տուն վարդեր Խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանության տարբերակներ - մեթոդների առավելություններն ու թերությունները: Ա.Ի. Խեյֆեց, Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերի էլեկտրաքիմիական պաշտպանության համակարգ

վարդեր

Խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանության տարբերակներ - մեթոդների առավելություններն ու թերությունները: Ա.Ի. Խեյֆեց, Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերի էլեկտրաքիմիական պաշտպանության համակարգ

Ա. Գ. Սեմենովը, գեներալ տնօրեն, համատեղ ձեռնարկություն «Էլկոն», Գ. Քիշնև; Լ. Պ. Սիսա, առաջատար ինժեներ Ըստ ECP, NPC "Վեկտոր", Գ. Մոսկվա

Ներածություն

Կաթոդիկ պաշտպանության կայանները (CPS) են անհրաժեշտ տարրէլեկտրաքիմիական (կամ կաթոդիկ) պաշտպանության համակարգեր (ECP) ստորգետնյա խողովակաշարերկոռոզիայից. VHC-ներ ընտրելիս դրանք ամենից հաճախ բխում են ամենացածր արժեքը, սպասարկող անձնակազմի սպասարկելիությունը և որակավորումը։ Գնված սարքավորումների որակը սովորաբար դժվար է գնահատել: Հեղինակներն առաջարկում են դիտարկել անձնագրերում նշված տվյալները տեխնիկական բնութագրերը RMS, որոնք որոշում են, թե որքան լավ է կատարվելու կաթոդային պաշտպանության հիմնական խնդիրը:

Հեղինակները նպատակ չեն ունեցել խստորեն արտահայտվել գիտական լեզուհասկացությունների սահմանման մեջ: ECP ծառայությունների անձնակազմի հետ շփվելու գործընթացում մենք հասկացանք, որ անհրաժեշտ է օգնել այդ մարդկանց համակարգել պայմանները և, որ ավելի կարևոր է, նրանց պատկերացում տալ, թե ինչ է կատարվում ինչպես էլեկտրացանցում, այնպես էլ VCS-ում: ինքն իրեն։

ԱռաջադրանքECP

կաթոդիկ պաշտպանությունիրականացվում է, երբ էլեկտրական հոսանքը հոսում է SKZ-ից փակ երկայնքով էլեկտրական միացում, որը ձևավորվում է հաջորդաբար միացված երեք ռեզիստորներով.

· Խողովակաշարի և անոդի միջև հողի դիմադրություն; I անոդի տարածման դիմադրություն;

խողովակաշարի մեկուսացման դիմադրություն:

Խողովակի և անոդի միջև հողի դիմադրությունը կարող է շատ տարբեր լինել՝ կախված կազմից և արտաքին պայմաններից:

Անոդը ECP համակարգի կարևոր մասն է և ծառայում է որպես սպառվող տարր, որի լուծարումը ապահովում է ECP-ի իրականացման բուն հնարավորությունը: Գործողության ընթացքում դրա դիմադրությունը անշեղորեն աճում է տարրալուծման, աշխատանքային մակերեսի արդյունավետ տարածքի նվազման և օքսիդների ձևավորման պատճառով:

Դիտարկենք հենց մետաղական խողովակաշարը, որը ECP-ի պաշտպանված տարրն է: Մետաղական խողովակը արտաքինից պատված է մեկուսիչով, որի մեջ շահագործման ընթացքում ճաքեր են առաջանում մեխանիկական թրթռումների, սեզոնային և ամենօրյա ջերմաստիճանի փոփոխության և այլնի պատճառով։ Խոնավությունը ներթափանցում է խողովակաշարի հիդրո- և ջերմամեկուսացման ճեղքերով, և խողովակի մետաղը շփվում է գետնի հետ, այդպիսով ձևավորելով գալվանական զույգ, որը նպաստում է խողովակից մետաղի հեռացմանը: Որքան շատ են ճաքերը և դրանց չափերը, այնքան ավելի շատ մետաղդուրս է բերվում. Այսպիսով, տեղի է ունենում գալվանական կոռոզիա, որի մեջ մետաղական իոնների հոսանք է հոսում, այսինքն. էլեկտրաէներգիա։

Քանի որ հոսանքը հոսում է, ուրեմն հրաշալի միտք առաջացավ վերցնել արտաքին հոսանքի աղբյուր և միացնել այն, որպեսզի հանդիպի հենց այս հոսանքին, որի պատճառով տեղի է ունենում մետաղի հեռացում և կոռոզիա։ Բայց հարց է առաջանում՝ ո՞րն է այս ամենատեխնածին հոսանքի մեծությունը։ Թվում է, թե այնպիսին է, որ գումարած մինուսը մետաղի հեռացման զրոյական հոսանք է տալիս: Իսկ ինչպե՞ս չափել այս նույն հոսանքը: Վերլուծությունը ցույց է տվել, որ լարվածությունը միջեւ մետաղական խողովակև հողը, այսինքն. Մեկուսացման երկու կողմերում պետք է լինի -0,5 և -3,5 Վ-ի միջև (այս լարումը կոչվում է պաշտպանիչ ներուժ):

ԱռաջադրանքVHC

SKZ-ի խնդիրն է ոչ միայն ապահովել հոսանք ECP շղթայում, այլ նաև պահպանել այն այնպես, որ պաշտպանական ներուժը չանցնի ընդունված սահմաններից:

Այսպիսով, եթե մեկուսացումը նոր է, և այն չի հասցրել վնասվել, ապա դրա դիմադրությունը էլեկտրական հոսանքբարձր է և անհրաժեշտ է փոքր հոսանք՝ ցանկալի ներուժը պահպանելու համար: Քանի որ մեկուսացումը ծերանում է, նրա դիմադրությունը նվազում է: Հետևաբար, RMS-ից պահանջվող փոխհատուցող հոսանքը մեծանում է: Այն էլ ավելի կաճի, եթե մեկուսացման մեջ ճաքեր հայտնվեն։ Կայանը պետք է կարողանա չափել պաշտպանիչ ներուժը և համապատասխանաբար փոխել իր ելքային հոսանքը: Եվ ոչ ավելին, ECP առաջադրանքի տեսանկյունից, չի պահանջվում։

ՌեժիմներաշխատանքVHC

ECP-ի աշխատանքի չորս եղանակ կա.

առանց հոսանքի կամ լարման ելքային արժեքների կայունացման.

Ես կայունացնում եմ ելքային լարումը;

ելքային հոսանքի կայունացում;

· Պաշտպանական ներուժի կայունացում.

