่ายโอนไปยังโหลดและพลังงานทั้งหมดที่จ่ายให้กับ VMS เรียกว่าตัวประกอบกำลังและระบุไว้ในหนังสือเดินทางของสถานี และถ้าเราประสานความสามารถของเรากับความสามารถของเครือข่ายอุปทานนั่นคือ พร้อมกันกับการเปลี่ยนแปลงไซน์ซอยด์ของแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายเรารับพลังงานจากมันจากนั้นกรณีนี้เรียกว่าอุดมคติและตัวประกอบกำลังของ VMS ที่ทำงานกับเครือข่ายในลักษณะนี้จะเท่ากับความสามัคคี

สถานีจะต้องถ่ายโอนพลังงานแอคทีฟอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อสร้างศักยภาพในการป้องกัน ประสิทธิภาพที่ SKZ ดำเนินการนี้ได้รับการประเมินโดยปัจจัยด้านประสิทธิภาพ ปริมาณพลังงานที่ใช้ไปขึ้นอยู่กับวิธีการส่งพลังงานและโหมดการทำงาน โดยไม่ต้องพูดถึงการอภิปรายที่กว้างขวางนี้ เราจะบอกเพียงว่า SSC ของหม้อแปลงและไทริสเตอร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าได้มาถึงขีดจำกัดของการปรับปรุงแล้ว พวกเขาไม่มีทรัพยากรที่จะปรับปรุงคุณภาพงานของพวกเขา อนาคตเป็นของ VMS ความถี่สูงซึ่งมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นและง่ายต่อการบำรุงรักษาทุกปี ในแง่ของประสิทธิภาพและคุณภาพของงาน พวกเขาเหนือกว่ารุ่นก่อนแล้วและยังมีเงินสำรองจำนวนมากสำหรับการปรับปรุง

คุณสมบัติของผู้บริโภค

คุณสมบัติผู้บริโภคของอุปกรณ์เช่น SKZ มีดังต่อไปนี้:

1. ขนาด น้ำหนัก และความแข็งแรง อาจไม่จำเป็นต้องบอกว่ายิ่งสถานีเล็กและเบา ค่าใช้จ่ายในการขนส่งและการติดตั้งก็จะยิ่งลดลงทั้งในระหว่างการติดตั้งและซ่อมแซม

2. การบำรุงรักษา ความสามารถในการเปลี่ยนสถานีหรือชุดประกอบที่ไซต์งานอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญมาก พร้อมการซ่อมแซมในห้องปฏิบัติการในภายหลัง เช่น หลักการโมดูลาร์ของการสร้าง VCS

3. บำรุงรักษาง่าย ความง่ายในการบำรุงรักษานอกเหนือจากความสะดวกในการขนส่งและการซ่อมแซมนั้นถูกกำหนดตามความเห็นของเราดังต่อไปนี้:

การมีตัวบ่งชี้ที่จำเป็นทั้งหมดและ เครื่องมือวัด,ความพร้อมของโอกาส การควบคุมระยะไกลและตรวจสอบโหมดการทำงานของ VCS

จากข้อมูลข้างต้นสามารถสรุปและคำแนะนำได้หลายประการ:

1. สถานีหม้อแปลงไฟฟ้าและไทริสเตอร์ - หม้อแปลงไฟฟ้าล้าสมัยอย่างสิ้นหวังทุกประการและไม่ตรงตามข้อกำหนด ข้อกำหนดที่ทันสมัยโดยเฉพาะด้านการประหยัดพลังงาน

2. สถานีสมัยใหม่ต้องมี:

· ประสิทธิภาพสูงตลอดช่วงโหลดทั้งหมด

· ตัวประกอบกำลัง (cos I) ไม่ต่ำกว่า 0.75 ตลอดช่วงโหลดทั้งหมด

· ปัจจัยกระเพื่อมแรงดันเอาท์พุทไม่เกิน 2%;

· ช่วงการควบคุมกระแสและแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 0 ถึง 100%

· ตัวเครื่องมีน้ำหนักเบา ทนทาน และมีขนาดเล็ก

· หลักการก่อสร้างแบบโมดูลาร์ เช่น มีการบำรุงรักษาสูง

· ฉันประหยัดพลังงาน

ข้อกำหนดอื่นๆ สำหรับสถานีป้องกันแคโทดิกของท่อส่งก๊าซ เช่น การป้องกันการโอเวอร์โหลดและการลัดวงจร การบำรุงรักษาอัตโนมัติของกระแสโหลดที่กำหนด - และข้อกำหนดอื่น ๆ โดยทั่วไปเป็นที่ยอมรับและบังคับสำหรับ VCS ทั้งหมด

โดยสรุป เราเสนอตารางเปรียบเทียบพารามิเตอร์ของสถานีป้องกันแคโทดหลักที่ผลิตและใช้ในปัจจุบันแก่ผู้บริโภค เพื่อความสะดวก ตารางจะแสดงสถานีที่ใช้กำลังไฟเท่ากัน แม้ว่าผู้ผลิตหลายรายสามารถเสนอสถานีที่ผลิตได้ทั้งหมด