Խողովակաշարերի կաթոդիկ պաշտպանություն կոռոզիայից, սխեման, շահագործման սկզբունքը և տեսանյութը: Կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանություն: Գործողության սկզբունքը, հիմնական հասկացությունները

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

Ներածություն

Կաթոդիկ պաշտպանության կայանները (CPS) ստորգետնյա խողովակաշարերի կոռոզիայից էլեկտրաքիմիական (կամ կաթոդիկ) պաշտպանության (ECP) համակարգի անհրաժեշտ տարրն են: 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 CPS-ի տեխնիկական պարամետրերը, որոնք որոշում են, թե որքանով 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 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:

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 կայուն աճում է տարրալուծման, աշխատանքային մակերեսի արդյունավետ տարածքի նվազման և օքսիդների ձևավորման պատճառով:

Դիտարկենք հենց մետաղական խողովակաշարը, որը ECP-ի պաշտպանված տարրն է: Մետաղական խողովակը դրսից պատված է մեկուսիչով, որի մեջ շահագործման ընթացքում ճաքեր են առաջանում մեխանիկական թրթռումների, սեզոնային և ամենօրյա ջերմաստիճանի փոփոխության և այլնի պատճառով։ Խոնավությունը թափանցում 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-ից -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 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 կավելանա, 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 ապահովված 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 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: Ուստի 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 բարձր պահանջներ չեն դնում SKZ-ին: 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 մինչև սահմանները, երբ պաշտպանված 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 կատարվում է:

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 արդյունավետությունը ամենաբարձրն է ցանկացած կայանի համար: Այնուամենայնիվ, VCS-ների մեծ մասը գործում է անվանական ռեժիմից հեռու: Հզորության ծանրաբեռնվածության գործակիցը տատանվում է 0.3-ից մինչև 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 կայանը օգտագործում եք, օրինակ, 70% անվանական արդյունավետությամբ, ապա պատրաստ եղեք նրան, որ անիմաստ 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 կհավասարվեն 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 ծախսվում է թանկ էներգիա: Ոչ միայն դա, ալիքների և ռադիոհաղորդումների բարձր մակարդակի դեպքում, էներգիայի կորուստներն ավելանում են, այլև, բացի դրանից, այս անօգուտ սպառված 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 սինուսոիդ կերպով, ապա ցանցից էներգիա վերցնելու մեր կարողությունը փոխվում է սինուսոիդային՝ վայրկյանում 50 անգամ։ Օրինակ, այն պահին, երբ ցանցի լարումն անցնում է զրոյով, դրանից հոսանք չի կարելի վերցնել։ 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: ԲԱՅՑ 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: Պարամետր, որը ցույց է տալիս բեռին փոխանցվող ակտիվ էներգիայի և լիարժեք էներգիա, որը մատակարարվում է RMS-ին, 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 համաժամանակյա, մենք դրանից էներգիա ենք վերցնում, ապա նման դեպքը կոչվում է իդեալական և ցանցի հետ այս կերպ գործող RMS-ի հզորության գործակիցը հավասար կլինի մեկի։

Կայանը պետք է հնարավորինս արդյունավետ կերպով փոխանցի ակտիվ էներգիան՝ պաշտպանիչ ներուժ ստեղծելու համար: 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 հսկայական ոլորտը 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, որն ամեն տարի դառնում է ավելի հուսալի և հեշտ է պահպանել: 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 և ուժ. Հավանաբար չարժե ասել, որ որքան փոքր և թեթև է կայանը, այնքան ցածր է դրա տեղափոխման և տեղադրման արժեքը՝ թե՛ տեղադրման, թե՛ 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 մեջ սպասարկում. 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:

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, չնայած շատ արտադրողներ կարող են առաջարկել արտադրված կայանների մի ամբողջ շարք:

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանություն – արդյունավետ մեթոդպատրաստի արտադրանքի պաշտպանություն էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից. Որոշ դեպքերում անհնար է թարմացնել ներկը կամ պաշտպանիչ փաթաթման նյութը, ապա խորհուրդ է տրվում օգտագործել էլեկտրաքիմիական պաշտպանություն: Ստորգետնյա խողովակաշարի կամ ծովային նավի հատակի ծածկույթը շատ աշխատատար և թանկ է նորոգվում, երբեմն դա պարզապես անհնար է: Էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը հուսալիորեն պաշտպանում է արտադրանքը, կանխելով ստորգետնյա խողովակաշարերի, նավի հատակի, տարբեր տանկերի և այլնի ոչնչացումը:

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը օգտագործվում է այն դեպքերում, երբ ազատ կոռոզիայի ներուժը գտնվում է հիմնական մետաղի ինտենսիվ տարրալուծման կամ գերպասիվացման շրջանում: Նրանք. երբ տեղի է ունենում մետաղական կառուցվածքի ինտենսիվ ոչնչացում.

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության էությունը

Պատրաստի մետաղական արտադրանքին դրսից միացված է ուղղակի հոսանք (աղբյուր ուղղակի հոսանքկամ պաշտպան): Պաշտպանված արտադրանքի մակերեսի վրա էլեկտրական հոսանքը ստեղծում է միկրոգալվանական զույգերի էլեկտրոդների կաթոդային բևեռացում: Սրա արդյունքն այն է, որ մետաղի մակերեսի անոդային տարածքները դառնում են կաթոդիկ: Իսկ քայքայիչ միջավայրի ազդեցության հետեւանքով ոչ թե կառուցվածքի մետաղն է ոչնչացվում, այլ անոդը։

Կախված նրանից, թե որ ուղղությամբ (դրական կամ բացասական) է փոխվում մետաղի ներուժը, էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը բաժանվում է անոդի և կաթոդի։

Կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանություն

Կաթոդիկ էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից պաշտպանություն օգտագործվում է, երբ պաշտպանված մետաղը հակված չէ պասիվացման: Սա մետաղների կոռոզիայից պաշտպանության հիմնական տեսակներից մեկն է: Կաթոդիկ պաշտպանության էությունը բացասական բևեռից արտադրանքի վրա արտաքին հոսանքի կիրառումն է, որը բևեռացնում է կոռոզիոն տարրերի կաթոդային հատվածները՝ պոտենցիալ արժեքը մոտեցնելով անոդին: Ընթացիկ աղբյուրի դրական բևեռը միացված է անոդին: Այս դեպքում պաշտպանված կառուցվածքի կոռոզիան գրեթե զրոյի է հասնում: Անոդը աստիճանաբար ոչնչացվում է և պետք է պարբերաբար փոխարինվի:

Կաթոդիկ պաշտպանության մի քանի տարբերակ կա՝ բևեռացում էլեկտրական հոսանքի արտաքին աղբյուրից; կաթոդային պրոցեսի արագության նվազում (օրինակ, էլեկտրոլիտի դեզերացիա); շփում մետաղի հետ, որն ունի տվյալ միջավայրում ազատ կոռոզիայի ավելի էլեկտրաբացասական ներուժ (այսպես կոչված՝ զոհաբերական պաշտպանություն):

Էլեկտրական հոսանքի արտաքին աղբյուրից բևեռացումը շատ հաճախ օգտագործվում է հողում, ջրում գտնվող կառույցները պաշտպանելու համար (նավերի հատակը և այլն): Բացի այդ, այս տեսակի կոռոզիայից պաշտպանությունը օգտագործվում է ցինկի, անագի, ալյումինի և դրա համաձուլվածքների, տիտանի, պղնձի և դրա համաձուլվածքների, կապարի, ինչպես նաև բարձր քրոմով, ածխածնի, խառնուրդով (ինչպես ցածր, այնպես էլ բարձր խառնուրդով) պողպատների համար:

Արտաքին հոսանքի աղբյուրը կաթոդիկ պաշտպանության կայաններն են, որոնք բաղկացած են ուղղիչից (փոխարկիչից), պաշտպանված կառուցվածքին հոսանքի մատակարարումից, անոդային հողային էլեկտրոդներից, հղման էլեկտրոդից և անոդային մալուխից:

Կաթոդիկ պաշտպանությունը օգտագործվում է որպես կոռոզիայից պաշտպանության անկախ և լրացուցիչ տեսակ:

Հիմնական չափանիշը, որով կարելի է դատել կաթոդային պաշտպանության արդյունավետության մասին պաշտպանիչ ներուժ. Պաշտպանական ներուժը այն ներուժն է, որի դեպքում մետաղի կոռոզիայի արագությունը ներթափանցում է որոշակի պայմաններմիջավայրը վերցնում է ամենացածր (հնարավորինս) արժեքը:

Կաթոդիկ պաշտպանության օգտագործման թերությունները կան: Դրանցից մեկը վտանգն է գերպաշտպանվածություն. Գերպաշտպանությունը նկատվում է պաշտպանված օբյեկտի ներուժի մեծ տեղաշարժով բացասական կողմը. Միաժամանակ առանձնանում է. Արդյունքում՝ պաշտպանիչ ծածկույթների ոչնչացում, մետաղի ջրածնային փխրունություն, կոռոզիայից ճեղքվածք։