Միանգամից ասենք, որ բոլոր ազդող գործոնների փոփոխությունների ընդունված տիրույթում ECP առաջադրանքի կատարումը լիովին ապահովվում է միայն չորրորդ ռեժիմն օգտագործելիս։ Ինչն ընդունված է որպես SKZ-ի գործառնական ռեժիմի ստանդարտ:

Պոտենցիալ սենսորը կայանին տեղեկատվություն է տալիս պոտենցիալ մակարդակի մասին: Կայանը փոխում է իր հոսանքը ճիշտ ուղղությամբ: Խնդիրները սկսվում են այն պահից, երբ անհրաժեշտ է տեղադրել հենց այս պոտենցիալ սենսորը: Դուք պետք է այն տեղադրեք որոշակի հաշվարկված վայրում, դուք պետք է խրամատ փորեք կայանի և սենսորի միջև միացնող մալուխի համար: Քաղաքում ցանկացած հաղորդակցություն իրականացնողը գիտի, թե դա ինչ դժվարություն է: Բացի այդ, սենսորը պահանջում է պարբերական սպասարկում:

Այն պայմաններում, երբ խնդիրներ կան աշխատանքի ռեժիմի հետ հետադարձ կապՊոտենցիալ, շարունակեք հետևյալ կերպ. Երրորդ ռեժիմն օգտագործելիս ենթադրվում է, որ մեկուսացման վիճակը կարճ ժամանակում քիչ է փոխվում, և դրա դիմադրությունը գործնականում կայուն է մնում: Հետեւաբար, բավական է ապահովել կայուն հոսանքի հոսքը կայուն մեկուսացման դիմադրության միջոցով, և մենք ստանում ենք կայուն պաշտպանիչ ներուժ։ Միջնաժամկետ և երկարաժամկետ հեռանկարում անհրաժեշտ ճշգրտումները կարող են կատարվել հատուկ պատրաստված գծային մասնագետի կողմից: Առաջին և երկրորդ ռեժիմները SKZ-ին բարձր պահանջներ չեն դնում: Այս կայանները կատարման մեջ պարզ են, և արդյունքում՝ էժան՝ ինչպես արտադրության, այնպես էլ շահագործման մեջ: Ըստ երևույթին, այս հանգամանքը որոշում է նման SC-ների օգտագործումը շրջակա միջավայրի ցածր քայքայիչ ակտիվության պայմաններում գտնվող օբյեկտների ECP-ում: Եթե արտաքին պայմաններ(մեկուսացման վիճակը, ջերմաստիճանը, խոնավությունը, թափառող հոսանքները) փոխվում են սահմանների, երբ պաշտպանված օբյեկտի վրա անընդունելի ռեժիմ է ձևավորվում. այս կայանները չեն կարող կատարել իրենց խնդիրը: Նրանց ռեժիմը կարգավորելու համար անհրաժեշտ է սպասարկող անձնակազմի հաճախակի ներկայությունը, հակառակ դեպքում ECP-ի առաջադրանքը մասամբ է կատարվում:

ԲնութագրերըVHC

Առաջին հերթին, VHC-ն պետք է ընտրվի՝ ելնելով դրանում սահմանված պահանջներից նորմատիվ փաստաթղթեր. Եվ, հավանաբար, այս դեպքում ամենակարեւորը կլինի ԳՕՍՏ Ռ 51164-98: Այս փաստաթղթի «I» հավելվածում նշվում է, որ կայանի արդյունավետությունը պետք է լինի առնվազն 70%: RMS-ով առաջացած արդյունաբերական աղմուկի մակարդակը չպետք է գերազանցի ԳՕՍՏ 16842-ով սահմանված արժեքները, իսկ ելքի ներդաշնակության մակարդակը պետք է համապատասխանի ԳՕՍՏ 9.602-ին:

SKZ անձնագրում սովորաբար նշվում է՝ ես գնահատել եմ ելքային հզորությունը;

Արդյունավետություն գնահատված ելքային հզորությամբ:

Գնահատված ելքային հզորություն - հզորություն, որը կայանը կարող է մատակարարել գնահատված բեռի դեպքում: Սովորաբար այս բեռը 1 օմ է: Արդյունավետությունը սահմանվում է որպես անվանական ելքային հզորության հարաբերակցությունը կայանի կողմից գնահատված ռեժիմում սպառված ակտիվ հզորությանը: Եվ այս ռեժիմում արդյունավետությունն ամենաբարձրն է ցանկացած կայանի համար: Այնուամենայնիվ, VCS-ների մեծ մասը գործում է անվանական ռեժիմից հեռու: Հզորության ծանրաբեռնվածության գործակիցը տատանվում է 0,3-ից 1,0: Այս դեպքում, այսօր արտադրված կայանների մեծ մասի իրական արդյունավետությունը նկատելիորեն կնվազի ելքային հզորության նվազմամբ: Սա հատկապես նկատելի է SKZ տրանսֆորմատորի համար, օգտագործելով թրիստորները որպես կարգավորող տարր: Առանց տրանսֆորմատորի (բարձր հաճախականության) RMS-ի դեպքում արդյունավետության անկումը ելքային հզորության նվազմամբ շատ ավելի քիչ է:

Տարբեր դիզայնի SKZ-ի արդյունավետության փոփոխության ընդհանուր տեսակետը կարելի է տեսնել նկարում:

Սկսած թզ. երևում է, որ եթե դուք օգտագործում եք կայանը, օրինակ, 70% անվանական արդյունավետությամբ, ապա պատրաստ եղեք նրան, որ անօգուտ եք ծախսել ցանցից ստացված էլեկտրաէներգիայի ևս 30%-ը։ Եվ սա գնահատված ելքային հզորության լավագույն դեպքում:

Անվանականի 0,7 ելքային հզորությամբ դուք արդեն պետք է պատրաստ լինեք այն փաստին, որ ձեր էներգիայի կորուստները հավասար կլինեն ծախսած օգտակար էներգիային: Որտե՞ղ է վատնվում այդքան էներգիա:

ohmic (ջերմային) կորուստներ տրանսֆորմատորների, խեղդվողների և շղթայի ակտիվ տարրերի ոլորուններում.

· էներգիայի ծախսեր կայանի կառավարման սխեմայի շահագործման համար.

էներգիայի կորուստ ռադիոհաղորդումների տեսքով; կայանի ելքային հոսանքի էներգիայի կորուստները բեռի վրա:

