Продуктите за защита от корозия позволяват удължаванеексплоатационният живот на металната конструкция, както и за поддържане на нейните технически и физически свойства по време на работа. Въпреки разнообразието от методи за осигуряване на антикорозионно действие, възможно е напълно да се предпазят обектите от повреда от ръжда само в редки случаи.
Ефективността на такава защита зависи не само откачеството на технологията на протектора, но също така и върху условията за неговото използване. По-специално, за да се запази металната структура на тръбопроводите, електрохимичната защита от корозия, базирана на работата на катодите, демонстрира най-добрите си свойства. Предотвратяването на образуването на ръжда при такива комуникации, разбира се, не е единствената област на приложение на тази технология, но по отношение на съвкупността от нейните характеристики, тази посока може да се счита за най-подходяща за електрохимичната защита.
Обща информация за електрохимичната защита
Защита на металите от ръжда отелектрохимичното действие се основава на зависимостта на стойността на електродния потенциал на материала от скоростта на корозионния процес. Металните конструкции трябва да се експлоатират в потенциалния диапазон, където тяхното анодно разтваряне ще бъде под допустимата граница. Последното, между другото, се определя от техническата документация за експлоатацията на конструкцията.
На практика електрохимична защита от корозиявключва свързване на източник на постоянен ток към крайния продукт. Електрическото поле на повърхността и в структурата на защитения обект образува поляризацията на електродите, поради което процесът на корозионни щети също се контролира. По същество анодните зони на металната конструкция стават катодни, което позволява да се изместят отрицателните процеси, като се гарантира запазването на целевата структура на обекта.
Как работи катодната защита
Има катодна и анодна защитаелектрохимичен тип. Най-популярна е първата концепция, която се използва за защита на тръбопроводи. Съгласно общия принцип, когато се прилага този метод, към обекта се подава ток с отрицателен полюс от външен източник. По-специално, по този начин може да бъде защитена стоманена или медна тръба, в резултат на което ще настъпи поляризацията на катодните секции с прехода на техните потенциали в анодно състояние. В резултат корозията на защитената конструкция ще бъде намалена до почти нула.
Освен това катодната защита може да има различниопции за изпълнение. Гореописаната техника на поляризация от външен източник е широко практикувана, но методът на обезвъздушаване на електролита с намаляване на скоростта на катодни процеси, както и създаването на защитна бариера, също е ефективен.
Неведнъж е отбелязвано, че принципът на катоднатазащитата се осъществява от външен източник на ток. Всъщност основната функция на антикорозионната защита се крие в нейната работа. Тези задачи се изпълняват от специални станции, които по правило са част от общата инфраструктура за поддръжка на тръбопроводи.
Станции за катодна защита от корозия
Основната функция на катодната станция естабилно подаване на ток към целевия метален обект в съответствие с метода на катодна поляризация. Такова оборудване се използва в инфраструктурата на подземни газопроводи и нефтопроводи, във водопроводни тръби, отоплителни мрежи и др.
Има много разновидности на такива източници, докато най-често срещаното устройство за катодна защита предвижда наличието на:
- оборудване за преобразувател на ток;
- проводници за свързване към защитения обект;
- аноден превключвател за заземяване.
В този случай има разделение на станциите наинвертор и трансформатор. Има и други класификации, но те са фокусирани върху сегментирането на инсталациите или по области на приложение, или по технически характеристики и параметри на входните данни. Основните принципи на работа са най-ясно илюстрирани от посочените два типа катодни станции.
Трансформаторни инсталации с катодна защита
Веднага трябва да се отбележи, че този тип станцияе оттеглено. Той е заменен от инверторни аналози, които имат както плюсове, така и минуси. По един или друг начин, трансформаторните модели се използват дори в нови точки за осигуряване на електрохимична защита.
Основата за такива обекти енискочестотен трансформатор при 50 Hz и тиристорен преобразувател. За тиристорната система за управление се използват най-простите устройства, включително фазово-импулсни регулатори на мощността. По-отговорният подход към решаването на контролни проблеми включва използването на контролери с широка функционалност.