Քայլքի պաշտպանություն (քայլքի կիրառում)

Կաթոդիկ պաշտպանության տեսակը կաթոդային պաշտպանությունն է: Զոհաբերական պաշտպանություն օգտագործելիս պաշտպանված օբյեկտին միացվում է ավելի էլեկտրաբացասական պոտենցիալ ունեցող մետաղ։ Այս դեպքում ոչ թե կառուցվածքն է քանդվում, այլ քայլքը։ Ժամանակի ընթացքում պաշտպանիչը կոռոզիայի է ենթարկվում և պետք է փոխարինվի նորով:

Քայլերի պաշտպանությունը արդյունավետ է այն դեպքերում, երբ պաշտպանիչի և շրջակա միջավայրի միջև փոքր անցողիկ դիմադրություն կա:

Յուրաքանչյուր պաշտպանիչ ունի իր պաշտպանիչ գործողության շառավիղը, որը որոշվում է առավելագույն հնարավոր հեռավորությամբ, որով պաշտպանը կարող է հանվել՝ չկորցնելով պաշտպանիչ ազդեցությունը: Պաշտպանիչ պաշտպանությունը օգտագործվում է ամենից հաճախ, երբ անհնար է կամ դժվար և թանկ է հոսանք հասցնել կառուցվածքին:

Պաշտպանիչները օգտագործվում են չեզոք միջավայրում (ծովի կամ գետի ջուր, օդ, հող և այլն) կառույցները պաշտպանելու համար:

Պաշտպանների արտադրության համար օգտագործվում են հետևյալ մետաղները՝ մագնեզիում, ցինկ, երկաթ, ալյումին։ Մաքուր մետաղներն ամբողջությամբ չեն կատարում իրենց պաշտպանիչ գործառույթները, ուստի դրանք լրացուցիչ համաձուլվում են պաշտպանիչ սարքերի արտադրության ժամանակ:

Երկաթե պաշտպանիչները պատրաստված են ածխածնային պողպատից կամ մաքուր երկաթից:

Ցինկի պաշտպանիչներ

Ցինկի պաշտպանիչները պարունակում են մոտ 0,001 - 0,005% կապար, պղինձ և երկաթ, 0,1 - 0,5% ալյումին և 0,025 - 0,15% կադմիում: Ցինկ պրոյեկտորները օգտագործվում են արտադրանքը ծովային կոռոզիայից պաշտպանելու համար (աղի ջրում): Եթե ​​ցինկի պաշտպանիչն օգտագործվում է թեթևակի աղի, քաղցրահամ ջրի կամ հողի մեջ, այն արագ ծածկվում է օքսիդների և հիդրօքսիդների հաստ շերտով:

Պաշտպան մագնեզիում

Մագնեզիումային պաշտպանիչների արտադրության համաձուլվածքները համաձուլված են 2–5% ցինկի և 5–7% ալյումինի հետ։ Համաձուլվածքում պղնձի, կապարի, երկաթի, սիլիցիումի, նիկելի քանակը չպետք է գերազանցի տոկոսի տասներորդը և հարյուրերորդը։

Մագնեզիումի պաշտպանիչն օգտագործվում է թեթև աղած, քաղցրահամ ջրեր, հողեր. Պաշտպանն օգտագործվում է այնպիսի միջավայրերում, որտեղ ցինկի և ալյումինի պաշտպանիչները անարդյունավետ են: Կարևոր ասպեկտայն է, որ մագնեզիումի պաշտպանիչները պետք է օգտագործվեն 9,5 - 10,5 pH ունեցող միջավայրում: Դա պայմանավորված է մագնեզիումի լուծարման բարձր արագությամբ և դրա մակերեսի վրա քիչ լուծվող միացությունների ձևավորմամբ։

Մագնեզիումի պաշտպանիչը վտանգավոր է, քանի որ. ջրածնային փխրունության և կառույցների կոռոզիայից ճեղքման պատճառ է հանդիսանում։

Ալյումինե պաշտպանիչներ

Ալյումինե պաշտպանիչները պարունակում են հավելումներ, որոնք կանխում են ալյումինի օքսիդների առաջացումը: Նման պաշտպանիչների մեջ ներմուծվում է մինչև 8% ցինկ, մինչև 5% մագնեզիում և տասներորդից մինչև հարյուրերորդական սիլիցիում, կադմիում, ինդիում և թալիում: Ալյումինե պաշտպանիչները օգտագործվում են առափնյա դարակների և հոսող ծովի ջրերում:

Անոդ կոռոզիայից պաշտպանություն

Անոդային էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը օգտագործվում է տիտանի, ցածր խառնուրդ չժանգոտվող, ածխածնային պողպատներից, բարձր լեգիրված գունավոր համաձուլվածքներից, աննման պասիվացված մետաղներից պատրաստված կառույցների համար: Անոդային պաշտպանությունն օգտագործվում է բարձր հաղորդունակ քայքայիչ միջավայրերում:

Անոդային պաշտպանությամբ պաշտպանված մետաղի ներուժը տեղափոխվում է ավելի դրական կողմ՝ մինչև համակարգի պասիվ կայուն վիճակի հասնելը: Անոդային էլեկտրաքիմիական պաշտպանության առավելությունները ոչ միայն կոռոզիայի արագության շատ զգալի դանդաղումն են, այլ նաև այն, որ կոռոզիոն արտադրանքները չեն մտնում արտադրանքի և միջավայրի մեջ:

Անոդի պաշտպանությունը կարող է իրականացվել մի քանի եղանակով՝ ներուժը դրական կողմ տեղափոխելով՝ օգտագործելով արտաքին էլեկտրական հոսանքի աղբյուրը կամ օքսիդացնող նյութեր (կամ համաձուլվածքի մեջ տարրեր) ներմուծելով քայքայիչ միջավայր, ինչը մեծացնում է կաթոդային գործընթացի արդյունավետությունը: մետաղական մակերես:

Անոդի պաշտպանություն՝ օգտագործելով օքսիդիչներ՝ ըստ պաշտպանական մեխանիզմնման է անոդային բևեռացմանը:

Եթե ​​օգտագործվում են օքսիդացնող հատկություն ունեցող պասիվացնող ինհիբիտորներ, ապա պաշտպանված մակերեսը առաջացած հոսանքի ազդեցությամբ անցնում է պասիվ վիճակի։ Դրանք ներառում են դիքրոմատներ, նիտրատներ և այլն: Բայց դրանք բավականին ուժեղ են աղտոտում շրջակա տեխնոլոգիական միջավայրը:

Հավելումների ներմուծմամբ համաձուլվածքի մեջ (հիմնականում դոպինգ ազնիվ մետաղի հետ) կաթոդում տեղի ունեցող ապաբևեռացնողների նվազեցման ռեակցիան ընթանում է ավելի ցածր գերլարումով, քան պաշտպանված մետաղի վրա:

Եթե ​​պաշտպանված կառուցվածքով էլեկտրական հոսանք է անցնում, պոտենցիալը փոխվում է դրական ուղղությամբ:

Կոռոզիայից անոդային էլեկտրաքիմիական պաշտպանության տեղադրումը բաղկացած է արտաքին հոսանքի աղբյուրից, հղման էլեկտրոդից, կաթոդից և հենց պաշտպանված օբյեկտից:

Պարզելու համար, թե արդյոք հնարավոր է կիրառել անոդային էլեկտրաքիմիական պաշտպանություն որոշակի օբյեկտի համար, վերցվում են անոդային բևեռացման կորեր, որոնց օգնությամբ հնարավոր է որոշել ուսումնասիրվող կառույցի կոռոզիոն ներուժը որոշակի քայքայիչ միջավայրում. կայուն պասիվության շրջանը և այս տարածաշրջանի ընթացիկ խտությունը։

Կաթոդների արտադրության համար օգտագործվում են ցածր լուծելի մետաղներ, ինչպիսիք են բարձր լեգիրված չժանգոտվող պողպատները, տանտալը, նիկելը, կապարը և պլատինը։

Որպեսզի որոշակի միջավայրում անոդային էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը արդյունավետ լինի, անհրաժեշտ է օգտագործել հեշտությամբ պասիվացվող մետաղներ և համաձուլվածքներ, հղման էլեկտրոդը և կաթոդը միշտ պետք է լուծույթի մեջ լինեն, իսկ միացնող տարրերը պետք է լինեն բարձրորակ:

Անոդի պաշտպանության յուրաքանչյուր դեպքի համար կաթոդների դասավորությունը նախագծված է առանձին:

Որպեսզի անոդային պաշտպանությունը որոշակի օբյեկտի համար արդյունավետ լինի, անհրաժեշտ է, որ այն համապատասխանի որոշակի պահանջներին.

