防食製品は長持ちするのに役立ちます金属構造の耐用年数、および操作中にその技術的および物理的特性を維持するため。防食作用を提供するためのさまざまな方法にもかかわらず、まれなケースでのみ、錆による損傷からオブジェクトを完全に保護することが可能です。
このような保護の効果は、トレッド技術の品質だけでなく、その使用条件についても。特に、パイプラインの金属構造を維持するために、カソードの動作に基づく電気化学的腐食保護がその最良の特性を示しています。もちろん、そのような通信での錆の形成の防止は、この技術の適用分野だけではありませんが、その特性の全体的な観点から、この方向は電気化学的保護に最も関連していると見なすことができます。
電気化学的保護に関する一般情報
による錆からの金属の保護電気化学的作用は、材料の電極電位の値の腐食プロセスの速度への依存性に基づいています。金属構造は、陽極溶解が許容限界を下回る可能性のある範囲で操作する必要があります。ちなみに、後者は構造物の操作に関する技術文書によって決定されます。
実際には、電気化学的腐食保護DC電源を完成品に接続する必要があります。保護された物体の表面および構造内の電界が電極の分極を形成し、それにより腐食損傷のプロセスも制御されます。本質的に、金属構造上のアノードゾーンは陰極になり、これによりネガティブプロセスを変位させることができ、ターゲットオブジェクト構造の保存が保証されます。
陰極防食法のしくみ
陰極防食法と陽極防食法があります電気化学タイプ。最も人気のあるのは、パイプラインを保護するために使用される最初の概念です。一般的な原理によれば、この方法を実装すると、外部ソースからの負極の電流がオブジェクトに供給されます。特に、このようにして、鋼管または銅管を保護することができ、その結果、陰極セクションの分極が、それらの電位の陽極状態への遷移とともに発生する。その結果、保護された構造物の腐食活性はほぼゼロに減少します。
さらに、陰極防食法は異なる場合があります実行オプション。上記の外部ソースからの分極技術は広く実施されていますが、陰極プロセスの速度を低下させて電解質を脱気する方法、および保護バリアを作成する方法も効果的です。
陰極の原理が何度も指摘されています保護は外部電流源によって実現されます。実際、防食保護の主な機能はその作業にあります。これらのタスクは、原則としてパイプライン保守の一般的なインフラストラクチャの一部である特別なステーションによって実行されます。
陰極防食ステーション
カソードステーションの主な機能は陰極分極法によるターゲット金属物体への安定した電流供給。このような機器は、地下のガスおよび石油パイプラインのインフラストラクチャ、給水パイプ、暖房ネットワークなどで使用されます。
そのようなソースには多くの種類がありますが、最も一般的な陰極防食装置は次の存在を提供します。
- 電流変換装置;
- 保護対象に接続するためのワイヤ。
- 陽極接地スイッチ。
この場合、ステーションは次のように分割されます。インバーターと変圧器。他の分類もありますが、それらは設備の細分化、適用分野、または入力データの技術的特性とパラメーターに焦点を合わせています。動作の基本原理は、示された2種類のカソードステーションによって最も明確に示されています。
陰極防食変圧器の設置
このタイプのステーションはすぐに注意する必要がありますは非推奨です。それは長所と短所の両方を持っているインバーターの対応物によって置き換えられます。いずれにせよ、電気化学的保護を提供するために、新しいポイントでもトランスモデルが使用されます。
そのようなオブジェクトの基礎は50Hzの低周波トランスとサイリスタコンバータ。サイリスタ制御システムには、位相パルスパワーレギュレータを含む最も単純なデバイスが使用されます。制御の問題を解決するためのより責任のあるアプローチには、幅広い機能を備えたコントローラーの使用が含まれます。
最先端の陰極防食法このような機器を備えたパイプラインを使用すると、出力電流、電圧インジケータのパラメータを調整したり、保護電位を均等化することができます。変圧器機器の欠点としては、力率の低い出力でのリップル電流が大きくなります。この欠陥は、正弦波の電流形状では説明できません。
リップルの問題をある程度解決するシステムに低周波チョークを導入することはできますが、その寸法は変圧器自体の寸法に対応しているため、必ずしもそのような追加が可能であるとは限りません。
インバーター陰極防食ステーション
インバーターの設置はに基づいていますパルス高周波変換器。このタイプのステーションを使用する主な利点の1つは、95％に達する高効率です。比較のために、変圧器の設置では、この数値は平均で80％に達します。
時々他の人が前面に出てきます。尊厳。たとえば、インバータステーションの寸法が小さいため、困難な領域での使用の可能性が広がります。経済的な利点もあり、そのような機器を使用することで確認されます。したがって、パイプラインの腐食に対するインバーターの陰極防食はすぐに効果があり、技術的なメンテナンスへの投資は最小限で済みます。ただし、これらの品質は変圧器の設置と比較した場合にのみ明らかに目立ちますが、今日、パイプラインに電流を供給するより効果的な新しい手段が出現しています。
カソードステーションの設計
このような機器は、さまざまな市場で入手可能です。ハウジング、形状および寸法。もちろん、このようなシステムの個別設計の実践も広く行われているため、特定のニーズに最適な設計を取得できるだけでなく、必要な運用パラメータを提供することもできます。
ステーションの特性を厳密に計算することで、設置、輸送、保管のコストをさらに最適化します。たとえば、小さな物体の場合、質量10〜15 kg、出力1.2kWのインバーターベースのパイプラインの腐食に対する陰極防食法が非常に適しています。このような特性を備えた機器は乗用車でも整備できますが、大規模なプロジェクトでは、より大規模で重いステーションを使用することもでき、トラック、クレーン、組み立てチームを接続する必要があります。
保護機能
カソードステーションの開発における特別な注意機器自体の保護に専念しています。このために、システムが統合されて、ステーションを短絡や負荷遮断から保護します。最初のケースでは、特別なヒューズを使用して、設備の緊急操作モードを処理します。
電圧サージと中断については、陰極防食局が深刻な損傷を受ける可能性は低いですが、感電の危険性があります。たとえば、通常モードで機器が低電圧で動作している場合、休憩後、インジケータが急上昇すると最大120Vになる可能性があります。
他のタイプの電気化学的保護
陰極防食法に加えて、技術も実践されています電気排水;および腐食を防ぐための保護方法。最も有望な方向性は、腐食に対する特別な保護であると考えられています。この場合、アクティブな要素もターゲットオブジェクトに接続され、電流によるカソードによる表面の変換を保証します。たとえば、ガスパイプラインの鋼管は亜鉛またはアルミニウムのシリンダーで保護できます。
結論
電気化学的保護方法は、新しく、さらに革新的です。錆びるプロセスとの戦いでそのような技術を使用することの有効性は、長い間習得されてきました。ただし、この方法の普及を妨げる1つの大きな欠点があります。事実、パイプラインの腐食に対する陰極防食は、必然的にいわゆる漂遊電流を生成します。それらはターゲット構造に有害ではありませんが、近くのオブジェクトに悪影響を与える可能性があります。特に、迷走電流は、隣接するパイプの金属表面に同じ腐食が発生する原因となります。