Съвременна катодна защита от корозиятръбопроводи с такова оборудване ви позволява да регулирате параметрите на изходния ток, индикатори на напрежението, както и да изравните защитните потенциали. Що се отнася до недостатъците на трансформаторното оборудване, те се свеждат до висока степен на пулсационен ток на изхода с нисък коефициент на мощност. Този недостатък се обяснява не със синусоидална форма на тока.
Решете проблема с пулсациите до известна степенпозволява въвеждането на нискочестотен дросел в системата, но размерите му съответстват на размерите на самия трансформатор, което не винаги прави възможно подобно допълнение.
Инверторна станция за катодна защита
Инверторните инсталации се базират наимпулсни високочестотни преобразуватели. Едно от основните предимства на използването на станции от този тип е високата ефективност, достигаща 95%. За сравнение, за трансформаторни инсталации този показател достига средно 80%.
Понякога на преден план излизат други.достойнство. Например, малките размери на инверторните станции разширяват възможностите за тяхното използване в трудни зони. Съществуват и финансови предимства, които се потвърждават от практиката на използване на такова оборудване. По този начин инверторната катодна защита срещу корозия на тръбопровода бързо се изплаща и изисква минимални инвестиции в техническа поддръжка. Тези качества обаче са ясно забележими само в сравнение с трансформаторни инсталации, но днес се появяват по-ефективни нови средства за подаване на ток за тръбопроводи.
Дизайн на катодна станция
Такова оборудване се предлага на пазара в различникорпуси, форми и размери. Разбира се, практиката на индивидуалното проектиране на такива системи също е широко разпространена, което дава възможност не само да се получи оптимален дизайн за специфични нужди, но и да се осигурят необходимите експлоатационни параметри.
Точното изчисляване на характеристиките на станцията позволявадопълнително оптимизиране на разходите за неговото инсталиране, транспортиране и съхранение. Например за малки обекти катодната защита срещу корозия на тръбопроводи на инверторна основа с маса 10-15 кг и мощност 1,2 kW е напълно подходяща. Оборудване с такива характеристики може да се обслужва и от лек автомобил, но за мащабни проекти могат да се използват и по-масивни и тежки станции, които изискват свързването на камиони, кран и монтажни екипи.
Защитна функционалност
Специално внимание при разработването на катодни станциие посветена на защитата на самото оборудване. За това са интегрирани системи за защита на станциите от къси съединения и прекъсвания на товара. В първия случай се използват специални предпазители за обработка на аварийни режими на работа на инсталациите.
Що се отнася до пренапреженията и прекъсванията на напрежението, тогавастанцията за катодна защита е малко вероятно да бъде сериозно повредена от тях, но може да има опасност от токов удар. Например, ако в нормален режим оборудването работи с ниско напрежение, след прекъсване скокът в производителността може да доведе до 120 V.
Други видове електрохимична защита
В допълнение към катодната защита се практикуват и технологииелектрически дренаж и защитни методи за предотвратяване на корозия. Най-обещаващата посока се счита за специална защита срещу корозия. В този случай активните елементи също са свързани към целевия обект, осигурявайки преобразуването на повърхността с катоди посредством ток. Например стоманена тръба в газопровод може да бъде защитена с цинкови или алуминиеви бутилки.
заключение
Методите за електрохимична защита не могат да бъдат приписанинов и освен това иновативен. Ефективността от използването на такива техники в борбата с процесите на ръждясване е усвоена отдавна. Има обаче един основен недостатък, който пречи на широкото възприемане на този метод. Факт е, че катодната защита срещу корозия на тръбопровода неизбежно генерира така наречените бездомни токове. Те не са вредни за целевата структура, но могат да имат отрицателно въздействие върху близките обекти. По-специално, разсеяният ток допринася за развитието на същата корозия върху металната повърхност на съседни тръби.