Բոլորը զոդումպետք է լինի բարձր որակ;

Տեխնոլոգիական միջավայրում նյութը, որից պատրաստված է պաշտպանված օբյեկտը, պետք է անցնի պասիվ վիճակի.

Օդային գրպանների և անցքերի քանակը պետք է նվազագույնի հասցվի.

Կառույցի վրա չպետք է լինեն գամված հոդեր.

Պաշտպանվող սարքում հղումային էլեկտրոդը և կաթոդը միշտ պետք է լուծույթի մեջ լինեն:

Քիմիական արդյունաբերության մեջ անոդային պաշտպանություն իրականացնելու համար հաճախ օգտագործվում են ջերմափոխանակիչներ և գլանաձև ագրեգատներ:

Չժանգոտվող պողպատների էլեկտրաքիմիական անոդային պաշտպանությունը կիրառելի է ծծմբաթթվի, ամոնիակի վրա հիմնված լուծույթների արդյունաբերական պահեստների համար, հանքային պարարտանյութեր, ինչպես նաև բոլոր տեսակի հավաքածուներ, տանկեր, mernikov:

Անոդային պաշտպանությունը կարող է օգտագործվել նաև քիմիական նիկելապատման վաննաներում, ջերմափոխանակիչներում կոռոզիայից վնասը կանխելու համար: արհեստական ​​մանրաթելև ծծմբաթթու:

Դրանք թույլ են տալիս երկարացնել մետաղական կառուցվածքի ծառայության ժամկետը, ինչպես նաև պահպանել դրա տեխնիկական և ֆիզիկական հատկությունները շահագործման ընթացքում: Չնայած հակակոռոզիոն գործողության ապահովման մեթոդների բազմազանությանը, միայն հազվադեպ դեպքերում հնարավոր է ամբողջությամբ պաշտպանել առարկաները ժանգոտումից:

Նման պաշտպանության արդյունավետությունը կախված է ոչ միայն քայլքի տեխնոլոգիայի որակից, այլև դրա կիրառման պայմաններից: Մասնավորապես, խողովակաշարերի մետաղական կառուցվածքը պահպանելու նպատակով դրանց լավագույն հատկություններըցուցադրում է էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից պաշտպանություն՝ հիմնված կաթոդների աշխատանքի վրա: Նման հաղորդակցությունների վրա ժանգի առաջացման կանխարգելումը, իհարկե, այս տեխնոլոգիայի կիրառման միակ ոլորտը չէ, բայց բնութագրերի համակցության առումով այս ուղղությունը կարելի է համարել ամենաարդիականը էլեկտրաքիմիական պաշտպանության համար:

Ընդհանուր տեղեկություններ էլեկտրաքիմիական պաշտպանության մասին

Մետաղների պաշտպանությունը ժանգից էլեկտրաքիմիական գործողությամբ հիմնված է նյութի չափի կախվածության վրա կոռոզիայի գործընթացի արագությունից: Մետաղական կոնստրուկցիաները պետք է շահագործվեն պոտենցիալների այն սահմաններում, որտեղ դրանց անոդային տարրալուծումը կլինի թույլատրելի սահմանից ցածր: Վերջինս, ի դեպ, որոշվում է կառույցի շահագործման տեխնիկական փաստաթղթերով։

Գործնականում էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից պաշտպանությունը ներառում է ուղղակի հոսանքի աղբյուրի միացում պատրաստի արտադրանքին: Պաշտպանված օբյեկտի մակերեսին և կառուցվածքում էլեկտրական դաշտը ձևավորում է էլեկտրոդների բևեռացումը, որը վերահսկում է կոռոզիայից վնասվելու գործընթացը: Ըստ էության, մետաղական կառուցվածքի վրա անոդային գոտիները դառնում են կաթոդիկ, ինչը թույլ է տալիս տեղաշարժել բացասական գործընթացները՝ ապահովելով թիրախ օբյեկտի կառուցվածքի պահպանումը։

Ինչպես է աշխատում կաթոդիկ պաշտպանությունը

Կա կաթոդային և անոդային պաշտպանություն էլեկտրաքիմիական տեսակը. Այնուամենայնիվ, առաջին հայեցակարգը, որն օգտագործվում է խողովակաշարերի պաշտպանության համար, ձեռք է բերել ամենամեծ ժողովրդականությունը: Ըստ ընդհանուր սկզբունք, այս մեթոդն իրականացնելիս արտաքին աղբյուրից օբյեկտին մատակարարվում է բացասական բևեռ ունեցող հոսանք։ Մասնավորապես, այս կերպ կարելի է պաշտպանել պողպատե կամ պղնձե խողովակը, որի արդյունքում տեղի կունենա կաթոդային հատվածների բևեռացում՝ դրանց պոտենցիալների անոդային վիճակին անցնելու հետ։ Արդյունքում պաշտպանված կառույցի քայքայիչ ակտիվությունը կնվազի գրեթե զրոյի:

Միևնույն ժամանակ, կաթոդային պաշտպանությունը կարող է ունենալ տարբեր տարբերակներկատարումը։ Արտաքին աղբյուրից բևեռացման վերը նկարագրված տեխնիկան լայնորեն կիրառվում է, սակայն արդյունավետ է գործում նաև էլեկտրոլիտների օդազերծման մեթոդը՝ կաթոդային պրոցեսների արագության նվազմամբ, ինչպես նաև պաշտպանիչ պատնեշի ստեղծմամբ:

Մեկ անգամ չէ, որ նշվել է, որ կաթոդային պաշտպանության սկզբունքն իրականացվում է արտաքին հոսանքի աղբյուրի միջոցով։ Իրականում նրա աշխատանքն է հիմնական գործառույթըԱյդ առաջադրանքները կատարում են հատուկ կայանները, որոնք, որպես կանոն, մտնում են խողովակաշարերի պահպանման ընդհանուր ենթակառուցվածքի մեջ։

Կոռոզիայի դեմ կայաններ

Կաթոդային կայանի հիմնական գործառույթը նպատակային մետաղական օբյեկտին կայուն հոսանք ապահովելն է՝ կաթոդիկ բևեռացման մեթոդին համապատասխան: Նման սարքավորումներն օգտագործվում են ստորգետնյա գազատարների և նավթատարների ենթակառուցվածքներում, ջրամատակարարման խողովակներում, ջեռուցման ցանցերում և այլն։

Նման աղբյուրների բազմաթիվ տեսակներ կան, մինչդեռ ամենատարածված կաթոդիկ պաշտպանության սարքը ապահովում է հետևյալի առկայությունը.

• ընթացիկ փոխարկիչ սարքավորում;
• լարեր պաշտպանված օբյեկտին միանալու համար;
• անոդային հիմնավորում:

Միևնույն ժամանակ կա կայանների բաժանում ինվերտորների և տրանսֆորմատորների։ Կան այլ դասակարգումներ, բայց դրանք կենտրոնացած են կայանքների սեգմենտավորման վրա՝ կամ ըստ կիրառման, կամ տեխնիկական բնութագրերի և մուտքային տվյալների պարամետրերի: Հիմնական սկզբունքներԱշխատանքները առավել հստակ ցույց են տալիս նշանակված երկու տեսակի կաթոդային կայանները:

Տրանսֆորմատորային կայաններ կաթոդային պաշտպանության համար

Անմիջապես պետք է նշել, որ այս տեսակի կայանները հնացած են: Այն փոխարինվում է ինվերտորային անալոգներով, որոնք ունեն և՛ պլյուսներ, և՛ մինուսներ։ Այսպես թե այնպես, տրանսֆորմատորային մոդելներն օգտագործվում են նույնիսկ նոր կետերում՝ էլեկտրաքիմիական պաշտպանություն ապահովելու համար։

Որպես այդպիսի օբյեկտների հիմք, օգտագործվում է ցածր հաճախականության տրանսֆորմատոր 50 Հց հաճախականությամբ, և թրիստորային կառավարման համակարգի համար օգտագործվում են ամենապարզ սարքերը, ներառյալ փուլային զարկերակային էներգիայի կարգավորիչները: Վերահսկիչ խնդիրների լուծման ավելի պատասխանատու մոտեցումը ներառում է լայն ֆունկցիոնալությամբ կարգավորիչների օգտագործումը:

Նման սարքավորումներով խողովակաշարերի ժամանակակից կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանությունը թույլ է տալիս կարգավորել ելքային հոսանքի պարամետրերը, լարման ցուցիչները, ինչպես նաև հավասարեցնել պաշտպանիչ պոտենցիալները: Ինչ վերաբերում է տրանսֆորմատորային սարքավորումների թերություններին, ապա դրանք իջնում ​​են ելքի վրա հոսանքի բարձր աստիճանի ցածր հզորության գործակցով: Այս թերությունը բացատրվում է ոչ թե հոսանքի սինուսոիդային ձևով։

