/ / Katodiskt korrosionsskydd av rörledningar: utrustning, funktionsprincip

Katodiskt korrosionsskydd av rörledningar: utrustning, driftsprincip

Korrosionsskyddsprodukter tillåter förlängningmetallkonstruktionens livslängd samt bevara dess tekniska och fysiska egenskaper under drift. Trots de många olika metoderna för att säkerställa korrosionsskydd är det endast möjligt i sällsynta fall att helt skydda föremål från rostskador.

Effektiviteten av ett sådant skydd beror inte bara påkvaliteten på slitbanetekniken, men också på villkoren för dess användning. I synnerhet, för att bevara metallstrukturen i rörledningar, visar elektrokemiskt korrosionsskydd baserat på katodernas funktion dess bästa egenskaper. Att förhindra rostbildning vid sådan kommunikation är naturligtvis inte det enda tillämpningsområdet för denna teknik, men när det gäller totaliteten hos dess egenskaper kan denna riktning betraktas som den mest relevanta för elektrokemiskt skydd.

Allmän information om elektrokemiskt skydd

katodiskt korrosionsskydd av rörledningar

Skydd av metaller från rost med hjälp avelektrokemisk verkan baseras på beroendet av värdet på materialets elektrodpotential på korrosionsprocessens hastighet. Metallkonstruktioner bör drivas inom det potentiella området där deras anodiska upplösning kommer att ligga under den tillåtna gränsen. Det senare bestäms förresten av den tekniska dokumentationen för driften av strukturen.

I praktiken elektrokemiskt korrosionsskyddinnebär att en DC-källa ansluts till den färdiga produkten. Det elektriska fältet på ytan och i strukturen för det skyddade objektet bildar polarisationen av elektroderna, varigenom processen för korrosionsskador också kontrolleras. I grund och botten blir anodzonerna på metallstrukturen katodiska, vilket gör att de negativa processerna kan förskjutas, vilket säkerställer bevarandet av målobjektstrukturen.

Hur katodiskt skydd fungerar

Det finns katodiskt och anodiskt skyddelektrokemisk typ. Det mest populära är det första konceptet som används för att skydda rörledningar. Enligt den allmänna principen matas en ström med en negativ pol från en extern källa till objektet vid implementering av denna metod. I synnerhet kan på detta sätt ett stål- eller kopparrör skyddas, varigenom polarisationen av katodsektionerna kommer att ske med övergången av deras potentialer till det anodiska tillståndet. Som ett resultat kommer korrosiviteten hos den skyddade strukturen att reduceras till nästan noll.

katodisk skyddsstation

Dessutom kan det katodiska skyddet ha olikaexekveringsalternativ. Den ovan beskrivna tekniken för polarisering från en extern källa tillämpas allmänt, men metoden för avluftning av elektrolyten fungerar också effektivt med en minskning av hastigheten för katodiska processer, liksom skapandet av en skyddande barriär.

Det har redan noterats mer än en gång att katodens principskyddet implementeras av en extern strömkälla. Egentligen ligger korrosionsskyddets huvudfunktion i dess arbete. Dessa uppgifter utförs av specialstationer, som i regel är en del av den allmänna infrastrukturen för rörledningsunderhåll.

Katodiska korrosionsskyddsstationer

Katodstationens huvudfunktion ärstabil tillförsel av ström till målmetallobjektet i enlighet med metoden för katodisk polarisering. Sådan utrustning används i infrastrukturen för underjordiska gas- och oljeledningar, i vattenförsörjningsrör, uppvärmningsnät etc.

Det finns många varianter av sådana källor, medan den vanligaste katodiska skyddsanordningen ger närvaro av:

  • strömomvandlare utrustning;
  • ledningar för anslutning till det skyddade objektet;
  • anodjordningsbrytare.

I det här fallet finns det en uppdelning av stationer iinverter och transformator. Det finns andra klassificeringar, men de är inriktade på segmentering av installationer eller efter applikationsområden eller av tekniska egenskaper och parametrar för indata. De grundläggande driftsprinciperna illustreras tydligast av de angivna två typerna av katodstationer.

stålrör

Katodiska skyddstransformatorinstallationer

Det bör noteras direkt att denna typ av stationär utfasad. Det ersätts av inverter-motsvarigheter, som har både fördelar och nackdelar. På ett eller annat sätt används transformatormodeller även vid nya punkter för att ge elektrokemiskt skydd.

Grunden för sådana objekt ärlågfrekvent transformator vid 50 Hz och tyristoromvandlare. För tyristorkontrollsystemet används de enklaste enheterna, inklusive faspulseffektregulatorer. Ett mer ansvarsfullt sätt att lösa kontrollproblem innebär att man använder styrenheter med bred funktionalitet.

Modernt katodiskt korrosionsskyddrörledningar med sådan utrustning gör att du kan justera parametrarna för utgångsströmmen, spänningsindikatorer samt utjämna skyddspotentialerna. När det gäller nackdelarna med transformatorutrustning kokar de ner till en hög grad av krusningsström vid utgången med låg effektfaktor. Denna brist förklaras av en icke-sinusformad strömform.

Lös krusningsproblemet till en viss gradtillåter införande av en lågfrekvent choke i systemet, men dess dimensioner motsvarar dimensionerna på själva transformatorn, vilket inte alltid möjliggör ett sådant tillägg.

Inverterar katodisk skyddsstation

elektrokemiskt korrosionsskydd

Inverterinstallationer baseras påpuls högfrekventa omvandlare. En av de största fördelarna med att använda stationer av denna typ är hög effektivitet och når 95%. Som jämförelse når denna siffra i genomsnitt 80% för transformatorinstallationer.

Ibland kommer andra fram.värdighet. Till exempel utvidgar stationernas små dimensioner möjligheterna för användning i svåra områden. Det finns också ekonomiska fördelar, vilket bekräftas av användningen av sådan utrustning. Således lönar sig katodiskt skydd för inverterare mot rörkorrosion snabbt och kräver minimala investeringar i tekniskt underhåll. Dessa egenskaper är dock tydligt märkbara endast jämfört med transformatorinstallationer, men idag finns det effektivare nya sätt att tillhandahålla ström för rörledningar.

Katodstationsdesign

katodisk skyddsanordning

Sådan utrustning finns på marknaden i olikahöljen, former och dimensioner. Naturligtvis är utövandet av individuell design av sådana system också utbrett, vilket gör det möjligt att inte bara få en optimal design för specifika behov utan också att tillhandahålla nödvändiga driftsparametrar.

En noggrann beräkning av stationens egenskaper tillåteroptimera ytterligare kostnaderna för installation, transport och lagring. Till exempel för små föremål är katodiskt skydd mot korrosion av rörledningar på växelriktarbasis med en massa på 10-15 kg och en effekt på 1,2 kW ganska lämplig. Utrustning med sådana egenskaper kan också servas av en personbil, men för stora projekt kan mer massiva och tunga stationer också användas, vilket kräver anslutning av lastbilar, en kran och monteringslag.

Skyddande funktionalitet

installation av katodiskt skydd

Särskild uppmärksamhet vid utvecklingen av katodstationerägnas åt skyddet av själva utrustningen. För detta är system integrerade för att skydda stationer från kortslutning och lastavbrott. I det första fallet används speciella säkringar för att hantera installationer med nödlägen.

När det gäller spänningsflöden och avbrott, dådet är osannolikt att den katodiska skyddsstationen skadas allvarligt av dem, men det kan finnas risk för elektrisk stöt. Om till exempel utrustningen drivs med låg spänning i normalt läge, kan ett hopp i indikatorer efter en paus få upp till 120 V.

Andra typer av elektrokemiskt skydd

Förutom katodiskt skydd praktiseras också teknikelektrisk dränering och skyddsmetoder för att förhindra korrosion. Den mest lovande riktningen är just det speciella skyddet mot korrosionsbildning. I detta fall är aktiva element också anslutna till målobjektet, vilket säkerställer omvandlingen av ytan med katoder med hjälp av ström. Till exempel kan ett stålrör som en del av en gasledning skyddas av zink- eller aluminiumcylindrar.

slutsats

principen för katodiskt skydd

Elektrokemiska skyddsmetoder kan inte hänföras tillnya och dessutom innovativa. Effektiviteten med att använda sådana tekniker i kampen mot rostprocesser har behärskats under lång tid. Det finns dock en stor nackdel som hindrar den allmänna tillämpningen av denna metod. Faktum är att katodiskt skydd mot rörkorrosion oundvikligen genererar så kallade ströströmmar. De är inte skadliga för målstrukturen, men kan ha en negativ inverkan på närliggande objekt. I synnerhet bidrar ströströmmen till utvecklingen av samma korrosion på metallytan hos intilliggande rör.