Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության սարք. Խողովակաշարերի կոռոզիայից կաթոդիկ պաշտպանության տեխնոլոգիա

ՄԵՏԱՂԱԿԱՆ ԿՈՆՍՏՈՒՐՔՆԵՐ»

Տեսական հիմք

Կաթոդիկ պաշտպանությունստորգետնյա մետաղական կառույցներ

Կաթոդիկ պաշտպանության գործառնական սկզբունքը

Երբ մետաղը շփվում է էլեկտրոլիտիկ միջավայրի հետ կապված հողերի հետ, տեղի է ունենում կոռոզիոն գործընթաց, որն ուղեկցվում է էլեկտրական հոսանքի ձևավորմամբ, և ստեղծվում է էլեկտրոդի որոշակի ներուժ: Խողովակաշարի էլեկտրոդային ներուժի մեծությունը կարող է որոշվել երկու էլեկտրոդների պոտենցիալ տարբերությամբ՝ խողովակաշարի և պղնձի սուլֆատի չբևեռացնող տարրի միջև: Այսպիսով, խողովակաշարի ներուժի արժեքը նրա էլեկտրոդային ներուժի և հղման էլեկտրոդի ներուժի տարբերությունն է գետնի նկատմամբ: Խողովակաշարի մակերեսին էլեկտրոդային պրոցեսները տեղի են ունենում որոշակի ուղղությամբ, և ժամանակի փոփոխություններն իրենց բնույթով անշարժ են:

Ստացիոնար ներուժը սովորաբար կոչվում է բնական պոտենցիալ, որը ենթադրում է խողովակաշարի վրա թափառող և այլ ինդուկտիվ հոսանքների բացակայություն:

Կոռոզիայից մետաղի փոխազդեցությունը էլեկտրոլիտի հետ բաժանվում է երկու գործընթացի՝ անոդային և կաթոդիկ, որոնք տեղի են ունենում միաժամանակ մետաղ-էլեկտրոլիտ միջերեսի տարբեր հատվածներում:

Կոռոզիայից պաշտպանվելիս օգտագործվում է անոդային և կաթոդային պրոցեսների տարածքային տարանջատում։ Խողովակաշարին միացված է հոսանքի աղբյուր՝ լրացուցիչ հիմնավորող էլեկտրոդով, որի օգնությամբ խողովակաշարի վրա դրվում է արտաքին ուղղակի հոսանք։ Այս դեպքում անոդային գործընթացը տեղի է ունենում լրացուցիչ հիմնավորման էլեկտրոդի վրա:

Կաթոդային բևեռացում ստորգետնյա խողովակաշարերիրականացվում է արտաքին ուղղակի հոսանքի աղբյուրից էլեկտրական դաշտ կիրառելու միջոցով: Ուղղակի հոսանքի աղբյուրի բացասական բևեռը միացված է պաշտպանվող կառույցին, մինչդեռ խողովակաշարը հողի նկատմամբ կաթոդն է, իսկ արհեստականորեն ստեղծված հողակցող անոդը՝ դրական բևեռը։

Սխեմատիկ դիագրամկաթոդիկ պաշտպանությունը ներկայացված է Նկ. 14.1. Կաթոդիկ պաշտպանությամբ հոսանքի աղբյուր 2-ի բացասական բևեռը միացված է խողովակաշարին 1, իսկ դրական բևեռը միացված է արհեստականորեն ստեղծված անոդ-հողանցող սարքին 3: Երբ ընթացիկ աղբյուրը միացված է, հոսանքի աղբյուրն իր բևեռից անցնում է անոդային հիմնավորումը մտնում է գետնին և 6-ի մեկուսացման վնասված տարածքների միջով դեպի խողովակ: Այնուհետև, 4-րդ ջրահեռացման կետի միջով միացնող մետաղալարով 5, հոսանքը կրկին վերադառնում է էներգիայի աղբյուրի մինուսին: Այս դեպքում խողովակաշարի բաց հատվածներում սկսվում է կաթոդային բևեռացման գործընթացը:

Բրինձ. 14.1. Խողովակաշարի կաթոդիկ պաշտպանության սխեմատիկ դիագրամ.

1 - խողովակաշար; 2 - արտաքին DC աղբյուր; 3 - անոդային հիմնավորում;

4 - ջրահեռացման կետ; 5 - ջրահեռացման մալուխ; 6 - կաթոդի տերմինալի կոնտակտ;

7 - կաթոդային տերմինալ; 8 - խողովակաշարի մեկուսացման վնաս

Քանի որ հողակցման էլեկտրոդի և խողովակաշարի միջև կիրառվող արտաքին հոսանքի լարումը զգալիորեն գերազանցում է խողովակաշարի կոռոզիոն մակրոզույգերի էլեկտրոդների միջև պոտենցիալ տարբերությունը, անոդային հիմնավորման անշարժ ներուժը որոշիչ դեր չի խաղում:

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության ներառյալ ( ժ 0ա.ավելացնել) կոռոզիոն մակրոզույգերի հոսանքների բաշխումը խաթարված է, կաթոդի հատվածների «խողովակ-հող» պոտենցիալ տարբերության արժեքները ( ժ 0կ) անոդի հատվածների պոտենցիալ տարբերությամբ ( ժ 0ա), ապահովված են բևեռացման պայմաններ։

Կաթոդիկ պաշտպանությունը կարգավորվում է պահանջվող պաշտպանիչ ներուժի պահպանմամբ: Եթե ​​արտաքին հոսանք կիրառելով, խողովակաշարը բևեռացված է մինչև հավասարակշռության ներուժը ( j 0k = j 0a) մետաղի տարրալուծումը (նկ. 14.2 ա), ապա դադարում է անոդային հոսանքը և դադարում կոռոզիան։ Պաշտպանական հոսանքի հետագա ավելացումն անիրագործելի է: Ավելի շատ հետ դրական արժեքներպոտենցիալ, առաջանում է թերի պաշտպանության երեւույթը (նկ. 14.2 բ): Այն կարող է առաջանալ խողովակաշարի կաթոդիկ պաշտպանության ժամանակ, որը գտնվում է թափառող հոսանքների ուժեղ ազդեցության տարածքում կամ օգտագործելիս պաշտպանիչներ, որոնք չունեն բավականաչափ բացասական էլեկտրոդային պոտենցիալ (ցինկի պաշտպանիչներ):

Մետաղը կոռոզիայից պաշտպանելու չափանիշներն են պաշտպանիչ հոսանքի խտությունը և պաշտպանիչ ներուժը:

Մերկ մետաղական կառուցվածքի կաթոդիկական բևեռացումը պաշտպանական ներուժին պահանջում է զգալի հոսանքներ: Պողպատի բևեռացման համար պահանջվող հոսանքի խտության ամենահավանական արժեքները տարբեր միջավայրերնվազագույն պաշտպանիչ պոտենցիալին (-0,85 Վ) պղնձասուլֆատային հղման էլեկտրոդի նկատմամբ տրված է աղյուսակում: 14.1

Բրինձ. 14.2. Կորոզիայի դիագրամ լրիվ բևեռացման դեպքում (ա) և

թերի բևեռացում (բ)

Որպես կանոն, կաթոդային պաշտպանությունը օգտագործվում է խողովակաշարի արտաքին մակերեսին կիրառվող մեկուսիչ ծածկույթների հետ միասին: Մակերեւութային ծածկույթը նվազեցնում է պահանջվող հոսանքը մեծության մի քանի կարգով: Այսպիսով, հողի մեջ լավ ծածկույթով պողպատի կաթոդիկ պաշտպանության համար պահանջվում է ընդամենը 0,01 ... 0,2 մԱ/մ 2:

Աղյուսակ 14.1

Կաթոդիկ պաշտպանության համար պահանջվող ընթացիկ խտությունը

մերկ պողպատե մակերեսը տարբեր միջավայրերում

Մեկուսացված մայրուղային խողովակաշարերի պաշտպանիչ հոսանքի խտությունը չի կարող դառնալ հուսալի պաշտպանության չափանիշ՝ վնասված խողովակաշարի մեկուսացման անհայտ բաշխման պատճառով, որը որոշում է մետաղի իրական շփման տարածքը հողի հետ: Նույնիսկ չմեկուսացված խողովակի համար (փամփուշտ երկաթուղիներով և մայրուղիներով ստորգետնյա անցումում), պաշտպանիչ հոսանքի խտությունը որոշվում է կառուցվածքի երկրաչափական չափերով և մտացածին է, քանի որ քարթրիջի մակերեսի մասնաբաժինը մնում է անհայտ, ծածկված անընդհատ ներկայացնում են պասիվ պաշտպանիչ շերտեր (սանդղակ և այլն) և չեն մասնակցում ապաբևեռացման գործընթացին։ Հետևաբար, պաշտպանիչ հոսանքի խտությունը որպես պաշտպանության չափանիշ օգտագործվում է մետաղի նմուշների վրա կատարված որոշ լաբորատոր հետազոտություններում:

Էջ 1

Գազատարի կաթոդիկ պաշտպանությունը պետք է գործի անխափան։ Յուրաքանչյուր VCS-ի համար սահմանվում է որոշակի ռեժիմ՝ կախված դրա աշխատանքային պայմաններից: Կաթոդային կայանը շահագործելիս պահվում է դրա էլեկտրական պարամետրերի և ընթացիկ աղբյուրի աշխատանքի մատյան: Անհրաժեշտ է նաև անոդային հիմնավորման մշտական ​​մոնիտորինգ, որի վիճակը որոշվում է RMS հոսանքի արժեքով:

Պաշտպանիչ ծածկույթի վիճակի և դրա հաղորդունակության բնութագրերը:

Գազատարի կաթոդիկ պաշտպանությունը պետք է գործի անխափան։ Երթուղու այն հատվածներում, որտեղ էլեկտրամատակարարումն օրական մի քանի ժամով ընդհատվում է, էլեկտրաէներգիայի անջատումների ժամանակ պաշտպանություն ապահովելու համար օգտագործվում են մարտկոցներ: Տարողություն մարտկոցորոշվում է RMS պաշտպանիչ հոսանքի արժեքով:

Գազատարների կաթոդիկ պաշտպանությունը թափառող հոսանքներից կամ հողի կոռոզիայից իրականացվում է ուղղակի էլեկտրական հոսանքի միջոցով արտաքին աղբյուրից: Ընթացիկ աղբյուրի բացասական բևեռը միացված է պաշտպանված գազատարին, իսկ դրական բևեռը միացված է հատուկ հողին՝ անոդին։

Գազատարների կաթոդիկ պաշտպանությունը կոռոզիայից իրականացվում է դրանց կաթոդային բևեռացման շնորհիվ՝ օգտագործելով արտաքին հոսանքի աղբյուր:

Գազատարների կաթոդային պաշտպանության ազդեցությունը երկաթուղային երկաթուղային սխեմաների վրա.

Գազատարի կաթոդիկ պաշտպանության համար օգտագործվում են էլեկտրական կայանքների ստանդարտ գործիքներ և հատուկ կոռոզիոն չափող և օժանդակ գործիքներ։ Ստորգետնյա կառույցի և գետնի միջև պոտենցիալ տարբերությունը չափելու համար, որը կոռոզիայից վտանգի և պաշտպանության առկայության գնահատման չափանիշներից մեկն է, օգտագործվում են սանդղակի վրա 1 ներքին դիմադրության մեծ արժեք ունեցող վոլտմետրեր, որպեսզի դրանց ընդգրկումը չափիչ շղթան չի խախտում վերջինիս մեջ պոտենցիալ բաշխումը։ Այս պահանջը որոշվում է ինչպես ստորգետնյա կառույց-հողային համակարգի ներքին բարձր դիմադրությամբ, այնպես էլ չափիչ էլեկտրոդի գետնի հետ շփման կետում ցածր հիմնավորող դիմադրության ստեղծման դժվարությամբ, հատկապես ոչ բևեռացնող էլեկտրոդներ օգտագործելիս: Բարձր մուտքային դիմադրությամբ չափիչ շղթա ստանալու համար օգտագործվում են պոտենցիոմետրեր և բարձր դիմադրության վոլտմետրեր։

Գազատարների կաթոդային պաշտպանության կայանների համար որպես էլեկտրաէներգիայի աղբյուր, խորհուրդ է տրվում օգտագործել բարձր ջերմաստիճանի վառելիքի բջիջներ կերամիկական էլեկտրոդով: Նման վառելիքի բջիջները կարող են երկար ժամանակաշխատանքներ գազատարի երթուղու վրա, էլեկտրաէներգիա մատակարարելով կաթոդիկ պաշտպանության կայաններին, ինչպես նաև գծերի վերանորոգողների տներին, ազդանշանային համակարգերին և ավտոմատ կառավարման փականներին: Բարձր հզորություն չպահանջող գծային կառույցների և գազատարների կայանքների սնուցման այս մեթոդը մեծապես հեշտացնում է շահագործման սպասարկումը:

Շատ հաճախ հաշվարկով ստացված գազատարների կաթոդիկ պաշտպանության պարամետրերը զգալիորեն տարբերվում են պրակտիկայում չափումների միջոցով ստացված SPS պարամետրերից: Դա պայմանավորված է ազդող գործոնների ողջ բազմազանությունը հաշվի առնելու անհնարինությամբ բնական պայմաններըպաշտպանության պարամետրերի վրա.

Մ.Իվանով, բ.գ.թ. n.

Մետաղների, հատկապես երկաթի և չլեգիրված պողպատի կոռոզիան առաջացնում է մեծ վնասսարքեր և խողովակաշարեր, որոնք աշխատում են ջրի և օդի հետ շփման մեջ: Սա հանգեցնում է սարքավորումների ծառայության ժամկետի կրճատման և լրացուցիչ պայմաններ է ստեղծում կոռոզիոն արտադրանքներով ջրի աղտոտման համար:

Դուք կարող եք բաժանորդագրվել հոդվածներին

Ինչպես հայտնի է, կոռոզիան էլեկտրաքիմիական պրոցես է, որի ժամանակ տեղի է ունենում մետաղի օքսիդացում, այսինքն՝ ատոմների կողմից էլեկտրոնների ազատում։ Այս գործընթացը տեղի է ունենում մակերեսի մանրադիտակային մասում, որը կոչվում է անոդային շրջան: Դա հանգեցնում է մետաղի ամբողջականության խախտման, որի ատոմները մտնում են քիմիական ռեակցիաներ, հատկապես ակտիվ մթնոլորտային թթվածնի և խոնավության առկայության դեպքում:

Քանի որ մետաղները լավ հաղորդիչներ են էլեկտրաէներգիա, ազատված էլեկտրոնները ազատորեն հոսում են մեկ այլ մանրադիտակային շրջան, որտեղ ջրի և թթվածնի առկայության դեպքում տեղի են ունենում վերականգնողական ռեակցիաներ։ Այս շրջանը կոչվում է կաթոդ:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի առաջացմանը կարելի է հակազդել՝ կիրառելով լարում արտաքին ուղղակի հոսանքի աղբյուրից՝ մետաղի էլեկտրոդային ներուժը տեղափոխելու այն արժեքները, որոնց դեպքում կոռոզիայի պրոցեսը չի առաջանում:

Դրա հիման վրա կառուցվել են ստորգետնյա խողովակաշարերի, տանկերի և այլ մետաղական կառույցների կաթոդային պաշտպանության համակարգեր։ Պաշտպանված մետաղի վրա կիրառման դեպքում էլեկտրական ներուժՄետաղական կառուցվածքի ամբողջ մակերևույթի վրա սահմանվում են այնպիսի պոտենցիալ արժեքներ, որոնց դեպքում կարող են տեղի ունենալ միայն նվազման կաթոդիկ գործընթացներ. օրինակ, մետաղական կատիոնները կընդունեն էլեկտրոններ և կվերածվեն ավելի ցածր օքսիդացման կամ չեզոք ատոմների իոնների:

Տեխնիկապես մետաղների կաթոդային պաշտպանության մեթոդն իրականացվում է հետևյալ կերպ. բրինձ. 1) Պաշտպանվող մետաղական կառուցվածքին, օրինակ պողպատե խողովակաշար, կաթոդ կայանի բացասական բեւեռին մատակարարվում եւ միացվում է մետաղալար, որի արդյունքում խողովակաշարը դառնում է կաթոդ։ Մետաղական կառուցվածքից որոշ հեռավորության վրա գետնի մեջ տեղադրված է էլեկտրոդ, որը մետաղալարով միացվում է դրական բևեռին և դառնում անոդ։ Կաթոդի և անոդի միջև պոտենցիալ տարբերությունը ստեղծվում է այնպես, որ ամբողջովին վերանա պաշտպանված կառուցվածքի վրա օքսիդատիվ պրոցեսների առաջացումը: Այս դեպքում թույլ հոսանքները կհոսեն խոնավ հողի միջով կաթոդի և հողի հաստությամբ անոդի միջև: Արդյունավետ պաշտպանությունը պահանջում է մի քանի անոդային էլեկտրոդների տեղադրում խողովակաշարի ողջ երկարությամբ: Եթե ​​հնարավոր է պաշտպանված կառուցվածքի և հողի միջև պոտենցիալ տարբերությունը նվազեցնել մինչև 0,85-1,2 Վ, ապա խողովակաշարի կոռոզիայի արագությունը կրճատվում է մինչև զգալիորեն ցածր արժեքներ:

Այսպիսով, կաթոդիկ պաշտպանության համակարգը ներառում է ուղղակի էլեկտրական հոսանքի աղբյուր, կառավարման կետ և անոդային հիմնավորում: Սովորաբար, կաթոդիկ պաշտպանության կայանը բաղկացած է AC տրանսֆորմատորից և դիոդային ուղղիչից: Որպես կանոն, այն սնուցվում է 220 Վ ցանցից; Կան նաև բարձր (6-10 կՎ) լարման գծերով սնվող կայաններ։

Համար արդյունավետ աշխատանքԿաթոդ կայանը, դրա կողմից ստեղծված կաթոդի և անոդի միջև պոտենցիալ տարբերությունը պետք է լինի առնվազն 0,75 Վ: Որոշ դեպքերում հաջող պաշտպանության համար բավարար է մոտ 0,3 Վ: Միևնույն ժամանակ, ինչպես տեխնիկական պարամետրերԿաթոդիկ պաշտպանության կայանները օգտագործում են ելքային հոսանքի և ելքային լարման անվանական արժեքները: Այսպիսով, սովորաբար անվանական ելքային լարումըկայանները տատանվում են 20-ից 48 Վ. Անոդի և պաշտպանված օբյեկտի միջև մեծ հեռավորության դեպքում կայանի պահանջվող ելքային լարումը հասնում է 200 Վ-ի:

Որպես անոդ օգտագործվում են օժանդակ իներտ էլեկտրոդներ։ Անոդային հողակցող էլեկտրոդները, օրինակ, AZM-3X մոդելը, որը արտադրվում է Կատոդ ԲԲԸ-ի կողմից (Ռազվիլկա գյուղ, Մոսկվայի մարզ), կոռոզիոն դիմացկուն համաձուլվածքից պատրաստված ձուլվածքներ են, որոնք հագեցած են հատուկ մետաղալարով պղնձի միջուկով ամրացված մեկուսացման մեջ, ինչպես նաև: Կաթոդիկ պաշտպանության կայանի հիմնական մալուխին միանալու համար կնքված միացում: Առավել ռացիոնալ է օգտագործել հողակցող էլեկտրոդները բարձր և չափավոր քայքայիչ ակտիվությամբ միջավայրերում դիմադրողականությունհող մինչև 100 Օմ.մ. Դաշտի ուժգնության և հոսանքի խտության օպտիմալ բաշխման համար սարքավորման մարմնի ողջ տարածքում տեղադրվում են հատուկ էկրաններ՝ ածուխի կամ կոքսի լցոնի տեսքով անոդների շուրջ:

Կաթոդիկ պաշտպանության կայանի արդյունավետությունը գնահատելու համար պահանջվում է համակարգ, որը բաղկացած է չափիչ էլեկտրոդից և հղման էլեկտրոդից և հանդիսանում է հսկիչ և չափիչ կետի հիմնական մասը: Այս էլեկտրոդների ընթերցումների հիման վրա կարգավորվում է կաթոդային պաշտպանության ներուժի տարբերությունը:

Չափիչ էլեկտրոդները պատրաստված են բարձր խառնուրդ պողպատ, սիլիցիումի թուջ, պլատինացված արույր կամ բրոնզ և պղինձ։ Հղման էլեկտրոդները արծաթի քլորիդ կամ պղնձի սուլֆատ են: Ըստ իրենց նախագծման՝ տեղեկատու էլեկտրոդները կարող են լինել սուզվող կամ հեռավոր: Դրանցում օգտագործվող լուծույթի բաղադրությունը պետք է մոտ լինի շրջակա միջավայրի բաղադրությանը, որի վնասակար ազդեցությունից անհրաժեշտ է պաշտպանել սարքավորումները:

Կարելի է նշել EDB տիպի երկարատև գործող բիմետալիկ էլեկտրոդները, որոնք մշակվել են VNIIGAZ (Մոսկվա) կողմից: Դրանք նախատեսված են ստորգետնյա մետաղական օբյեկտի (ներառյալ խողովակաշարի) և գետնի միջև պոտենցիալ տարբերությունը չափելու համար՝ կաթոդիկ պաշտպանության կայանը կառավարելու համար։ ավտոմատ ռեժիմմեծ ծանրաբեռնվածության և զգալի խորության պայմաններում, այսինքն, որտեղ այլ էլեկտրոդները չեն կարող ապահովել տվյալ ներուժի մշտական ​​պահպանումը։

Կաթոդիկ պաշտպանության սարքավորումները մատակարարվում են հիմնականում հայրենական արտադրողների կողմից: Այսպիսով, նշված «Կաթոդ» ՓԲԸ-ն առաջարկում է «Միներվա-3000» կայանը ( բրինձ. 2), որը նախատեսված է հիմնական ջրամատակարարման ցանցերը պաշտպանելու համար: Նրա անվանական ելքային հզորությունը 3,0 կՎտ է, ելքային լարումը 96 Վ, պաշտպանական հոսանքը՝ 30 Ա։ Պաշտպանական ներուժի և ընթացիկ արժեքի պահպանման ճշգրտությունը համապատասխանաբար 1 և 2% է։ Ծածանման արժեքը 1%-ից ոչ ավելի է:

Ռուսական մեկ այլ արտադրող՝ «Էներգոմերա» ԲԲԸ-ն (Ստավրոպոլ), մատակարարում է MKZ-M12, PNKZ-PPCh-M10 և PN-OPE-M11 ապրանքանիշերի մոդուլներ, որոնք ապահովում են ստորգետնյա մետաղական կառույցների արդյունավետ կաթոդիկ պաշտպանություն բարձր կոռոզիայից վտանգի վայրերում: MKZ-M12 մոդուլն ունի 15 կամ 20 Ա անվանական հոսանք; անվանական ելքային լարումը 24 Վ է: MKZ-M12-15-24-U2 մոդելների համար ելքային լարումը 30 Վ է: Պաշտպանական ներուժի պահպանման ճշգրտությունը հասնում է ±0,5%, նշված հոսանքը ±1% է: Տեխնիկական ռեսուրս- 100 հազար ժամ, իսկ ծառայության ժամկետը` առնվազն 20 տարի:

«Էլեկտրոնիկ Թեքնոլոջիս» ՍՊԸ-ն (Տվեր) առաջարկում է կաթոդիկ պաշտպանության կայաններ «Տվերցա» ( բրինձ. 3), հագեցած ներկառուցված միկրոպրոցեսորով և հեռամեխանիկական համակարգով Հեռակառավարման վահանակ. Կառավարման և չափման կետերը հագեցված են էլեկտրաքիմիական պոտենցիալ տվիչներով ոչ բևեռացնող երկարաժամկետ գործող համեմատական ​​էլեկտրոդներով, որոնք ապահովում են խողովակաշարի բևեռացման պոտենցիալների չափումը: Այս կայանները ներառում են նաև կաթոդային հոսանքի կարգավորվող աղբյուր և շղթայի էլեկտրական պարամետրերի սենսորների բլոկ, որը կարգավորիչի միջոցով միացված է հեռահար մուտքի սարքին: Այս կայանի տրանսֆորմատորը պատրաստված է Epcos տեսակի ֆերիտային միջուկների հիման վրա։ Օգտագործվում է նաև լարման փոխարկիչի կառավարման համակարգ, որը հիմնված է UCC 2808A միկրոսխեմայի վրա:

Kurs-OP ընկերությունը (Մոսկվա) արտադրում է Elkon կաթոդիկ պաշտպանության կայաններ, որոնց ելքային լարումը տատանվում է 30-ից 96 Վ-ի միջակայքում, իսկ ելքային հոսանքը 20-ից 60 Ա միջակայքում: Ելքային լարման ալիքը՝ 2-ից ոչ ավելի: % . Այս կայանները նախատեսված են միաշղթա խողովակաշարերը հողի կոռոզիայից պաշտպանելու համար, իսկ միացյալ պաշտպանիչ միավորի կիրառմամբ՝ բազմաշղթա խողովակաշարերը՝ չափավոր կլիմայական պայմաններում (-45-ից +40 °C) առանց թափառող հոսանքների տարածքներում: Կայանները ներառում են միաֆազ ուժային տրանսֆորմատոր, ելքային լարման աստիճանական կարգավորմամբ փոխարկիչ, բարձրավոլտ սարքավորումներ, երկբևեռ ձեռքով անջատիչ և լարման ճնշող սարքեր:

Կարելի է նաև նշել NPF Neftegazkompleks EKhZ ՍՊԸ-ի (Սարատով) կողմից արտադրված NGK-IPKZ շարքի կաթոդիկ պաշտպանության կայանքները, որոնց առավելագույն ելքային հոսանքը 20 կամ 100 Ա է, իսկ անվանական ելքային լարումը 48 Վ:

ԱՊՀ երկրներից կաթոդիկ պաշտպանության կայանների մատակարարներից մեկը Hoffmann Electric Technologies-ն է (Խարկով, Ուկրաինա), որն առաջարկում է սարքավորումներ մայրուղային խողովակաշարերի հողի կոռոզիայից էլեկտրաքիմիական պաշտպանության համար:

Տարբեր մետաղական կառույցների ժանգից էլեկտրաքիմիական պաշտպանության հաճախակի կիրառվող մեթոդներից մեկը կաթոդային պաշտպանությունն է։ Շատ դեպքերում այն ​​օգտագործվում է մետաղական մակերեսների վրա հատուկ ծածկույթների կիրառման հետ մեկտեղ:

1 Ընդհանուր տեղեկություններ կաթոդային պաշտպանության մասին

Մետաղների նման պաշտպանությունն առաջին անգամ նկարագրվել է 1820-ական թվականներին Համֆրի Դեյվիի կողմից։ Նրա զեկույցների հիման վրա 1824 թվականին HMS Samarang նավի վրա ներկայացված տեսությունը փորձարկվեց։ Նավի պղնձապատման վրա տեղադրվել են երկաթյա անոդային պաշտպանիչներ, որոնք զգալիորեն նվազեցրել են պղնձի ժանգոտման արագությունը։ Տեխնիկան սկսեց զարգանալ, և այսօր բոլոր տեսակի մետաղական կոնստրուկցիաների կաթոդը (խողովակաշարեր, ավտոմասեր և այլն) ճանաչվում է ամենաարդյունավետն ու լայնորեն կիրառվողը։

Արդյունաբերական պայմաններում մետաղների նման պաշտպանությունը (այն հաճախ կոչվում է կաթոդիկ բևեռացում) իրականացվում է երկու հիմնական եղանակով.

1. Կառույցը, որը պաշտպանված է ոչնչացումից, միացված է արտաքին հոսանքի աղբյուրին։ IN այս դեպքումՄետաղական արտադրանքը գործում է որպես կաթոդ: Իսկ անոդները իներտ լրացուցիչ էլեկտրոդներ են։ Այս տեխնիկան սովորաբար օգտագործվում է խողովակաշարերի, եռակցված մետաղական հիմքերի և հորատման հարթակների պաշտպանության համար:
2. Գալվանական տիպի կաթոդիկ բևեռացում. Այս սխեմայով մետաղական կառուցվածքը շփվում է մետաղի հետ, որն ունի ավելի բարձր էլեկտրաբացասական ներուժ (ալյումին, մագնեզիում, ալյումինի համաձուլվածքներ, ցինկ): Այս դեպքում անոդը վերաբերում է երկու մետաղներին (հիմնական և պաշտպանիչ): Տարրալուծում (նշանակում է զուտ էլեկտրաքիմիական գործընթաց) էլեկտրաբացասական նյութը հանգեցնում է պաշտպանված արտադրանքի միջոցով պահանջվող կաթոդային հոսանքի հոսքին: Ժամանակի ընթացքում «պաշտպան» մետաղն ամբողջությամբ ոչնչացվում է։ Գալվանական բևեռացումը արդյունավետ է մեկուսիչ շերտ ունեցող կառույցների, ինչպես նաև համեմատաբար փոքր մետաղական արտադրանքների համար:

Առաջին տեխնիկան լայն կիրառություն է գտել ամբողջ աշխարհում։ Դա բավականին պարզ է և տնտեսապես իրագործելի, ինչը հնարավորություն է տալիս պաշտպանել մետաղը ընդհանուր կոռոզիաև դրա բազմաթիվ տեսակներից՝ «չժանգոտվող պողպատի» միջհատիկավոր կոռոզիա, փողային արտադրանքի ճեղքվածք, ճեղքվածք՝ այն լարումների պատճառով, որոնց տակ նրանք գործում են:

Գալվանական միացումն ավելի մեծ կիրառություն է գտել ԱՄՆ-ում։ Մեր երկրում այն ​​ավելի քիչ է օգտագործվում, թեև դրա արդյունավետությունը բարձր է։ Ռուսաստանում մետաղների զոհաբերական պաշտպանության սահմանափակ օգտագործումը պայմանավորված է նրանով, որ մեր երկրում շատ խողովակաշարեր չունեն հատուկ ծածկույթ, և դա նախապայման է հակակոռոզիոն գալվանական տեխնիկայի իրականացման համար:

2 Ինչպե՞ս է գործում մետաղների ստանդարտ կաթոդիկ բևեռացումը:

Կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանությունը ձեռք է բերվում գերադրված հոսանքի օգտագործմամբ: Այն կառույցին մատակարարվում է ուղղիչից կամ (արտաքին) հոսանքի այլ աղբյուրից, որտեղ արդյունաբերական հաճախականության փոփոխական հոսանքը փոփոխվում է պահանջվող ուղղակի հոսանքի: Պաշտպանվող օբյեկտը միացված է ուղղիչ հոսանքի («մինուս» բևեռին): Այսպիսով, կառուցվածքը կաթոդ է: Անոդային հիմնավորումը (երկրորդ էլեկտրոդը) միացված է «պլյուսին»:

Կարևոր է, որ երկրորդական էլեկտրոդի և կառուցվածքի միջև լավ էլեկտրոլիտիկ և էլեկտրոնային շփում լինի: Առաջինն ապահովում է հողը, որտեղ ընկղմված են անոդը և պաշտպանված առարկան։ Հողը այս դեպքում հանդես է գալիս որպես էլեկտրոլիտիկ միջավայր: Էլեկտրոնային շփումը ձեռք է բերվում մետաղական նյութերից պատրաստված հաղորդիչների միջոցով:

Կաթոդիկ հակակոռոզիոն պաշտպանության կարգավորումն իրականացվում է էլեկտրոլիտիկ միջավայրի և բևեռացման ներուժի ցուցիչի (կամ հենց կառուցվածքի) միջև պաշտպանական ներուժը պահպանելով խիստ սահմանված արժեքով:Ցուցանիշը չափվում է բարձր դիմադրողական սանդղակով վոլտմետրով։

Այստեղ պետք է հասկանալ, որ պոտենցիալն ունի ոչ միայն բևեռացման բաղադրիչ, այլ նաև մեկ այլ բաղադրիչ՝ (օհմիկ) լարման անկում։ Այս անկումը տեղի է ունենում արդյունավետ դիմադրության միջոցով կաթոդային հոսանքի հոսքի պատճառով: Ավելին, կաթոդային պաշտպանության որակը կախված է բացառապես արտադրանքի մակերեսի բևեռացումից, որը պաշտպանված է ժանգոտումից: Այդ իսկ պատճառով առանձնանում են մետաղական կառուցվածքի անվտանգության երկու հատկանիշ՝ բևեռացման ամենաբարձր և ամենացածր ներուժը:

Մետաղների բևեռացման արդյունավետ կարգավորումը, հաշվի առնելով վերը նշվածը, հնարավոր է դառնում այն ​​դեպքում, երբ օմիկ բաղադրիչի ցուցիչը բացառվում է ստացված պոտենցիալ տարբերության արժեքից։ Դրան կարելի է հասնել բևեռացման ներուժը չափելու հատուկ սխեմայի միջոցով: Մենք չենք նկարագրի այն այս հոդվածի շրջանակներում, քանի որ այն հագեցած է բազմաթիվ մասնագիտացված տերմիններով և հասկացություններով:

Որպես կանոն, կաթոդային տեխնոլոգիան օգտագործվում է կոռոզիայից պաշտպանված արտադրանքի արտաքին մակերեսին հատուկ պաշտպանիչ նյութերի կիրառման հետ մեկտեղ:

Չմեկուսացված խողովակաշարերը և այլ կառույցները պաշտպանելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել զգալի հոսանքներ, ինչը տնտեսապես ոչ շահավետ է և տեխնիկապես դժվար:

3 Մեքենայի տարրերի կաթոդիկ պաշտպանություն

Կոռոզիան ակտիվ և շատ ագրեսիվ գործընթաց է: Ավտոմեքենայի բաղադրիչների բարձրորակ պաշտպանությունը ժանգից բազմաթիվ խնդիրներ է առաջացնում ավտոսիրողների համար: Առանց բացառության բոլոր տրանսպորտային միջոցները ենթակա են քայքայիչ ոչնչացման, քանի որ ժանգոտումը սկսվում է նույնիսկ այն ժամանակ, երբ մեքենայի ներկի վրա փոքր քերծվածք է հայտնվում:

Մեքենան կոռոզիայից պաշտպանելու կաթոդիկ տեխնոլոգիան այս օրերին բավականին տարածված է: Այն օգտագործվում է բոլոր տեսակի մաստիկների օգտագործմանը զուգահեռ։ Այս տեխնիկան վերաբերում է էլեկտրական ներուժի կիրառմանը որոշակի մեքենայի մասի մակերեսին, ինչը հանգեցնում է ժանգոտման արդյունավետ և երկարաժամկետ արգելակմանը:

Նկարագրված պաշտպանությամբ փոխադրամիջոցԿաթոդը կազմված է հատուկ թիթեղներից, որոնք տեղադրված են նրա ամենախոցելի բաղադրիչների վրա: Իսկ անոդի դերը խաղում է մեքենայի թափքը։ Պոտենցիալների նման բաշխումը ապահովում է մեքենայի մարմնի ամբողջականությունը, քանի որ ոչնչացվում են միայն կաթոդային թիթեղները, իսկ հիմնական մետաղը չի կոռոզիայի ենթարկվում:

Մեքենայի խոցելի կետերը, որոնք կարելի է պաշտպանել կաթոդիկ մեթոդով, հասկացվում են որպես.

• ներքևի հետևի և առջևի մասեր;
• հետևի անիվի կամար;
• կողային լուսարձակներն ու լուսարձակներն իրենք ամրացնելու համար տարածքներ.
• թեւերի անիվի միացումներ;
• դռների և շեմերի ներքին տարածքները;
• տարածություն անիվի ետևում (առջևի):

Մեքենան պաշտպանելու համար հարկավոր է ձեռք բերել հատուկ էլեկտրոնային մոդուլ (որոշ արհեստավորներ այն իրենք են պատրաստում) և պաշտպանիչ թիթեղներ։ Մոդուլը տեղադրված է մեքենայի սրահում և միացված է բորտային ցանցին (այն պետք է սնուցվի, երբ մեքենայի շարժիչն անջատված է): Սարքի տեղադրումը տևում է բառացիորեն 10-15 րոպե: Ավելին, այն պահանջում է նվազագույն էներգիա և երաշխավորում է շատ բարձրորակ հակակոռոզիոն պաշտպանություն:

Պաշտպանիչ թիթեղները կարող են ունենալ տարբեր չափս. Դրանց թիվը նույնպես տարբերվում է կախված նրանից, թե մեքենայում որտեղ են դրանք տեղադրված, ինչպես նաև էլեկտրոդի երկրաչափական պարամետրերից: Գործնականում, որքան փոքր է էլեկտրոդի չափը, այնքան քիչ թիթեղներ են անհրաժեշտ:

Մեքենայի կոռոզիայից պաշտպանությունը կաթոդիկ մեթոդով իրականացվում է նաև այլ համեմատականով պարզ ձևերով. Ամենատարրականը մեքենայի մարտկոցի դրական լարը սովորական մետաղական ավտոտնակին միացնելն է: Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ միացման համար դուք պետք է օգտագործեք ռեզիստոր:

4 Խողովակաշարերի պաշտպանություն կաթոդիկ բևեռացման մեթոդով

Տարբեր նպատակների խողովակաշարերի ճնշումը շատ դեպքերում տեղի է ունենում դրանց կոռոզիայից ոչնչացման պատճառով, որն առաջանում է ճեղքվածքների, ճաքերի և խոռոչների տեսքից: Ստորգետնյա հաղորդակցությունները հատկապես ենթակա են ժանգի: Դրանց վրա ձևավորվում են տարբեր պոտենցիալներով գոտիներ (էլեկտրոդներ), ինչը պայմանավորված է հողի տարասեռությամբ և մետաղների տարասեռ կազմով, որոնցից պատրաստվում են խողովակները։ Այս գոտիների արտաքին տեսքի շնորհիվ սկսվում է գործընթացը ակտիվ ձևավորումքայքայիչ գալվանական բաղադրիչներ.

Խողովակաշարերի կաթոդիկ բևեռացումը, որն իրականացվում է հոդվածի սկզբում նկարագրված սխեմաների համաձայն (ցինկապատում կամ էներգիայի արտաքին աղբյուր), հիմնված է դրանց շահագործման ընթացքում խողովակի նյութի տարրալուծման արագության նվազեցման վրա: Նման կրճատումը ձեռք է բերվում կոռոզիոն ներուժը տեղափոխելով այնպիսի գոտի, որն ավելի շատ բացասական ցուցանիշներ ունի բնական ներուժի նկատմամբ:

Դեռևս 20-րդ դարի առաջին երրորդում որոշվել է մետաղների կաթոդային բևեռացման հնարավորությունը։ Դրա ցուցիչը -0,85 վոլտ է։ Հողերի մեծ մասում մետաղական կոնստրուկցիաների բնական ներուժը գտնվում է -0,55-ից -0,6 վոլտ սահմաններում:

Սա նշանակում է, որ խողովակաշարերն արդյունավետ պաշտպանելու համար անհրաժեշտ է կոռոզիոն ներուժը «տեղափոխել» դեպի բացասական կողմ 0,25-0,3 վոլտ: Նման մեծության դեպքում հաղորդակցությունների վիճակի վրա ժանգոտման գործնական ազդեցությունը գրեթե ամբողջությամբ հարթվում է (տարեկան կոռոզիան ունի 10 միկրոմետրից ոչ ավելի արագություն):

Ընթացիկ աղբյուրի (արտաքին) օգտագործող տեխնիկան համարվում է աշխատատար և բավականին բարդ: Բայց դա ապահովում է բարձր մակարդակխողովակաշարերի պաշտպանությունը, դրա էներգետիկ ռեսուրսը ոչնչով սահմանափակված չէ, մինչդեռ հողի դիմադրությունը (հատուկ) նվազագույն ազդեցություն ունի պաշտպանական միջոցառումների որակի վրա:

Կաթոդիկ բևեռացման համար էլեկտրաէներգիայի աղբյուրները սովորաբար 0.4-ի վերգետնյա էլեկտրահաղորդման գծերն են; 6 և 10 կՎ. Այն տարածքներում, որտեղ չկան, թույլատրվում է որպես էներգիայի աղբյուր օգտագործել գազային, ջերմային և դիզելային գեներատորներ։

«Պաշտպանիչ» հոսանքը խողովակաշարերի երկարությամբ բաշխվում է անհավասարաչափ։ Դրա ամենամեծ արժեքը նշվում է այսպես կոչված ջրահեռացման կետում `աղբյուրի միացման վայրում: Որքան մեծ է հեռավորությունը այս կետից, այնքան ավելի քիչ պաշտպանված են խողովակները: Միևնույն ժամանակ, ավելորդ հոսանքը անմիջապես միացման տարածքում բացասաբար է ազդում խողովակաշարի վրա՝ կա մետաղների ջրածնային ճեղքման մեծ հավանականություն։

Գալվանական անոդների օգտագործմամբ մեթոդը լավ արդյունավետություն է ցույց տալիս ցածր դիմադրողականությամբ (մինչև 50 օմ*մ) հողերում: Այն չի օգտագործվում բարձր դիմադրողականության խմբի հողերում, քանի որ հատուկ արդյունք չի տալիս։ Այստեղ արժե ավելացնել, որ անոդները պատրաստված են ալյումինի, մագնեզիումի և ցինկի հիման վրա համաձուլվածքներից:

5 Հակիրճ կաթոդիկ պաշտպանության կայանների (CPS) մասին

Ստորգետնյա անցկացվող խողովակաշարերի հակակոռոզիոն պաշտպանության համար դրանց երթուղու երկայնքով տեղադրվում են ՍՍԿ-ներ, ներառյալ.

• անոդային հիմնավորում;
• ընթացիկ աղբյուր;
• հսկողության և չափման կետ;
• մալուխներ և լարեր, որոնք կատարում են միացման գործառույթներ:

Կայանները միացված են էլեկտրական ցանցերին կամ ինքնավար սարքերին։ Թույլատրվում է մի քանի հողակցման միացումներ և էներգիայի աղբյուրներ տեղադրել VCS-ում, երբ մեկ ստորգետնյա միջանցքում անցկացվում են երկու կամ ավելի խողովակաշարեր: Սա, սակայն, ենթադրում է հակակոռոզիոն միջոցառումների ծախսերի ավելացում:

Եթե ​​բազմակողմ հաղորդակցությունների վրա տեղադրվում է միայն մեկ տեղադրում, ապա դրա միացումը խողովակներին իրականացվում է հատուկ բլոկների միջոցով: Նրանք թույլ չեն տալիս ուժեղ գալվանական զույգերի ձևավորում, որոնք առաջանում են կույր ցատկերների վրա խողովակային արտադրանք. Այս բլոկները մեկուսացնում են խողովակները միմյանցից, ինչպես նաև հնարավորություն են տալիս ընտրել անհրաժեշտ ներուժը խողովակաշարի յուրաքանչյուր տարրի վրա՝ երաշխավորելով. առավելագույն պաշտպանությունկառույցները ժանգոտումից.

Ելքային լարումը ժամը կաթոդային կայաններկարող է կարգավորվել ավտոմատ կերպով (այս դեպքում տեղադրումը հագեցած է թրիստորներով) կամ ձեռքով (անհրաժեշտության դեպքում օպերատորը փոխում է տրանսֆորմատորի ոլորունները): Այն իրավիճակներում, երբ VSC-ները գործում են ժամանակի փոփոխվող պայմաններում, խորհուրդ է տրվում աշխատել լարման ավտոմատ կարգավորմամբ կայաններ:

Նրանք իրենք են վերահսկում (հատուկ) հողի դիմադրությունը, թափառող հոսանքների տեսքը և այլ գործոններ, որոնք ազդում են բացասական ազդեցությունպաշտպանության որակի վրա և ավտոմատ կերպով կարգավորել VCS-ի աշխատանքը: Բայց այն համակարգերում, որտեղ պաշտպանիչ հոսանքը և դիմադրության ցուցիչը մնում են անփոփոխ, ավելի լավ է օգտագործել կայանքները ձեռքով կարգավորումելքային լարումը.

Ավելացնենք, որ ավտոմատ ռեժիմում կարգավորումն իրականացվում է երկու ցուցանիշներից մեկի համաձայն.

• պաշտպանության հոսանք (գալվանոստատիկ փոխարկիչներ);
• ըստ պաշտպանված օբյեկտի ներուժի (պոտենցիոստատիկ փոխարկիչներ):

6 Տեղեկատվություն հայտնի կաթոդիկ պաշտպանության կայանների մասին

Հանրաճանաչ կենցաղային VCS-ների շարքում կարելի է առանձնացնել մի քանի տեղադրում. Կայանը մեծ պահանջարկ ունի Միներվա–3000– հզոր համակարգ, որը մշակվել է ֆրանսիացի և ռուս ինժեներների կողմից Գազպրոմի օբյեկտների համար: Մեկ Minerva-ն բավական է մինչև 30 կիլոմետր երկարությամբ խողովակաշարերը ժանգից հուսալիորեն պաշտպանելու համար: Կայանը ունի հետևյալ հիմնական առավելությունները.

• իր բոլոր բաղադրիչների եզակի արտադրություն;
• VCS-ի հզորության բարձրացում (հնարավոր է պաշտպանել հաղորդակցությունները շատ վատ պաշտպանիչ ծածկով);
• Կայանի աշխատանքային ռեժիմների ինքնաբուժում (վթարային ծանրաբեռնվածությունից հետո) 15 վայրկյան;
• գործառնական պայմանների մոնիտորինգի համար բարձր ճշգրտության թվային սարքավորումների և ջերմային կառավարման համակարգի առկայություն.
• չափիչ և մուտքային սխեմաների գերլարման դեմ պաշտպանիչ սխեմաների առկայությունը.
• շարժական մասերի բացակայություն և էլեկտրական կաբինետի խստություն:

Բացի այդ, դեպի Միներվա–3000դուք կարող եք միացնել տեղադրումները Հեռակառավարման վահանակկայանի շահագործման և դրա սարքավորումների հեռակառավարման վերաբերյալ:

Համակարգերն ունեն նաև գերազանց տեխնիկական կատարում ASKG-TM– ժամանակակից հեռամեքենայացված հարմարվողական կայաններ էլեկտրական մալուխների, քաղաքային և հիմնական խողովակաշարերի, ինչպես նաև տանկերի պաշտպանության համար, որոնցում պահվում են գազ և նավթամթերք: Նման սարքերը հասանելի են տարբեր ելքային հզորությամբ (1-ից մինչև 5 կՎտ): Նրանք ունեն բազմաֆունկցիոնալ հեռաչափության համալիր, որը թույլ է տալիս ընտրել հատուկ VCS-ի գործառնական ռեժիմ, վերահսկել և փոխել կայանի պարամետրերը, ինչպես նաև մշակել մուտքային տեղեկատվությունը և ուղարկել այն օպերատորին:

Օգտագործման առավելությունները ASKG-TM:

• OPC տեխնոլոգիայի աջակցության շնորհիվ SCADA համալիրներին ինտեգրվելու հնարավորությունը.
• պահեստային և հիմնական կապի ալիք;
• հզորության արժեքի ընտրություն (ելք);
• սխալների հանդուրժողականության բարձրացում;
• աշխատանքային ջերմաստիճանի լայն շրջանակ;
• ելքային պարամետրերի սահմանման եզակի ճշգրտություն;
• Համակարգի ելքերի լարման պաշտպանություն:

Կան SKZ և այլ տեսակներ, որոնց մասին տեղեկատվությունը հեշտ է գտնել ինտերնետի մասնագիտացված կայքերում:

7 Ի՞նչ առարկաներ կարելի է պաշտպանել կաթոդիկ բևեռացման միջոցով:

Բացի մեքենաները և խողովակաշարերը պաշտպանելուց, դիտարկվող բևեռացման տեխնիկան ակտիվորեն օգտագործվում է երկաթբետոնե կոնստրուկցիաներում (շենքեր, ճանապարհային օբյեկտներ, հիմքեր և այլն) կոռոզիայից պաշտպանելու համար: Որպես կանոն, կցամասերը մեկ էլեկտրական համակարգ են, որն ակտիվորեն կոռոզիայի է ենթարկվում, երբ քլորիդները և ջուրը մտնում են այնտեղ:

Կաթոդիկ բևեռացումը բետոնի սանիտարական մաքրման հետ համատեղ դադարեցնում է կոռոզիոն գործընթացները: Այս դեպքում անհրաժեշտ է օգտագործել երկու տեսակի անոդներ.

• հիմնականները պատրաստված են տիտանից, գրաֆիտից կամ դրանց համադրությամբ մետաղական օքսիդի ծածկույթով, ինչպես նաև սիլիցիումի չուգուն;
• բաշխիչ ձողեր - տիտանի համաձուլվածքներից պատրաստված ձողեր՝ մետաղական պաշտպանության լրացուցիչ շերտով կամ ոչ մետաղական էլեկտրահաղորդիչ ծածկով։

Երկաթբետոնե կառուցվածքին մատակարարվող արտաքին հոսանքը կարգավորելով՝ ընտրվում է ամրացման ներուժը։

Բևեռացումը համարվում է անփոխարինելի տեխնիկա մայրցամաքային շելֆի վրա, գազի և նավթի հանքավայրերում տեղակայված մշտական ​​կառույցների պաշտպանության համար: Նման առարկաների բնօրինակ պաշտպանիչ ծածկույթները չեն կարող վերականգնվել (դրանք պահանջում են ապամոնտաժում և տեղափոխում չոր անգարներ), ինչը նշանակում է, որ մնացել է միայն մեկ տարբերակ՝ մետաղների կաթոդիկ պաշտպանություն։

Ծովային կոռոզիայից պաշտպանվելու համար քաղաքացիական նավերի գալվանական բևեռացումն օգտագործվում է ցինկից, մագնեզիումից պատրաստված անոդներից, ալյումինե համաձուլվածքներ. Ափին (վերանորոգման և խարիսխների ժամանակ) նավերը միացված են SCZ-ին, որի անոդները պատրաստված են պլատինացված տիտանից։

Կաթոդիկ պաշտպանությունը օգտագործվում է նաև անոթների և բեռնարկղերի ներքին մասերի, ինչպես նաև կեղտաջրերի հետ շփվող խողովակների ոչնչացումից պաշտպանվելու համար: արդյունաբերական ջրերև այլ ագրեսիվ էլեկտրոլիտներ: Բևեռացումը այս դեպքում 2-3 անգամ ավելացնում է այդ կառույցների առանց սպասարկման օգտագործման ժամանակը:

Գոյություն ունենալ տարբեր մեթոդներվերամշակում մետաղական խողովակներ, սակայն դրանցից ամենաարդյունավետը խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանությունն է կոռոզիայից։ Անհրաժեշտ է կանխել դրանց վաղաժամ ճնշվածությունը, որը կհանգեցնի ճաքերի, խոռոչների և ճեղքերի առաջացմանը։

Մետաղների կոռոզիան բնական գործընթաց է, որի ժամանակ փոխվում են մետաղի ատոմները: Արդյունքում նրանց էլեկտրոնները անցնում են օքսիդացնող նյութերի, ինչը հանգեցնում է նյութի կառուցվածքի քայքայմանը։

Ստորգետնյա խողովակաշարերի համար կոռոզիոն ազդեցության լրացուցիչ գործոն է հողի կազմը: Այն պարունակում է տարբեր էլեկտրոդային ներուժի տարածքներ, որոնք առաջացնում են քայքայիչ գալվանական բջիջների ձևավորում:

Կոռոզիայի մի քանի տեսակներ կան, այդ թվում՝

• Պինդ. Այն առանձնանում է տարածման մեծ շարունակական տարածքով։ Հազվագյուտ դեպքերում դա վնասում է խողովակաշարին, քանի որ այն հաճախ չի թափանցում խորը մետաղական կառուցվածքի մեջ.


• Տեղական կոռոզիա - դառնում է առավելագույնը ընդհանուր պատճառպատռվում է, քանի որ այն չի ծածկում մեծ տարածք, բայց խորը թափանցում է: Այն բաժանվում է փոսային, թելիկային, միջանցիկ, ստորգետնյա, բծավոր, դանակով, միջհատիկավոր, կոռոզիոն փխրունության և ճաքերի։

Ստորգետնյա խողովակաշարերի պաշտպանության մեթոդներ

Մետաղների կոռոզիայից պաշտպանությունը կարող է լինել ինչպես ակտիվ, այնպես էլ պասիվ: Պասիվ մեթոդները ներառում են խողովակաշարի համար այնպիսի պայմանների ստեղծում, որոնցում շրջակա հողը չի ազդի դրա վրա: Դրա համար դրա վրա կիրառվում են հատուկ պաշտպանիչ միացություններ, որոնք դառնում են արգելք։ Առավել հաճախ օգտագործվող ծածկույթներն են բիտումը, էպոքսիդային խեժերը, պոլիմերային ժապավենները կամ քարածխի խեժը:

Համար ակտիվ մեթոդԱռավել հաճախ օգտագործվում է խողովակաշարերի կաթոդիկ պաշտպանությունը կոռոզիայից: Այն հիմնված է բևեռացման ստեղծման վրա, ինչը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել մետաղի տարրալուծման արագությունը: Այս ազդեցությունն իրականացվում է կոռոզիոն ներուժը ավելի բացասական տարածք տեղափոխելու միջոցով: Դրա համար մետաղի մակերեսի և հողի միջև էլեկտրական հոսանք է անցնում, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է կոռոզիայի արագությունը:

Կաթոդիկ պաշտպանության իրականացման մեթոդներ.

• Օգտագործելով արտաքին հոսանքի աղբյուրներ, որոնք միացված են պաշտպանված խողովակին և անոդային հողին.


• Օգտագործելով գալվանական մեթոդը (մագնեզիումի զոհաբերական անոդային պաշտպանիչներ):

Խողովակաշարերի կաթոդիկ պաշտպանությունը կոռոզիայից արտաքին աղբյուրների օգտագործմամբ ավելի բարդ է: Քանի որ այն պահանջում է օգտագործել հատուկ նմուշներ, որոնք ապահովում են ուղիղ հոսանք։ Գալվանական մեթոդը, իր հերթին, իրականացվում է պաշտպանիչներով, որոնք հնարավորություն են տալիս ապահովել արդյունավետ պաշտպանությունմիայն ցածր էլեկտրական դիմադրություն ունեցող հողերում:

Կարող է օգտագործվել խողովակաշարը և անոդային մեթոդը պաշտպանելու համար: Օգտագործվում է ագրեսիվ քիմիական միջավայրի հետ շփման պայմաններում։ Անոդային մեթոդը հիմնված է մետաղի ակտիվ վիճակը պասիվ փոխակերպելու և արտաքին անոդի ազդեցությամբ դրա պահպանման վրա։

Չնայած իրականացման որոշակի դժվարություններին, այս մեթոդը ակտիվորեն օգտագործվում է այն դեպքերում, երբ խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանությունը կոռոզիայից հնարավոր չէ իրականացնել:

Ցուցահանդեսում խողովակաշարերի կոռոզիայից կաթոդիկ պաշտպանության օրինակներ

Օգտագործման փորձը և այս ոլորտում նոր զարգացումները կարևորվում են «Neftegaz» ամենամյա արդյունաբերական ցուցահանդեսում, որը տեղի է ունենում Expocentre Fairgrounds-ում:

Ցուցահանդեսը խոշոր արդյունաբերական իրադարձություն է և հիանալի հարթակ՝ մասնագետներին նոր զարգացումներին ծանոթացնելու, ինչպես նաև նոր նախագծեր սկսելու համար: «Նեֆտեգազ» ցուցահանդեսը կանցկացվի Մոսկվայի «Կրասնայա Պրեսնյա» վրա գտնվող Expocentre Fairgrounds-ում:

Կարդացեք մեր մյուս հոդվածները: