Boru hatlarının katodik korozyon koruması: ekipman, çalışma prensibi

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Korozyona karşı koruma araçları, metal bir yapının hizmet ömrünü uzatmanın yanı sıra çalışma sırasında teknik ve fiziksel özelliklerini korumasını sağlar. Korozyon önleyici etki sağlamaya yönelik çeşitli yöntemlere rağmen, yalnızca nadir durumlarda nesneleri pas hasarından tamamen korumak mümkündür.

Bu tür bir korumanın etkinliği yalnızca sırt teknolojisinin kalitesine değil, aynı zamanda uygulama koşullarına da bağlıdır. Özellikle boru hatlarının metal yapısını korumak için katotların çalışmasına dayanan elektrokimyasal korozyon koruması en iyi özelliklerini gösterir. Bu tür iletişimlerde pas oluşumunun önlenmesi, elbette, bu teknolojinin tek kapsamı değildir, ancak özelliklerin kombinasyonu açısından, bu yön elektrokimyasal koruma için en alakalı olarak kabul edilebilir.

Elektrokimyasal koruma hakkında genel bilgiler

Metallerin elektrokimyasal etki yoluyla pastan korunması, malzemenin elektrot potansiyelinin korozyon sürecinin hızına bağlı olmasına dayanır. Bunun için metal yapılar kullanılmalıdır.anodik çözünmelerinin kabul edilebilir sınırın altında olacağı potansiyel aralık. İkincisi, bu arada, tesisin işletimi için teknik belgelerle belirlenir.

Uygulamada, elektrokimyasal korozyon koruması, bitmiş ürüne doğru akımlı bir kaynak bağlamayı içerir. Yüzeydeki ve korunan nesnenin yapısındaki elektrik alanı, korozyon hasarı sürecini de kontrol eden elektrotların polarizasyonunu oluşturur. Özünde, metal yapı üzerindeki anot bölgeleri katodik hale gelir, bu da negatif süreçlerin yer değiştirmesine izin vererek hedef nesnenin yapısının korunmasını sağlar.

Katodik korumanın çalışma prensibi

Elektrokimyasal tipte katodik ve anot koruması vardır. Bununla birlikte, boru hatlarını korumak için kullanılan ilk konsept en büyük popülariteyi aldı. Genel ilkeye göre, bu yöntemi uygularken, nesneye harici bir kaynaktan negatif kutuplu bir akım verilir. Özellikle, bir çelik veya bakır boru bu şekilde korunabilir, bunun sonucunda katot bölümlerinin potansiyellerinin anot durumuna geçişi ile polarizasyonu meydana gelir. Sonuç olarak, korunan yapının korozif aktivitesi neredeyse sıfıra inecektir.

Aynı zamanda, katodik korumanın farklı versiyonları olabilir. Yukarıda açıklanan harici bir kaynaktan polarizasyon tekniği yaygın olarak uygulanmaktadır, ancak katodik süreçlerin hızında bir azalmanın yanı sıra koruyucu bir bariyer oluşturan elektrolit hava tahliye yöntemi de etkili bir şekilde çalışır.

Katodik koruma ilkesinin harici bir akım kaynağı tarafından uygulandığı bir kereden fazla not edilmiştir. Aslında, korozyon önleyici korumanın ana işlevi, çalışmasında yatmaktadır. Bu görevler, kural olarak genel boru hattı bakım altyapısının bir parçası olan özel istasyonlar tarafından gerçekleştirilir.

Katodik Korozyon Koruma İstasyonları

Katot istasyonunun ana işlevi, katot polarizasyon yöntemine göre hedef metal nesneye kararlı akım sağlamaktır. Bu tür ekipmanlar, yer altı gaz ve petrol boru hatlarının altyapısında, su temin borularında, ısıtma şebekelerinde vb. kullanılır.

Bu tür kaynakların birçok çeşidi vardır, ancak en yaygın katodik koruma cihazı aşağıdakilerin varlığını sağlar:

• akım dönüştürücü ekipmanı;
• korunan nesneye bağlanmak için teller;
• anot toprak elektrotu.

Aynı zamanda, istasyonlar invertör ve trafo olarak ikiye ayrılır. Başka sınıflandırmalar da vardır, ancak bunlar, ya uygulama ya da teknik özellikler ve girdi veri parametreleri ile tesislerin bölümlere ayrılmasına odaklanır. Çalışmanın temel prensipleri, belirtilen iki tip katot istasyonu ile en açık şekilde gösterilmektedir.

Katodik koruma için trafo kurulumları

Hemen not edilmelidir ki bu tip istasyonlar artık demodedir. Hem artıları hem de eksileri olan invertör analogları ile değiştiriliyor. Neyse,trafo modelleri yeni elektrokimyasal koruma noktalarında dahi kullanılmaktadır.

Bu tür nesnelerin temeli, 50 Hz'lik bir düşük frekanslı transformatör ve bir tristör dönüştürücüdür. Tristör kontrol sistemi için, faz-darbe güç kontrolörleri de dahil olmak üzere en basit cihazlar kullanılır. Kontrol problemlerini çözmek için daha sorumlu bir yaklaşım, geniş işlevselliğe sahip kontrolörlerin kullanımını içerir.

Bu tür ekipmanlarla boru hatlarının modern katodik korozyon koruması, çıkış akımının parametrelerini, voltaj göstergelerini ayarlamanıza ve koruyucu potansiyelleri eşitlemenize olanak tanır. Transformatör ekipmanının dezavantajlarına gelince, düşük güç faktöründe çıkışta yüksek derecede akım dalgalanmasına neden olurlar. Bu kusur, akımın sinüzoidal formuyla açıklanmaz.

Dalgalanma sorununu bir dereceye kadar çözmek için sisteme düşük frekanslı bir bobin eklemek mümkündür, ancak boyutları transformatörün boyutlarına karşılık gelir ve bu her zaman böyle bir sonuç vermez. ekleme mümkün.

Katodik koruma invertör istasyonu

İnverter tipi kurulumlar, darbeli yüksek frekanslı dönüştürücülere dayanır. Bu tür istasyonları kullanmanın ana avantajlarından biri, %95'e ulaşan yüksek verimliliktir. Karşılaştırma için, trafo kurulumları için bu rakam ortalama %80'e ulaşıyor.

Bazen başka erdemler ön plana çıkar. Örneğin, inverter istasyonlarının küçük boyutları genişler.zor alanlarda kullanımları için fırsatlar. Ayrıca, bu tür ekipmanı kullanma pratiği ile onaylanan finansal avantajlar da vardır. Bu nedenle, boru hatlarının invertör katodik korozyon koruması, hızlı bir şekilde karşılığını verir ve teknik bakımda minimum yatırım gerektirir. Bununla birlikte, bu nitelikler yalnızca trafo kurulumlarıyla karşılaştırıldığında açıkça görülebilir, ancak bugün boru hatları için akım sağlamanın daha etkili yeni yolları var.

Katot istasyonlarının tasarımları

Bu tür ekipmanlar piyasada farklı kasa, şekil ve boyutlarda mevcuttur. Tabii ki, bu tür sistemlerin bireysel tasarım uygulaması da yaygındır, bu da sadece belirli ihtiyaçlar için en uygun tasarımı elde etmeyi değil, aynı zamanda gerekli operasyonel parametreleri sağlamayı da mümkün kılar.

İstasyonun özelliklerinin kesin olarak hesaplanması, kurulum, nakliye ve depolama maliyetlerini daha da optimize etmenize olanak tanır. Örneğin, 10-15 kg kütleye ve 1,2 kW güce sahip bir invertöre dayalı boru hatlarının korozyonuna karşı katodik koruma, küçük nesneler için oldukça uygundur. Bu özelliklere sahip ekipmanlara bir araba ile servis verilebilir, ancak büyük ölçekli projeler için kamyon, vinç ve montaj ekiplerinin bağlanmasını gerektiren daha büyük ve ağır istasyonlar kullanılabilir.

Koruyucu işlev

Katot istasyonlarının geliştirilmesinde, ekipmanın kendisinin korunmasına özel önem verilir. Bunu yapmak için entegre ediyoruzistasyonları kısa devrelerden ve yük kesintilerinden korumayı sağlayan sistemler. İlk durumda, tesisatların acil durumda çalıştırılması için özel sigortalar kullanılır.

Güç dalgalanmaları ve kesintilerine gelince, bir katodik koruma istasyonunun bunlardan ciddi şekilde etkilenmesi olası değildir, ancak elektrik çarpması tehlikesi olabilir. Örneğin, normal modda ekipman küçük bir voltajla çalıştırılırsa, bir aradan sonra göstergelerdeki atlama 120 V'a kadar çıkabilir.

Diğer elektrokimyasal koruma türleri

Katodik korumaya ek olarak, elektrikli drenaj teknolojileri ve ayrıca korozyonu önlemeye yönelik sırt yöntemleri de uygulanmaktadır. En umut verici yön, korozyon oluşumuna karşı özel bir koruma olarak kabul edilir. Bu durumda aktif elemanlar da hedef nesneye bağlanır, bu da yüzeyin katotlarla akım vasıtasıyla dönüşümünü sağlar. Örneğin, bir gaz boru hattının parçası olan bir çelik boru, çinko veya alüminyum silindirlerle korunabilir.

Sonuç

Elektrokimyasal koruma yöntemleri yeni ve dahası yenilikçi olarak sınıflandırılamaz. Paslanma süreçlerine karşı mücadelede bu tür tekniklerin kullanımının etkinliği uzun süredir hakim olmuştur. Bununla birlikte, ciddi bir dezavantaj, bu yöntemin geniş dağılımını engellemektedir. Gerçek şu ki, boru hatlarının katodik korozyon koruması kaçınılmaz olarak kaçak akımlar oluşturur. Hedef yapı için tehlikeli değildirler, ancak üzerinde olumsuz bir etkisi olabilir.yakındaki nesneler. Özellikle kaçak akım, komşu boruların metal yüzeyinde aynı korozyonun gelişmesine katkıda bulunur.