Որոշ չափով, ցածր հաճախականության խեղդուկի ներդրումը համակարգ թույլ է տալիս լուծել խնդիրը ծածանքով, բայց դրա չափերը համապատասխանում են հենց տրանսֆորմատորի չափերին, ինչը միշտ չէ, որ հնարավոր է դարձնում նման հավելումը:

Կաթոդիկ պաշտպանության ինվերտորային կայան

Կարգավորումներ ինվերտորի տեսակըհիմնված են իմպուլսային բարձր հաճախականության փոխարկիչների վրա: Այս տեսակի կայանների օգտագործման հիմնական առավելություններից է բարձր արդյունավետությունը՝ հասնելով 95%-ի։ Համեմատության համար նշենք, որ տրանսֆորմատորային կայանքների համար այս ցուցանիշը հասնում է միջինը 80%-ի:

Երբեմն առաջին պլան են գալիս այլ առավելություններ. Օրինակ, ինվերտորային կայանների փոքր չափերը ընդլայնում են դժվար վայրերում դրանց օգտագործման հնարավորությունները։ Կան նաև ֆինանսական առավելություններ, որոնք հաստատում են նման սարքավորումների կիրառման պրակտիկան։ Այսպիսով, խողովակաշարերի կոռոզիայից ինվերտորային կաթոդային պաշտպանությունը արագորեն վճարում է և պահանջում նվազագույն ներդրումտեխնիկական բովանդակության մեջ: Այնուամենայնիվ, այս հատկությունները հստակ տեսանելի են միայն տրանսֆորմատորային կայանքների համեմատությամբ, բայց այսօր խողովակաշարերի համար հոսանք ապահովելու ավելի արդյունավետ նոր միջոցներ կան:

Կաթոդային կայանների կառուցվածքներ

Նման սարքավորումները շուկայում ներկայացված են տարբեր դեպքերում, ձևերով և չափսերով։ Իհարկե, լայն տարածում ունի նաև նման համակարգերի անհատական ​​նախագծման պրակտիկան, ինչը հնարավորություն է տալիս ոչ միայն կոնկրետ կարիքների համար օպտիմալ ձևավորում ստանալ, այլև ապահովել անհրաժեշտ գործառնական պարամետրեր:

Կայանի բնութագրերի խիստ հաշվարկը թույլ է տալիս հետագա օպտիմալացնել դրա տեղադրման, տեղափոխման և պահպանման ծախսերը: Օրինակ, 10-15 կգ զանգվածով և 1,2 կՎտ հզորությամբ ինվերտորի հիման վրա խողովակաշարերի կոռոզիայից կաթոդիկ պաշտպանությունը բավականին հարմար է փոքր օբյեկտների համար: Նման բնութագրերով սարքավորումները կարող են սպասարկվել մեքենայով, սակայն լայնածավալ նախագծերի համար կարող են օգտագործվել ավելի զանգվածային և ծանր կայաններ, որոնք պահանջում են բեռնատարների, կռունկի և տեղադրման թիմերի միացում:

Պաշտպանիչ գործառույթ

Կաթոդային կայանների մշակման ժամանակ առանձնահատուկ ուշադրություն է դարձվում հենց սարքավորման պաշտպանությանը։ Դրա համար ինտեգրված են համակարգեր, որոնք թույլ են տալիս պաշտպանել կայանները կարճ միացումներից և բեռի ընդհատումներից: Առաջին դեպքում, հատուկ ապահովիչներ օգտագործվում են կայանքների վթարային շահագործման համար:

Ինչ վերաբերում է հոսանքի բարձրացումներին և ընդմիջումներին, ապա կաթոդիկ պաշտպանության կայանը դժվար թե լրջորեն տուժի դրանցից, սակայն կարող է լինել էլեկտրական ցնցման վտանգ: Օրինակ, եթե նորմալ ռեժիմում սարքավորումը շահագործվում է ցածր լարմամբ, ապա ընդմիջումից հետո ցուցիչների ցատկը կարող է հասցվել մինչև 120 Վ:

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության այլ տեսակներ

Բացի կաթոդիկ պաշտպանությունից, կիրառվում են նաև էլեկտրական ջրահեռացման տեխնոլոգիաներ, ինչպես նաև կոռոզիայից կանխարգելող քայլքի մեթոդներ: Մեծ մասը խոստումնալից ուղղությունԱյն համարվում է հատուկ պաշտպանություն կոռոզիայի առաջացումից։ AT այս դեպքըակտիվ տարրերը նույնպես միացված են թիրախ օբյեկտին՝ ապահովելով մակերեսի փոխակերպումը կաթոդներով հոսանքի միջոցով։ Օրինակ, պողպատե խողովակը որպես գազատարի մաս կարող է պաշտպանվել ցինկի կամ ալյումինե բալոններով:

Եզրակացություն

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության մեթոդները չեն կարող վերագրվել նոր և, առավել ևս, նորարարական: Նման տեխնիկայի կիրառման արդյունավետությունը ժանգոտման պրոցեսների դեմ պայքարում վաղուց է յուրացվել։ Այնուամենայնիվ, մեկ լուրջ թերություն խանգարում է այս մեթոդի լայն տարածմանը: Փաստն այն է, որ խողովակաշարերի կաթոդային կոռոզիայից պաշտպանությունը անխուսափելիորեն առաջացնում է այսպես կոչված: Նրանք վտանգավոր չեն թիրախային կառուցվածքի համար, բայց կարող են ունենալ. բացասական ազդեցությունմոտակա օբյեկտներին. Մասնավորապես, թափառող հոսանքը նպաստում է հարակից խողովակների մետաղական մակերեսի վրա նույն կոռոզիայի առաջացմանը։

Կոռոզիան մետաղի քիմիական և էլեկտրաքիմիական ռեակցիան է իր միջավայրի հետ՝ վնասելով նրան։ Այն հոսում է տարբեր արագություններով, որոնք կարելի է նվազեցնել։ Գործնական տեսանկյունից հետաքրքրություն է ներկայացնում մետաղական կոնստրուկցիաների հակակոռոզիոն կաթոդիկ պաշտպանությունը հողի, ջրի և փոխադրվող կրիչների հետ շփման մեջ: Խողովակների արտաքին մակերեսները հատկապես վնասվում են հողի և թափառող հոսանքների ազդեցությամբ։

Ներքին կոռոզիան կախված է շրջակա միջավայրի հատկություններից: Եթե ​​գազ է, ապա պետք է մանրակրկիտ մաքրել խոնավությունից ու ագրեսիվ նյութերից՝ ջրածնի սուլֆիդից, թթվածնից և այլն։

Գործողության սկզբունքը

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի գործընթացի օբյեկտներն են միջավայրը, մետաղը և դրանց միջև եղած միջերեսը։ Միջավայրը, որը սովորաբար խոնավ հող կամ ջուր է, լավ էլեկտրական հաղորդունակություն ունի: Էլեկտրաքիմիական ռեակցիա է տեղի ունենում դրա և մետաղական կառուցվածքի միջերեսում: Եթե ​​հոսանքը դրական է (անոդային էլեկտրոդ), երկաթի իոնները անցնում են շրջակա լուծույթի մեջ, ինչի արդյունքում մետաղի զանգվածային կորուստ է տեղի ունենում։ Ռեակցիան առաջացնում է կոռոզիա: Բացասական հոսանքով (կաթոդային էլեկտրոդ) այդ կորուստները բացակայում են, քանի որ էլեկտրոնները անցնում են լուծույթ: Մեթոդն օգտագործվում է գունավոր մետաղներով պողպատը ծածկելու համար էլեկտրալվացման ժամանակ:

Կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանություն է ձեռք բերվում, երբ բացասական ներուժը կիրառվում է երկաթե առարկայի վրա:

Դրա համար հողի մեջ տեղադրվում է անոդային էլեկտրոդ, որի հետ միացվում է դրական պոտենցիալ հոսանքի աղբյուրից։ Մինուսը կիրառվում է պաշտպանված օբյեկտի վրա: Կաթոդիկ-անոդային պաշտպանությունը հանգեցնում է միայն անոդային էլեկտրոդի ակտիվ կորոզիայի ոչնչացմանը: Հետեւաբար, այն պետք է պարբերաբար փոխվի:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի բացասական ազդեցությունը

Կառուցվածքների կոռոզիան կարող է առաջանալ այլ համակարգերից թափառող հոսանքների ազդեցությունից: Դրանք օգտակար են թիրախային օբյեկտների համար, սակայն զգալի վնաս են հասցնում մոտակա կառույցներին: Թափառող հոսանքները կարող են տարածվել էլեկտրաֆիկացված մեքենաների ռելսերից: Նրանք անցնում են դեպի ենթակայան և մտնում խողովակաշարեր։ Դրանք թողնելիս առաջանում են անոդային հատվածներ՝ առաջացնելով ինտենսիվ կոռոզիա։ Պաշտպանության համար օգտագործվում է էլեկտրական ջրահեռացում՝ խողովակաշարից դեպի իրենց աղբյուր հոսանքների հատուկ հեռացում: Այստեղ նույնպես հնարավոր է, դրա համար անհրաժեշտ է իմանալ թափառող հոսանքների մեծությունը, որը չափվում է հատուկ սարքերով։

Արդյունքների համաձայն էլեկտրական չափումներընտրված է գազատարի պաշտպանության մեթոդը. Ունիվերսալ միջոցը գետնի հետ շփման պասիվ մեթոդ է, օգտագործելով մեկուսիչ ծածկույթներ: Գազատարի կաթոդիկ պաշտպանությունը վերաբերում է ակտիվ մեթոդին։

Խողովակաշարերի պաշտպանություն

Հողում գտնվող կառույցները պաշտպանված են կոռոզիայից, եթե դրանց հետ միացված է ուղղակի հոսանքի աղբյուրի մինուսը, իսկ պլյուսը միացված է մոտակայքում հողի մեջ թաղված անոդային էլեկտրոդներին: Ընթացիկը գնալու է կառույց՝ պաշտպանելով այն կոռոզիայից։ Այս կերպ իրականացվում է գետնի մեջ գտնվող խողովակաշարերի, տանկերի կամ խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանություն։

Անոդային էլեկտրոդը կփչանա և պետք է պարբերաբար փոխարինվի: Ջրով լցված տանկի համար էլեկտրոդները տեղադրվում են ներսում: Այս դեպքում հեղուկը կլինի այն էլեկտրոլիտը, որի միջոցով հոսանքը կհոսի անոդներից դեպի տարայի մակերեսը: Էլեկտրոդները լավ կառավարվում են և հեշտությամբ փոխվում են: Ավելի դժվար է դա անել հողի մեջ:

Ուժի աղբյուր

Նավթի և գազատարների մոտ, ջեռուցման և ջրամատակարարման ցանցերում, որոնք պահանջում են կաթոդիկ պաշտպանություն, տեղադրվում են կայաններ, որոնցից լարումը մատակարարվում է օբյեկտներին: Եթե ​​դրանք տեղադրվեն դրսում, դրանց պաշտպանության աստիճանը պետք է լինի առնվազն IP34: Չոր սենյակների համար ցանկացած հարմար է:

Գազատարների և այլ խոշոր կառույցների կաթոդիկ պաշտպանության կայանները ունեն 1-ից 10 կՎտ հզորություն:

Նրանց էներգիայի պարամետրերը հիմնականում կախված են հետևյալ գործոններից.

• դիմադրություն հողի և անոդի միջև;
• հողի էլեկտրական հաղորդունակություն;
• պաշտպանիչ գոտու երկարությունը;
• ծածկույթի մեկուսիչ ազդեցություն:

Ավանդաբար, կաթոդիկ պաշտպանության փոխարկիչը տրանսֆորմատորային տեղադրում է: Այժմ այն ​​փոխարինվում է ինվերտորով, որն ունի ավելի փոքր չափսեր, ավելի լավ հոսանքի կայունություն և ավելի մեծ արդյունավետություն։ Կարևոր տարածքներում տեղադրվում են կարգավորիչներ, որոնք ունեն հոսանքի և լարման կարգավորման, պաշտպանիչ պոտենցիալների հավասարեցման և այլնի գործառույթներ։

Սարքավորումը գտնվում է շուկայում տարբեր տարբերակներ. Հատուկ կարիքների համար օգտագործվում է այն, որն ապահովում է շահագործման լավագույն պայմանները:

Ընթացիկ աղբյուրի պարամետրերը

Երկաթի կոռոզիայից պաշտպանության համար պաշտպանիչ ներուժը 0,44 Վ է: Գործնականում այն ​​պետք է լինի ավելի բարձր՝ ներդիրների ազդեցության և մետաղի մակերեսի վիճակի պատճառով: Առավելագույն արժեքը 1 Վ. Մետաղի վրա ծածկույթների առկայության դեպքում էլեկտրոդների միջև հոսանքը 0,05 մԱ / մ 2 է: Եթե ​​մեկուսացումը կոտրված է, այն բարձրանում է մինչև 10 մԱ / մ 2:

Կաթոդիկ պաշտպանությունը արդյունավետ է այլ մեթոդների հետ համատեղ, քանի որ ավելի քիչ էլեկտրաէներգիա է սպառվում: Եթե ​​կառուցվածքի մակերեսին ներկերի ծածկույթ կա, ապա էլեկտրաքիմիական մեթոդով պաշտպանվում են միայն այն հատվածները, որտեղ այն կոտրված է։

Կաթոդիկ պաշտպանության առանձնահատկությունները

1. Կայանները կամ շարժական գեներատորները ծառայում են որպես էներգիայի աղբյուրներ։
2. Անոդային հողային էլեկտրոդների գտնվելու վայրը կախված է խողովակաշարերի առանձնահատկություններից: Տեղադրման մեթոդը կարող է բաշխվել կամ կենտրոնանալ, ինչպես նաև տեղակայված լինել տարբեր խորություններում:
3. Անոդի նյութը ընտրվում է ցածր լուծելիությամբ, որպեսզի պահպանվի 15 տարի:
4. Յուրաքանչյուր խողովակաշարի պաշտպանիչ դաշտի ներուժը հաշվարկվում է: Այն չի կարգավորվում, եթե կառույցների վրա պաշտպանիչ ծածկույթներ չկան։

Գազպրոմի ստանդարտ պահանջները կաթոդային պաշտպանության համար

• Գործողություն պաշտպանիչ սարքավորումների շահագործման ողջ ժամանակահատվածում.
• Պաշտպանություն մթնոլորտային ալիքներից:
• Կայանի տեղադրումը բլոկ-արկղերում կամ առանձին կանգնած հակավանդալ դիզայնով.
• Անոդային հիմնավորումն ընտրվում է նվազագույն ունեցող տարածքներում էլեկտրական դիմադրությունհող.
• Փոխարկիչի բնութագրերը ընտրվում են հաշվի առնելով խողովակաշարի պաշտպանիչ ծածկույթի ծերացումը:

Պաշտպանիչ պաշտպանություն

Մեթոդը կաթոդիկ պաշտպանության տեսակ է՝ ավելի էլեկտրաբացասական մետաղից պատրաստված էլեկտրոդների միացումով էլեկտրահաղորդիչ միջավայրի միջոցով: Տարբերությունը էներգիայի աղբյուրի բացակայության մեջ է: Քայլը կլանում է կոռոզիան՝ լուծարվելով էլեկտրահաղորդիչ միջավայրում:

Մի քանի տարի անց անոդը պետք է փոխարինվի, քանի որ այն մաշվում է:

Անոդի ազդեցությունը մեծանում է միջավայրի հետ շփման դիմադրության նվազմամբ: Ժամանակի ընթացքում այն ​​կարող է ծածկվել քայքայիչ շերտով։ Սա հանգեցնում է էլեկտրական շփման խզման: Եթե ​​անոդը տեղադրվում է աղերի խառնուրդի մեջ, որն ապահովում է կոռոզիոն արտադրանքի տարրալուծումը, արդյունավետությունը մեծանում է։

Պաշտպանի ազդեցությունը սահմանափակ է: Գործողության շառավիղը որոշվում է միջավայրի էլեկտրական դիմադրությամբ և միջև եղած պոտենցիալ տարբերությամբ

Պաշտպանիչ պաշտպանությունն օգտագործվում է էներգիայի աղբյուրների բացակայության դեպքում կամ երբ դրանց օգտագործումը տնտեսապես հնարավոր չէ: Այն նաև անբարենպաստ է թթվային կիրառություններում՝ անոդների լուծարման բարձր արագության պատճառով: Պաշտպանները տեղադրվում են ջրի, հողի կամ չեզոք միջավայրում: Անոդները սովորաբար չեն պատրաստվում մաքուր մետաղներից: Ցինկի տարրալուծումը տեղի է ունենում անհավասարաչափ, մագնեզիումը շատ արագ կոռոզիայի է ենթարկվում, և ալյումինի վրա ձևավորվում է օքսիդների ուժեղ թաղանթ:

Քայլքի նյութեր

Որպեսզի պաշտպանիչները ունենան անհրաժեշտ կատարողական հատկություններ, դրանք պատրաստվում են համաձուլվածքներից՝ հետևյալ համաձուլվածքային հավելումներով.

