जंग, आरेख, संचालन के सिद्धांत और वीडियो के खिलाफ पाइपलाइनों की कैथोडिक सुरक्षा। कैथोडिक जंग संरक्षण। संचालन का सिद्धांत, बुनियादी अवधारणाएं

ए. जी. सेमेनोव, आम निदेशक, संयुक्त उद्यम एल्कोनो, जी. Chisinau; ली. एन एस. सिसा, प्रमुख इंजीनियर पर ईसीपी, एनपीके "वेक्टर", जी. मास्को

परिचय

कैथोडिक सुरक्षा स्टेशन (एसकेजेड) जंग से भूमिगत पाइपलाइनों के इलेक्ट्रोकेमिकल (या कैथोडिक) संरक्षण (ईसीपी) की प्रणाली का एक आवश्यक तत्व है। वीएचसी का चुनाव अक्सर इस पर आधारित होता है कम से कम लागत, सेवा की सुविधा और इसके सेवा कर्मियों की योग्यता। खरीदे गए उपकरणों की गुणवत्ता का आकलन करना आमतौर पर मुश्किल होता है। लेखक पासपोर्ट में इंगित एससीजेड के तकनीकी मानकों पर विचार करने का प्रस्ताव करते हैं, जो यह निर्धारित करते हैं कि कैथोडिक सुरक्षा का मुख्य कार्य कितना अच्छा होगा।

लेखकों ने खुद को सख्ती से व्यक्त करने का लक्ष्य नहीं रखा वैज्ञानिक भाषाअवधारणाओं की परिभाषा में। ईसीपी सेवाओं के कर्मचारियों के साथ संवाद करने की प्रक्रिया में, हमने महसूस किया कि इन लोगों के लिए शर्तों को व्यवस्थित करने में मदद करना आवश्यक है, और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि उन्हें यह विचार देना है कि पावर ग्रिड और दोनों में क्या हो रहा है। वीएचसी स्व.

टास्कईसीपी

कैथोडिक प्रतिरक्षणश्रृंखला में जुड़े तीन प्रतिरोधों द्वारा गठित एक बंद विद्युत परिपथ के माध्यम से आरएमएस से विद्युत प्रवाह प्रवाहित होने पर किया जाता है:

· पाइपलाइन और एनोड के बीच मिट्टी का प्रतिरोध; मैं एनोड के प्रसार का प्रतिरोध करता हूं;

· पाइपलाइन इन्सुलेशन प्रतिरोध।

पाइप और एनोड के बीच मिट्टी का प्रतिरोध संरचना और बाहरी स्थितियों के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न हो सकता है।

एनोड ईसीपी प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, और उस उपभोज्य तत्व के रूप में कार्य करता है, जिसका विघटन ईसीपी कार्यान्वयन की बहुत संभावना प्रदान करता है। विघटन, काम की सतह के प्रभावी क्षेत्र में कमी और आक्साइड के गठन के कारण ऑपरेशन के दौरान इसका प्रतिरोध लगातार बढ़ता है।

धातु पाइपलाइन पर ही विचार करें, जो संरक्षित ईसीपी तत्व है। धातु के पाइप को बाहर से इन्सुलेशन के साथ कवर किया जाता है, जिसमें यांत्रिक कंपन, मौसमी और दैनिक तापमान परिवर्तन आदि के कारण ऑपरेशन के दौरान दरारें बन जाती हैं। नमी पाइपलाइन के हाइड्रोलिक और थर्मल इन्सुलेशन में गठित दरारों के माध्यम से प्रवेश करती है और पाइप की धातु जमीन के संपर्क में आती है, इस प्रकार एक गैल्वेनिक जोड़ी बनती है, जो पाइप से धातु को हटाने को बढ़ावा देती है। अधिक दरारें और उनके आकार, अधिक धातुअंजाम दिया जाता है। इस प्रकार, गैल्वेनिक क्षरण होता है, जिसमें धातु आयनों की धारा प्रवाहित होती है, अर्थात। बिजली.

चूंकि करंट प्रवाहित होता है, इसलिए एक बाहरी करंट स्रोत लेने और इसे चालू करने के लिए एक अद्भुत विचार उत्पन्न हुआ, जिससे धातु का निष्कासन और क्षरण होता है। लेकिन सवाल यह उठता है कि यह मानव निर्मित करंट कितना देना है? ऐसा लगता है कि प्लस या माइनस जीरो मेटल रिमूवल करंट देता है। और इस करंट को कैसे मापें? विश्लेषण से पता चला है कि वोल्टेज के बीच धातु पाइपऔर मिट्टी, अर्थात्। इन्सुलेशन के दोनों किनारों पर -0.5 और -3.5 वी के बीच होना चाहिए (इस वोल्टेज को सुरक्षात्मक क्षमता कहा जाता है)।

टास्कवीएचसी

एससीजेड का कार्य न केवल ईसीपी सर्किट में करंट प्रदान करना है, बल्कि इसे बनाए रखना भी है ताकि सुरक्षात्मक क्षमता स्वीकृत ढांचे से आगे न बढ़े।

इसलिए, यदि इन्सुलेशन नया है, और उसके पास क्षतिग्रस्त होने का समय नहीं है, तो विद्युत प्रवाह के लिए इसका प्रतिरोध अधिक है और आवश्यक क्षमता को बनाए रखने के लिए एक छोटे से करंट की आवश्यकता होती है। इन्सुलेशन की उम्र के रूप में, इसका प्रतिरोध कम हो जाता है। नतीजतन, आरएमएस से आवश्यक क्षतिपूर्ति धारा बढ़ जाती है। इन्सुलेशन में दरारें दिखाई देने पर यह और भी बढ़ जाएगी। स्टेशन सुरक्षात्मक क्षमता को मापने में सक्षम होना चाहिए और तदनुसार इसके आउटपुट को बदलना चाहिए। और कुछ नहीं, ईसीपी कार्य के दृष्टिकोण से, आवश्यक नहीं है।

मोडकामवीएचसी

ईसीपी के संचालन के चार तरीके हैं:

· वर्तमान या वोल्टेज के आउटपुट मूल्यों के स्थिरीकरण के बिना;

· मैं आउटपुट वोल्टेज का स्थिरीकरण करता हूं;

· आउटपुट करंट का स्थिरीकरण;

· मैं सुरक्षात्मक क्षमता का स्थिरीकरण करता हूं।

आइए तुरंत कहें कि सभी प्रभावित करने वाले कारकों के परिवर्तनों की स्वीकृत सीमा में, ईसीपी कार्य पूरी तरह से तभी सुनिश्चित होता है जब चौथे मोड का उपयोग किया जाता है। जिसे आरएमएस के ऑपरेटिंग मोड के लिए मानक के रूप में स्वीकार किया जाता है।

संभावित सेंसर स्टेशन को संभावित स्तर के बारे में जानकारी प्रदान करता है। स्टेशन अपनी धारा को वांछित दिशा में बदलता है। समस्याएं उस क्षण से शुरू होती हैं जब इस संभावित सेंसर को स्थापित करना आवश्यक होता है। इसे एक निश्चित गणना स्थान पर स्थापित किया जाना चाहिए, आपको स्टेशन और सेंसर के बीच कनेक्टिंग केबल के लिए एक खाई खोदने की जरूरत है। जिस किसी ने भी शहर में संचार किया है, वह जानता है कि यह कितनी परेशानी है। साथ ही, सेंसर को समय-समय पर रखरखाव की आवश्यकता होती है।

उन स्थितियों में जहां संभावित प्रतिक्रिया के साथ संचालन के तरीके में समस्याएं उत्पन्न होती हैं, निम्नानुसार आगे बढ़ें। तीसरे मोड का उपयोग करते समय, यह माना जाता है कि अल्पावधि में इन्सुलेशन की स्थिति में थोड़ा बदलाव होता है और इसका प्रतिरोध व्यावहारिक रूप से स्थिर रहता है। इसलिए, यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है कि एक स्थिर प्रवाह एक स्थिर इन्सुलेशन प्रतिरोध के माध्यम से बहता है, और एक स्थिर सुरक्षात्मक क्षमता प्राप्त होती है। मध्यम और लंबी अवधि में, एक विशेष रूप से प्रशिक्षित लाइनमैन आवश्यक समायोजन कर सकता है। पहला और दूसरा मोड आरएमएस पर उच्च आवश्यकताओं को लागू नहीं करता है। ये स्टेशन निष्पादन में सरल हो जाते हैं और परिणामस्वरूप, निर्माण और संचालन दोनों में सस्ते होते हैं। जाहिर है, यह परिस्थिति पर्यावरण की कम संक्षारक गतिविधि की स्थितियों में स्थित वस्तुओं के ईसीपी में ऐसे एससीजेड के उपयोग को निर्धारित करती है। यदि बाहरी स्थिति (इन्सुलेशन, तापमान, आर्द्रता, आवारा धाराओं की स्थिति) सीमा में बदल जाती है जब संरक्षित वस्तु पर एक अस्वीकार्य मोड बनता है, तो ये स्टेशन अपने कार्य को पूरा नहीं कर सकते हैं। उनके मोड को समायोजित करने के लिए, रखरखाव कर्मियों की लगातार उपस्थिति आवश्यक है, अन्यथा ईसीपी कार्य आंशिक रूप से पूरा हो गया है।

विशेष विवरणवीएचसी

सबसे पहले, वीएचसी को निर्धारित आवश्यकताओं के आधार पर चुना जाना चाहिए नियामक दस्तावेज... और, शायद, इस मामले में सबसे महत्वपूर्ण बात GOST R 51164-98 होगी। इस दस्तावेज़ के परिशिष्ट I में कहा गया है कि स्टेशन की दक्षता कम से कम 70% होनी चाहिए। RMS द्वारा उत्पन्न औद्योगिक शोर का स्तर GOST 16842 द्वारा निर्दिष्ट मूल्यों से अधिक नहीं होना चाहिए, और आउटपुट पर हार्मोनिक्स का स्तर GOST 9.602 के अनुरूप होना चाहिए।

SKZ का पासपोर्ट आमतौर पर इंगित करता है: मैंने आउटपुट पावर का मूल्यांकन किया;

रेटेड आउटपुट पावर पर दक्षता।

रेटेड आउटपुट पावर - वह शक्ति जो स्टेशन रेटेड लोड पर वितरित कर सकता है। आमतौर पर यह भार 1 ओम होता है। दक्षता को रेटेड आउटपुट पावर और रेटेड मोड में स्टेशन द्वारा खपत की गई सक्रिय शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। और इस मोड में, दक्षता किसी भी स्टेशन के लिए सबसे अधिक है। हालाँकि, अधिकांश वीएचसी नाममात्र के मोड में काम करने से बहुत दूर हैं। पावर लोड फैक्टर 0.3 से 1.0 तक होता है। इस मामले में, आज उत्पादित अधिकांश स्टेशनों की वास्तविक दक्षता उत्पादन शक्ति में कमी के साथ स्पष्ट रूप से गिर जाएगी। यह विशेष रूप से ट्रांसफार्मर आरएमएस के लिए एक नियामक तत्व के रूप में थाइरिस्टर के उपयोग के साथ ध्यान देने योग्य है। ट्रांसफॉर्मर रहित (उच्च-आवृत्ति) आरएमएस के लिए, घटती उत्पादन शक्ति के साथ दक्षता में गिरावट काफी कम है।