Այս էներգիան անոդից ճառագայթվում է գետնին և օգտակար աշխատանք չի տալիս։ Ուստի այնքան անհրաժեշտ է օգտագործել ցածր ալիքային գործակից ունեցող կայաններ, հակառակ դեպքում թանկ էներգիա է վատնում: Ոչ միայն դա, ալիքների և ռադիոհաղորդումների բարձր մակարդակի դեպքում, էներգիայի կորուստներն ավելանում են, այլև, բացի դրանից, այս անօգուտ ցրված էներգիան խանգարում է նորմալ աշխատանքին: մեծ թվովմոտակայքում տեղակայված էլեկտրոնային սարքավորումներ. Պահանջվող ընդհանուր հզորությունը նշված է նաև SKZ անձնագրում, եկեք փորձենք զբաղվել այս պարամետրով: SKZ-ն էներգիա է վերցնում էլեկտրացանցից և դա անում է ժամանակի յուրաքանչյուր միավորում այնպիսի ինտենսիվությամբ, ինչպիսին մենք թույլ ենք տվել դա անել կայանի կառավարման վահանակի վրա գտնվող կարգավորիչ կոճակի միջոցով: Բնականաբար, հնարավոր է ցանցից էներգիա վերցնել հենց այս ցանցի հզորությունը չգերազանցող հզորությամբ։ Իսկ եթե ցանցում լարումը փոխվում է սինուսոիդային, ապա ցանցից էներգիա վերցնելու մեր ունակությունը փոխվում է սինուսոիդային՝ վայրկյանում 50 անգամ։ Օրինակ, այն պահին, երբ ցանցի լարումն անցնում է զրոյով, դրանից իշխանություն չի կարող վերցվել։ Սակայն, երբ լարման սինուսոիդը հասնում է իր առավելագույնին, ապա այս պահին ցանցից էներգիա վերցնելու մեր հնարավորությունը առավելագույնն է։ Ցանկացած այլ ժամանակ այս հնարավորությունն ավելի քիչ է։ Այսպիսով, պարզվում է, որ ցանկացած պահի ցանցի հզորությունը տարբերվում է հարևան ժամանակի հզորությունից: Այս հզորության արժեքները կոչվում են ակնթարթային հզորություն այս պահինժամանակը և նման հայեցակարգը դժվար է գործել: Հետևաբար, մենք համաձայնեցինք, այսպես կոչված, արդյունավետ հզորության հայեցակարգին, որը որոշվում է երևակայական գործընթացից, երբ սինուսոիդային լարման փոփոխությամբ ցանցը փոխարինվում է մշտական լարման ցանցով: Երբ մենք հաշվարկեցինք այս հաստատուն լարման արժեքը մեր էլեկտրական ցանցերի համար, ստացանք 220 Վ, այն կոչվում էր արդյունավետ լարում: Ա առավելագույն արժեքըԼարման սինուսոիդները կոչվում էին ամպլիտուդային լարում և այն հավասար է 320 Վ-ի: Լարման անալոգիայով ներկայացվեց հոսանքի արդյունավետ արժեքի հայեցակարգը: Արդյունավետ լարման արժեքի և արդյունավետ ընթացիկ արժեքի արտադրյալը կոչվում է էներգիայի ընդհանուր սպառում, և դրա արժեքը նշված է RMS անձնագրում:

Իսկ SKZ-ում ամբողջ հզորությունը լիովին չի օգտագործվում, քանի որ. այն ունի տարբեր ռեակտիվ տարրեր, որոնք չեն վատնում էներգիան, այլ օգտագործում են այն, կարծես, պայմաններ ստեղծելու համար, որպեսզի մնացած էներգիան անցնի բեռի մեջ, այնուհետև այս թյունինգային էներգիան վերադարձնի ցանց: Հետ վերադարձված այս էներգիան կոչվում էր ռեակտիվ էներգիա: Այն էներգիան, որը փոխանցվում է բեռին, ակտիվ էներգիա է: Այն պարամետրը, որը ցույց է տալիս ակտիվ էներգիայի հարաբերակցությունը, որը պետք է փոխանցվի բեռին և ընդհանուր էներգիայի, որը մատակարարվում է RMS, կոչվում է հզորության գործակից և նշված է կայանի անձնագրում: Եվ եթե մենք համաձայնեցնենք մեր հնարավորությունները մատակարարման ցանցի հնարավորությունների հետ, այսինքն. ցանցի լարման սինուսոիդային փոփոխության հետ սինխրոն, մենք դրանից էներգիա ենք վերցնում, ապա նման դեպքը կոչվում է իդեալական և ցանցի հետ այս կերպ գործող RMS-ի հզորության գործակիցը հավասար կլինի մեկի։

Պաշտպանական ներուժ ստեղծելու համար կայանը պետք է հնարավորինս արդյունավետ փոխանցի ակտիվ էներգիան: Արդյունավետությունը, որով VHC-ն դա անում է, գնահատվում է գործակցով օգտակար գործողություն. Որքան էներգիա է այն ծախսում, կախված է էներգիայի փոխանցման եղանակից և շահագործման եղանակից: Առանց քննարկման այս վիթխարի դաշտի մեջ մտնելու, մենք միայն կասենք, որ տրանսֆորմատորային և տրանսֆորմատոր-տրիստորային SKZ-ները հասել են իրենց կատարելագործման սահմանին: Նրանք ռեսուրսներ չունեն իրենց աշխատանքի որակը բարելավելու համար։ Ապագան պատկանում է բարձր հաճախականությամբ VMS-ին, որը տարեցտարի դառնում է ավելի հուսալի և հեշտ պահպանելը: Իրենց աշխատանքի արդյունավետությամբ և որակով նրանք արդեն գերազանցում են իրենց նախորդներին և ունեն կատարելագործման մեծ պաշար։

Սպառողհատկությունները

SKZ-ի նման սարքի սպառողական հատկությունները ներառում են հետևյալը.

1. Չափերը, քաշը Եվ ուժ. Հավանաբար չարժե ասել, որ որքան փոքր և թեթև է կայանը, այնքան ցածր է դրա տեղափոխման և տեղադրման արժեքը և՛ տեղադրման, և՛ վերանորոգման ժամանակ։

2. պահպանելիություն. Կայքում կայանը կամ հանգույցը արագ փոխարինելու ունակությունը շատ կարևոր է: Լաբորատորիայում հետագա վերանորոգումներով, այսինքն. SKZ-ի կառուցման մոդուլային սկզբունքը.

3. Հարմարավետություն Վ սպասարկում. Սպասարկման հեշտությունը, բացի փոխադրման և վերանորոգման հեշտությունից, որոշվում է, մեր կարծիքով, հետևյալ կերպ.

բոլոր անհրաժեշտ ցուցանիշների և չափիչ գործիքների առկայությունը, հնարավորությունը Հեռակառավարման վահանակև SKZ-ի գործունեության մոնիտորինգ:

եզրակացություններ

Ելնելով վերոգրյալից՝ կարելի է մի քանի եզրակացություններ և առաջարկություններ անել.

1. Տրանսֆորմատորային և տիրիստոր-տրանսֆորմատորային կայանները բոլոր առումներով անհույս հնացած են և չեն բավարարում ժամանակակից պահանջներին հատկապես էներգախնայողության ոլորտում։

2. Ժամանակակից կայանը պետք է ունենա.

· բարձր արդյունավետություն բեռնումների բոլոր տիրույթում;

հզորության գործակիցը (cos I) 0,75-ից ոչ պակաս բեռնվածքի ողջ տիրույթում.

ելքային լարման ալիքների գործակիցը ոչ ավելի, քան 2%;

· ընթացիկ և լարման կարգավորման միջակայքը 0-ից մինչև 100%;

թեթև, դիմացկուն և փոքր չափի մարմին;

· Կառուցման մոդուլային սկզբունքը, այսինքն. ունեն բարձր պահպանողականություն;

· Էներգաարդյունավետություն.

Կաթոդիկ պաշտպանության կայանների այլ պահանջներ, ինչպիսիք են պաշտպանությունը գերբեռնվածությունից և կարճ միացումներից. տվյալ բեռնվածքի հոսանքի ավտոմատ սպասարկումը և այլ պահանջները ընդհանուր առմամբ ընդունված և պարտադիր են բոլոր SKZ-ի համար:

Եզրափակելով, մենք սպառողներին առաջարկում ենք աղյուսակ, որը համեմատում է հիմնական արտադրված և ներկայումս օգտագործվող կաթոդային պաշտպանության կայանների պարամետրերը: Հարմարության համար աղյուսակը ցույց է տալիս նույն հզորության կայանները, թեև շատ արտադրողներ կարող են առաջարկել արտադրված կայանների մի ամբողջ շարք:

Պարամետրի անվանումը	Իմաստը
Հոդվածի թեման.	կաթոդիկ պաշտպանություն
Ռուբրիկա (թեմատիկ կատեգորիա)	Արդյունաբերություն

կաթոդիկ պաշտպանությունոր - էլեկտրաքիմիական պաշտպանության առավել տարածված տեսակը։ Այն օգտագործվում է այն դեպքերում, երբ մետաղը հակված չէ պասիվացման, այսինքն՝ ունի ակտիվ տարրալուծման ընդլայնված շրջան, նեղ պասիվ շրջան, բարձր պասիվացման հոսանք (i p) և պասիվացման ներուժ (c p):

Կաթոդիկ բևեռացումը կարող է իրականացվել՝ միացնելով պաշտպանվող կառուցվածքը արտաքին հոսանքի աղբյուրի բացասական բևեռին, կաթոդիկ պաշտպանությունն իրականացվում է արտաքին հոսանքի միջոցով։ .