• Zn + 0,025-0,15% Cd + 0,1-0,5% Al - ծովի ջրում տեղակայված սարքավորումների պաշտպանություն:
• Al + 8% Zn + 5% Mg + Cd, In, Gl, Hg, Tl, Mn, Si (տոկոսի մասնաբաժիններ) - կառուցվածքների գործարկումը հոսող ծովի ջրում:
• Mg + 5-7% Al + 2-5% Zn - փոքր կառուցվածքների պաշտպանություն հողում կամ աղի ցածր կոնցենտրացիայով ջրում:

Պաշտպանների որոշ տեսակների սխալ օգտագործումը հանգեցնում է բացասական հետևանքների։ Մագնեզիումի անոդները կարող են առաջացնել սարքավորումների ճաքեր՝ ջրածնի փխրունության զարգացման պատճառով:

Համատեղ զոհաբերական կաթոդիկ պաշտպանությունը հակակոռոզիոն ծածկույթներով մեծացնում է դրա արդյունավետությունը:

Պաշտպանական հոսանքի բաշխումը բարելավվել է, և զգալիորեն ավելի քիչ անոդներ են պահանջվում: Մեկ մագնեզիումի անոդը պաշտպանում է բիտումապատ խողովակաշարը 8 կմ երկարությամբ, իսկ առանց ծածկույթի` ընդամենը 30 մ:

Ավտոմեքենաների թափքի պաշտպանություն կոռոզիայից

Ծածկույթի խախտման դեպքում մեքենայի թափքի հաստությունը կարող է նվազել 5 տարում մինչև 1 մմ, այսինքն՝ ժանգոտվել։ Պաշտպանիչ շերտի վերականգնումը կարևոր է, բայց բացի դրանից, կա կոռոզիոն գործընթացն ամբողջությամբ դադարեցնելու միջոց՝ օգտագործելով կաթոդապաշտպանիչ պաշտպանությունը։ Եթե ​​մարմինը վերածում եք կաթոդի, մետաղի կոռոզիան դադարում է։ Անոդները կարող են լինել մոտակայքում գտնվող ցանկացած հաղորդիչ մակերես՝ մետաղական թիթեղներ, հողային հանգույց, ավտոտնակի մարմին, թաց ճանապարհի մակերես: Այս դեպքում պաշտպանության արդյունավետությունը մեծանում է անոդների տարածքի մեծացմամբ: Եթե ​​անոդը ճանապարհի մակերես է, ապա դրա հետ շփվելու համար օգտագործվում է մետաղացված ռետինե «պոչ»: Այն տեղադրվում է անիվների հակառակ ուղղությամբ, որպեսզի շաղ տալը լավանում է: «Պոչը» մեկուսացված է մարմնից:

Պլյուսը միացված է անոդին մարտկոց 1 կՕմ ռեզիստորի և դրա հետ սերիական միացված լուսադիոդի միջոցով։ Երբ շղթան փակ է անոդով, երբ մինուսը միացված է մարմնին, նորմալ ռեժիմում LED-ը հազիվ նկատելիորեն փայլում է: Եթե ​​այն վառ է վառվում, ապա միացումում կարճ միացում է տեղի ունեցել: Պատճառը պետք է գտնել ու վերացնել։

Պաշտպանության համար միացումում պետք է մի շարք տեղադրվի ապահովիչ:

Երբ մեքենան գտնվում է ավտոտնակում, այն միացված է հողակցող անոդին: Շարժման ժամանակ կապը տեղի է ունենում «պոչի» միջոցով։

Եզրակացություն

Կաթոդիկ պաշտպանությունը ստորգետնյա խողովակաշարերի և այլ կառույցների շահագործման հուսալիությունը բարելավելու միջոց է: Միաժամանակ պետք է հաշվի առնել դրա բացասական ազդեցությունը հարակից խողովակաշարերի վրա՝ թափառող հոսանքների ազդեցությունից։

Խողովակաշարերը էներգակիրների փոխադրման ամենատարածված միջոցն են։ Նրանց ակնհայտ թերությունը ժանգի առաջացման նկատմամբ զգայունությունն է: Դրա համար իրականացվում է մայրուղային խողովակաշարերի կոռոզիայից կաթոդիկ պաշտպանություն: Ո՞րն է դրա գործողության սկզբունքը:

Կոռոզիայի պատճառները

Կենսապահովման համակարգերի խողովակաշարերի ցանցերը բաշխված են ամբողջ Ռուսաստանում։ Դրանց օգնությամբ արդյունավետ է փոխադրվում գազը, ջուրը, նավթամթերքը, նավթը։ Ոչ վաղ անցյալում խողովակաշարեր անցկացվեցին ամոնիակի տեղափոխման համար։ Խողովակաշարերի մեծ մասը պատրաստված է մետաղից, և դրանց հիմնական թշնամին կոռոզիան է, որի տեսակները շատ են:

Մետաղական մակերեսների վրա ժանգի առաջացման պատճառները հիմնված են շրջակա միջավայրի հատկությունների վրա, ինչպես արտաքին, այնպես էլ խողովակաշարերի ներքին կոռոզիայից: Ներքին մակերեսների համար կոռոզիայի առաջացման վտանգը հիմնված է.

1. Փոխազդեցություն ջրի հետ.
2. Ջրի մեջ ալկալիների, աղերի կամ թթուների առկայությունը.

Նման հանգամանքներ կարող են զարգանալ հիմնական ջրատարների, տաք ջրամատակարարման համակարգերի (DHW), գոլորշու և ջեռուցման վրա: Ոչ պակաս, քան կարևոր գործոնխողովակաշարի անցկացման եղանակն է՝ վերգետնյա կամ ստորգետնյա: Առաջինը ավելի հեշտ է պահպանել և վերացնել ժանգի առաջացման պատճառները՝ համեմատած երկրորդի հետ։

Խողովակների մեջ խողովակի տեղադրման մեթոդով կոռոզիայի ռիսկը ցածր մակարդակի վրա է: Խողովակաշարի ուղղակի տեղադրման դեպքում բաց երկնքի տակ մթնոլորտի հետ փոխազդեցությունից կարող է առաջանալ ժանգ, ինչը նույնպես հանգեցնում է դիզայնի փոփոխության:

Ստորգետնյա խողովակաշարերը, ներառյալ գոլորշին և տաք ջուրը, կոռոզիայից առավել խոցելի են: Հարց է առաջանում ջրային աղբյուրների հատակին գտնվող խողովակների կոռոզիայի նկատմամբ զգայունության մասին, սակայն այդ վայրերում է գտնվում ցանցի միայն մի փոքր մասը:

Ըստ նշանակության՝ կոռոզիայից վտանգ ունեցող խողովակաշարերը բաժանվում են.

• բեռնախցիկ;
• կոմերցիոն;
• ջեռուցման համակարգերի և բնակչության կենսապահովման համար.
• համար թափոնների ջուրարդյունաբերական ձեռնարկություններից։

Խողովակաշարերի հիմնական ցանցերի կոռոզիայի նկատմամբ զգայունություն

Այս տեսակի խողովակաշարերի կոռոզիան ամենալավ ուսումնասիրվածն է, և արտաքին գործոններից դրանց պաշտպանությունը որոշվում է ստանդարտ պահանջներով: Կարգավորող փաստաթղթերը վերաբերում են պաշտպանության մեթոդներին, այլ ոչ թե ժանգի առաջացման պատճառներին:

Հավասարապես կարևոր է հաշվի առնել, որ հաշվի է առնվում միայն արտաքին կոռոզիան, որին ենթակա է խողովակաշարի արտաքին հատվածը, քանի որ իներտ գազերը անցնում են խողովակաշարի ներսում: Այս դեպքում մետաղի շփումը մթնոլորտի հետ այնքան էլ վտանգավոր չէ։

ԳՕՍՏ-ի համաձայն կոռոզիայից պաշտպանության համար դիտարկվում են խողովակաշարի մի քանի հատվածներ՝ ավելացված և բարձր վտանգի, ինչպես նաև կոռոզիոն:

Մթնոլորտի բացասական գործոնների ազդեցությունը բարձր ռիսկային տարածքների կամ կոռոզիայի տեսակների վրա.

1. Ուղղակի հոսանքի աղբյուրներից՝ թափառող հոսանքների առաջացումը.
2. Միկրոօրգանիզմների ազդեցությունը.
3. Ստեղծված սթրեսը հանգեցնում է մետաղի ճաքերի:
4. Թափոնների պահեստավորում.
5. Աղի հողեր.
6. Փոխադրվող նյութի ջերմաստիճանը 300 °C-ից բարձր է։
7. Նավթատարի ածխածնի երկօքսիդի կոռոզիան.

Ստորգետնյա խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղադրողը պետք է իմանա խողովակաշարի դիզայնը և SNiP-ի պահանջները:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա հողից

Խողովակաշարերի առանձին հատվածներում ձևավորված լարումների տարբերության պատճառով առաջանում է էլեկտրոնի հոսք։ Ժանգի առաջացման գործընթացը տեղի է ունենում էլեկտրաքիմիական սկզբունքով. Այս ազդեցության հիման վրա անոդային գոտիներում մետաղի մի մասը ճաք է տալիս և հոսում հողի հիմքում: Էլեկտրոլիտի հետ փոխազդեցությունից հետո ձևավորվում է կոռոզիա:

Բացասական դրսեւորումներից պաշտպանվածության ապահովման նշանակալի չափանիշներից է հիմնականի երկարությունը։ Ճանապարհին կան հողեր տարբեր կազմև բնորոշ. Այս ամենը նպաստում է դրված խողովակաշարերի մասերի միջև լարման տարբերության առաջացմանը: Ցանցն ունի լավ հաղորդունակություն, հետևաբար, տեղի է ունենում բավական մեծ երկարությամբ գալվանական զույգերի ձևավորում:

Խողովակաշարի կոռոզիայի արագության բարձրացումը հրահրում է էլեկտրոնային հոսքի բարձր խտություն: Ոչ պակաս կարևոր է խողովակաշարերի խորությունը, քանի որ այն պահպանում է խոնավության զգալի տոկոսը, իսկ «0» նիշից ցածր ջերմաստիճանը չի ազատվում: Խողովակների մակերեսին վերամշակումից հետո մնում է նաև ջրաղացի մասշտաբը, ինչը ազդում է ժանգի տեսքի վրա։

Հետազոտության միջոցով ուղղակի կապ է հաստատվել մետաղի վրա առաջացած ժանգի խորության և տարածքի միջև։ Սա հիմնված է այն փաստի վրա, որ մետաղը ավելի մեծ տարածքմակերեսը առավել խոցելի է արտաքին բացասական դրսևորումների նկատմամբ: Առանձնահատուկ դեպքերը ներառում են պողպատե կոնստրուկցիաների վրա էլեկտրաքիմիական գործընթացի ազդեցության տակ շատ ավելի փոքր քանակությամբ ոչնչացման դրսևորում:

Հողերի ագրեսիվությունը մետաղի նկատմամբ հիմնականում որոշվում է սեփական կառուցվածքային բաղադրիչով, խոնավությամբ, դիմադրությամբ, ալկալիներով հագեցվածությամբ, օդի թափանցելիությամբ և այլ գործոններով: Ստորգետնյա խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղադրողը պետք է ծանոթ լինի մայրուղու կառուցման նախագծին:

Կոռոզիա թափառող հոսանքների ազդեցության տակ

Ժանգը կարող է առաջանալ փոփոխական և մշտական ​​էլեկտրոնների հոսքից.

• Մշտական ​​հոսանքի ազդեցության տակ ժանգի առաջացում. Թափառող հոսանքները կոչվում են հոսանքներ հողում և ներս կառուցվածքային տարրերգտնվում է ստորգետնյա. Նրանց ծագումը մարդածին է։ Դրանք առաջանում են օգտագործման արդյունքում տեխնիկական սարքերուղղակի հոսանք, որը տարածվում է շենքերից կամ շինություններից: Դրանք կարող են լինել եռակցման ինվերտորներ, կաթոդային պաշտպանության համակարգեր և այլ սարքեր: Հոսանքը հակված է գնալու նվազագույն դիմադրության ճանապարհով, արդյունքում, գետնի մեջ առկա խողովակաշարերի առկայության դեպքում, հոսանքի համար շատ ավելի հեշտ կլինի անցնել մետաղի միջով: Անոդը խողովակաշարի այն հատվածն է, որտեղից թափառող հոսանքը դուրս է գալիս հողի մակերես։ Խողովակաշարի այն հատվածը, որի մեջ մտնում է հոսանքը, կատարում է կաթոդի դերը։ Նկարագրված անոդային մակերեսների վրա հոսանքները ունեն ավելացած խտություն, ուստի հենց այդ վայրերում են ձևավորվում զգալի կոռոզիոն բծեր: Կոռոզիայի արագությունը սահմանափակված չէ և կարող է լինել տարեկան մինչև 20 մմ:
• Փոփոխական հոսանքի ազդեցության տակ ժանգի առաջացում. Երբ գտնվում է 110 կՎ-ից ավելի ցանցի լարման էլեկտրահաղորդման գծերի մոտ, ինչպես նաև. զուգահեռ դասավորվածությունխողովակաշարերը փոփոխական հոսանքների ազդեցության տակ ձևավորվում է կոռոզիա, ներառյալ կոռոզիան խողովակաշարերի մեկուսացման տակ:

Սթրեսային կոռոզիայից ճեղքվածք

Եթե ​​մետաղի մակերեսը միաժամանակ ազդում է արտաքին բացասական գործոններիսկ էլեկտրահաղորդման գծերից բարձր լարումը՝ առաջացնելով առաձգական ուժեր, ապա առաջանում է ժանգ։ Կատարված հետազոտության համաձայն՝ իր տեղը զբաղեցրել է ջրածնային-կոռոզիայի նոր տեսությունը։

Փոքր ճաքեր են առաջանում, երբ խողովակը հագեցած է ջրածնով, որն այնուհետև ապահովում է ճնշման բարձրացում ներսից մինչև ատոմների և բյուրեղների կապի սահմանված համարժեքից բարձր ցուցանիշներ:

Պրոտոնի դիֆուզիայի ազդեցության տակ մակերևութային շերտի հիդրոգենացում է առաջանում հիդրոլիզի ազդեցության տակ. բարձր մակարդակներկաթոդիկ պաշտպանություն և անօրգանական միացությունների միաժամանակյա ազդեցություն:

Ճեղքը բացվելուց հետո արագանում է մետաղի ժանգոտման պրոցեսը, որն ապահովում է հողային էլեկտրոլիտը։ Արդյունքում, մեխանիկական ազդեցությունների ազդեցության տակ մետաղը ենթարկվում է դանդաղ ոչնչացման։

Կոռոզիա միկրոօրգանիզմների ազդեցության տակ

Մանրէաբանական կոռոզիան կենդանի միկրոօրգանիզմների ազդեցության տակ խողովակաշարի վրա ժանգի առաջացման գործընթացն է։ Դա կարող է լինել ջրիմուռներ, սնկեր, բակտերիաներ, այդ թվում՝ ամենապարզ օրգանիզմները։ Հաստատվել է, որ բակտերիաների վերարտադրությունն առավել էականորեն ազդում է այս գործընթացի վրա։ Միկրոօրգանիզմների կենսագործունեությունը պահպանելու համար անհրաժեշտ է պայմաններ ստեղծել, մասնավորապես՝ ազոտ, խոնավություն, ջուր և աղ։ Նաև այնպիսի պայմաններ, ինչպիսիք են.

1. Ջերմաստիճանի և խոնավության ցուցանիշներ.
2. Ճնշում.
3. Լուսավորության առկայությունը.
4. Թթվածին.

Թթվային միջավայր արտանետելիս օրգանիզմները կարող են առաջացնել նաև կոռոզիա։ Դրանց ազդեցության տակ մակերեսին առաջանում են խոռոչներ, որոնք ունեն սև գույն և վատ հոտջրածնի սուլֆիդ. Սուլֆատ պարունակող բակտերիաները առկա են գրեթե բոլոր հողերում, սակայն կոռոզիայի արագությունը մեծանում է նրանց թվաքանակի աճով:

Ինչ է էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը

Խողովակաշարերի էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը կոռոզիայից միջոցառումների մի շարք է, որոնք ուղղված են էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ կոռոզիայի զարգացումը կանխելուն: Ուղղակի հոսանքի փոխակերպման համար օգտագործվում են մասնագիտացված ուղղիչներ:

Կոռոզիայից պաշտպանությունը արտադրվում է ստեղծելով էլեկտրամագնիսական դաշտ, որի արդյունքում ձեռք է բերվում բացասական ներուժ կամ կայքը կատարում է կաթոդի դեր։ Այսինքն՝ հատվածը պողպատե խողովակաշարերժանգից պաշտպանված՝ բացասական լիցք է ստանում, իսկ հողը՝ դրական։

Խողովակաշարերի կաթոդիկ պաշտպանությունը կոռոզիայից ուղեկցում է էլեկտրոլիտիկ պաշտպանությանը միջավայրի բավարար հաղորդունակությամբ: Այս ֆունկցիան կատարում է հողը՝ մետաղական ստորգետնյա մայրուղիներ դնելիս։ Էլեկտրոդները շփվում են հաղորդիչ տարրերի միջոցով:

Կոռոզիայի ցուցիչը բարձր լարման վոլտմետր է կամ կոռոզիոն չափիչ: Այս սարքի օգնությամբ վերահսկվում է էլեկտրոլիտի և հողի ցուցիչը՝ հատուկ այս դեպքի համար։

Ինչպես է դասակարգվում էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը

Հիմնական խողովակաշարերի և տանկերի կոռոզիան և դրանից պաշտպանությունը վերահսկվում են երկու եղանակով.

• Մետաղական մակերեսին մատակարարվում է հոսանքի աղբյուր: Այս տարածքը ձեռք է բերում բացասական լիցք, այսինքն՝ կատարում է կաթոդի դեր։ Անոդները իներտ էլեկտրոդներ են, որոնք ոչ մի կապ չունեն դիզայնի հետ: Այս մեթոդը համարվում է ամենատարածվածը, և էլեկտրաքիմիական կոռոզիան չի առաջանում: Այս տեխնիկան ուղղված է կոռոզիայի հետևյալ տեսակների կանխարգելմանը. բյուրեղյա տեսակ չժանգոտվող պողպատից, ինչպես նաև փողային տարրերի ճեղքվածք։
• գալվանական ճանապարհ. Հիմնական խողովակաշարերի կամ քայլքի պաշտպանությունն իրականացվում է մետաղական թիթեղներով հիանալի կատարումբացասական լիցքեր՝ պատրաստված ալյումինից, ցինկից, մագնեզիումից կամ դրանց համաձուլվածքներից։ Անոդները երկու տարր են, այսպես կոչված, արգելակիչներ, մինչդեռ պաշտպանիչի դանդաղ ոչնչացումը օգնում է պահպանել կաթոդի հոսանքը արտադրանքում: Պաշտպանիչ պաշտպանությունը օգտագործվում է չափազանց հազվադեպ: ECP-ն իրականացվում է խողովակաշարերի մեկուսիչ ծածկույթի վրա:

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության առանձնահատկությունների մասին

Խողովակաշարերի քայքայման հիմնական պատճառը մետաղական մակերեսների կոռոզիայի հետևանքն է։ Ժանգի առաջացումից հետո առաջանում են ճաքեր, ճեղքեր, խոռոչներ, որոնք աստիճանաբար մեծանում են չափերով և նպաստում խողովակաշարի պատռմանը։ Այս երևույթն ավելի հաճախ հանդիպում է ստորգետնյա կամ ստորերկրյա ջրերի հետ շփվող ավտոճանապարհներին:

Կաթոդիկ պաշտպանության սկզբունքը հիմնված է վերը նկարագրված երկու մեթոդներով լարման տարբերության և գործողության ստեղծման վրա: Անմիջապես խողովակաշարի գտնվելու վայրում իրականացված չափման գործողություններից հետո պարզվել է, որ ոչնչացման գործընթացը դանդաղեցնելու համար անհրաժեշտ ներուժը պետք է լինի 0,85 Վ, իսկ ստորգետնյա տարրերի համար այս արժեքը 0,55 Վ է:

Կոռոզիայի արագությունը դանդաղեցնելու համար կաթոդի լարումը պետք է կրճատվի 0,3 Վ-ով: Այս սցենարի դեպքում կոռոզիայի արագությունը չի գերազանցի 10 միկրոն/տարին, և դա զգալիորեն կնպաստի տեխնիկական սարքերի ծառայության ժամկետի երկարացմանը:

Էական խնդիրներից է գետնի մեջ թափառող հոսանքների առկայությունը։ Նման հոսանքները առաջանում են շենքերի, շինությունների, երկաթուղային գծերի և այլ սարքերի հիմնավորումից: Ավելին, անհնար է ճշգրիտ գնահատական ​​տալ, թե որտեղ կարող են հայտնվել։

Կործանարար ազդեցություն ստեղծելու համար բավական է լիցքավորել պողպատե խողովակաշարերը էլեկտրոլիտիկ միջավայրի հետ կապված դրական ներուժով, դրանք ներառում են գետնին դրված գծեր:

Շղթան հոսանքով ապահովելու համար անհրաժեշտ է մատակարարել արտաքին լարում, որի պարամետրերը բավարար կլինեն հողի հիմքի դիմադրությունը ճեղքելու համար։

Որպես կանոն, նման աղբյուրները էլեկտրահաղորդման գծեր են, որոնց հզորությունը 6-ից 10 կՎտ է: Եթե ​​էլեկտրական հոսանք չի կարող մատակարարվել, ապա կարող են օգտագործվել դիզելային կամ գազային գեներատորներ: Ստորգետնյա խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղադրողը նախքան աշխատանք կատարելը պետք է ծանոթ լինի նախագծային լուծումներին:

կաթոդիկ պաշտպանություն

Խողովակների մակերեսին ժանգոտման տոկոսը նվազեցնելու համար օգտագործվում են էլեկտրոդների պաշտպանության կայաններ.

1. Անոդ՝ պատրաստված հիմնավորող հաղորդիչների տեսքով։
2. Էլեկտրոնների մշտական ​​հոսքերի փոխարկիչներ.
3. Գործընթացի վերահսկման և այս գործընթացի մոնիտորինգի սարքավորումներ:
4. Մալուխի և մետաղալարերի միացումներ:

Կաթոդիկ պաշտպանության կայանները բավականին արդյունավետ են, երբ ուղղակիորեն միացված են էլեկտրահաղորդման գծին կամ գեներատորին, ապահովում են հոսանքների արգելակող ազդեցությունը: Միաժամանակ խողովակաշարի մի քանի հատվածներ միաժամանակ պաշտպանված են։ Պարամետրերը կարող են ճշգրտվել ձեռքով կամ ավտոմատ կերպով: Առաջին դեպքում օգտագործվում են տրանսֆորմատորային ոլորուններ, իսկ երկրորդ դեպքում՝ թրիստորներ։

Ռուսաստանում ամենատարածվածը բարձր տեխնոլոգիական տեղադրումն է՝ Minevra -3000: Նրա հզորությունը բավարար է 30000 մ մայրուղիները պաշտպանելու համար։

Տեխնիկական սարքի առավելությունները.

• բարձր հզորության բնութագրեր;
• քառորդ րոպեի ընթացքում ծանրաբեռնվածությունից հետո աշխատանքային ռեժիմի թարմացում.
• թվային կարգավորման օգնությամբ իրականացվում է գործառնական պարամետրերի հսկողություն.
• բարձր պատասխանատու կապերի խստություն;
• սարքը միացնելով գործընթացի հեռակառավարմանը:

Օգտագործվում են նաև ASKG-TM, թեև դրանց հզորությունը փոքր է, նրանց սարքավորումները հեռաչափության համալիրով կամ Հեռակառավարման վահանակթույլ է տալիս նրանց լինել ոչ պակաս հայտնի:

Ջրի կամ գազատարի մեկուսիչ գծի սխեման պետք է լինի աշխատանքի վայրում:

Տեսանյութ. կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանություն - ինչ է տեղի ունենում և ինչպես է այն իրականացվում:

Կոռոզիայից պաշտպանություն ջրահեռացման կազմակերպման միջոցով

Ստորգետնյա խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղադրողը պետք է ծանոթ լինի ջրահեռացման սարքին: Նման պաշտպանությունը թափառող հոսանքներից խողովակաշարերի ժանգի առաջացումից ապահովվում է ջրահեռացման սարքով, որն անհրաժեշտ է այդ հոսանքները մեկ այլ հողատարածք շեղելու համար: Ընդհանուր առմամբ, ջրահեռացման մի քանի տարբերակ կա.

Կատարման տեսակները.

1. Պատրաստված է ընդհատակում:
2. Ուղիղ.
3. բևեռականություններով։
4. Ամրապնդված.

Հողային ջրահեռացում իրականացնելիս էլեկտրոդները տեղադրվում են անոդային գոտիներում: Ուղղակի ջրահեռացման գիծ ապահովելու համար պատրաստվում է էլեկտրական ցատկող, որը խողովակաշարը միացնում է բացասական բևեռին ընթացիկ աղբյուրներից, օրինակ՝ բնակելի շենքից հողին:

Բևեռացված դրենաժն ունի միակողմանի հաղորդունակություն, այսինքն, երբ գետնի հանգույցում դրական լիցք է հայտնվում, այն ինքնաբերաբար անջատվում է: Ամրապնդված ջրահեռացման գործառույթներ ընթացիկ փոխարկիչից, որը լրացուցիչ միացված է միացման դիագրամ, և դա բարելավում է մոլորված հոսանքների հեռացումը հիմնականից:

Խողովակաշարերի կոռոզիայի թույլտվությունը կատարվում է հաշվարկով, համաձայն RD-ի:

Բացի այդ, օգտագործվում է ինհիբիտորային պաշտպանություն, այսինքն՝ խողովակների վրա օգտագործվում է հատուկ կոմպոզիցիա՝ ագրեսիվ միջավայրից պաշտպանվելու համար։ Կայանման կոռոզիան առաջանում է, երբ կաթսայատան սարքավորումը երկար ժամանակ անգործության է մատնված, որպեսզի դա տեղի չունենա, անհրաժեշտ է. Տեխնիկական սպասարկումսարքավորումներ.

Ստորգետնյա խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղադրողը պետք է ունենա գիտելիքներ և հմտություններ, վերապատրաստված լինի Կանոններին և պարբերաբար բժշկական զննում անցնի և քննություններ հանձնի Ռոստեխնաձորից տեսուչի ներկայությամբ: