Korozyon kimyasal ve elektrokimyasaldırmetalin çevre ile reaksiyonu, zarar görmesine neden olur. Azaltılabilen farklı hızlarda akar. Pratik bir bakış açısından, ilgi çekici olan yer, su ve taşınan ortam ile temas halindeki metal yapıların korozyon önleyici katodik korumasıdır. Boruların dış yüzeyleri özellikle toprak ve kaçak akımların etkisiyle zarar görür.
Dahili olarak, korozyon ortamın özelliklerine bağlıdır. Gaz ise nemden ve aşındırıcı maddelerden iyice temizlenmelidir: hidrojen sülfür, oksijen vb.
Çalışma prensibi
Elektrokimyasal korozyon sürecinin nesneleriortam, metal ve aralarındaki arayüzlerdir. Genellikle ıslak toprak veya su olan ortam, iyi elektrik iletkenliğine sahiptir. Metal yapı ile arasındaki arayüzde bir elektrokimyasal reaksiyon gerçekleşir. Akım pozitifse (anot elektrot), demir iyonları çevreleyen çözeltiye geçer ve bu da metal kütle kaybına yol açar. Reaksiyon aşındırıcıdır. Negatif akımla (katot elektrot), elektronlar çözüme geçtiği için bu kayıplar yoktur. Yöntem, demir içermeyen metal kaplamaları çeliğe uygulamak için elektro kaplamada kullanılır.
Katodik korozyon koruması, demir nesneye negatif bir potansiyel uygulandığında elde edilir.
Bunu yapmak için yere bir anot elektrot yerleştirilir veona bir güç kaynağından pozitif bir potansiyel bağlayın. Eksi, korunan nesneye beslenir. Katodik-anodik koruma, yalnızca anot elektrodunun korozyonundan aktif olarak tahrip olmasına yol açar. Bu nedenle periyodik olarak değiştirilmelidir.
Elektrokimyasal korozyonun olumsuz etkileri
Yapılarda korozyon meydana gelebilirdiğer sistemlerden gelen kaçak akımların eylemi. Hedefler için kullanışlıdırlar, ancak yakındaki yapılara önemli hasar verirler. Kaçak akımlar, elektrikli araçların raylarından yayılabilir. Trafo merkezine doğru geçerler ve boru hatlarına ulaşırlar. Onlardan ayrılırken yoğun korozyona neden olan anodik alanlar oluşur. Koruma için, elektrik drenajı kullanılır - boru hattından kaynağına özel bir akım drenajı. Boru hatlarının katodik korozyon koruması burada da mümkündür. Bunu yapmak için, özel cihazlarla ölçülen kaçak akımların büyüklüğünü bilmeniz gerekir.
Elektriksel ölçümlerin sonuçlarına göre,gaz boru hattını koruma yöntemi. Evrensel bir çözüm, yalıtım kaplamaları kullanarak boruları zeminle temastan izole etmenin pasif yöntemidir. Bir gaz boru hattının katodik koruması, aktif yöntemi ifade eder.
Boru hattı koruması
Zemindeki yapılar, eğeronlara doğru akım kaynağının eksi ve artıyı toprağa yakın gömülü anot elektrotlarına bağlayın. Akım yapıya akacak ve onu korozyondan koruyacaktır. Böylece zeminde bulunan boru hatlarının, tankların veya boru hatlarının katodik koruması gerçekleştirilir.
Anot elektrodu çökecek veperiyodik olarak değiştirin. Suyla dolu bir tank için elektrotlar içine yerleştirilir. Bu durumda sıvı, içinden akımın anotlardan kabın yüzeyine geçeceği elektrolit olacaktır. Elektrotlar iyi kontrol edilir ve değiştirilmesi kolaydır. Bunu yerde yapmak daha zor.
Güç kaynağı
Petrol ve gaz boru hatlarının yakınında, ısıtma ağlarında vekatodik korumanın gerekli olduğu su kaynakları, nesnelere voltaj sağlanan istasyonlar kurulur. Dış mekana yerleştirilmişlerse, koruma dereceleri en az IP34 olmalıdır. Herhangi biri kuru odalar için uygundur.
Gaz boru hatları ve diğer büyük yapılar için katodik koruma istasyonları 1 ila 10 kW kapasiteye sahiptir.
Enerji parametreleri öncelikle aşağıdaki faktörlere bağlıdır:
- toprak ve anot arasındaki direnç;
- toprağın elektriksel iletkenliği;
- koruyucu bölgenin uzunluğu;
- kaplamanın yalıtım etkisi.
Geleneksel olarak katodik koruma dönüştürücübir trafo tesisatıdır. Şimdi, daha küçük boyutlara, daha iyi akım kararlılığına ve daha fazla verime sahip bir invertör ile değiştiriliyor. Önemli alanlarda akım ve gerilimi düzenleme, koruyucu potansiyelleri eşitleme vb. İşlevlere sahip kontrolörler kurulur.
Ekipman piyasada çeşitli versiyonlarda mevcuttur. Özel ihtiyaçlar için, en iyi çalışma koşullarını sağlamak için bireysel tasarım uygulanır.
Güç kaynağı parametreleri
Demir koruyucu için korozyona karşı korumak içinpotansiyel 0,44 V'tur. Uygulamada, kapanımların etkisi ve metal yüzeyin durumu nedeniyle daha yüksek olmalıdır. Maksimum değer 1 V'tur.Metal üzerinde kaplamaların varlığında elektrotlar arasındaki akım 0,05 mA / m'dir.2... İzolasyon bozulursa 10 mA / m'ye yükselir2.
Katodik koruma, diğerleriyle kombinasyon halinde etkilidir.daha az enerji tüketildiği için yollar. Yapının yüzeyinde boya-vernik kaplama varsa sadece zarar gördüğü yerler elektrokimyasal olarak korunur.
Katodik korumanın özellikleri
- Güç kaynakları istasyonlar veya mobil jeneratörlerdir.
- Anot topraklama anahtarlarının konumu, boru hatlarının özelliklerine bağlıdır. Yerleştirme yöntemi dağıtılabilir veya konsantre edilebilir ve farklı derinliklerde yerleştirilebilir.
- Anot materyali, 15 yıl dayanması için düşük çözünürlükle seçilmiştir.
- Her boru hattı için koruyucu alan potansiyeli hesaplanır. Yapılar üzerinde koruyucu kaplamaların bulunmaması düzenlenmemiştir.
Gazprom'un katodik koruma için standart gereksinimleri
- Koruyucu ekipmanın tüm hizmet ömrü boyunca eylem.
- Aşırı gerilim koruması.
- İstasyonun blok kutulara veya vandalizme karşı bağımsız bir tasarıma yerleştirilmesi.
- Toprağın minimum elektrik direncine sahip olduğu alanlarda anot topraklaması seçilir.
- Konvertörün özellikleri, boru hattının koruyucu kaplamasının eskimesi dikkate alınarak seçilir.
Koruyucu koruma
Yöntem, bir tür katodik korumadır.daha elektronegatif bir metalin elektrotlarının elektriksel olarak iletken bir ortam yoluyla bağlanması. Fark, bir enerji kaynağının olmamasında yatmaktadır. Koruyucu, elektriksel olarak iletken bir ortamda çözünerek korozyona uğrar.
Birkaç yıl sonra, anot geliştikçe değiştirilmelidir.
Anodun etkisi, içindeki azalma ile artarortam ile geçiş direnci. Zamanla aşındırıcı bir tabaka ile kaplanabilir. Bu, elektrik kontağında bir kesintiye yol açar. Anot, korozyon ürünlerini çözen bir tuz karışımına yerleştirilirse verim artar.
Sırt etkisi sınırlıdır. Etki yarıçapı, ortamın elektrik direnci ve anot ile katot arasındaki potansiyel fark tarafından belirlenir.
Yokluğunda koruyucu koruma uygulanırenerji kaynakları veya kullanımları ekonomik olarak pratik olmadığında. Ayrıca, anotların yüksek çözünme hızından dolayı asidik ortamlarda kullanıldığında dezavantajlıdır. Koruyucular suya, toprağa veya nötr bir ortama yerleştirilir. Saf metal anotlar genellikle yapılmaz. Çinkonun çözünmesi düzensizdir, magnezyum çok çabuk aşınır ve alüminyum üzerinde güçlü bir oksit filmi oluşur.
Koruyucu malzemeler
Koruyucuların gerekli performans özelliklerine sahip olabilmesi için aşağıdaki alaşım ilaveleri ile alaşımlardan yapılırlar.
- Zn + 0.025-0.15% Cd + 0.1-0.5% Al - ekipmanın deniz suyunda korunması.
- Al +% 8 Zn +% 5 Mg + Cd, In, Gl, Hg, Tl, Mn, Si (yüzde fraksiyonlar) - akan deniz suyundaki yapıların çalışması.
- Mg +% 5-7 Al +% 2-5 Zn - toprakta veya sudaki küçük yapıların düşük konsantrasyonda tuzlarla korunması.
Bazı koruyucu türlerinin uygunsuz kullanımı olumsuz sonuçlara yol açar. Magnezyum anotlar, hidrojen gevrekleşmesi nedeniyle ekipmanın çatlamasına neden olabilir.
Antikorozif kaplamalarla birlikte koruyucu katodik koruma, etkinliğini arttırır.
Koruyucu akımın dağıtımı iyileştirilir ve çok daha az anot gerekir. Tek bir magnezyum anot, bitümle kaplı bir boru hattını 8 km uzunluğunda ve kaplamasız bir boru hattını yalnızca 30 m korur.
Araç gövdelerinin korozyona karşı korunması
Kaplama kırılırsa, araç gövdesinin kalınlığı5 yılda 1 mm'ye düşebilir, yani paslanabilir. Koruyucu tabakanın restorasyonu önemlidir, ancak bunun yanında katodik koruyucu koruma kullanarak korozyon sürecini tamamen durdurmanın bir yolu vardır. Gövdeyi katoda çevirirseniz metal korozyon durur. Anotlar yakınlarda bulunan herhangi bir iletken yüzey olabilir: metal plakalar, topraklama halkası, garaj gövdesi, ıslak yol yüzeyi. Bu durumda, anotların alanındaki artışla korumanın etkinliği artar. Anot bir yol yüzeyiyse, ona temas etmek için metalize bir kauçuk "kuyruk" kullanılır. Daha iyi sıçrama için tekerleklere yaslanmıştır. Kuyruk vücuttan izole edilmiştir.
Depolama pilinin artısı anoda bağlanır1 kΩ direnç ve bununla seri olarak bir LED aracılığıyla. Devre anot aracılığıyla kapatıldığında, eksi gövdeye bağlandığında, normal modda, LED zar zor görünür. Parlak bir şekilde yanarsa, devrede kısa devre vardır. Sebep bulunmalı ve ortadan kaldırılmalıdır.
Koruma için, devreye seri olarak bir sigorta takılmalıdır.
Araç garajdayken toprak anoduna bağlanır. Hareket sırasında bağlantı "kuyruk" üzerinden gerçekleşir.
Sonuç
Katodik koruma,yeraltı boru hatlarının ve diğer yapıların operasyonel güvenilirliği. Bu durumda, kaçak akımların etkisinden komşu boru hatları üzerindeki olumsuz etkisi dikkate alınmalıdır.