Կաթոդիկ պաշտպանության սխեման ներկայացված է նկ. 4. Արտաքին հոսանքի աղբյուրի 4 բացասական բևեռը միացված է պաշտպանված մետաղական կառուցվածքին 1, իսկ դրական բևեռը միացված է օժանդակ էլեկտրոդին 2, որը գործում է որպես անոդ։ Պաշտպանության գործընթացում անոդը ակտիվորեն քայքայվում է և ենթակա է պարբերական վերականգնման:

Որպես անոդ նյութ օգտագործվում են չուգուն, պողպատ, ածուխ, գրաֆիտ, մետաղի ջարդոն (հին խողովակներ, ռելսեր և այլն)։ Կաթոդիկ պաշտպանության արտաքին հոսանքի աղբյուրները կաթոդային պաշտպանության կայաններն են, որոնց պարտադիր տարրերն են՝ հոսանք առաջացնող փոխարկիչ (ուղղիչ); Պաշտպանվող կառուցվածքի հոսանքի մատակարարում, հղման էլեկտրոդ, անոդ հողային էլեկտրոդներ, անոդային մալուխ:

Ագրեսիվ միջավայրի ազդեցության տակ գտնվող գործարանային սարքավորումների (սառնարաններ, ջերմափոխանակիչներ, կոնդենսատորներ և այլն) կաթոդիկ պաշտպանությունն իրականացվում է արտաքին հոսանքի աղբյուրը բացասական բևեռին միացնելու և անոդը այս միջավայրում ընկղմելու միջոցով:

Արտաքին հոսանքով կաթոդիկ պաշտպանությունը անիրագործելի է մթնոլորտային կոռոզիայի պայմաններում, գոլորշի միջավայրում, օրգանական լուծիչներում, քանի որ այս դեպքըքայքայիչ միջավայրը չունի բավարար էլեկտրական հաղորդունակություն:

Պաշտպանիչ պաշտպանություն. Պաշտպանական պաշտպանությունը կաթոդային պաշտպանության տեսակ է: Խողովակաշարի պաշտպանիչ պաշտպանության սխեման ներկայացված է նկ. 5. Պաշտպանված կառուցվածքին 2-ին ամրացվում է ավելի էլեկտրաբացասական մետաղ՝ պաշտպանիչ 3, որը, լուծարվելով միջավայրում, պաշտպանում է հիմնական կառուցվածքը ոչնչացումից։

Պաշտպանի ամբողջական լուծարումից կամ պաշտպանված կառուցվածքի հետ շփման կորստից հետո չափազանց կարևոր է փոխարինել պաշտպանիչը:

Նկար 5 Խողովակաշարի պաշտպանիչ պաշտպանության սխեման

Պաշտպանն արդյունավետ է աշխատում, եթե նրա և շրջակա միջավայրի միջև շփման դիմադրությունը փոքր է: Գործողության ընթացքում պաշտպանիչը, օրինակ, ցինկը, կարող է ծածկվել չլուծվող կոռոզիոն արտադրանքի շերտով, որը մեկուսացնում է այն միջավայրըև կտրուկ բարձրացնել անցողիկ դիմադրությունը: Դրա դեմ պայքարելու համար պաշտպանիչը տեղադրվում է լցավորիչ 4-ում` աղերի խառնուրդ, որը ստեղծում է որոշակի միջավայր դրա շուրջ, ինչը հեշտացնում է կոռոզիայից արտադրանքի տարրալուծումը և մեծացնում է պաշտպանիչի արդյունավետությունն ու կայունությունը հողում:

Պաշտպանիչ պաշտպանությունը, համեմատած արտաքին հոսանքով կաթոդիկ պաշտպանության հետ, նպատակահարմար է օգտագործել այն դեպքերում, երբ դրսից էներգիա ստանալը դժվար է կամ եթե հատուկ էլեկտրահաղորդման գծերի կառուցումը տնտեսապես շահավետ չէ:

Այսօր քայլքի պաշտպանությունը օգտագործվում է ծովի և գետի ջրերում, հողում և այլ չեզոք միջավայրերում մետաղական կոնստրուկցիաների կոռոզիայի դեմ պայքարելու համար: Քայլի պաշտպանության օգտագործումը թթվային միջավայրերսահմանափակված է քայլքի բարձր ինքնալուծարման արագությամբ:

Որպես պաշտպանիչ կարող են օգտագործվել մետաղները՝ Al, Fe, Mg, Zn: Միևնույն ժամանակ, միշտ չէ, որ նպատակահարմար է որպես պաշտպանիչ օգտագործել մաքուր մետաղներ, պաշտպանիչներին անհրաժեշտ կատարողական հատկություններ տալու համար դրանց բաղադրության մեջ ներմուծվում են համաձուլվածքներ:

Կաթոդիկ պաշտպանություն - հայեցակարգ և տեսակներ: Կաթոդիկ պաշտպանության կատեգորիայի դասակարգումը և առանձնահատկությունները 2017, 2018 թ.

Կաթոդիկ պաշտպանության կայանները (CPS) ստորգետնյա խողովակաշարերի կոռոզիայից էլեկտրաքիմիական (կամ կաթոդիկ) պաշտպանության (ECP) համակարգի անհրաժեշտ տարրն են: VCS ընտրելիս նրանք ամենից հաճախ բխում են ամենացածր արժեքից, սպասարկման հեշտությունից և սպասարկող անձնակազմի որակավորումից: Գնված սարքավորումների որակը սովորաբար դժվար է գնահատել: Հեղինակներն առաջարկում են դիտարկել անձնագրերում նշված CPS-ի տեխնիկական պարամետրերը, որոնք որոշում են, թե որքանով է կատարվելու կաթոդային պաշտպանության հիմնական խնդիրը։

Հեղինակները հասկացությունների սահմանման մեջ չեն հետապնդել իրենց խիստ գիտական լեզվով արտահայտվելու նպատակը։ ECP ծառայությունների անձնակազմի հետ շփվելու գործընթացում մենք հասկացանք, որ անհրաժեշտ է օգնել այդ մարդկանց համակարգել պայմանները և, որ ավելի կարևոր է, նրանց պատկերացում տալ, թե ինչ է կատարվում ինչպես էլեկտրացանցում, այնպես էլ VCS-ում: ինքն իրեն։

ECP առաջադրանք

Կաթոդիկ պաշտպանությունն իրականացվում է, երբ էլեկտրական հոսանքը հոսում է RMS-ից փակ էլեկտրական շղթայի միջով, որը ձևավորվում է հաջորդաբար միացված երեք ռեզիստորներով.

