اصول حفاظت کاتدی در خطول انتقال

52 خریدها
#
instock
4,000 تومان

توضیحات

در پروسه خوردگی لوله مدفون در خاک ، نقاط آندی و کاتدی در هر حال موجود هستند و با انتقال جریان الکتریسیته از نواحی اندی از فلز به محیط اطراف خوردگی رخ میدهد و در نقاط کاتدی که جریان از محل اطراف به فلز میرسد، خوردگی صورت نمیگیرد. به همین دلیل فلز را میتوان به طور جزئی با استفاده از پوشش ها حفاظت نمود. اگر پوشش ها دائمی باشند و و در هنگام نصب و یا کار به هیچ وجه آسیب نبینند، لوله های فلزی هرگز خورده نمی شوند.پیدایش عیوب در لایه های محافظ و یا وجود سوراخ حتی اگر اتفاقی باشد، ما را ملزم میکند که حفاظت نوع دومی را هم برای فلزات مدفون در خاک بکار ببریم. این روش عمومی حفاظت کاتدیک نام دارد.

خوردگی از مهمترین مشکلاتی است که صنایع بزرگ منجمله خطوط لوله با آن روبرو هستند که مقابله با آن هزینه زیادی را به خود اختصاص می دهد. سیستم حفاظت کاتدیک جهت جلوگیری از خوردگی و یا محدود نمودن آن به عنوان راه حل اساسی در اکثر سازه های زیرزمینی بکار می رود.

امروزه بخش مهمی از تاسیسات صنایع را خطوط لوله زیرزمینی تشکیل داده، که حفظ و نگهداری آنها از اهمیت خاصی برخوردار است و روش حفاظت کاتدیک از جمله روشهایی است که برای جلوگیری از خوردگی اعمال می شود.

مفهوم خوردگی:

خوردگی یک پدیده الکتروشیمیایی است. وجود دو فلز غیرهمجنس بعنوان آند و کاتد، اختلاف پتانسیل بین آن دو و وجود الکترولیت هادی بین آنها می تواند منجر به پدیده خوردگی شود. شرایط فوق باعث بوجود آمدن یک جریان الکترونی از طرف آند به سمت کاتد می شود.

در آند فلز با از دست دادن الکترون تولید یونهای آهن با بار مثبت خواهد کرد که با OH موجود در اطراف تولید ئیدروکسید دو ظرفیتی آهن به فرمول Fe(OH)۲ خواهد نمود که با یک مرحله اکسید شدن بصورت Fe۲O۳ در خواهد آمد.

بررسی شدت جریان خطوط:

اگر پدیده خوردگی در یک خط لوله وجود داشته باشد جذب شدت جریان در بعضی نقاط و تخلیه این جریان در نقاط دیگر مشاهده می شود. در این روش افت پتانسیل در طول مسیر انتخاب شده اندازه گیری شده و جهت جریان که از قطب مثبت به قطب منفی است تعیین می شود. با محاسبه مقاومت الکتریکی طول انتخاب شده و اندازه گیری افت پتانسیل می توان شدت جریان جاری شده را طبق قانون اهم تعیین کرد.

 

بررسی پتانسیل خطوط:

اندازه گیری پتانسیل خطوط نسبت به محیط اطراف با استفاده از ولتمتر و نیم سل مس- سولفات مس انجام می شود و ایده کلی در مورد کیفیت خوردگی خط لوله بدست می آید.

پتانسیل یک سطح حفاظت شده مجموع پتانسیل ناشی از پلاریزاسیون و افت RI می باشد که با قطع جریان، افت RI از بین رفته و پتانسیل ناشی از پلاریزاسیون شروع به کاهش می کند که این کاهش یا دی پلاریزاسیون بستگی به فاکتورهایی نظیر طبیعت خاک- پریود زمانی قطع و وصل جریان دارد.

در زمان اندازه گیری، سیستم را در حالت اتومات قرار داده تا پتانسیل OFF که همان پتانسیل حفاظتی برای جلوگیری از خوردگی است بدست آوریم اما تاخیر زیاد در قطع جریان باعث از بین رفتن لایه پلاریزاسیون می شود.

تعیین کیفیت شیمیایی خاک:

بر اثر شدت جریان حفاظت کاتدی خاک اطراف لوله های زیرزمینی شرایط بازی پیدا میکند که در بررسی خوردگی PH خاک نواحی مشکوک اندازه گیری می شود. چنانچه محیط اسیدی باشد خورندگی در آن محیط بیشتر است.

بررسی غلافهای محافظ casing

جهت حفاظت لوله در زیر جاده ها و خیابانها از غلاف یا لوله های محافظ استفاده می شود که معمولاً برای جلوگیری از تماس فلزی بین لوله و جدار بیرونی از spacer های عایق استفاده می شود. خرد شدن جدا کننده ها- راندن لوله از میان غلافی که کج شده باشد، اتصال سیمهای جعبه تست با یکدیگر یا باقی ماندن قطعات فلز در داخل جدار بیرونی و با ورود آب و تقطیرات از عیوبی هستند که می تواند باعث نقص سیستم حفاظت کاتدیک گردد.

تست خطوط مختلف حفاظت شده بطور جداگانه

جهت تشخیص نقایص مربوط به هر خط و میزان جریان و پتانسیل خطوط و برای جلوگیری از تاثیر متقابل خطوط روی یکدیگر هر کدام از خطوط مختلف را بطور جداگانه تحت تست قرار دادیم. ابتدا ارتباط خطوط با یکدیگر قطع شده و ولتاژ جریان و پتانسیل تمام نقاط برای هر خط بطور مجزا اندازه گیری و مشخص شد. جهت رسیدن به شرایط پایدار بعد از ۴۸ ساعت پس از انجام مانور، شروع به اندازه گیری انجام می شد.

 

در روش حفاظت کاتدی با وارد شدن یک پتانسیل ، قطعه مهندسی به یک کاتد یا قطب منفی تبدیل میگردد. در حقیقت جریان از طرف محیط به تمام سطح لوله میرسد پس در حقیقت دیگر خوردگی نخواهیم داشت و لوله محافظت میگردد.

حفاظت کاتدی به دو روش اعمال میشود.

۱- روش جریان اعمالی  impressed current

۲- آند فدا شونده sacrificial anode

حفاظت کاتدی بوسیله جریان اعمالی :

حفاظت از این طریق در حقیقت ساخت و کنترل یک سلول خوردگی بزرگ است . در این سلول پایانه منفی جریان مستقیم به خط لوله و پایانه مثبت به یک رسانای مصرف شونده که در یک محل مناسب دفن شده است، وصل میشود.

فاکتورهای مورد نظر جهت طراحی سیستم حفاظت کاتدی

عواملی که در طراحی یک سیستم حفاظت کاتدی مدنظر قرار گیرند عبارت است از:

۱- اندازه پتانسیل

۲- جرین مدار

۳- فاصله بسترهای آندی

۴- احتمال بکار گرفته شدن پوشش های حفاظتی و تاثیر انها بر طراحی سیستم حفاظت کاتدی

۵- اندازه های قطعه مهندسی

۶- نوع و جنس خاک

۷- احتمال وجود جریان های ناخواسته

در این فایل همچنین روابط مورد نیاز و محاسبات مربوط به طراحی سیستم حفاظت کاتدی آورده شده است.

 

 

 

 

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “اصول حفاظت کاتدی در خطول انتقال”

کلمات کلیدی

بالا