विभिन्न डिजाइनों के आरएमएस के लिए दक्षता में बदलाव का सामान्य दृश्य चित्र में देखा जा सकता है।

अंजीर से। यह देखा जा सकता है कि यदि आप एक स्टेशन का उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए, 70% के बराबर नाममात्र दक्षता के साथ, तो इस तथ्य के लिए तैयार रहें कि आपने नेटवर्क से प्राप्त बिजली का 30% और बर्बाद कर दिया है। और यह अपने सर्वोत्तम रेटेड आउटपुट पावर पर है।

नाममात्र की 0.7 की आउटपुट पावर के साथ, आपको इस तथ्य के लिए तैयार रहना चाहिए कि आपकी ऊर्जा हानियां खर्च की गई उपयोगी ऊर्जा के बराबर होंगी। इतनी ऊर्जा कहाँ खो जाती है:

ट्रांसफार्मर, चोक और सर्किट के सक्रिय तत्वों की वाइंडिंग में ओमिक (गर्मी) का नुकसान;

· स्टेशन नियंत्रण योजना के संचालन के लिए ऊर्जा की खपत;

· रेडियो उत्सर्जन के रूप में ऊर्जा की हानि; लोड पर स्टेशन के आउटपुट करंट के स्पंदनों की ऊर्जा हानि।

यह ऊर्जा एनोड से मिट्टी में विकिरित होती है और उपयोगी कार्य उत्पन्न नहीं करती है। इसलिए, कम तरंग गुणांक वाले स्टेशनों का उपयोग करना बहुत आवश्यक है, अन्यथा महंगी ऊर्जा बर्बाद हो जाती है। तरंग और रेडियो उत्सर्जन के उच्च स्तर पर न केवल बिजली की हानि बढ़ती है, बल्कि इसके अलावा, यह बेकार रूप से नष्ट हुई ऊर्जा सामान्य संचालन में हस्तक्षेप करती है। एक लंबी संख्यापास में स्थित इलेक्ट्रॉनिक उपकरण। एसकेजेड पासपोर्ट में आवश्यक कुल शक्ति भी इंगित की गई है, आइए इस पैरामीटर के साथ इसे समझने का प्रयास करें। SKZ पावर ग्रिड से ऊर्जा लेता है और इसे समय की हर इकाई में इतनी तीव्रता के साथ करता है कि हमने इसे स्टेशन नियंत्रण कक्ष पर समायोजन घुंडी के साथ करने की अनुमति दी। स्वाभाविक रूप से, इस नेटवर्क की शक्ति से अधिक की शक्ति के साथ नेटवर्क से ऊर्जा लेना संभव है। और अगर नेटवर्क में वोल्टेज साइनसॉइड रूप से बदलता है, तो नेटवर्क से ऊर्जा लेने की हमारी क्षमता प्रति सेकंड 50 बार साइनसॉइड रूप से बदल जाती है। उदाहरण के लिए, जिस समय मुख्य वोल्टेज शून्य को पार कर जाता है, उस समय से कोई शक्ति नहीं ली जा सकती है। हालाँकि, जब वोल्टेज साइन वेव अपने अधिकतम तक पहुँच जाता है, तो इस समय नेटवर्क से ऊर्जा लेने की हमारी क्षमता अधिकतम होती है। किसी भी समय, यह अवसर कम होता है। इस प्रकार, यह पता चला है कि किसी भी समय नेटवर्क की शक्ति पड़ोसी समय में अपनी शक्ति से भिन्न होती है। इन शक्ति मूल्यों को तात्कालिक शक्ति कहा जाता है इस पलसमय और इस तरह की अवधारणा को संचालित करना मुश्किल है। इसलिए, हम तथाकथित प्रभावी शक्ति की अवधारणा पर सहमत हुए, जो एक काल्पनिक प्रक्रिया से निर्धारित होती है जिसमें एक साइनसॉइडल वोल्टेज परिवर्तन वाले नेटवर्क को निरंतर वोल्टेज वाले नेटवर्क द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। जब हमने अपने पावर ग्रिड के लिए इस निरंतर वोल्टेज के मूल्य की गणना की, तो हमें 220 वी मिला - इसे प्रभावी वोल्टेज कहा जाता था। ए अधिकतम मूल्यवोल्टेज साइनसॉइड को आयाम वोल्टेज कहा जाता था, और यह 320 वी के बराबर होता है। वोल्टेज के अनुरूप, वर्तमान के प्रभावी मूल्य की अवधारणा पेश की गई थी। प्रभावी वर्तमान मूल्य द्वारा प्रभावी वोल्टेज मान के उत्पाद को कुल बिजली खपत कहा जाता है, और इसका मूल्य आरएमएस पासपोर्ट में इंगित किया जाता है।

और आरएमएस में ही पूरी शक्ति का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि इसमें विभिन्न प्रतिक्रियाशील तत्व होते हैं जो ऊर्जा बर्बाद नहीं करते हैं, लेकिन इसका उपयोग करते हैं, जैसा कि यह था, शेष ऊर्जा को लोड में पारित करने के लिए स्थितियां बनाने के लिए, और फिर इस ट्यूनिंग ऊर्जा को वापस नेटवर्क पर वापस कर दें। इस लौटाई गई ऊर्जा को प्रतिक्रियाशील ऊर्जा कहा जाता है। लोड में स्थानांतरित होने वाली ऊर्जा सक्रिय ऊर्जा है। एक पैरामीटर जो लोड में स्थानांतरित होने वाली सक्रिय ऊर्जा के बीच संबंध को इंगित करता है और ऊर्जा से भरा हुआआरएमएस को आपूर्ति की जाने वाली आपूर्ति को पावर फैक्टर कहा जाता है और इसे स्टेशन पासपोर्ट में दर्शाया जाता है। और अगर हम आपूर्ति नेटवर्क की क्षमताओं के साथ अपनी क्षमताओं का मिलान करते हैं, अर्थात। नेटवर्क के वोल्टेज में साइनसॉइडल परिवर्तन के साथ समकालिक रूप से, हम इससे शक्ति लेते हैं, तो ऐसे मामले को आदर्श कहा जाता है और इस तरह से नेटवर्क के साथ काम करने वाले आरएमएस का पावर फैक्टर एकता के बराबर होगा।

सुरक्षात्मक क्षमता बनाने के लिए स्टेशन को सक्रिय ऊर्जा को यथासंभव कुशलता से प्रसारित करना चाहिए। दक्षता जिसके साथ वीएचसी ऐसा करता है, और गुणांक द्वारा मूल्यांकन किया जाता है उपयोगी क्रिया... यह कितनी ऊर्जा खर्च करता है यह ऊर्जा हस्तांतरण की विधि और संचालन के तरीके पर निर्भर करता है। चर्चा के लिए इस विशाल क्षेत्र में जाने के बिना, मान लें कि ट्रांसफॉर्मर और ट्रांसफॉर्मर थाइरिस्टर आरएमएस सुधार की अपनी सीमा तक पहुंच गए हैं। उनके पास अपने काम की गुणवत्ता में सुधार के लिए संसाधन नहीं हैं। भविष्य उच्च-आवृत्ति वाले SCZ का है, जो हर साल अधिक विश्वसनीय और बनाए रखने में आसान हो जाता है। अपने काम की दक्षता और गुणवत्ता के मामले में, वे पहले से ही अपने पूर्ववर्तियों से आगे निकल गए हैं और उनके पास सुधार के लिए एक बड़ा अंतर है।

उपभोक्तागुण

VMS जैसे उपकरण के उपभोक्ता गुणों में निम्नलिखित शामिल हैं:

1. आयाम (संपादित करें), भार तथा ताकत. संभवतः, यह कहना आवश्यक नहीं है कि स्टेशन जितना छोटा और हल्का होगा, उसके परिवहन और स्थापना की लागत उतनी ही कम होगी, स्थापना के दौरान और मरम्मत के दौरान।

2. रख-रखाव. साइट पर किसी स्टेशन या असेंबली को जल्दी से बदलने में सक्षम होना बहुत महत्वपूर्ण है। प्रयोगशाला में बाद में मरम्मत के साथ, अर्थात। वीएमएस के निर्माण का मॉड्यूलर सिद्धांत।

3. सुविधा वी रखरखाव. सेवा में सुविधा, परिवहन और मरम्मत में आसानी के अलावा, हमारी राय में, निम्नानुसार निर्धारित की जाती है:

सभी आवश्यक संकेतकों और माप उपकरणों की उपलब्धता, रिमोट कंट्रोल की संभावना की उपलब्धता और आरएमएस के ऑपरेटिंग मोड की निगरानी।

निष्कर्ष

पूर्वगामी के आधार पर, कई निष्कर्ष और सिफारिशें तैयार की जा सकती हैं:

1. ट्रांसफार्मर और थाइरिस्टर-ट्रांसफार्मर स्टेशन सभी तरह से पुराने हो चुके हैं और आधुनिक आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं, खासकर ऊर्जा बचत के क्षेत्र में।

2. एक आधुनिक स्टेशन में होना चाहिए:

· भार की पूरी श्रृंखला में उच्च दक्षता;

· पावर फैक्टर (cos I) पूरे लोड रेंज में 0.75 से कम नहीं;

· आउटपुट वोल्टेज के तरंग का गुणांक 2% से अधिक नहीं;

0 से 100% तक वर्तमान और वोल्टेज विनियमन की सीमा;

· हल्का, टिकाऊ और छोटे आकार का शरीर;

· मॉड्यूलर निर्माण सिद्धांत, अर्थात। उच्च रखरखाव है;

· मैं ऊर्जा दक्षता।

कैथोडिक सुरक्षा स्टेशनों के लिए अन्य आवश्यकताएं, जैसे अधिभार और शॉर्ट सर्किट संरक्षण; किसी दिए गए लोड करंट का स्वचालित रखरखाव - और अन्य आवश्यकताओं को आम तौर पर सभी RMS के लिए स्वीकार और अनिवार्य किया जाता है।

अंत में, हम उपभोक्ताओं को मुख्य उत्पादित और वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले कैथोडिक सुरक्षा स्टेशनों के मापदंडों की तुलना करने वाली एक तालिका प्रदान करते हैं। सुविधा के लिए, तालिका एक ही शक्ति के स्टेशनों को दिखाती है, हालांकि कई निर्माता उत्पादित स्टेशनों की एक पूरी श्रृंखला पेश कर सकते हैं।

विद्युत रासायनिक संरक्षण – प्रभावी तरीकाइलेक्ट्रोकेमिकल जंग से तैयार उत्पादों की सुरक्षा। कुछ मामलों में, पेंटवर्क या सुरक्षात्मक रैपिंग सामग्री को नवीनीकृत करना असंभव है, तो विद्युत रासायनिक सुरक्षा का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। एक भूमिगत पाइपलाइन या एक समुद्री जहाज के नीचे की कोटिंग बहुत श्रमसाध्य और नवीनीकरण के लिए महंगी है, कभी-कभी यह असंभव है। विद्युत रासायनिक सुरक्षा मज़बूती से उत्पाद की रक्षा करती है, भूमिगत पाइपलाइनों, जहाजों के नीचे, विभिन्न टैंकों आदि के विनाश को रोकती है।

इलेक्ट्रोकेमिकल संरक्षण का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां मुक्त जंग की संभावना बेस मेटल के तीव्र विघटन या पुन: निष्क्रियता के क्षेत्र में होती है। वे। जब धातु संरचना का गहन विनाश होता है।

विद्युत रासायनिक संरक्षण का सार

एक प्रत्यक्ष धारा बाहर से तैयार धातु उत्पाद से जुड़ी होती है (स्रोत एकदिश धाराया रक्षक)। संरक्षित उत्पाद की सतह पर विद्युत प्रवाह माइक्रोगैल्वैनिक जोड़े के इलेक्ट्रोड के कैथोडिक ध्रुवीकरण बनाता है। इसका परिणाम यह होता है कि धातु की सतह पर एनोड क्षेत्र कैथोडिक हो जाते हैं। और एक संक्षारक वातावरण के प्रभाव के कारण, यह संरचना की धातु नहीं है जो नष्ट हो जाती है, बल्कि एनोड है।

धातु की क्षमता को किस दिशा (सकारात्मक या नकारात्मक) के आधार पर स्थानांतरित किया जाता है, विद्युत रासायनिक सुरक्षा को एनोडिक और कैथोडिक में विभाजित किया जाता है।

कैथोडिक जंग संरक्षण

कैथोडिक इलेक्ट्रोकेमिकल जंग संरक्षण का उपयोग तब किया जाता है जब संरक्षित धातु निष्क्रियता के लिए प्रवण नहीं होती है। यह धातु संक्षारण संरक्षण के मुख्य प्रकारों में से एक है। कैथोडिक सुरक्षा का सार उत्पाद पर नकारात्मक ध्रुव से एक बाहरी धारा को लागू करना है, जो संक्षारक तत्वों के कैथोडिक क्षेत्रों का ध्रुवीकरण करता है, संभावित मूल्य को एनोडिक के करीब लाता है। वर्तमान स्रोत का धनात्मक ध्रुव एनोड से जुड़ा है। इस मामले में, संरक्षित संरचना का क्षरण लगभग शून्य हो गया है। एनोड धीरे-धीरे नष्ट हो जाता है और इसे समय-समय पर बदलना चाहिए।

कैथोडिक सुरक्षा के लिए कई विकल्प हैं: विद्युत प्रवाह के बाहरी स्रोत से ध्रुवीकरण; कैथोडिक प्रक्रिया की दर में कमी (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोलाइट का विचलन); एक धातु के साथ संपर्क करें, जिसमें इस वातावरण (तथाकथित सुरक्षात्मक सुरक्षा) में मुक्त जंग के लिए अधिक विद्युतीय क्षमता है।

विद्युत प्रवाह के बाहरी स्रोत से ध्रुवीकरण का उपयोग अक्सर मिट्टी, पानी (जहाजों के नीचे, आदि) में स्थित संरचनाओं की रक्षा के लिए किया जाता है। इसके अलावा, इस प्रकार के जंग संरक्षण का उपयोग जस्ता, टिन, एल्यूमीनियम और इसके मिश्र धातुओं, टाइटेनियम, तांबे और इसके मिश्र धातुओं, सीसा, साथ ही उच्च-क्रोमियम, कार्बन, मिश्र धातु (निम्न और उच्च-मिश्र धातु दोनों) स्टील्स के लिए किया जाता है।

करंट का बाहरी स्रोत कैथोडिक प्रोटेक्शन स्टेशन है, जिसमें एक रेक्टिफायर (कनवर्टर), संरक्षित संरचना को एक करंट सप्लाई, एनोड ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड, एक रेफरेंस इलेक्ट्रोड और एक एनोड केबल होता है।

कैथोडिक संरक्षण का उपयोग स्वतंत्र और अतिरिक्त प्रकार के जंग संरक्षण के रूप में किया जाता है।

मुख्य मानदंड जिसके द्वारा कोई कैथोडिक संरक्षण की प्रभावशीलता का न्याय कर सकता है वह है सुरक्षात्मक क्षमता... सुरक्षात्मक क्षमता उस क्षमता को कहा जाता है जिस पर धातु की जंग दर कुछ शर्तेंपर्यावरण सबसे कम (जितना संभव हो) मान लेता है।

कैथोडिक सुरक्षा का उपयोग करने के नुकसान हैं। उनमें से एक है खतरा फिर से बचाव... संरक्षित वस्तु की क्षमता के एक बड़े विस्थापन के साथ अतिसंरक्षण मनाया जाता है नकारात्मक पक्ष... साथ ही यह बाहर खड़ा है। परिणाम सुरक्षात्मक कोटिंग्स का विनाश, धातु के हाइड्रोजन उत्सर्जन, और संक्षारण क्रैकिंग का विनाश है।

ट्रेड प्रोटेक्शन (ट्रेड एप्लिकेशन)

एक प्रकार का कैथोडिक संरक्षण सुरक्षात्मक होता है। सुरक्षात्मक सुरक्षा का उपयोग करते समय, अधिक विद्युतीय क्षमता वाली धातु संरक्षित वस्तु से जुड़ी होती है। इस मामले में, यह संरचना नहीं है जो नष्ट हो गई है, बल्कि रक्षक है। समय के साथ, चलना खराब हो जाता है और इसे एक नए के साथ बदल दिया जाना चाहिए।

ट्रेड प्रोटेक्शन उन मामलों में प्रभावी होता है जहां ट्रेड और पर्यावरण के बीच कम संपर्क प्रतिरोध होता है।

प्रत्येक रक्षक के पास सुरक्षात्मक कार्रवाई का अपना दायरा होता है, जो अधिकतम संभव दूरी से निर्धारित होता है जिससे सुरक्षात्मक प्रभाव को खोए बिना रक्षक को हटाया जा सकता है। सुरक्षात्मक सुरक्षा का सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है जब संरचना में करंट की आपूर्ति करना असंभव या कठिन और महंगा होता है।

तटस्थ वातावरण (समुद्र या नदी के पानी, हवा, मिट्टी, आदि) में संरचनाओं की रक्षा के लिए संरक्षक का उपयोग किया जाता है।

संरक्षक के निर्माण के लिए, निम्नलिखित धातुओं का उपयोग किया जाता है: मैग्नीशियम, जस्ता, लोहा, एल्यूमीनियम। शुद्ध धातुएं अपने सुरक्षात्मक कार्यों को पूरी तरह से पूरा नहीं करती हैं, इसलिए, संरक्षक के निर्माण में, वे अतिरिक्त रूप से मिश्रित होते हैं।

लोहे के रक्षक कार्बन स्टील या शुद्ध लोहे से बने होते हैं।

जिंक रक्षक

जिंक संरक्षक में लगभग 0.001 - 0.005% सीसा, तांबा और लोहा, 0.1 - 0.5% एल्यूमीनियम और 0.025 - 0.15% कैडमियम होता है। उत्पादों को समुद्री क्षरण (खारे पानी में) से बचाने के लिए जिंक प्रोजेक्टर का उपयोग किया जाता है। यदि जिंक रक्षक का उपयोग थोड़ा नमकीन, ताजे पानी या मिट्टी में किया जाता है, तो यह जल्दी से ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड की मोटी परत से ढक जाता है।

मैग्नीशियम रक्षक

मैग्नीशियम संरक्षक के निर्माण के लिए मिश्र धातु 2 - 5% जस्ता और 5 - 7% एल्यूमीनियम के साथ मिश्रित होती है। मिश्र धातु में तांबा, सीसा, लोहा, सिलिकॉन, निकल की मात्रा एक प्रतिशत के दसवें और सौवें हिस्से से अधिक नहीं होनी चाहिए।

हल्के नमकीन में मैग्नीशियम रक्षक का उपयोग किया जाता है, ताजा पानी, मिट्टी। संरक्षक का उपयोग ऐसे वातावरण में किया जाता है जहां जस्ता और एल्यूमीनियम संरक्षक अप्रभावी होते हैं। एक महत्वपूर्ण पहलूयह है कि 9.5 - 10.5 के पीएच वाले वातावरण में मैग्नीशियम संरक्षक का उपयोग किया जाना चाहिए। यह मैग्नीशियम की उच्च विघटन दर और इसकी सतह पर खराब घुलनशील यौगिकों के निर्माण के कारण है।

मैग्नीशियम रक्षक खतरनाक है क्योंकि हाइड्रोजन के उत्सर्जन और संरचनाओं के तनाव क्षरण का कारण है।

एल्यूमिनियम रक्षक

एल्युमिनियम प्रोटेक्टर्स में एडिटिव्स होते हैं जो एल्युमीनियम ऑक्साइड के निर्माण को रोकते हैं। ऐसे संरक्षकों में 8% तक जस्ता, 5% तक मैग्नीशियम और दसवां-सौवां सिलिकॉन, कैडमियम, इंडियम, थैलियम पेश किया जाता है। एल्युमीनियम प्रोटेक्टर्स का इस्तेमाल तटीय शेल्फ और बहते समुद्र के पानी में किया जाता है।

एनोडिक जंग संरक्षण

एनोडिक इलेक्ट्रोकेमिकल संरक्षण का उपयोग टाइटेनियम, कम-मिश्र धातु वाले स्टेनलेस, कार्बन स्टील्स, उच्च-मिश्र धातु फेरुजिनस मिश्र धातुओं और असमान निष्क्रिय धातुओं से बनी संरचनाओं के लिए किया जाता है। अत्यधिक प्रवाहकीय संक्षारक वातावरण में एनोडिक सुरक्षा का उपयोग किया जाता है।

एनोडिक सुरक्षा के साथ, सिस्टम की निष्क्रिय स्थिर स्थिति तक पहुंचने तक संरक्षित धातु की क्षमता अधिक सकारात्मक पक्ष में बदल जाती है। एनोडिक इलेक्ट्रोकेमिकल संरक्षण के फायदे न केवल जंग दर की एक बहुत ही महत्वपूर्ण मंदी है, बल्कि यह भी तथ्य है कि जंग उत्पाद उत्पाद और पर्यावरण में नहीं आते हैं।

एनोडिक सुरक्षा को कई तरीकों से लागू किया जा सकता है: बाहरी विद्युत प्रवाह स्रोत का उपयोग करके या संक्षारक वातावरण में ऑक्सीडेंट (या मिश्र धातु में तत्व) को पेश करके सकारात्मक पक्ष में क्षमता को स्थानांतरित करके, जो धातु पर कैथोडिक प्रक्रिया की दक्षता में वृद्धि करता है। सतह।

के अनुसार ऑक्सीडाइज़र का उपयोग करके एनोडिक सुरक्षा रक्षात्मक प्रतिक्रियाएनोडिक ध्रुवीकरण के समान।

यदि ऑक्सीकरण गुणों वाले निष्क्रिय अवरोधकों का उपयोग किया जाता है, तो संरक्षित सतह उत्पन्न धारा की क्रिया के तहत निष्क्रिय हो जाती है। इनमें डाइक्रोमेट्स, नाइट्रेट्स आदि शामिल हैं। लेकिन ये आसपास के तकनीकी वातावरण को काफी मजबूती से प्रदूषित करते हैं।

जब एडिटिव्स को मिश्र धातु (मुख्य रूप से एक महान धातु के साथ मिश्र धातु) में पेश किया जाता है, तो कैथोड पर आगे बढ़ने वाले डीओलराइज़र की कमी प्रतिक्रिया संरक्षित धातु की तुलना में कम ओवरवॉल्टेज के साथ होती है।

यदि संरक्षित संरचना के माध्यम से विद्युत प्रवाह पारित किया जाता है, तो क्षमता को सकारात्मक पक्ष में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

एनोडिक इलेक्ट्रोकेमिकल जंग संरक्षण के लिए स्थापना में बाहरी वर्तमान स्रोत, संदर्भ इलेक्ट्रोड, कैथोड और संरक्षित वस्तु शामिल है।

यह पता लगाने के लिए कि क्या किसी निश्चित वस्तु के लिए एनोडिक इलेक्ट्रोकेमिकल सुरक्षा लागू करना संभव है, एनोडिक ध्रुवीकरण वक्र लिया जाता है, जिसके साथ एक निश्चित संक्षारक वातावरण में अध्ययन के तहत संरचना की संक्षारण क्षमता का निर्धारण करना संभव है, का क्षेत्र इस क्षेत्र में स्थिर निष्क्रियता और वर्तमान घनत्व।

कैथोड के निर्माण के लिए, कम घुलनशील धातुओं का उपयोग किया जाता है, जैसे उच्च मिश्र धातु स्टेनलेस स्टील, टैंटलम, निकल, सीसा और प्लैटिनम।

एनोडिक इलेक्ट्रोकेमिकल संरक्षण एक निश्चित वातावरण में प्रभावी होने के लिए, आसानी से निष्क्रिय धातुओं और मिश्र धातुओं का उपयोग करना आवश्यक है, संदर्भ इलेक्ट्रोड और कैथोड हर समय समाधान में होना चाहिए, और कनेक्टिंग तत्व उच्च गुणवत्ता वाले हैं।

एनोडिक सुरक्षा के प्रत्येक मामले के लिए, कैथोड व्यवस्था व्यक्तिगत रूप से डिज़ाइन की गई है।

किसी विशिष्ट वस्तु के लिए एनोडिक सुरक्षा प्रभावी होने के लिए, यह आवश्यक है कि यह कुछ आवश्यकताओं को पूरा करे:

हर चीज़ वेल्डकुशलता से किया जाना चाहिए;

एक तकनीकी वातावरण में, जिस सामग्री से संरक्षित वस्तु बनाई जाती है उसे निष्क्रिय अवस्था में जाना चाहिए;

हवा की जेबों और दरारों की संख्या कम से कम रखी जानी चाहिए;

संरचना पर कोई रिवेटेड जोड़ नहीं होना चाहिए;

संरक्षित डिवाइस में, संदर्भ इलेक्ट्रोड और कैथोड हमेशा समाधान में होना चाहिए।

रासायनिक उद्योग में एनोडिक संरक्षण के कार्यान्वयन के लिए, हीट एक्सचेंजर्स और बेलनाकार आकार वाले प्रतिष्ठानों का अक्सर उपयोग किया जाता है।

स्टेनलेस स्टील्स का इलेक्ट्रोकेमिकल एनोडिक संरक्षण सल्फ्यूरिक एसिड, अमोनिया-आधारित समाधानों के औद्योगिक भंडारण के लिए लागू होता है, खनिज उर्वरक, साथ ही सभी प्रकार के संग्रह, टैंक, मापने वाले टैंक।

उत्पादन में रासायनिक निकल चढ़ाना स्नान, ताप विनिमायकों को संक्षारण क्षति को रोकने के लिए एनोडिक संरक्षण का भी उपयोग किया जा सकता है कृत्रिम फाइबरऔर सल्फ्यूरिक एसिड।

वे धातु संरचना के सेवा जीवन का विस्तार करने के साथ-साथ ऑपरेशन के दौरान इसके तकनीकी और भौतिक गुणों को संरक्षित करने की अनुमति देते हैं। जंग-रोधी कार्रवाई सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न तरीकों के बावजूद, केवल दुर्लभ मामलों में ही वस्तुओं को जंग से होने वाले नुकसान से पूरी तरह से बचाना संभव है।

इस तरह की सुरक्षा की प्रभावशीलता न केवल चलने वाली तकनीक की गुणवत्ता पर निर्भर करती है, बल्कि इसके उपयोग की शर्तों पर भी निर्भर करती है। विशेष रूप से, पाइपलाइनों की धातु संरचना को संरक्षित करने के लिए, उनका सर्वोत्तम गुणकैथोड प्रदर्शन के आधार पर विद्युत रासायनिक जंग संरक्षण को प्रदर्शित करता है। इस तरह के संचार पर जंग की रोकथाम, निश्चित रूप से, इस तकनीक के आवेदन का एकमात्र क्षेत्र नहीं है, लेकिन इसकी विशेषताओं की समग्रता के संदर्भ में, इस दिशा को विद्युत रासायनिक संरक्षण के लिए सबसे प्रासंगिक माना जा सकता है।

विद्युत रासायनिक सुरक्षा पर सामान्य जानकारी

इलेक्ट्रोकेमिकल क्रिया के माध्यम से जंग से धातुओं की सुरक्षा जंग प्रक्रिया की दर पर सामग्री के आकार की निर्भरता पर आधारित है। धातु संरचनाओं को संभावित सीमा में संचालित किया जाना चाहिए जहां उनका एनोडिक विघटन अनुमेय सीमा से नीचे होगा। उत्तरार्द्ध, वैसे, संरचना के संचालन के लिए तकनीकी दस्तावेज द्वारा निर्धारित किया जाता है।

व्यवहार में, इलेक्ट्रोकेमिकल जंग संरक्षण में प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत को तैयार उत्पाद से जोड़ना शामिल है। सतह पर विद्युत क्षेत्र और संरक्षित वस्तु की संरचना में इलेक्ट्रोड का ध्रुवीकरण होता है, जिसके कारण जंग क्षति की प्रक्रिया भी नियंत्रित होती है। संक्षेप में, धातु संरचना पर एनोडिक क्षेत्र कैथोडिक बन जाते हैं, जो नकारात्मक प्रक्रियाओं को विस्थापित करने की अनुमति देता है, जिससे लक्ष्य वस्तु की संरचना का संरक्षण सुनिश्चित होता है।

कैथोडिक सुरक्षा कैसे काम करती है

कैथोडिक और एनोडिक सुरक्षा है विद्युत रासायनिक प्रकार... सबसे लोकप्रिय पहली अवधारणा है, जिसका उपयोग पाइपलाइनों की सुरक्षा के लिए किया जाता है। द्वारा सामान्य सिद्धांत, इस पद्धति को लागू करते समय, बाहरी स्रोत से एक नकारात्मक ध्रुव के साथ एक वर्तमान वस्तु को आपूर्ति की जाती है। विशेष रूप से, इस तरह से एक स्टील या तांबे के पाइप को संरक्षित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप कैथोड वर्गों का ध्रुवीकरण उनकी क्षमता के एनोडिक अवस्था में संक्रमण के साथ होगा। नतीजतन, संरक्षित संरचना की संक्षारक गतिविधि लगभग शून्य हो जाएगी।

इसके अलावा, कैथोडिक संरक्षण हो सकता है विभिन्न प्रकारक्रियान्वयन। बाहरी स्रोत से ध्रुवीकरण की उपरोक्त वर्णित तकनीक का व्यापक रूप से अभ्यास किया जाता है, लेकिन कैथोडिक प्रक्रियाओं की दर में कमी के साथ-साथ एक सुरक्षात्मक बाधा के निर्माण के साथ, इलेक्ट्रोलाइट के विचलन की विधि भी प्रभावी है।

यह पहले से ही एक से अधिक बार नोट किया गया है कि कैथोडिक संरक्षण का सिद्धांत बाहरी वर्तमान स्रोत के माध्यम से कार्यान्वित किया जाता है। दरअसल, यह उनके काम में है कि मुख्य कार्यये कार्य विशेष स्टेशनों द्वारा किए जाते हैं, जो एक नियम के रूप में, पाइपलाइन रखरखाव के लिए सामान्य बुनियादी ढांचे का हिस्सा हैं।

जंग रोधी स्टेशन

कैथोड स्टेशन का मुख्य कार्य कैथोडिक ध्रुवीकरण विधि के अनुसार लक्ष्य धातु वस्तु को स्थिर धारा प्रदान करना है। इस तरह के उपकरण का उपयोग भूमिगत गैस और तेल पाइपलाइनों के बुनियादी ढांचे में, पानी की आपूर्ति पाइप, हीटिंग नेटवर्क आदि में किया जाता है।

ऐसे स्रोतों की कई किस्में हैं, जबकि सबसे आम कैथोडिक सुरक्षा उपकरण की उपस्थिति के लिए प्रदान करता है:

• वर्तमान कनवर्टर उपकरण;
• संरक्षित वस्तु से जुड़ने के लिए तार;
• एनोड अर्थिंग स्विच।

वहीं, स्टेशनों का इन्वर्टर और ट्रांसफॉर्मर में बंटवारा होता है। अन्य वर्गीकरण हैं, लेकिन वे प्रतिष्ठानों के विभाजन या आवेदन के क्षेत्रों, या तकनीकी विशेषताओं और इनपुट डेटा के मापदंडों पर केंद्रित हैं। बुनियादी सिद्धांतकार्य सबसे स्पष्ट रूप से संकेतित दो प्रकार के कैथोड स्टेशनों को दर्शाते हैं।

कैथोडिक सुरक्षा ट्रांसफार्मर प्रतिष्ठान

यह तुरंत ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस प्रकार का स्टेशन पुराना है। इसे इन्वर्टर समकक्षों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जिसमें पेशेवरों और विपक्ष दोनों होते हैं। एक तरह से या किसी अन्य, विद्युत रासायनिक सुरक्षा प्रदान करने के लिए नए बिंदुओं पर भी ट्रांसफार्मर मॉडल का उपयोग किया जाता है।

ऐसी वस्तुओं के आधार के रूप में, 50 हर्ट्ज पर एक कम-आवृत्ति वाले ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है और थाइरिस्टर नियंत्रण प्रणाली के लिए सबसे सरल उपकरणों का उपयोग किया जाता है, जिनमें से चरण-पल्स पावर नियामक हैं। नियंत्रण समस्याओं को हल करने के लिए एक अधिक जिम्मेदार दृष्टिकोण में व्यापक कार्यक्षमता वाले नियंत्रकों का उपयोग शामिल है।

ऐसे उपकरणों के साथ पाइपलाइनों के क्षरण के खिलाफ आधुनिक कैथोडिक संरक्षण आपको आउटपुट करंट, वोल्टेज संकेतक के मापदंडों को समायोजित करने के साथ-साथ सुरक्षात्मक क्षमता को बराबर करने की अनुमति देता है। ट्रांसफॉर्मर उपकरण के नुकसान के लिए, वे कम पावर फैक्टर के साथ आउटपुट पर उच्च स्तर की तरंग धारा तक उबालते हैं। इस दोष को एक गैर-साइनसॉइडल वर्तमान तरंग द्वारा समझाया गया है।

कुछ हद तक, सिस्टम में कम-आवृत्ति वाले चोक की शुरूआत लहर के साथ समस्या को हल करने की अनुमति देती है, लेकिन इसके आयाम स्वयं ट्रांसफार्मर के आयामों के अनुरूप होते हैं, जो हमेशा इस तरह के जोड़ को संभव नहीं बनाता है।

इन्वर्टर कैथोडिक सुरक्षा स्टेशन

अधिष्ठापन इन्वर्टर प्रकारपल्स हाई-फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स पर आधारित हैं। इस प्रकार के स्टेशनों का उपयोग करने के मुख्य लाभों में से एक उच्च दक्षता है, जो 95% तक पहुंचती है। तुलना के लिए, ट्रांसफॉर्मर इंस्टॉलेशन के लिए यह आंकड़ा औसतन 80% तक पहुंच जाता है।

कई बार दूसरे फायदे भी सामने आ जाते हैं। उदाहरण के लिए, इन्वर्टर स्टेशनों का छोटा आकार कठिन क्षेत्रों में उनके उपयोग की संभावनाओं का विस्तार करता है। वित्तीय लाभ भी हैं, जिनकी पुष्टि ऐसे उपकरणों के उपयोग के अभ्यास से होती है। तो, पाइपलाइन जंग के खिलाफ इन्वर्टर कैथोडिक संरक्षण जल्दी से भुगतान करता है और इसकी आवश्यकता होती है न्यूनतम निवेशतकनीकी सामग्री में। हालाँकि, ये गुण केवल ट्रांसफॉर्मर इंस्टॉलेशन की तुलना में स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं, लेकिन आज पाइपलाइनों के लिए करंट की आपूर्ति के अधिक प्रभावी नए साधन सामने आ रहे हैं।

कैथोड स्टेशन डिजाइन

इस तरह के उपकरण बाजार में अलग-अलग केस, आकार और आकार में उपलब्ध हैं। बेशक, ऐसी प्रणालियों के व्यक्तिगत डिजाइन का अभ्यास भी व्यापक है, जो न केवल विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए एक इष्टतम डिजाइन प्राप्त करना संभव बनाता है, बल्कि आवश्यक परिचालन पैरामीटर भी प्रदान करता है।

स्टेशन की विशेषताओं की एक कठोर गणना आपको इसकी स्थापना, परिवहन और भंडारण की लागत को और अधिक अनुकूलित करने की अनुमति देती है। उदाहरण के लिए, छोटी वस्तुओं के लिए, इन्वर्टर के आधार पर पाइपलाइनों के क्षरण के खिलाफ कैथोडिक सुरक्षा 10-15 किलोग्राम के द्रव्यमान और 1.2 kW की शक्ति के साथ काफी उपयुक्त है। ऐसी विशेषताओं वाले उपकरण एक यात्री कार द्वारा भी सेवित किए जा सकते हैं, हालांकि, बड़े पैमाने पर परियोजनाओं के लिए, अधिक बड़े और भारी स्टेशनों का भी उपयोग किया जा सकता है, जिसमें ट्रकों, एक क्रेन और असेंबली टीमों के कनेक्शन की आवश्यकता होती है।

सुरक्षात्मक कार्यक्षमता

कैथोड स्टेशनों को विकसित करते समय उपकरणों की सुरक्षा पर विशेष ध्यान दिया जाता है। इसके लिए स्टेशनों को शॉर्ट सर्किट और लोड ब्रेक से बचाने के लिए सिस्टम को एकीकृत किया गया है। पहले मामले में, स्थापना के आपातकालीन ऑपरेटिंग मोड को संभालने के लिए विशेष फ़्यूज़ का उपयोग किया जाता है।

जहां तक ​​वोल्टेज वृद्धि और रुकावट का सवाल है, कैथोडिक सुरक्षा स्टेशन उनके द्वारा गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त होने की संभावना नहीं है, लेकिन बिजली के झटके का खतरा हो सकता है। उदाहरण के लिए, यदि सामान्य मोड में उपकरण कम वोल्टेज के साथ संचालित होता है, तो ब्रेक के बाद, संकेतक में उछाल 120 वी तक ला सकता है।

अन्य प्रकार के विद्युत रासायनिक संरक्षण

कैथोडिक संरक्षण के अलावा, विद्युत जल निकासी तकनीकों का भी अभ्यास किया जाता है, साथ ही जंग को रोकने के लिए सुरक्षात्मक तरीके भी अपनाए जाते हैं। अधिकांश आशाजनक दिशायह जंग के खिलाफ विशेष सुरक्षा है जिसे माना जाता है। वी इस मामले मेंसक्रिय तत्व भी लक्ष्य वस्तु से जुड़े होते हैं, जो वर्तमान के माध्यम से कैथोड के साथ सतह के परिवर्तन को सुनिश्चित करते हैं। उदाहरण के लिए, गैस पाइपलाइन के हिस्से के रूप में एक स्टील पाइप को जस्ता या एल्यूमीनियम सिलेंडर द्वारा संरक्षित किया जा सकता है।

निष्कर्ष

इलेक्ट्रोकेमिकल सुरक्षा विधियों को नए और इसके अलावा, अभिनव के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है। जंग लगने की प्रक्रियाओं के खिलाफ लड़ाई में ऐसी तकनीकों के उपयोग की प्रभावशीलता को लंबे समय से महारत हासिल है। हालाँकि, एक बड़ी खामी है जो इस पद्धति को व्यापक रूप से अपनाने में बाधा उत्पन्न करती है। तथ्य यह है कि पाइपलाइन जंग के खिलाफ कैथोडिक संरक्षण अनिवार्य रूप से तथाकथित विकसित करता है वे लक्ष्य संरचना के लिए खतरनाक नहीं हैं, लेकिन वे प्रदान कर सकते हैं नकारात्मक प्रभावपास की वस्तुओं को। विशेष रूप से, आवारा धारा आसन्न पाइपों की धातु की सतह पर समान क्षरण के विकास में योगदान करती है।

जंग एक धातु और उसके पर्यावरण के बीच एक रासायनिक और विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया है, जिससे इसे नुकसान होता है। यह विभिन्न गति से बहती है, जिसे कम किया जा सकता है। व्यावहारिक दृष्टिकोण से, जमीन के संपर्क में, पानी के साथ और परिवहन किए गए मीडिया के संपर्क में धातु संरचनाओं का एंटीकोर्सिव कैथोडिक संरक्षण रुचि का है। पाइपों की बाहरी सतह विशेष रूप से मिट्टी और आवारा धाराओं के प्रभाव से क्षतिग्रस्त हो जाती है।

आंतरिक रूप से, क्षरण माध्यम के गुणों पर निर्भर करता है। यदि यह एक गैस है, तो इसे नमी और संक्षारक पदार्थों से अच्छी तरह से साफ किया जाना चाहिए: हाइड्रोजन सल्फाइड, ऑक्सीजन, आदि।

संचालन का सिद्धांत

इलेक्ट्रोकेमिकल जंग प्रक्रिया की वस्तुएं माध्यम, धातु और उनके बीच के इंटरफेस हैं। माध्यम, जो आमतौर पर गीली मिट्टी या पानी होता है, में अच्छी विद्युत चालकता होती है। इसके और धातु संरचना के बीच इंटरफेस में एक विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया होती है। यदि करंट धनात्मक (एनोड इलेक्ट्रोड) है, तो लोहे के आयन आसपास के घोल में चले जाते हैं, जिससे धातु द्रव्यमान का नुकसान होता है। प्रतिक्रिया संक्षारक है। एक नकारात्मक धारा (कैथोड इलेक्ट्रोड) के साथ, ये नुकसान अनुपस्थित हैं, क्योंकि इलेक्ट्रॉन समाधान में गुजरते हैं। स्टील के लिए अलौह धातु कोटिंग्स के आवेदन के लिए इलेक्ट्रोप्लेटिंग में विधि का उपयोग किया जाता है।

कैथोडिक जंग संरक्षण तब प्राप्त होता है जब लोहे की वस्तु पर एक नकारात्मक क्षमता लागू होती है।

ऐसा करने के लिए, एक एनोड इलेक्ट्रोड को जमीन में रखा जाता है और एक शक्ति स्रोत से एक सकारात्मक क्षमता को इससे जोड़ा जाता है। माइनस संरक्षित वस्तु को खिलाया जाता है। कैथोडिक-एनोडिक सुरक्षा केवल एनोड इलेक्ट्रोड के क्षरण से सक्रिय विनाश की ओर ले जाती है। इसलिए इसे समय-समय पर बदलते रहना चाहिए।

विद्युत रासायनिक जंग का नकारात्मक प्रभाव

अन्य प्रणालियों से आने वाली आवारा धाराओं की क्रिया से संरचनाओं का क्षरण हो सकता है। वे लक्ष्य के लिए उपयोगी हैं, लेकिन आस-पास की संरचनाओं को काफी नुकसान पहुंचाते हैं। विद्युतीकृत वाहनों की पटरियों से आवारा धाराएं फैल सकती हैं। वे सबस्टेशन की ओर जाते हैं और पाइपलाइनों पर समाप्त हो जाते हैं। उन्हें छोड़ते समय, एनोड क्षेत्र बनते हैं, जिससे तीव्र क्षरण होता है। सुरक्षा के लिए, विद्युत जल निकासी का उपयोग किया जाता है - पाइपलाइन से उनके स्रोत तक धाराओं का एक विशेष जल निकासी। यहां यह भी संभव है इसके लिए आवारा धाराओं का परिमाण जानना आवश्यक है, जिसे विशेष उपकरणों से मापा जाता है।

परिणामों के अनुसार विद्युत मापगैस पाइपलाइन की सुरक्षा की विधि का चयन किया जाता है। एक सार्वभौमिक उपाय इन्सुलेट कोटिंग्स का उपयोग करके जमीन के संपर्क की निष्क्रिय विधि है। गैस पाइपलाइन की कैथोडिक सुरक्षा एक सक्रिय विधि है।

पाइपलाइन सुरक्षा

जमीन में संरचनाएं जंग से सुरक्षित हैं यदि आप उन्हें एक प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत के ऋण से जोड़ते हैं, और साथ ही जमीन में पास में दबे हुए एनोड इलेक्ट्रोड से। करंट संरचना में प्रवाहित होगा, इसे जंग से बचाएगा। इस प्रकार, जमीन में स्थित पाइपलाइनों, टैंकों या पाइपलाइनों का कैथोडिक संरक्षण किया जाता है।

एनोड इलेक्ट्रोड खराब हो जाएगा और इसे समय-समय पर बदला जाना चाहिए। पानी से भरे टैंक के लिए, इलेक्ट्रोड को अंदर रखा जाता है। इस मामले में, तरल इलेक्ट्रोलाइट होगा, जिसके माध्यम से करंट एनोड से कंटेनर की सतह तक जाएगा। इलेक्ट्रोड अच्छी तरह से नियंत्रित होते हैं और बदलने में आसान होते हैं। जमीन में ऐसा करना ज्यादा मुश्किल है।

बिजली की आपूर्ति

तेल और गैस पाइपलाइनों के पास, हीटिंग और पानी की आपूर्ति नेटवर्क में, जिसके लिए कैथोडिक सुरक्षा की आवश्यकता होती है, ऐसे स्टेशन स्थापित किए जाते हैं जिनसे वस्तुओं को वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है। अगर वे पर तैनात हैं सड़क पर, उनकी सुरक्षा की डिग्री कम से कम IP34 होनी चाहिए। कोई भी सूखे कमरे के लिए उपयुक्त है।

गैस पाइपलाइनों और अन्य बड़ी संरचनाओं के लिए कैथोडिक सुरक्षा स्टेशनों की क्षमता 1 से 10 kW है।

उनके ऊर्जा पैरामीटर मुख्य रूप से निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करते हैं:

• मिट्टी और एनोड के बीच प्रतिरोध;
• मिट्टी की विद्युत चालकता;
• सुरक्षात्मक क्षेत्र की लंबाई;
• कोटिंग का इन्सुलेट प्रभाव।

परंपरागत रूप से, एक कैथोडिक सुरक्षा कनवर्टर एक ट्रांसफार्मर स्थापना है। अब इसे एक इन्वर्टर से बदला जा रहा है, जिसमें छोटे आयाम, बेहतर वर्तमान स्थिरता और अधिक दक्षता है। महत्वपूर्ण क्षेत्रों में, नियंत्रक स्थापित किए जाते हैं जिनमें वर्तमान और वोल्टेज को विनियमित करने, सुरक्षात्मक क्षमता को बराबर करने आदि के कार्य होते हैं।

उपकरण बाजार में है विभिन्न विकल्प... विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए, जो सर्वोत्तम परिचालन स्थितियां प्रदान करता है, उसे लागू किया जाता है।

शक्ति स्रोत पैरामीटर

लोहे के लिए जंग से बचाने के लिए, सुरक्षात्मक क्षमता 0.44 वी है। व्यवहार में, यह समावेशन के प्रभाव और धातु की सतह की स्थिति के कारण अधिक होना चाहिए। अधिकतम मूल्य 1 वी है। धातु पर कोटिंग्स की उपस्थिति में, इलेक्ट्रोड के बीच वर्तमान 0.05 एमए / एम 2 है। यदि इन्सुलेशन टूट गया है, तो यह 10 एमए / एम 2 तक बढ़ जाता है।

कैथोडिक संरक्षण अन्य विधियों के संयोजन में प्रभावी है, क्योंकि कम ऊर्जा की खपत होती है। यदि संरचना की सतह पर पेंट-और-वार्निश कोटिंग है, तो केवल वे स्थान जहां यह क्षतिग्रस्त है, विद्युत रासायनिक रूप से संरक्षित हैं।

कैथोडिक सुरक्षा की विशेषताएं

1. बिजली के स्रोत स्टेशन या मोबाइल जनरेटर हैं।
2. एनोड अर्थिंग स्विच का स्थान पाइपलाइनों की बारीकियों पर निर्भर करता है। प्लेसमेंट विधि को वितरित या केंद्रित किया जा सकता है, साथ ही विभिन्न गहराई पर स्थित किया जा सकता है।
3. एनोड सामग्री को कम घुलनशीलता के साथ चुना जाता है ताकि यह 15 साल तक चले।
4. प्रत्येक पाइपलाइन के लिए सुरक्षात्मक क्षेत्र की क्षमता की गणना की जाती है। यदि संरचनाओं पर कोई सुरक्षात्मक कोटिंग्स नहीं हैं तो इसे विनियमित नहीं किया जाता है।

कैथोडिक सुरक्षा के लिए गज़प्रोम की मानक आवश्यकताएं

• सुरक्षात्मक उपकरणों के पूरे सेवा जीवन के दौरान कार्रवाई।
• वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज से सुरक्षा।
• स्टेशन को ब्लॉक-बॉक्स में या एक फ्री-स्टैंडिंग बर्बर-प्रूफ डिज़ाइन में रखना।
• एनोड ग्राउंडिंग को कम से कम वाले क्षेत्रों में चुना जाता है विद्युतीय प्रतिरोधधरती।
• ट्रांसड्यूसर की विशेषताओं को पाइपलाइन के सुरक्षात्मक कोटिंग की उम्र बढ़ने को ध्यान में रखते हुए चुना जाता है।

सुरक्षात्मक सुरक्षा

विधि एक विद्युत प्रवाहकीय माध्यम के माध्यम से अधिक विद्युतीय धातु से इलेक्ट्रोड के कनेक्शन के साथ एक प्रकार का कैथोडिक संरक्षण है। अंतर ऊर्जा स्रोत की अनुपस्थिति में है। विद्युत प्रवाहकीय वातावरण में घुलकर रक्षक जंग लेता है।

कुछ वर्षों के बाद, एनोड को बदल दिया जाना चाहिए क्योंकि यह कम हो जाता है।

माध्यम के साथ इसके संपर्क प्रतिरोध में कमी के साथ एनोड का प्रभाव बढ़ता है। समय के साथ, यह एक संक्षारक परत से ढका हो सकता है। इससे विद्युत संपर्क टूट जाता है। यदि एनोड को नमक के मिश्रण में रखा जाता है जो जंग उत्पादों को घोल देता है, तो दक्षता बढ़ जाती है।

चलने का प्रभाव सीमित है। क्रिया की त्रिज्या माध्यम के विद्युत प्रतिरोध और के बीच संभावित अंतर द्वारा निर्धारित की जाती है

सुरक्षात्मक सुरक्षा का उपयोग ऊर्जा स्रोतों की अनुपस्थिति में किया जाता है या जब उनका उपयोग आर्थिक रूप से अव्यावहारिक होता है। एनोड की उच्च विघटन दर के कारण अम्लीय वातावरण में उपयोग किए जाने पर यह नुकसानदेह भी होता है। रक्षक पानी में, जमीन में या तटस्थ वातावरण में स्थापित होते हैं। शुद्ध धातु के एनोड आमतौर पर नहीं बनते हैं। जस्ता का विघटन असमान है, मैग्नीशियम बहुत जल्दी खराब हो जाता है, और एल्यूमीनियम पर एक मजबूत ऑक्साइड फिल्म बनती है।

रक्षक सामग्री

संरक्षकों के पास आवश्यक प्रदर्शन गुण होने के लिए, वे निम्नलिखित मिश्र धातु परिवर्धन के साथ मिश्र धातुओं से बने होते हैं।

• Zn + 0.025-0.15% Cd + 0.1-0.5% Al - समुद्री जल में उपकरणों की सुरक्षा।
• अल + 8% Zn + 5% Mg + Cd, In, Gl, Hg, Tl, Mn, Si (प्रतिशत के अंश) - बहते समुद्री जल में संरचनाओं का संचालन।
• Mg + 5-7% Al + 2-5% Zn - लवण की कम सांद्रता वाली मिट्टी या पानी में छोटी संरचनाओं का संरक्षण।

कुछ प्रकार के संरक्षकों के अनुचित उपयोग से नकारात्मक परिणाम होते हैं। हाइड्रोजन उत्सर्जन के विकास के कारण मैग्नीशियम एनोड उपकरण के टूटने का कारण बन सकते हैं।

एंटीकोर्सिव कोटिंग्स के साथ संयुक्त सुरक्षात्मक कैथोडिक संरक्षण इसकी प्रभावशीलता को बढ़ाता है।

सुरक्षात्मक प्रवाह के वितरण में सुधार होता है और काफी कम एनोड की आवश्यकता होती है। एक एकल मैग्नीशियम एनोड 8 किमी की लंबाई में एक बिटुमेन-लेपित पाइपलाइन की सुरक्षा करता है, और एक अनकोटेड केवल 30 मीटर।

कार निकायों का संक्षारण संरक्षण

यदि कोटिंग टूट जाती है, तो कार की बॉडी की मोटाई 5 साल में घटकर 1 मिमी हो सकती है, यानी यह अंदर और बाहर जंग खा सकती है। सुरक्षात्मक परत की बहाली महत्वपूर्ण है, लेकिन इसके अलावा कैथोडिक सुरक्षा का उपयोग करके जंग प्रक्रिया को पूरी तरह से रोकने का एक तरीका है। यदि आप शरीर को कैथोड में बदल देते हैं, तो धातु का क्षरण रुक जाता है। एनोड पास में स्थित कोई भी प्रवाहकीय सतह हो सकते हैं: धातु की प्लेटें, ग्राउंड लूप, गेराज बॉडी, गीली सड़क की सतह। इस मामले में, एनोड के क्षेत्र में वृद्धि के साथ सुरक्षा की प्रभावशीलता बढ़ जाती है। यदि एनोड एक सड़क की सतह है, तो इसके संपर्क के लिए एक धातुयुक्त रबर "पूंछ" का उपयोग किया जाता है। इसे बेहतर स्प्लैशिंग के लिए पहियों के खिलाफ रखा गया है। "पूंछ" शरीर से अछूता है।

प्लस एनोड से जुड़ा है बैटरीएक 1 kΩ रोकनेवाला और इसके साथ श्रृंखला में एक एलईडी के माध्यम से। जब सर्किट को एनोड के माध्यम से बंद किया जाता है, जब माइनस शरीर से जुड़ा होता है, तो सामान्य मोड में एलईडी मुश्किल से चमकती है। अगर यह तेज जलता है, तो सर्किट में शॉर्ट सर्किट हुआ है। इसका कारण ढूंढा जाना चाहिए और समाप्त किया जाना चाहिए।

सुरक्षा के लिए, सर्किट में श्रृंखला में एक फ्यूज स्थापित किया जाना चाहिए।

जब कार गैरेज में होती है, तो यह ग्राउंड एनोड से जुड़ी होती है। आंदोलन के दौरान, कनेक्शन "पूंछ" के माध्यम से होता है।

निष्कर्ष

कैथोडिक संरक्षण भूमिगत पाइपलाइनों और अन्य संरचनाओं की परिचालन विश्वसनीयता बढ़ाने का एक तरीका है। इस मामले में, किसी को आवारा धाराओं के प्रभाव से पड़ोसी पाइपलाइनों पर इसके नकारात्मक प्रभाव को ध्यान में रखना चाहिए।

पाइपलाइन ऊर्जा वाहकों के परिवहन का अब तक का सबसे आम साधन है। उनका स्पष्ट नुकसान जंग के गठन के लिए उनकी संवेदनशीलता है। इसके लिए मुख्य पाइपलाइनों का क्षरण से कैथोडिक संरक्षण किया जाता है। इसकी कार्रवाई का सिद्धांत क्या है?

क्षरण के कारण

लाइफ सपोर्ट पाइपलाइन पूरे रूस में फैली हुई हैं। उनकी मदद से गैस, पानी, तेल उत्पादों और तेल का कुशलतापूर्वक परिवहन किया जाता है। इतना समय पहले नहीं, अमोनिया के परिवहन के लिए पाइपलाइन बिछाई गई थी। अधिकांश प्रकार की पाइपलाइनें धातु से बनी होती हैं, और उनका मुख्य दुश्मन जंग है, जिनमें से कई प्रकार हैं।

धातु की सतहों पर जंग लगने के कारण, पाइपलाइनों के बाहरी और आंतरिक क्षरण, पर्यावरण के गुणों पर आधारित होते हैं। आंतरिक सतहों के लिए क्षरण का जोखिम इस पर आधारित है:

1. पानी के साथ बातचीत।
2. जल में क्षार, लवण या अम्ल की उपस्थिति।

ऐसी परिस्थितियाँ मुख्य जल पाइपलाइनों, गर्म पानी की आपूर्ति प्रणालियों (डीएचडब्ल्यू), भाप और हीटिंग पर हो सकती हैं। कम नहीं महत्वपूर्ण कारकपाइपलाइन बिछाने की विधि है: जमीन के ऊपर या भूमिगत। दूसरे की तुलना में जंग के गठन के कारणों को बनाए रखने और खत्म करने के लिए पहला आसान है।

पाइप-टू-पाइप स्थापना विधि के साथ, जंग का जोखिम कम है। खुली हवा में पाइपलाइन की सीधी स्थापना के साथ, वातावरण के साथ बातचीत से जंग लग सकता है, जिससे डिजाइन में बदलाव भी होता है।

भाप और गर्म पानी सहित भूमिगत पाइपलाइनों में जंग लगने की सबसे अधिक संभावना होती है। प्रश्न जल स्रोतों के तल पर स्थित पाइपों के क्षरण की संवेदनशीलता के बारे में उठता है, लेकिन इन स्थानों पर पाइपलाइनों का केवल एक छोटा सा हिस्सा स्थित है।

उनके इच्छित उपयोग के अनुसार, जंग के जोखिम वाली पाइपलाइनों को इसमें विभाजित किया गया है:

• सूँ ढ;
• व्यावसायिक;
• हीटिंग सिस्टम और आबादी के जीवन समर्थन के लिए;
• के लिये अपशिष्ट जलऔद्योगिक उद्यमों से।

ट्रंक पाइपलाइन नेटवर्क की संक्षारण संवेदनशीलता

इस प्रकार की पाइपलाइनों का संक्षारण सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है, और बाहरी कारकों के खिलाफ उनकी सुरक्षा मानक आवश्यकताओं द्वारा निर्धारित की जाती है। नियामक दस्तावेज सुरक्षा के तरीकों पर विचार करते हैं, न कि उन कारणों पर जिनके आधार पर जंग का गठन होता है।

यह ध्यान रखना भी उतना ही महत्वपूर्ण है कि इस मामले में केवल बाहरी जंग पर विचार किया जाता है, जिससे पाइपलाइन का बाहरी भाग उजागर होता है, क्योंकि अक्रिय गैसें पाइपलाइन के अंदर से गुजरती हैं। इस मामले में धातु का वातावरण से संपर्क इतना खतरनाक नहीं है।

जंग से सुरक्षा के लिए, GOST के अनुसार, पाइपलाइन के कई वर्गों पर विचार किया जाता है: बढ़ा हुआ और उच्च खतरा, साथ ही साथ जंग खतरनाक।

उच्च जोखिम वाले क्षेत्रों या जंग के प्रकारों के लिए वातावरण से नकारात्मक कारकों का प्रभाव:

1. प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोतों से, आवारा धाराओं की घटना।
2. सूक्ष्मजीवों के संपर्क में।
3. निर्मित तनाव धातु के टूटने को भड़काता है।
4. कूड़ा संचयन।
5. नमकीन मिट्टी।
6. परिवहन किए गए पदार्थ का तापमान 300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर है।
7. तेल पाइपलाइन का कार्बन डाइऑक्साइड क्षरण।

भूमिगत पाइपलाइनों को जंग से बचाने के लिए एक इंस्टॉलर को पाइपलाइन के डिजाइन और एसएनआईपी की आवश्यकताओं को जानना चाहिए।

मिट्टी से विद्युत रासायनिक क्षरण

पाइपलाइनों के अलग-अलग वर्गों में बने वोल्टेज में अंतर के कारण, एक इलेक्ट्रॉन प्रवाह होता है। जंग बनने की प्रक्रिया विद्युत रासायनिक सिद्धांत के अनुसार होती है। इस प्रभाव के आधार पर, एनोड ज़ोन में धातु का हिस्सा दरार कर मिट्टी के आधार में बह जाता है। इलेक्ट्रोलाइट के साथ बातचीत के बाद जंग बनता है।

नकारात्मक अभिव्यक्तियों से सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण मानदंडों में से एक रेखा की लंबाई है। रास्ते में मिट्टी के साथ आओ अलग रचनाऔर विशेषताएं। यह सब रखी पाइपलाइनों के हिस्सों के बीच वोल्टेज अंतर की घटना में योगदान देता है। मुख्य में अच्छी चालकता होती है, इसलिए गैल्वेनिक जोड़े पर्याप्त रूप से लंबी लंबाई के साथ बनते हैं।

पाइपलाइन की जंग दर में वृद्धि एक उच्च इलेक्ट्रॉन प्रवाह घनत्व को भड़काती है। राजमार्गों के स्थान की गहराई का कोई कम महत्व नहीं है, क्योंकि उस पर नमी का एक महत्वपूर्ण प्रतिशत रहता है, और तापमान, जो "0" के निशान से नीचे है, जारी नहीं किया जाता है। प्रसंस्करण के बाद, पाइप की सतह पर मिल स्केल भी रहता है, और यह जंग की उपस्थिति को प्रभावित करता है।

अनुसंधान कार्य के माध्यम से गहराई और धातु पर बने जंग के क्षेत्र के बीच एक सीधा संबंध स्थापित किया गया है। यह इस तथ्य पर आधारित है कि धातु के साथ बड़ा क्षेत्रसतह बाहरी नकारात्मक अभिव्यक्तियों के लिए सबसे कमजोर हैं। विशेष मामलों में स्टील संरचनाओं पर विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के कारण काफी कम मात्रा में नुकसान की अभिव्यक्ति शामिल है।

धातु के लिए मिट्टी की आक्रामकता, सबसे पहले, उनके स्वयं के संरचनात्मक घटक, आर्द्रता, प्रतिरोध, क्षार के साथ संतृप्ति, वायु पारगम्यता और अन्य कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है। भूमिगत पाइपलाइनों को जंग से बचाने के लिए इंस्टॉलर को पाइपलाइन के निर्माण की परियोजना से परिचित होना चाहिए।

आवारा धाराओं के कारण जंग

इलेक्ट्रॉनों के एक वैकल्पिक और निरंतर प्रवाह से जंग उत्पन्न हो सकती है:

• लगातार करंट के कारण जंग लगना। भटकती धाराएं मिट्टी में और में धाराएं हैं संरचनात्मक तत्वभूमिगत स्थित है। उनका मूल मानवजनित है। वे शोषण के परिणामस्वरूप उत्पन्न होते हैं तकनीकी उपकरणइमारतों या संरचनाओं से प्रत्यक्ष धारा। वे वेल्डिंग इनवर्टर, कैथोड सुरक्षा प्रणाली और अन्य उपकरण हो सकते हैं। करंट कम से कम प्रतिरोध संकेतक के पथ के साथ यात्रा करता है, परिणामस्वरूप, जमीन में उपलब्ध पाइपलाइनों के साथ, वर्तमान के लिए धातु से गुजरना बहुत आसान हो जाएगा। एनोड पाइप लाइन का वह भाग है जहाँ से स्ट्रे करंट प्रवाहित होकर मिट्टी की सतह पर आता है। पाइपलाइन का वह भाग जिसमें करंट प्रवेश करता है, कैथोड के रूप में कार्य करता है। वर्णित एनोड सतहों पर, धाराओं का घनत्व बढ़ जाता है, इसलिए, इन जगहों पर महत्वपूर्ण जंग के धब्बे बनते हैं। संक्षारण दर सीमित नहीं है और प्रति वर्ष 20 मिमी तक हो सकती है।
• एसी के कारण जंग लग रहा है। 110 केवी से अधिक के नेटवर्क वोल्टेज के साथ-साथ बिजली लाइनों के मुख्य के पास स्थित होने पर समानांतर व्यवस्थापाइपलाइनों के इन्सुलेशन के तहत जंग सहित, वैकल्पिक धाराओं के प्रभाव में पाइपलाइनों का निर्माण होता है।

तनाव जंग खुर

यदि धातु की सतह एक साथ बाहरी से प्रभावित होती है नकारात्मक कारकऔर बिजली लाइन से उच्च वोल्टेज, तन्यता बल बनाते हैं, तो जंग होता है। किए गए शोध के अनुसार, हाइड्रोजन-जंग के नए सिद्धांत ने इसकी जगह ले ली है।

जब पाइप को हाइड्रोजन से संतृप्त किया जाता है, तो छोटी दरारें बनती हैं, जो तब परमाणुओं और क्रिस्टल के बीच के बंधन के बराबर सेट की तुलना में अंदर से दबाव में वृद्धि प्रदान करती हैं।

प्रोटॉन प्रसार के प्रभाव में, सतह की परत हाइड्रोलिसिस के प्रभाव में हाइड्रोजनीकृत होती है ऊंचा स्तरकैथोडिक संरक्षण और अकार्बनिक यौगिकों के साथ-साथ संपर्क।

दरार खुलने के बाद, धातु में जंग लगने की प्रक्रिया तेज हो जाती है, जो मिट्टी के इलेक्ट्रोलाइट द्वारा प्रदान की जाती है। नतीजतन, यांत्रिक तनाव के प्रभाव में, धातु धीमी गति से नष्ट हो जाती है।

सूक्ष्मजीवों के कारण जंग

सूक्ष्मजीवविज्ञानी जंग जीवित सूक्ष्मजीवों के प्रभाव में पाइपलाइन पर जंग बनने की प्रक्रिया है। यह प्रोटोजोआ सहित शैवाल, कवक, बैक्टीरिया हो सकता है। यह स्थापित किया गया है कि बैक्टीरिया का प्रजनन इस प्रक्रिया को सबसे महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि को बनाए रखने के लिए, परिस्थितियों का निर्माण करना आवश्यक है, अर्थात् नाइट्रोजन, नमी, पानी और नमक की आवश्यकता होती है। इसके अलावा शर्तें जैसे:

1. तापमान और आर्द्रता संकेतक।
2. दबाव।
3. रोशनी की उपस्थिति।
4. ऑक्सीजन।

जब अम्लीय निकलता है, तो जीव भी क्षरण का कारण बन सकते हैं। उनके प्रभाव में, सतह पर गुहाएं दिखाई देती हैं, जिनका रंग काला होता है और बुरा गंधहाइड्रोजन सल्फाइड। सल्फेट युक्त बैक्टीरिया लगभग सभी मिट्टी में मौजूद होते हैं, लेकिन उनकी संख्या में वृद्धि के साथ जंग की दर बढ़ जाती है।

विद्युत रासायनिक सुरक्षा क्या है

जंग के खिलाफ पाइपलाइनों का विद्युत रासायनिक संरक्षण विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में जंग के विकास को रोकने के उद्देश्य से उपायों का एक समूह है। दिष्ट धारा को परिवर्तित करने के लिए विशेष रेक्टिफायर का उपयोग किया जाता है।

जंग संरक्षण द्वारा किया जाता है विद्युत चुम्बकीय, जिसके परिणामस्वरूप एक नकारात्मक क्षमता प्राप्त हो जाती है या साइट कैथोड की भूमिका निभाती है। यानी खंड स्टील पाइपलाइनजंग के गठन से सुरक्षित, एक नकारात्मक चार्ज प्राप्त करता है, और जमीन सकारात्मक होती है।

जंग के खिलाफ पाइपलाइनों की कैथोडिक सुरक्षा माध्यम की पर्याप्त चालकता के साथ इलेक्ट्रोलाइटिक सुरक्षा के साथ है। भूमिगत धातु राजमार्गों को बिछाते समय यह कार्य मिट्टी द्वारा किया जाता है। इलेक्ट्रोड का संपर्क प्रवाहकीय तत्वों के माध्यम से किया जाता है।

संक्षारण संकेतक निर्धारित करने के लिए संकेतक एक उच्च वोल्टेज वाल्टमीटर या जंग सेंसर है। इस उपकरण की मदद से, विशेष रूप से इस मामले के लिए, इलेक्ट्रोलाइट और जमीन के बीच संकेतक को नियंत्रित किया जाता है।

विद्युत रासायनिक संरक्षण को कैसे वर्गीकृत किया जाता है

मुख्य पाइपलाइनों और टैंकों से जंग और सुरक्षा को दो तरह से नियंत्रित किया जाता है:

• वर्तमान से एक स्रोत धातु की सतह पर आपूर्ति की जाती है। यह खंड एक ऋणात्मक आवेश प्राप्त करता है, अर्थात यह कैथोड की भूमिका निभाता है। एनोड अक्रिय इलेक्ट्रोड होते हैं जिनका डिज़ाइन से कोई लेना-देना नहीं होता है। इस विधि को सबसे आम माना जाता है और कोई गैल्वेनिक क्षरण नहीं होता है। इस तकनीक का उद्देश्य निम्न प्रकार के क्षरण को रोकना है: गड्ढा, आवारा धाराओं की उपस्थिति के कारण, क्रिस्टल प्रकार स्टेनलेस स्टील काऔर पीतल के तत्वों का टूटना।
• इलेक्ट्रोप्लेटिंग विधि। धातु की प्लेटों द्वारा मुख्य पाइपलाइनों या चलने की सुरक्षा का संरक्षण किया जाता है महान संकेतकएल्यूमीनियम, जस्ता, मैग्नीशियम या उनके मिश्र धातुओं से बने ऋणात्मक आवेश। एनोड दो तत्व हैं, तथाकथित अवरोधक, जबकि रक्षक का धीमा विनाश उत्पाद में कैथोडिक धारा को बनाए रखने में मदद करता है। सुरक्षात्मक सुरक्षा का उपयोग बहुत ही कम किया जाता है। ईसीपी पाइपलाइनों के इन्सुलेट कोटिंग पर किया जाता है।

विद्युत रासायनिक सुरक्षा की सुविधाओं पर

पाइपलाइनों के नष्ट होने का मुख्य कारण धातु की सतहों के क्षरण का परिणाम है। जंग लगने के बाद, वे दरारें, टूटना, गुहा बनाते हैं, जो धीरे-धीरे आकार में वृद्धि करते हैं और पाइपलाइन के टूटने में योगदान करते हैं। यह घटना अक्सर भूमिगत रखे गए राजमार्गों पर, या भूजल के संपर्क में होती है।

कैथोडिक सुरक्षा के संचालन का सिद्धांत ऊपर वर्णित दो विधियों द्वारा वोल्टेज अंतर और क्रिया के निर्माण पर आधारित है। सीधे पाइपलाइन के स्थान पर किए गए माप कार्यों के बाद, यह पाया गया कि आवश्यक क्षमता, जो विनाश प्रक्रिया को धीमा कर देती है, 0.85V होनी चाहिए, और भूमिगत तत्वों के लिए यह मान 0.55V है।

संक्षारण दर को धीमा करने के लिए, कैथोडिक वोल्टेज को 0.3V से कम किया जाना चाहिए। इस स्थिति में, संक्षारण दर 10 माइक्रोन / वर्ष से अधिक नहीं होगी, और इससे तकनीकी उपकरणों की सेवा जीवन में काफी वृद्धि होगी।

महत्वपूर्ण समस्याओं में से एक जमीन में आवारा धाराओं की उपस्थिति है। ऐसी धाराएँ इमारतों, संरचनाओं, रेलवे और अन्य उपकरणों की ग्राउंडिंग से उत्पन्न होती हैं। इसके अलावा, वे कहां प्रकट हो सकते हैं, इसका सटीक आकलन करना असंभव है।

विनाशकारी प्रभाव पैदा करने के लिए, इलेक्ट्रोलाइटिक वातावरण के संबंध में सकारात्मक क्षमता वाली स्टील पाइपलाइनों को चार्ज करने के लिए पर्याप्त है, इनमें जमीन में बिछाए गए राजमार्ग शामिल हैं।

सर्किट को करंट प्रदान करने के लिए, बाहरी वोल्टेज की आपूर्ति करना आवश्यक है, जिसके पैरामीटर मिट्टी की नींव के प्रतिरोध को तोड़ने के लिए पर्याप्त होंगे।

एक नियम के रूप में, ऐसे स्रोत 6 से 10 kW की शक्ति रेटिंग वाली विद्युत लाइनें हैं। यदि बिजली की आपूर्ति नहीं की जा सकती है, तो डीजल या गैस जनरेटर का उपयोग किया जा सकता है। भूमिगत पाइपलाइनों को जंग से बचाने के लिए इंस्टॉलर को काम करने से पहले डिजाइन समाधान से परिचित होना चाहिए।

कैथोडिक प्रतिरक्षण

पाइप की सतह पर जंग के प्रतिशत को कम करने के लिए, इलेक्ट्रोड सुरक्षा स्टेशनों का उपयोग किया जाता है:

1. ग्राउंडिंग कंडक्टर के रूप में बनाया गया एनोड।
2. लगातार इलेक्ट्रॉन प्रवाह कन्वर्टर्स।
3. प्रक्रिया नियंत्रण बिंदु के उपकरण और इस प्रक्रिया पर नियंत्रण।
4. केबल और तार कनेक्शन।

कैथोडिक सुरक्षा स्टेशन काफी प्रभावी होते हैं, जब सीधे बिजली लाइन या जनरेटर से जुड़े होते हैं, तो वे धाराओं का अवरोधक प्रभाव प्रदान करते हैं। इसी समय, एक ही समय में पाइपलाइन के कई वर्गों के लिए सुरक्षा प्रदान की जाती है। मापदंडों को मैन्युअल रूप से या स्वचालित रूप से समायोजित किया जाता है। पहले मामले में, ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग का उपयोग किया जाता है, और दूसरे में, थाइरिस्टर।

रूस के क्षेत्र में सबसे आम एक उच्च तकनीक स्थापना है - मिनरा -3000। इसकी क्षमता 30,000 मीटर राजमार्गों की सुरक्षा के लिए पर्याप्त है।

तकनीकी उपकरण के लाभ:

• उच्च शक्ति विशेषताओं;
• एक मिनट के एक चौथाई में ओवरलोड के बाद ऑपरेटिंग मोड को अपडेट करना;
• डिजिटल विनियमन की मदद से, ऑपरेटिंग मापदंडों पर नियंत्रण किया जाता है;
• अत्यधिक महत्वपूर्ण कनेक्शन की जकड़न;
• डिवाइस को प्रक्रिया के रिमोट कंट्रोल से कनेक्ट करना।

एएसकेजी-टीएम का भी उपयोग किया जाता है, हालांकि उनकी शक्ति कम है, वे टेलीमेट्री कॉम्प्लेक्स से लैस हैं या रिमोट कंट्रोलउन्हें समान रूप से लोकप्रिय होने की अनुमति देता है।

जल आपूर्ति या गैस पाइपलाइन की इंसुलेटिंग लाइन का आरेख कार्य स्थल पर होना चाहिए।

वीडियो: कैथोडिक जंग संरक्षण - क्या होता है और यह कैसे किया जाता है?

जल निकासी की व्यवस्था द्वारा संक्षारण संरक्षण

भूमिगत पाइपलाइनों को जंग से बचाने के लिए फिटर को ड्रेनेज डिवाइस से परिचित होना चाहिए। आवारा धाराओं से पाइपलाइनों के जंग के खिलाफ इस तरह की सुरक्षा एक जल निकासी उपकरण द्वारा प्रदान की जाती है जो इन धाराओं को पृथ्वी के दूसरे क्षेत्र में निकालने के लिए आवश्यक है। कुल मिलाकर कई जल निकासी विकल्प हैं।

निष्पादन की किस्में:

1. भूमिगत निष्पादित।
2. सीधा।
3. ध्रुवों के साथ।
4. प्रबलित।

मिट्टी के जल निकासी को अंजाम देते समय, इलेक्ट्रोड को एनोड ज़ोन में स्थापित किया जाता है। एक सीधी नाली लाइन प्रदान करने के लिए, एक विद्युत जम्पर बनाया जाता है, जो पाइपलाइन को वर्तमान स्रोतों से नकारात्मक ध्रुव से जोड़ता है, उदाहरण के लिए, एक आवासीय भवन से ग्राउंडिंग।

ध्रुवीकृत जल निकासी में एकतरफा चालकता होती है, यानी जब ग्राउंड लूप पर एक सकारात्मक चार्ज दिखाई देता है, तो यह स्वचालित रूप से बंद हो जाता है। प्रबलित जल निकासी एक वर्तमान ट्रांसफार्मर से संचालित होती है, इसके अतिरिक्त . से जुड़ा हुआ है विद्युत सर्किट, और यह लाइन से आवारा धाराओं को हटाने में सुधार करता है।

आरडी के अनुसार, पाइपलाइन जंग के लिए भत्ता गणना द्वारा किया जाता है।

इसके अलावा, अवरोधक सुरक्षा का उपयोग किया जाता है, अर्थात, आक्रामक मीडिया से बचाने के लिए पाइपों पर एक विशेष संरचना का उपयोग किया जाता है। स्थायी जंग तब होती है जब बॉयलर उपकरण लंबे समय तक निष्क्रिय रहता है, ताकि ऐसा न हो, यह आवश्यक है रखरखावउपकरण।

जंग से भूमिगत पाइपलाइनों की सुरक्षा के लिए एक इंजीनियर के पास ज्ञान और कौशल होना चाहिए, नियमों में प्रशिक्षित होना चाहिए और समय-समय पर एक चिकित्सा परीक्षा से गुजरना चाहिए, और एक रोस्टेनाडज़ोर निरीक्षक की उपस्थिति में परीक्षा उत्तीर्ण करनी चाहिए।