· Խողովակաշարի և անոդի միջև հողի դիմադրություն; I անոդի տարածման դիմադրություն;

խողովակաշարի մեկուսացման դիմադրություն:

Խողովակի և անոդի միջև հողի դիմադրությունը կարող է շատ տարբեր լինել՝ կախված կազմից և արտաքին պայմաններից:

Դիտարկենք հենց մետաղական խողովակաշարը, որը ECP-ի պաշտպանված տարրն է: Մետաղական խողովակը արտաքինից պատված է մեկուսիչով, որի մեջ շահագործման ընթացքում ճաքեր են առաջանում մեխանիկական թրթռումների, սեզոնային և ամենօրյա ջերմաստիճանի փոփոխության և այլնի պատճառով։ Խոնավությունը ներթափանցում է խողովակաշարի հիդրո- և ջերմամեկուսացման ճեղքերով, և խողովակի մետաղը շփվում է գետնի հետ, այդպիսով ձևավորելով գալվանական զույգ, որը նպաստում է խողովակից մետաղի հեռացմանը: Որքան շատ են ճաքերը և դրանց չափերը, այնքան ավելի շատ մետաղ է իրականացվում: Այսպիսով, տեղի է ունենում գալվանական կոռոզիա, որի մեջ մետաղական իոնների հոսանք է հոսում, այսինքն. էլեկտրաէներգիա։

Քանի որ հոսանքը հոսում է, ուրեմն հրաշալի միտք առաջացավ վերցնել արտաքին հոսանքի աղբյուր և միացնել այն, որպեսզի հանդիպի հենց այս հոսանքին, որի պատճառով տեղի է ունենում մետաղի հեռացում և կոռոզիա։ Բայց հարց է առաջանում՝ ո՞րն է այս ամենատեխնածին հոսանքի մեծությունը։ Թվում է, թե այնպիսին է, որ գումարած մինուսը մետաղի հեռացման զրոյական հոսանք է տալիս: Իսկ ինչպե՞ս չափել այս նույն հոսանքը: Վերլուծությունը ցույց է տվել, որ մետաղական խողովակի և հողի միջև լարումը, այսինքն. Մեկուսացման երկու կողմերում պետք է լինի -0,5 և -3,5 Վ-ի միջև (այս լարումը կոչվում է պաշտպանիչ ներուժ):

VHC-ի խնդիրը

Այսպիսով, եթե մեկուսացումը նոր է, և այն չի հասցրել վնասվել, ապա դրա դիմադրությունը էլեկտրական հոսանքի նկատմամբ բարձր է, և անհրաժեշտ ներուժը պահպանելու համար անհրաժեշտ է փոքր հոսանք: Քանի որ մեկուսացումը ծերանում է, նրա դիմադրությունը նվազում է: Հետևաբար, RMS-ից պահանջվող փոխհատուցող հոսանքը մեծանում է: Այն էլ ավելի կաճի, եթե մեկուսացման մեջ ճաքեր հայտնվեն։ Կայանը պետք է կարողանա չափել պաշտպանիչ ներուժը և համապատասխանաբար փոխել իր ելքային հոսանքը: Եվ ոչ ավելին, ECP առաջադրանքի տեսանկյունից, չի պահանջվում։

SKZ գործառնական ռեժիմներ

ECP-ի աշխատանքի չորս եղանակ կա.

առանց հոսանքի կամ լարման ելքային արժեքների կայունացման.

Ես կայունացնում եմ ելքային լարումը;

ելքային հոսանքի կայունացում;

· Պաշտպանական ներուժի կայունացում.

Այն պայմաններում, երբ խնդիրներ կան պոտենցիալ հետադարձ կապի ռեժիմի հետ, գործեք հետևյալ կերպ. Երրորդ ռեժիմն օգտագործելիս ենթադրվում է, որ մեկուսացման վիճակը կարճ ժամանակում քիչ է փոխվում, և դրա դիմադրությունը գործնականում կայուն է մնում: Հետեւաբար, բավական է ապահովել կայուն հոսանքի հոսքը կայուն մեկուսացման դիմադրության միջոցով, և մենք ստանում ենք կայուն պաշտպանիչ ներուժ։ Միջնաժամկետ և երկարաժամկետ հեռանկարում անհրաժեշտ ճշգրտումները կարող են կատարվել հատուկ պատրաստված գծային մասնագետի կողմից: Առաջին և երկրորդ ռեժիմները SKZ-ին բարձր պահանջներ չեն դնում: Այս կայանները կատարման մեջ պարզ են, և արդյունքում՝ էժան՝ ինչպես արտադրության, այնպես էլ շահագործման մեջ: Ըստ երևույթին, այս հանգամանքը որոշում է նման SC-ների օգտագործումը շրջակա միջավայրի ցածր քայքայիչ ակտիվության պայմաններում գտնվող օբյեկտների ECP-ում: Եթե արտաքին պայմանները (մեկուսացման վիճակը, ջերմաստիճանը, խոնավությունը, թափառող հոսանքները) փոխվում են սահմանների, երբ պահպանվող օբյեկտի վրա անընդունելի ռեժիմ է ձևավորվում, այդ կայանները չեն կարող կատարել իրենց խնդիրը: Նրանց ռեժիմը կարգավորելու համար անհրաժեշտ է սպասարկող անձնակազմի հաճախակի ներկայությունը, հակառակ դեպքում ECP-ի առաջադրանքը մասամբ է կատարվում:

SKZ-ի բնութագրերը

Նախևառաջ, SKZ-ն պետք է ընտրվի կարգավորող փաստաթղթերում սահմանված պահանջների հիման վրա: Եվ, հավանաբար, այս դեպքում ամենակարեւորը կլինի ԳՕՍՏ Ռ 51164-98: Այս փաստաթղթի «I» հավելվածում նշվում է, որ կայանի արդյունավետությունը պետք է լինի առնվազն 70%: RMS-ով առաջացած արդյունաբերական աղմուկի մակարդակը չպետք է գերազանցի ԳՕՍՏ 16842-ով սահմանված արժեքները, իսկ ելքի ներդաշնակության մակարդակը պետք է համապատասխանի ԳՕՍՏ 9.602-ին:

SKZ անձնագրում սովորաբար նշվում է՝ ես գնահատել եմ ելքային հզորությունը;

Արդյունավետություն գնահատված ելքային հզորությամբ:

Տարբեր դիզայնի SKZ-ի արդյունավետության փոփոխության ընդհանուր տեսակետը կարելի է տեսնել նկարում:

ohmic (ջերմային) կորուստներ տրանսֆորմատորների, խեղդվողների և շղթայի ակտիվ տարրերի ոլորուններում.

· էներգիայի ծախսեր կայանի կառավարման սխեմայի շահագործման համար.

էներգիայի կորուստ ռադիոհաղորդումների տեսքով; կայանի ելքային հոսանքի էներգիայի կորուստները բեռի վրա:

Այս էներգիան անոդից ճառագայթվում է գետնին և օգտակար աշխատանք չի տալիս։ Ուստի այնքան անհրաժեշտ է օգտագործել ցածր ալիքային գործակից ունեցող կայաններ, հակառակ դեպքում թանկ էներգիա է վատնում: Ոչ միայն ալիքների և ռադիո արտանետումների բարձր մակարդակի դեպքում մեծանում է էլեկտրաէներգիայի կորուստը, այլև, բացի դրանից, այս անօգուտ սպառված էներգիան խանգարում է մոտակայքում գտնվող մեծ թվով էլեկտրոնային սարքավորումների բնականոն աշխատանքին: Պահանջվող ընդհանուր հզորությունը նշված է նաև SKZ անձնագրում, եկեք փորձենք զբաղվել այս պարամետրով: SKZ-ն էներգիա է վերցնում էլեկտրացանցից և դա անում է ժամանակի յուրաքանչյուր միավորում այնպիսի ինտենսիվությամբ, ինչպիսին մենք թույլ ենք տվել դա անել կայանի կառավարման վահանակի վրա գտնվող կարգավորիչ կոճակի միջոցով: Բնականաբար, հնարավոր է ցանցից էներգիա վերցնել հենց այս ցանցի հզորությունը չգերազանցող հզորությամբ։ Իսկ եթե ցանցում լարումը փոխվում է սինուսոիդային, ապա ցանցից էներգիա վերցնելու մեր ունակությունը փոխվում է սինուսոիդային՝ վայրկյանում 50 անգամ։ Օրինակ, այն պահին, երբ ցանցի լարումն անցնում է զրոյով, դրանից իշխանություն չի կարող վերցվել։ Սակայն, երբ լարման սինուսոիդը հասնում է իր առավելագույնին, ապա այս պահին ցանցից էներգիա վերցնելու մեր հնարավորությունը առավելագույնն է։ Ցանկացած այլ ժամանակ այս հնարավորությունն ավելի քիչ է։ Այսպիսով, պարզվում է, որ ցանկացած պահի ցանցի հզորությունը տարբերվում է հարևան ժամանակի հզորությունից: Այս հզորության արժեքները կոչվում են ակնթարթային հզորություն տվյալ պահին և դժվար է գործել նման հայեցակարգով: Հետևաբար, մենք համաձայնեցինք, այսպես կոչված, արդյունավետ հզորության հայեցակարգին, որը որոշվում է երևակայական գործընթացից, երբ սինուսոիդային լարման փոփոխությամբ ցանցը փոխարինվում է մշտական լարման ցանցով: Երբ մենք հաշվարկեցինք այս հաստատուն լարման արժեքը մեր էլեկտրական ցանցերի համար, ստացանք 220 Վ, այն կոչվում էր արդյունավետ լարում: Իսկ լարման սինուսոիդի առավելագույն արժեքը կոչվում էր ամպլիտուդային լարում, և այն հավասար է 320 Վ-ի։ Լարման անալոգիայով ներկայացվեց հոսանքի արդյունավետ արժեքի հայեցակարգը։ Արդյունավետ լարման արժեքի և արդյունավետ ընթացիկ արժեքի արտադրյալը կոչվում է էներգիայի ընդհանուր սպառում, և դրա արժեքը նշված է RMS անձնագրում:

Պաշտպանական ներուժ ստեղծելու համար կայանը պետք է հնարավորինս արդյունավետ փոխանցի ակտիվ էներգիան: Արդյունավետությունը, որով VHC-ն դա անում է, գնահատվում է արդյունավետության գործակցով: Որքան էներգիա է այն ծախսում, կախված է էներգիայի փոխանցման եղանակից և շահագործման եղանակից: Առանց քննարկման այս վիթխարի դաշտի մեջ մտնելու, մենք միայն կասենք, որ տրանսֆորմատորային և տրանսֆորմատոր-տրիստորային SKZ-ները հասել են իրենց կատարելագործման սահմանին: Նրանք ռեսուրսներ չունեն իրենց աշխատանքի որակը բարելավելու համար։ Ապագան պատկանում է բարձր հաճախականությամբ VMS-ին, որը տարեցտարի դառնում է ավելի հուսալի և հեշտ պահպանելը: Իրենց աշխատանքի արդյունավետությամբ և որակով նրանք արդեն գերազանցում են իրենց նախորդներին և ունեն կատարելագործման մեծ պաշար։

Սպառողական հատկություններ

SKZ-ի նման սարքի սպառողական հատկությունները ներառում են հետևյալը.

1. Չափերը, քաշը և ուժը: Հավանաբար չարժե ասել, որ որքան փոքր և թեթև է կայանը, այնքան ցածր է դրա տեղափոխման և տեղադրման արժեքը և՛ տեղադրման, և՛ վերանորոգման ժամանակ։

2. Պահպանելիություն. Կայքում կայանը կամ հանգույցը արագ փոխարինելու ունակությունը շատ կարևոր է: Լաբորատորիայում հետագա վերանորոգումներով, այսինքն. SKZ-ի կառուցման մոդուլային սկզբունքը.

3. Սպասարկման հեշտությունը: Սպասարկման հեշտությունը, բացի փոխադրման և վերանորոգման հեշտությունից, որոշվում է, մեր կարծիքով, հետևյալ կերպ.

բոլոր անհրաժեշտ ցուցիչների և չափիչ գործիքների առկայությունը, SKZ-ի աշխատանքային ռեժիմի հեռակառավարման և մոնիտորինգի հնարավորությունը:

Ելնելով վերոգրյալից՝ կարելի է մի քանի եզրակացություններ և առաջարկություններ անել.

2. Ժամանակակից կայանը պետք է ունենա.

· բարձր արդյունավետություն բեռնումների բոլոր տիրույթում;

հզորության գործակիցը (cos I) 0,75-ից ոչ պակաս բեռնվածքի ողջ տիրույթում.

ելքային լարման ալիքների գործակիցը ոչ ավելի, քան 2%;

· ընթացիկ և լարման կարգավորման միջակայքը 0-ից մինչև 100%;

թեթև, դիմացկուն և փոքր չափի մարմին;

· Կառուցման մոդուլային սկզբունքը, այսինքն. ունեն բարձր պահպանողականություն;

· Էներգաարդյունավետություն.

Գազատարի կաթոդիկ պաշտպանության կայանների այլ պահանջներ, ինչպիսիք են պաշտպանությունը գերբեռնվածությունից և կարճ միացումներից. տվյալ բեռնվածքի հոսանքի ավտոմատ սպասարկումը և այլ պահանջները ընդհանուր առմամբ ընդունված և պարտադիր են բոլոր SKZ-ի համար:

SKZ - հիմնական տեղեկատվություն:

Կաթոդիկ պաշտպանության կայան (CPS)- սա կառուցվածքների համալիր է, որը նախատեսված է արտաքին հոսանքի միջոցով գազատարի կաթոդիկ բևեռացման համար:

Հիմնական կառուցվածքային տարրեր VHC (նկ. 12.4.1.)են՝

Ø ուղղակի (ուղղված) հոսանքի աղբյուր (կաթոդային կայան) 5 ;

Ø անոդային հիմնավորում 2 թաղված է հողի մեջ՝ խողովակաշարից որոշ հեռավորության վրա 1 ;

Ø էլեկտրահաղորդման գծերի միացում 3 ընթացիկ աղբյուրի դրական բևեռը միացնելով անոդային հողին, իսկ բացասական բևեռը խողովակաշարին.

Ø գազատարի կաթոդային ելք 8 և ջրահեռացման կետ 7 ;

Ø պաշտպանիչ հող 4 .

Նկար - 12.4.1. - SKZ-ի սխեմատիկ դիագրամ

Ներգնա հոսանքի ազդեցության տակ խողովակաշարի ներուժը դառնում է ավելի էլեկտրաբացասական, գազատարի մերկ հատվածները (մեկուսացման վնասված վայրերում) կաթոդիկորեն բևեռացվում են և, կախված ստեղծված ներուժի մեծությունից, դառնում են ամբողջությամբ կամ մասնակի։ պաշտպանված կոռոզիայից. Միևնույն ժամանակ, անոդային հիմնավորման վրա, հոսող հոսանքի գործողության ներքո, տեղի է ունենում անոդային բևեռացման գործընթացը, որն ուղեկցվում է անոդային հիմնավորման աստիճանական ոչնչացմամբ։

Աղբյուրներ ուղղակի հոսանք SC-ները բաժանվում են երկու խմբի. Առաջին խումբը ներառում է ցանցի փոխակերպող սարքեր՝ ուղղիչներ, որոնք սնուցվում են փոփոխական հոսանքի գծերով (TL) արդյունաբերական հաճախականություն 50 Հց՝ 0,23-ից մինչև 10 կՎ անվանական լարմամբ: Երկրորդ խումբը ներառում է ինքնավար աղբյուրներ՝ DC գեներատորներ և էլեկտրաքիմիական տարրեր, որոնք էլեկտրաէներգիա են արտադրում անմիջապես գազատարի երթուղու վրա, այն վայրի մոտ, որտեղ անհրաժեշտ է տեղադրել CPS (քամու էներգիայի գեներատորներ, գազային տուրբիններով շարժիչ էլեկտրական գեներատորներ, շարժիչից): ներքին այրման, ջերմաէլեկտրական գեներատորներ, կուտակիչներ):

Հիմնական գազատարների վրա լայնորեն կիրառվում են ցանցային կաթոդային կայաններ՝ 127/220 Վ լարման, 50 Հց հաճախականությամբ միաֆազ փոփոխական հոսանքի ուղղիչներով։ 0,23 անվանական լարման փոփոխական հոսանքի գծերի առկայության դեպքում; 0.4; 6 և 10 կՎ, նման կայանների օգտագործումը նպատակահարմար է և տնտեսապես հիմնավորված։ Երբ սնուցվում է 6 կամ 10 կՎ լարման էլեկտրահաղորդման գծից, ուղղիչը միացված է մատակարարման գծին աստիճանավոր տրանսֆորմատորի միջոցով:

Նկար - 12.4.2. - Պարզեցված միացման դիագրամբնորոշ ոչ ավտոմատ էլեկտրամատակարարում SKZ

Վրա նկ.12.4.2.պարզեցված բնորոշ սխեմացանցի կաթոդային կայան ուղղիչով: AC ցանցը միացված է տերմինալներին 1 Եվ 2 . Սպառված էլեկտրաէներգիայի հաշվառումն իրականացվում է էլեկտրական հաշվիչի միջոցով 3 . Մեքենա 4 ծառայում է միավորը միացնելուն, իսկ ապահովիչները 5 ապահովել ընթացիկ պաշտպանություն կարճ միացումև ծանրաբեռնված AC կողմում: Անցնող տրանսֆորմատոր 6 կերակրում է ուղղիչին 7 , հավաքված առանձին ուղղիչ տարրերից ամբողջական ալիքային կամուրջի ուղղման շղթայում կամ զրոյական ելքով լրիվ ալիքային միաֆազ ուղղիչ շղթայում։ Կարճ միացումից և շտկված հոսանքի միացման կողային հատվածում պաշտպանությունը ապահովվում է ապահովիչով 9 . Տեղադրման գործառնական ռեժիմը վերահսկվում է ամպաչափի միջոցով: 10 և վոլտմետր 12 . Խողովակաշարից միացնող մալուխ 11 միացված է «-» տերմինալին, իսկ անոդային հիմքից՝ «+» տերմինալին։ Տեղադրման բոլոր տարրերը տեղադրված են մետաղյա պահարանում՝ կողպեքով փակված։

Անվտանգ աշխատանքային պայմաններ ապահովելու համար կայանի կառուցվածքի բոլոր մետաղական մասերը հիմնավորված են պաշտպանիչ հողով 8 .

Ուղղիչ սարքերը ունեն լարման կամ հոսանքի կարգավորման սարքեր: Տեղակայանքների մեծ մասում քայլային լարման կարգավորումն օգտագործվում է տրանսֆորմատորի ոլորունների առանձին հատվածների միացման միջոցով: Ուղղիչ սարքերի որոշ տեսակների վրա լարումը շարունակաբար կարգավորվում է, օգտագործելով ավտոտրանսֆորմատոր կամ մագնիսական շունտեր տրանսֆորմատորի ոլորուններում: Triac լարման կարգավորումը նույնպես օգտագործվում է առաջնային ոլորուն, իսկ թրիստորը `երկրորդականում:

Թափառող հոսանքների տարածքում գտնվող գազատարների կաթոդիկ պաշտպանության դեպքում ոչ ավտոմատ փոփոխական հոսանքների ուղղիչ սարքերի շահագործման ռեժիմը սովորաբար ընտրվում է՝ հաշվի առնելով «խողովակ-հող» պոտենցիալ տարբերության միջին արժեքը, որը որոշվում է. չափման տվյալներ որոշակի ժամանակահատվածի համար (սովորաբար միջին օրական արժեքը) և չի բացառում արտանետումների ներուժը դեպի անոդ կամ կաթոդ: Անոդի ալիքները ճնշելու համար ուղղիչը պետք է դրվի գերպաշտպանության ռեժիմի: Խորը կաթոդիկ բևեռացումը հանգեցնում է էլեկտրաէներգիայի ավելորդ սպառման, մեկուսիչ ծածկույթի կեղևավորման և ճեղքման, մետաղի մակերեսի հիդրոգենացման (կաթոդի վրա ջրածնի ինտենսիվ արտազատման պատճառով): Գազատարների պոտենցիալների փոփոխության այս բնույթը հանգեցնում է ստեղծելու անհրաժեշտության ավտոմատ կայաններկաթոդիկ պաշտպանություն, որը պետք է պահպանի ներուժը պաշտպանական տիրույթում էլեկտրաէներգիայի նվազագույն սպառման և առավելագույն օգտագործման դեպքում պաշտպանիչ հատկություններթափառող հոսանքներ. SKZ-ը բաղկացած է պոտենցիալ տարբերության սահմանված արժեքը սահմանելու սարքերից (շարժիչ սարքեր), իրական պոտենցիալ տարբերությունը չափող սարքերից (չափիչ սարքեր՝ անշարժ հղման էլեկտրոդներով), ուժային ուժեղացուցիչներ, գործադիր մարմիններըորոնք փոխում են ընթացիկ ուժը RMS շղթայում:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից պաշտպանությունը բաղկացած է կաթոդային և դրենաժային պաշտպանությունից: Խողովակաշարերի կաթոդիկ պաշտպանությունն իրականացվում է երկու հիմնական եղանակով՝ մետաղական անոդային պաշտպանիչների կիրառմամբ (գալվանական կաթոդիկ մեթոդ) և արտաքին ուղղակի հոսանքի աղբյուրների կիրառմամբ, որոնց մինուսը միացված է խողովակին, և գումարածը՝ անոդային հիմնավորմանը (էլեկտր. մեթոդ):

Բրինձ. 1. Կաթոդիկ պաշտպանության աշխատանքային սկզբունքը

Գալվանական զոհաբերական կոռոզիայից պաշտպանություն

Էլեկտրոլիտային միջավայրի հետ անմիջական շփման մեջ մետաղական կառուցվածքի էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունն իրականացնելու առավել ակնհայտ ձևը գալվանական պաշտպանության մեթոդն է, որը հիմնված է այն փաստի վրա, որ էլեկտրոլիտի տարբեր մետաղներ ունեն տարբեր էլեկտրոդային պոտենցիալներ: Այսպիսով, եթե երկու մետաղներից գալվանական զույգ ձևավորեք և դրանք տեղադրեք էլեկտրոլիտի մեջ, ապա ավելի բացասական պոտենցիալ ունեցող մետաղը կդառնա պաշտպանիչ անոդ և կկործանվի՝ պաշտպանելով մետաղը պակաս բացասական պոտենցիալով։ Պաշտպանիչները հիմնականում ծառայում են որպես էլեկտրաէներգիայի շարժական աղբյուրներ:

Մագնեզիումը, ալյումինը և ցինկը օգտագործվում են որպես պաշտպանիչների արտադրության հիմնական նյութեր: Մագնեզիումի, ալյումինի և ցինկի հատկությունների համեմատությունից երևում է, որ դիտարկված տարրերից մագնեզիումն ունի ամենաբարձր էլեկտրաշարժիչ ուժը։ Միևնույն ժամանակ, պաշտպանիչների կարևորագույն գործնական բնութագրիչներից է արդյունավետության գործակիցը, որը ցույց է տալիս քայլքի զանգվածի համամասնությունը, որն օգտագործվում է օգտակար ստանալու համար: էլեկտրական էներգիաշղթայում. Կ.Պ.Դ. մագնեզիումից պատրաստված պաշտպանիչներ և մագնեզիումի համաձուլվածքներ, հազվադեպ են գերազանցում 50% c-ը, ի տարբերություն Zn-ի և Al-ի վրա հիմնված արդյունավետությամբ պաշտպանիչների: 90% կամ ավելի:

Բրինձ. 2. Մագնեզիումի պաշտպանիչների օրինակներ

Սովորաբար, պաշտպանիչ կայանքները օգտագործվում են այն խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանության համար, որոնք չունեն էլեկտրական կոնտակտներ հարակից երկարացված հաղորդակցությունների, խողովակաշարերի առանձին հատվածների, ինչպես նաև տանկերի, պողպատե պաշտպանիչ պատյանների (փամփուշտների), ստորգետնյա տանկերի և տանկերի, պողպատե հենարանների և կույտերի հետ և այլ կենտրոնացված օբյեկտներ:

Միևնույն ժամանակ, քայլք ստորաբաժանումները շատ զգայուն են իրենց տեղադրման և կազմաձևման սխալների նկատմամբ: Քայլքի կարգավորումների սխալ ընտրությունը կամ տեղադրումը հանգեցնում է կտրուկ անկումդրանց արդյունավետությունը։

Կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանություն

Ստորգետնյա մետաղական կառույցների կոռոզիայից էլեկտրաքիմիական պաշտպանության ամենատարածված մեթոդը կաթոդային պաշտպանությունն է, որն իրականացվում է պաշտպանված մետաղի մակերեսի կաթոդիկ բևեռացման միջոցով: Գործնականում դա իրականացվում է պաշտպանված խողովակաշարը միացնելով արտաքին DC աղբյուրի բացասական բևեռին, որը կոչվում է կաթոդիկ պաշտպանության կայան: Աղբյուրի դրական բևեռը մալուխով միացված է մետաղից, գրաֆիտից կամ հաղորդիչ ռետինից պատրաստված արտաքին լրացուցիչ էլեկտրոդին: Այս արտաքին էլեկտրոդը տեղադրվում է նույն քայքայիչ միջավայրում, ինչ պաշտպանված օբյեկտը, ստորգետնյա դաշտային խողովակաշարերի դեպքում, հողի մեջ: Այսպիսով, ձևավորվում է փակ էլեկտրական միացում՝ լրացուցիչ արտաքին էլեկտրոդ - հողի էլեկտրոլիտ - խողովակաշար - կաթոդային մալուխ - ուղղակի հոսանքի աղբյուր - անոդ մալուխ: Որպես այս էլեկտրական սխեմայի մաս, խողովակաշարը կաթոդն է, և լրացուցիչ արտաքին էլեկտրոդը, որը կապված է DC աղբյուրի դրական բևեռին, դառնում է անոդ: Այս էլեկտրոդը կոչվում է անոդային հիմք: Խողովակաշարին միացված հոսանքի աղբյուրի բացասաբար լիցքավորված բևեռը, արտաքին անոդային հիմնավորման առկայության դեպքում, կաթոդիկորեն բևեռացնում է խողովակաշարը, մինչդեռ անոդի և կաթոդի հատվածների ներուժը գործնականում հավասարվում է:

Այսպիսով, կաթոդիկ պաշտպանության համակարգը բաղկացած է պաշտպանված կառույցից, ուղղակի հոսանքի աղբյուրից (կաթոդիկ պաշտպանության կայան), անոդային հիմնավորումից, միացնող անոդային և կաթոդային գծերից, դրանք շրջապատող էլեկտրահաղորդիչ միջավայրից (հողից), ինչպես նաև մոնիտորինգի համակարգի տարրերից՝ կառավարում և չափման կետեր.

Դրենաժային կոռոզիայից պաշտպանություն

Խողովակաշարերի ջրահեռացման պաշտպանությունը կոռոզիայից թափառող հոսանքներից իրականացվում է այդ հոսանքների ուղղորդված հեռացման միջոցով դեպի աղբյուր կամ գետնին: Դրենաժային պաշտպանության տեղադրումը կարող է լինել մի քանի տեսակի՝ հողային, ուղիղ, բևեռացված և ամրացված դրենաժ:

Բրինձ. 3. Դրենաժային պաշտպանության կայան

Երկրի ջրահեռացումն իրականացվում է խողովակաշարերը լրացուցիչ էլեկտրոդներով հիմնավորելով դրանց անոդային գոտիների վայրերում, ուղղակի ջրահեռացում՝ խողովակաշարի և թափառող հոսանքի աղբյուրի բացասական բևեռի միջև էլեկտրական ցատկ ստեղծելով, օրինակ՝ էլեկտրաֆիկացված երկաթուղային ցանց։ երկաթուղի. Բևեռացված դրենաժը, ի տարբերություն ուղղակի ջրահեռացման, ունի միայն միակողմանի հաղորդունակություն, հետևաբար, երբ ռելսերի վրա դրական ներուժ է հայտնվում, ջրահեռացումը ինքնաբերաբար անջատվում է: Ամրապնդված ջրահեռացման դեպքում շղթայում լրացուցիչ ներառված է հոսանքի փոխարկիչ, որը թույլ է տալիս ավելացնել ջրահեռացման հոսանքը: