Katodiskt skydd av rörledningar mot korrosion, diagram, funktionsprincip och video. Katodiskt korrosionsskydd. Funktionsprincip, grundläggande begrepp

A. G. Semenov, allmän direktör, Joint venture Elkon, G. Chisinau; L. NS. Sysa, ledande ingenjör på ECP, NPK "Vektor", G. Moskva

Introduktion

Katodiska skyddsstationer (SKZ) är en nödvändig del av systemet för elektrokemiskt (eller katodiskt) skydd (ECP) av underjordiska rörledningar från korrosion. Valet av VHC baseras oftast på lägsta kostnad, bekvämlighet med service och kvalifikationerna för dess servicepersonal. Kvaliteten på den inköpta utrustningen är vanligtvis svår att bedöma. Författarna föreslår att överväga de tekniska parametrarna för SCZ som anges i passen, som avgör hur väl huvuduppgiften för katodiskt skydd kommer att utföras.

Författarna hade inte som mål att uttrycka sig strikt vetenskapligt språk i definitionen av begrepp. I processen att kommunicera med personalen på ECP-tjänsterna insåg vi att det är nödvändigt för dessa personer att hjälpa till att organisera villkor och, ännu viktigare, att ge dem en uppfattning om vad som händer både i elnätet och i VHC själv.

UppgiftECP

Katodiskt skydd utförs när en elektrisk ström flyter från RMS genom en sluten elektrisk krets bildad av tre resistanser kopplade i serie:

· Markmotstånd mellan rörledningen och anoden; I motstånd mot spridning av anoden;

· Rörledningsisoleringsmotstånd.

Jordmotståndet mellan röret och anoden kan variera kraftigt beroende på sammansättning och yttre förhållanden.

Anoden är en viktig del av ECP-systemet och fungerar som det förbrukningsbara elementet, vars upplösning ger själva möjligheten till ECP-implementering. Dess motstånd växer stadigt under drift på grund av upplösning, en minskning av det effektiva området på arbetsytan och bildandet av oxider.

Tänk på själva metallrörledningen, som är det skyddade ECP-elementet. Metallröret är täckt med isolering på utsidan, där sprickor bildas under drift på grund av mekaniska vibrationer, säsongs- och dagliga temperaturförändringar etc. Fukt tränger in genom de bildade sprickorna i rörledningens hydrauliska och termiska isolering och rörets metall kommer i kontakt med marken, vilket bildar ett galvaniskt par, vilket främjar avlägsnandet av metall från röret. Ju fler sprickor och deras storlekar, desto mer metallär utburen. Sålunda uppstår galvanisk korrosion, i vilken en ström av metalljoner flyter, d.v.s. elektricitet.

Eftersom strömmen flyter uppstod en underbar idé att ta en extern strömkälla och slå på den för att möta just denna ström, på grund av vilken metallborttagning och korrosion uppstår. Men frågan uppstår: vad är storleken på denna konstgjorda ström att ge? Det verkar vara så att plus eller minus ger noll metallborttagningsström. Och hur mäter man just denna ström? Analys visade att spänningen mellan metallrör och jord, dvs. på båda sidor av isoleringen måste vara mellan -0,5 och -3,5 V (denna spänning kallas skyddspotential).

UppgiftVHC

SCZ:s uppgift är inte bara att tillhandahålla strömmen i ECP-kretsen, utan också att underhålla den så att skyddspotentialen inte går utöver det accepterade ramverket.

Så om isoleringen är ny och den inte hade tid att bli skadad, är dess motstånd mot elektrisk ström hög och en liten ström behövs för att upprätthålla den erforderliga potentialen. När isoleringen åldras sjunker dess motstånd. Följaktligen ökar den erforderliga kompensationsströmmen från RMS. Det kommer att öka ännu mer om det uppstår sprickor i isoleringen. Stationen måste kunna mäta skyddspotentialen och ändra sin utström i enlighet därmed. Och inget mer, ur ECP-uppgiftens synvinkel, krävs inte.

LägenarbeteVHC

Det finns fyra driftsätt för ECP:n:

· Utan stabilisering av utgående värden för ström eller spänning;

· I stabilisering av utspänningen;

· Stabilisering av utströmmen;

· I stabilisering av skyddspotentialen.

Låt oss genast säga att inom det accepterade intervallet av förändringar av alla påverkande faktorer är ECP-uppgiften helt säkerställd endast när det fjärde läget används. Vilket är accepterat som standard för driftsläget för RMS.

Potentialsensorn ger stationen information om potentialnivån. Stationen ändrar sin ström i önskad riktning. Problem börjar från det ögonblick då det är nödvändigt att installera denna mycket potentiella sensor. Den måste installeras på en viss beräknad plats, du måste gräva ett dike för anslutningskabeln mellan stationen och sensorn. Alla som lagt några kommunikationer i staden vet vilket krångel det är. Dessutom kräver sensorn periodiskt underhåll.

I förhållanden där problem uppstår med driftsättet med potentiell återkoppling, fortsätt enligt följande. Vid användning av det tredje läget antas det att isoleringstillståndet på kort sikt förändras lite och dess motstånd förblir praktiskt taget stabilt. Därför är det tillräckligt att säkerställa att en stabil ström flyter genom ett stabilt isolationsmotstånd, och en stabil skyddspotential erhålls. På medellång och lång sikt kan en specialutbildad linjeman göra nödvändiga justeringar. Det första och andra läget ställer inga höga krav på RMS. Dessa stationer visar sig vara enkla i utförande och som en följd billiga, både i tillverkning och drift. Tydligen bestämmer denna omständighet användningen av sådan SCZ i ECP av föremål som befinner sig under förhållanden med låg korrosiv aktivitet i miljön. Om de yttre förhållandena (tillståndet för isolering, temperatur, luftfuktighet, ströströmmar) ändras till gränserna när ett oacceptabelt läge bildas vid det skyddade objektet, kan dessa stationer inte uppfylla sin uppgift. För att justera deras läge är den frekventa närvaron av underhållspersonal nödvändig, annars är ECP-uppgiften delvis uppfylld.

SpecifikationerVHC

Först och främst måste VHC väljas utifrån de krav som anges i regleringsdokument... Och förmodligen kommer det viktigaste i det här fallet att vara GOST R 51164-98. I bilaga I till detta dokument anges att stationens verkningsgrad måste vara minst 70 %. Nivån på industriellt brus som genereras av RMS bör inte vara högre än värdena som specificeras av GOST 16842, och nivån av övertoner vid utgången bör motsvara GOST 9.602.

SKZ:s pass anger vanligtvis: I märkt uteffekt;

Verkningsgrad vid nominell uteffekt.

Nominell uteffekt - den effekt som stationen kan leverera vid nominell belastning. Normalt är denna belastning 1 ohm. Verkningsgrad definieras som förhållandet mellan den nominella uteffekten och den aktiva effekten som förbrukas av stationen i nominellt läge. Och i detta läge är effektiviteten den högsta för alla stationer. De flesta VHC:erna fungerar dock långt ifrån i ett nominellt läge. Effektbelastningsfaktorn varierar från 0,3 till 1,0. I det här fallet kommer den verkliga effektiviteten för de flesta av de stationer som produceras idag att märkas sjunkande med en minskning av uteffekten. Detta är särskilt märkbart för transformator RMS med användning av tyristorer som reglerelement. För transformatorlös (högfrekvent) RMS är minskningen i effektivitet med minskande uteffekt betydligt mindre.

Den allmänna synen på förändringen i effektivitet för RMS för olika konstruktioner kan ses i figuren.

Från fig. det kan ses att om du använder en station, till exempel med en nominell verkningsgrad på 70 %, så var beredd på att du har slösat bort ytterligare 30 % av elen som tas emot från nätet. Och detta är som bäst den nominella uteffekten.

Med en uteffekt på 0,7 av den nominella bör du vara beredd på att dina energiförluster kommer att vara lika med den användbara energi som förbrukas. Var går så mycket energi förlorad:

Ohmiska (värme) förluster i lindningarna av transformatorer, chokes och i aktiva delar av kretsen;

· Energiförbrukning för driften av stationskontrollsystemet;

· Energiförluster i form av radioemission; energiförluster av pulseringar av utgångsströmmen från stationen vid belastningen.

Denna energi strålar ut i marken från anoden och ger inget nyttigt arbete. Därför är det så nödvändigt att använda stationer med låg rippelkoefficient, annars går dyr energi till spillo. Elförlusterna ökar inte bara vid höga nivåer av krusning och radioutstrålning, utan dessutom stör denna värdelöst förbrukade energi normal drift. ett stort antal elektronisk utrustning som finns i närheten. Den totala effekten som krävs anges också i SKZ-passet, låt oss försöka ta reda på det med den här parametern. SKZ tar energi från elnätet och gör det i varje tidsenhet med en sådan intensitet att vi lät det göra med justeringsratten på stationens kontrollpanel. Naturligtvis är det möjligt att ta energi från nätverket med en effekt som inte överstiger kraften i just detta nätverk. Och om spänningen i nätet ändras sinusformigt, så ändras vår förmåga att ta energi från nätet sinusformigt 50 gånger per sekund. Till exempel, i det ögonblick då nätspänningen passerar noll, kan ingen ström tas från den. Men när spänningssinusvågen når sitt maximum, är vår förmåga att ta energi från nätverket i detta ögonblick maximal. Vid någon annan tidpunkt är denna möjlighet mindre. Således visar det sig att nätverkets kraft vid varje tidpunkt skiljer sig från dess kraft vid närliggande tidpunkt. Dessa effektvärden kallas momentan power in det här ögonblicket tid och ett sådant koncept är svårt att använda. Därför kom vi överens om konceptet med den så kallade effektiva effekten, som bestäms av en imaginär process där ett nätverk med en sinusformad spänningsförändring ersätts av ett nätverk med konstant spänning. När vi beräknade värdet på denna konstanta spänning för våra elnät fick vi 220 V – det kallades den effektiva spänningen. A maximalt värde Spänningssinusoiderna kallades amplitudspänningen, och den är lika med 320 V. I analogi med spänningen introducerades konceptet med strömmens effektiva värde. Produkten av det effektiva spänningsvärdet med det effektiva strömvärdet kallas den totala strömförbrukningen, och dess värde anges i RMS-passet.

Och den fulla kraften i själva RMS används inte fullt ut, eftersom den innehåller olika reaktiva element som inte slösar energi utan använder den så att säga för att skapa förutsättningar för resten av energin att passera in i lasten, och sedan återföra denna avstämningsenergi tillbaka till nätverket. Denna returnerade energi kallas reaktiv energi. Energin som överförs till lasten är aktiv energi. En parameter som anger förhållandet mellan aktiv energi som ska överföras till lasten och full av energi som tillförs RMS kallas effektfaktor och anges i stationens pass. Och om vi matchar våra förmågor med försörjningsnätets förmågor, d.v.s. synkront med den sinusformade förändringen i nätverkets spänning, tar vi kraft från det, då kallas ett sådant fall idealiskt och effektfaktorn för RMS som arbetar med nätverket på detta sätt kommer att vara lika med enhet.

Stationen måste överföra aktiv energi så effektivt som möjligt för att skapa en skyddspotential. Effektiviteten med vilken VHC gör detta och bedöms av koefficienten användbar åtgärd... Hur mycket energi den spenderar beror på metoden för energiöverföring och på driftsättet. Utan att gå in på detta stora fält för diskussion, låt oss bara säga att transformator- och transformatortyristor RMS har nått sin förbättringsgräns. De har inte resurserna att förbättra kvaliteten på sitt arbete. Framtiden tillhör högfrekventa SCZ, som för varje år blir mer pålitliga och lättare att underhålla. När det gäller effektivitet och kvalitet på sitt arbete överträffar de redan sina föregångare och har stor marginal för förbättringar.

Konsumentegenskaper

Konsumentegenskaperna för en sådan enhet som VMS inkluderar följande:

1. Mått (redigera), vikten och styrka. Förmodligen är det inte nödvändigt att säga att ju mindre och lättare stationen är, desto lägre kostnad för dess transport och installation, både under installation och under reparation.

2. Underhållbarhet. Det är mycket viktigt att snabbt kunna byta ut en station eller montering på plats. Med efterföljande reparation i laboratoriet, d.v.s. modulär princip för att bygga VMS.

3. bekvämlighet v underhåll. Bekvämlighet vid service, förutom enkel transport och reparation, bestäms enligt vår uppfattning enligt följande:

tillgång till alla nödvändiga indikatorer och mätinstrument, tillgång till möjligheten till fjärrstyrning och övervakning av driftsläget för RMS.

Slutsatser

Baserat på det föregående kan flera slutsatser och rekommendationer dras:

1. Transformator- och tyristor-transformatorstationer är hopplöst föråldrade i alla avseenden och uppfyller inte moderna krav, särskilt när det gäller energibesparing.

2. En modern station bör ha:

· Hög effektivitet i hela lastområdet;

· Effektfaktor (cos I) inte lägre än 0,75 i hela lastområdet;

· rippelkoefficient för utspänningen inte mer än 2%;

· Ström- och spänningsregleringsområde från 0 till 100 %;

· Lätt, hållbar och liten kropp;

· Modulär konstruktionsprincip, d.v.s. har hög underhållsförmåga;

· I energieffektivitet.

Andra krav på katodskyddsstationer, såsom överbelastnings- och kortslutningsskydd; automatiskt underhåll av en given lastström - och andra krav är allmänt accepterade och obligatoriska för alla RMS.

Sammanfattningsvis erbjuder vi konsumenterna en tabell som jämför parametrarna för de huvudsakliga producerade och för närvarande använda katodskyddsstationerna. För enkelhetens skull visar tabellen stationer med samma effekt, även om många tillverkare kan erbjuda en hel rad producerade stationer.

Elektrokemiskt skydd – effektiv metod skydd av färdiga produkter från elektrokemisk korrosion. I vissa fall är det omöjligt att förnya lacken eller det skyddande omslagsmaterialet, då är det lämpligt att använda elektrokemiskt skydd. Beläggningen av en underjordisk rörledning eller botten på ett sjöfartyg är mycket mödosam och dyr att förnya, ibland är det helt enkelt omöjligt. Elektrokemiskt skydd skyddar produkten på ett tillförlitligt sätt från, förhindrar förstörelse av underjordiska rörledningar, bottnar på fartyg, olika tankar, etc.

Elektrokemiskt skydd används i de fall där risken för fri korrosion ligger inom området för intensiv upplösning av basmetallen eller återpassivering. De där. när det sker en intensiv förstörelse av metallstrukturen.

Kärnan i elektrokemiskt skydd

En likström är ansluten till den färdiga metallprodukten från utsidan (källa likström eller beskyddare). Elektrisk ström på ytan av den skyddade produkten skapar katodisk polarisering av elektroderna i mikrogalvaniska par. Resultatet av detta är att anodområdena på metallytan blir katodiska. Och på grund av effekten av en korrosiv miljö är det inte metallen i strukturen som förstörs, utan anoden.

Beroende på vilken riktning (positiv eller negativ) metallens potential förskjuts, är det elektrokemiska skyddet uppdelat i anodiska och katodiska.

Katodiskt korrosionsskydd

Katodiskt elektrokemiskt korrosionsskydd används när den skyddade metallen inte är benägen att passiveras. Detta är en av huvudtyperna av metallkorrosionsskydd. Kärnan i katodiskt skydd består i att applicera på produkten en extern ström från den negativa polen, som polariserar de katodiska områdena av de korrosiva elementen, vilket för det potentiella värdet närmare de anodiska. Strömkällans positiva pol är ansluten till anoden. I detta fall reduceras korrosionen av den skyddade strukturen nästan till noll. Anoden förstörs gradvis och måste bytas med jämna mellanrum.

Det finns flera alternativ för katodiskt skydd: polarisering från en extern källa för elektrisk ström; en minskning av hastigheten för den katodiska processen (till exempel avluftning av elektrolyten); kontakt med en metall, som har en mer elektronegativ potential för fri korrosion i denna miljö (det så kallade skyddsskyddet).

Polarisering från en extern källa av elektrisk ström används mycket ofta för att skydda strukturer belägna i jord, vatten (bottnar på fartyg, etc.). Dessutom används denna typ av korrosionsskydd för zink, tenn, aluminium och dess legeringar, titan, koppar och dess legeringar, bly, samt högkrom-, kollegerade (både låg- och höglegerade) stål.

Den externa strömkällan är de katodiska skyddsstationerna, som består av en likriktare (omvandlare), en strömförsörjning till den skyddade strukturen, anodjordningselektroder, en referenselektrod och en anodkabel.

Katodiskt skydd används både som ett självständigt och som en ytterligare typ av korrosionsskydd.

Det huvudsakliga kriteriet för att bedöma effektiviteten av katodiskt skydd är skyddspotential... Skyddspotentialen kallas den potential vid vilken metallens korrosionshastighet kommer in vissa villkor miljön får det lägsta (som möjligt) värdet.

Det finns nackdelar med att använda katodiskt skydd. En av dem är fara återförsvar... Överskydd observeras med en stor förskjutning av potentialen för det skyddade objektet in negativ sida... Samtidigt sticker det ut. Resultatet är förstörelse av skyddande beläggningar, väteförsprödning av metallen och korrosionssprickor.

Slitbanaskydd (slitbanaapplikation)

En typ av katodiskt skydd är skyddande. Vid användning av skyddsskydd kopplas en metall med en mer elektronegativ potential till det skyddade föremålet. I det här fallet är det inte strukturen som förstörs, utan skyddet. Med tiden korroderar slitbanan och måste bytas ut mot en ny.

Slitbanaskydd är effektivt i de fall där det är litet kontaktmotstånd mellan slitbanan och omgivningen.

Varje skydd har sin egen skyddsradie, som bestäms av det maximala avståndet till vilket skyddet kan tas bort utan att förlora den skyddande effekten. Skyddsskydd används oftast när det är omöjligt eller svårt och dyrt att tillföra ström till strukturen.

Skydd används för att skydda strukturer i neutrala miljöer (vatten eller flodvatten, luft, jord, etc.).

För tillverkning av skydd används följande metaller: magnesium, zink, järn, aluminium. Rena metaller uppfyller inte helt sina skyddsfunktioner, därför legeras de dessutom vid tillverkning av skydd.

Järnskydd är gjorda av kolstål eller rent järn.

Zinkskydd

Zinkskydd innehåller ca 0,001 - 0,005 % bly, koppar och järn, 0,1 - 0,5 % aluminium och 0,025 - 0,15 % kadmium. Zinkprojektorer används för att skydda produkter från marin korrosion (i saltvatten). Om zinkskyddet används i lättsaltat, sötvatten eller jordar täcks det snabbt av ett tjockt lager av oxider och hydroxider.

Magnesiumskydd

Legeringar för tillverkning av magnesiumskydd är legerade med 2 - 5% zink och 5 - 7% aluminium. Mängden koppar, bly, järn, kisel, nickel i legeringen bör inte överstiga tiondels och hundradelar av en procent.

Magnesiumskydd används i lättsaltade, färskt vatten, jordar. Skyddet används i miljöer där zink- och aluminiumskydd är ineffektiva. En viktig aspektär att magnesiumskydd ska användas i en miljö med ett pH på 9,5 - 10,5. Detta beror på den höga upplösningshastigheten av magnesium och bildningen av svårlösliga föreningar på dess yta.

Magnesiumskyddet är farligt pga är orsaken till väteförsprödning och spänningskorrosionssprickor i strukturer.

Aluminiumskydd

Aluminiumskydd innehåller tillsatser som förhindrar bildning av aluminiumoxider. Upp till 8 % zink, upp till 5 % magnesium och tiondelar av kisel, kadmium, indium, tallium införs i sådana skydd. Aluminiumskydd används i kusthyllan och strömmande havsvatten.

Anodiskt korrosionsskydd

Anodiskt elektrokemiskt skydd används för strukturer gjorda av titan, låglegerat rostfritt, kolstål, höglegerade järnhaltiga legeringar och olika passiverade metaller. Anodskydd används i starkt ledande korrosiva miljöer.

Med anodiskt skydd skiftar potentialen hos den skyddade metallen till en mer positiv sida tills ett passivt stabilt tillstånd av systemet uppnås. Fördelarna med anodiskt elektrokemiskt skydd är inte bara en mycket betydande nedgång av korrosionshastigheten, utan också det faktum att korrosionsprodukter inte kommer in i produkten och miljön.

Anodskydd kan implementeras på flera sätt: genom att flytta potentialen till den positiva sidan med hjälp av en extern elektrisk strömkälla eller genom att införa oxidanter (eller element i legeringen) i den korrosiva miljön, vilket ökar effektiviteten av den katodiska processen på metallen yta.

Anodiskt skydd med hjälp av oxidationsmedel enligt försvarsmekanism liknande anodpolarisering.

Om passiverande inhibitorer med oxiderande egenskaper används, blir den skyddade ytan passiv under inverkan av den genererade strömmen. Dessa inkluderar dikromater, nitrater, etc. Men de förorenar den omgivande tekniska miljön ganska kraftigt.

När tillsatser införs i legeringen (främst legering med en ädelmetall), fortskrider reduktionsreaktionen av depolarisatorer som fortskrider vid katoden med en lägre överspänning än på den skyddade metallen.

Om en elektrisk ström passerar genom den skyddade strukturen förskjuts potentialen till den positiva sidan.

Installation för anodiskt elektrokemiskt korrosionsskydd består av en extern strömkälla, referenselektrod, katod och själva skyddsobjektet.

För att ta reda på om det är möjligt att tillämpa anodiskt elektrokemiskt skydd för ett visst objekt, tas anodiska polarisationskurvor, med vilka det är möjligt att bestämma korrosionspotentialen för strukturen som studeras i en viss korrosiv miljö, området för stabil passivitet och strömtätheten i detta område.

För tillverkning av katoder används låglösliga metaller, såsom höglegerade rostfria stål, tantal, nickel, bly och platina.

För att anodiskt elektrokemiskt skydd ska vara effektivt i en viss miljö är det nödvändigt att använda lätt passiverbara metaller och legeringar, referenselektroden och katoden måste vara i lösning hela tiden, och anslutningselementen är av hög kvalitet.

För varje fall av anodskydd är katodarrangemanget individuellt utformat.

För att anodskyddet ska vara effektivt för ett specifikt objekt är det nödvändigt att det uppfyller vissa krav:

Allt svetsar måste utföras effektivt;

I en teknisk miljö måste materialet från vilket det skyddade föremålet är tillverkat övergå i ett passivt tillstånd;

Antalet luftfickor och springor bör hållas till ett minimum;

Det bör inte finnas några nitade fogar på strukturen;

I den skyddade enheten måste referenselektroden och katoden alltid vara i lösning.

För implementering av anodskydd i den kemiska industrin används ofta värmeväxlare och installationer med cylindrisk form.

Elektrokemiskt anodiskt skydd av rostfria stål är tillämpligt för industriell lagring av svavelsyra, ammoniakbaserade lösningar, mineralgödsel, samt alla typer av samlingar, tankar, mättankar.

Anodskydd kan också användas för att förhindra korrosionsskador på kemiska förnicklingsbad, värmeväxlare i produktion konstgjord fiber och svavelsyra.

De tillåter förlängning av metallstrukturens livslängd, samt bevarar dess tekniska och fysiska egenskaper under drift. Trots många olika metoder för att säkerställa korrosionsskydd, är det endast i sällsynta fall möjligt att helt skydda föremål från rostskador.

Effektiviteten av ett sådant skydd beror inte bara på kvaliteten på slitbanetekniken utan också på villkoren för dess användning. I synnerhet för att bevara metallstrukturen i rörledningar, deras bästa egenskaperna demonstrerar elektrokemiskt korrosionsskydd baserat på katodprestanda. Förebyggande av rostbildning på sådan kommunikation är naturligtvis inte det enda användningsområdet för denna teknik, men när det gäller helheten av dess egenskaper kan denna riktning anses vara den mest relevanta för elektrokemiskt skydd.

Allmän information om elektrokemiskt skydd

Skyddet av metaller från rost med hjälp av elektrokemisk verkan är baserat på beroendet av materialets storlek på korrosionsprocessens hastighet. Metallkonstruktioner bör användas inom det potentiella området där deras anodupplösning kommer att vara under den tillåtna gränsen. Det senare, förresten, bestäms av den tekniska dokumentationen för driften av strukturen.

I praktiken innebär elektrokemiskt korrosionsskydd att en likströmskälla kopplas till den färdiga produkten. Det elektriska fältet på ytan och i strukturen av det skyddade föremålet bildar polariseringen av elektroderna, på grund av vilken processen med korrosionsskada också kontrolleras. I huvudsak blir de anodiska zonerna på metallstrukturen katodiska, vilket gör att de negativa processerna kan förskjutas, vilket säkerställer bevarandet av målobjektets struktur.

Hur katodiskt skydd fungerar

Det finns katodiskt och anodiskt skydd elektrokemisk typ... Det mest populära är det första konceptet, som används för att skydda rörledningar. Förbi allmän princip, när denna metod implementeras, tillförs en ström med en negativ pol från en extern källa till objektet. I synnerhet kan på detta sätt ett stål- eller kopparrör skyddas, som ett resultat av vilket polariseringen av katodsektionerna kommer att ske med övergången av deras potentialer till det anodiska tillståndet. Som ett resultat kommer den skyddade strukturens korrosiva aktivitet att reduceras till nästan noll.

Dessutom kan det katodiska skyddet ha olika varianter avrättning. Den ovan beskrivna tekniken för polarisering från en extern källa är allmänt praktiserad, men metoden för avluftning av elektrolyten är också effektiv, med en minskning av hastigheten för katodiska processer, såväl som skapandet av en skyddande barriär.

Det har redan noterats mer än en gång att principen om katodiskt skydd implementeras med hjälp av en extern strömkälla. Egentligen är det i hans arbete som huvudfunktion Dessa uppgifter utförs av särskilda stationer, som i regel ingår i den allmänna infrastrukturen för underhåll av rörledningar.

Anti-korrosionsstationer

Katodstationens huvudfunktion är att tillhandahålla stabil ström till målmetallföremålet i enlighet med den katodiska polarisationsmetoden. Sådan utrustning används i infrastrukturen för underjordiska gas- och oljeledningar, i vattenförsörjningsrör, värmenät etc.

Det finns många varianter av sådana källor, medan den vanligaste katodskyddsanordningen tillhandahåller närvaron av:

• strömomvandlarutrustning;
• ledningar för anslutning till det skyddade föremålet;
• anodjordningsbrytare.

Samtidigt sker en uppdelning av stationer i växelriktare och transformator. Det finns andra klassificeringar, men de är fokuserade på segmentering av installationer eller efter användningsområden, eller på tekniska egenskaper och parametrar för indata. Grundläggande principer Verken illustrerar tydligast de angivna två typerna av katodstationer.

Katodskyddstransformatorinstallationer

Det bör genast noteras att denna typ av station är föråldrad. Den ersätts av invertermotsvarigheter, som har både för- och nackdelar. På ett eller annat sätt används transformatormodeller även vid nya punkter för att tillhandahålla elektrokemiskt skydd.

Som grund för sådana objekt används en lågfrekvent transformator vid 50 Hz och de enklaste enheterna används för tyristorstyrsystemet, bland vilka är faspulseffektregulatorer. Ett mer ansvarsfullt tillvägagångssätt för att lösa kontrollproblem innebär användning av kontroller med bred funktionalitet.

Modernt katodiskt skydd mot korrosion av rörledningar med sådan utrustning låter dig justera parametrarna för utströmmen, spänningsindikatorer samt utjämna skyddspotentialer. När det gäller nackdelarna med transformatorutrustning, kokar de ner till en hög grad av rippelström vid utgången med en låg effektfaktor. Denna brist förklaras av en icke-sinusformad strömvågform.

Till viss del tillåter införandet av en lågfrekvent choke i systemet att lösa problemet med rippel, men dess dimensioner motsvarar dimensionerna på själva transformatorn, vilket inte alltid gör ett sådant tillägg möjligt.

Inverter katodiskt skyddsstation

Installationer inverter typär baserade på puls-högfrekvensomvandlare. En av de största fördelarna med att använda stationer av denna typ är hög effektivitet, som når 95%. Som jämförelse, för transformatorinstallationer når denna siffra i genomsnitt 80 %.

Ibland kommer andra fördelar i förgrunden. Till exempel utökar den lilla storleken av inverterstationer möjligheterna för deras användning i svåra områden. Det finns också ekonomiska fördelar, som bekräftas av praxis att använda sådan utrustning. Så, inverter katodiskt skydd mot rörledningskorrosion lönar sig snabbt och kräver minsta investering till tekniskt innehåll. Dessa egenskaper är dock tydligt synliga endast i jämförelse med transformatorinstallationer, men idag växer det fram mer effektiva nya sätt att förse rörledningar med ström.

Katodstationskonstruktioner

Sådan utrustning finns på marknaden i olika fall, former och storlekar. Naturligtvis är praktiken av individuell design av sådana system också utbredd, vilket gör det möjligt att inte bara få en optimal design för specifika behov, utan också att tillhandahålla de nödvändiga driftsparametrarna.

En noggrann beräkning av stationens egenskaper gör att du kan optimera kostnaderna för installation, transport och lagring ytterligare. Till exempel, för små föremål, är katodiskt skydd mot korrosion av rörledningar på en inverterbasis med en massa på 10-15 kg och en effekt på 1,2 kW ganska lämpligt. Utrustning med sådana egenskaper kan också servas av en personbil, men för storskaliga projekt kan även mer massiva och tunga stationer användas, vilket kräver anslutning av lastbilar, en kran och monteringsteam.

Skyddsfunktion

Särskild uppmärksamhet ägnas åt skyddet av själva utrustningen vid utveckling av katodstationer. För detta är system integrerade för att skydda stationer från kortslutningar och belastningsavbrott. I det första fallet används speciella säkringar för att hantera nöddriftslägen för installationer.

När det gäller spänningsöverspänningar och avbrott är det osannolikt att katodskyddsstationen skadas allvarligt av dem, men det kan finnas risk för elektriska stötar. Till exempel, om utrustningen i normalt läge drivs med låg spänning, efter en paus kan ett hopp i indikatorer ge upp till 120 V.

Andra typer av elektrokemiskt skydd

Förutom katodiskt skydd praktiseras även elektrisk dräneringsteknik, liksom skyddsmetoder för att förhindra korrosion. Mest lovande riktning det är det speciella skyddet mot korrosion som beaktas. V I detta fall aktiva element är också anslutna till målobjektet, vilket säkerställer omvandlingen av ytan med katoder med hjälp av ström. Till exempel kan ett stålrör som en del av en gasledning skyddas av zink- eller aluminiumcylindrar.

Slutsats

Elektrokemiska skyddsmetoder kan inte klassificeras som nya och dessutom innovativa. Effektiviteten av att använda sådana tekniker i kampen mot rostprocesser har bemästrats under lång tid. Det finns dock en stor nackdel som hindrar en utbredd användning av denna metod. Faktum är att katodiskt skydd mot rörledningskorrosion oundvikligen utvecklar den så kallade De är inte farliga för målstrukturen, men de kan ge negativ påverkan till närliggande föremål. I synnerhet bidrar ströströmmen till utvecklingen av samma korrosion på metallytan av intilliggande rör.

Korrosion är en kemisk och elektrokemisk reaktion mellan en metall och dess miljö som orsakar skada på den. Det flyter med olika hastigheter, vilket kan reduceras. Ur praktisk synvinkel är det rostskyddande katodiska skyddet av metallkonstruktioner i kontakt med marken, med vatten och med de transporterade medierna av intresse. De yttre ytorna på rör är särskilt skadade av påverkan av jord och ströströmmar.

Invändigt beror korrosion på mediets egenskaper. Om det är en gas måste den rengöras noggrant från fukt och frätande ämnen: svavelväte, syre, etc.

Funktionsprincip

Objekten för den elektrokemiska korrosionsprocessen är mediet, metallen och gränsytan mellan dem. Mediet, som vanligtvis är våt jord eller vatten, har god elektrisk ledningsförmåga. En elektrokemisk reaktion äger rum i gränsytan mellan den och metallstrukturen. Om strömmen är positiv (anodelektrod) passerar järnjoner in i den omgivande lösningen, vilket leder till en förlust av metallmassa. Reaktionen är frätande. Med en negativ ström (katodelektrod) är dessa förluster frånvarande, eftersom elektroner passerar in i lösningen. Metoden används vid elektroplätering för applicering av icke-järnmetallbeläggningar på stål.

Katodiskt korrosionsskydd uppnås när en negativ potential appliceras på järnföremålet.

För att göra detta placeras en anodelektrod i marken och en positiv potential från en strömkälla är ansluten till den. Minuset matas till det skyddade objektet. Katodiskt-anodisk skydd leder till aktiv förstörelse av endast korrosion av anodelektroden. Därför bör den ändras med jämna mellanrum.

Negativ effekt av elektrokemisk korrosion

Korrosion av strukturer kan uppstå från verkan av ströströmmar som kommer från andra system. De är användbara för mål, men orsakar betydande skada på närliggande strukturer. Herrelösa strömmar kan spridas från rälsen på elektrifierade fordon. De går mot transformatorstationen och hamnar på rörledningarna. När man lämnar dem bildas anodområden, vilket orsakar intensiv korrosion. För skydd används elektrisk dränering - en speciell dränering av strömmar från rörledningen till deras källa. Här är det också möjligt För detta är det nödvändigt att känna till storleken på ströströmmarna, som mäts med speciella enheter.

Enligt resultaten elektriska mätningar metoden för att skydda gasledningen väljs. Ett universellt botemedel är den passiva metoden för kontakt med marken med hjälp av isolerande beläggningar. Katodiskt skydd av en gasledning är en aktiv metod.

Rörledningsskydd

Strukturer i marken är skyddade från korrosion om du ansluter minus av en likströmskälla till dem, och plus till anodelektroderna begravda i marken. Strömmen kommer att flyta till strukturen och skydda den från korrosion. Således utförs katodiskt skydd av rörledningar, tankar eller rörledningar belägna i marken.

Anodelektroden kommer att försämras och bör bytas ut med jämna mellanrum. För en tank fylld med vatten placeras elektroderna inuti. I detta fall kommer vätskan att vara elektrolyten, genom vilken strömmen kommer att gå från anoderna till behållarens yta. Elektroderna är välkontrollerade och lätta att byta ut. Det är svårare att göra detta i marken.

Strömförsörjning

Nära olje- och gasledningar, i värme- och vattenförsörjningsnät, för vilka katodskydd krävs, installeras stationer från vilka spänning tillförs föremål. Om de läggs ut på utomhus, deras skyddsgrad måste vara minst IP34. Alla är lämpliga för torra rum.

Katodiska skyddsstationer för gasledningar och andra stora strukturer har en kapacitet på 1 till 10 kW.

Deras energiparametrar beror främst på följande faktorer:

• motstånd mellan jord och anod;
• jordens elektriska ledningsförmåga;
• längden på skyddszonen;
• beläggningens isolerande effekt.

Traditionellt är en katodskyddsomvandlare en transformatorinstallation. Nu ersätts den av en inverter, som har mindre dimensioner, bättre strömstabilitet och större effektivitet. I viktiga områden installeras regulatorer som har funktionerna att reglera ström och spänning, utjämna skyddspotentialer etc.

Utrustningen finns på marknaden i olika alternativ... För specifika behov används den som ger de bästa driftsförhållandena.

Strömkälla parametrar

För att skydda mot korrosion för järn är skyddspotentialen 0,44 V. I praktiken bör den vara högre på grund av inverkan av inneslutningar och metallytans tillstånd. Det maximala värdet är 1 V. I närvaro av beläggningar på metallen är strömmen mellan elektroderna 0,05 mA / m 2. Om isoleringen är trasig stiger den till 10 mA / m 2.

Katodiskt skydd är effektivt i kombination med andra metoder, eftersom mindre energi förbrukas. Om det finns en färg-och-lackbeläggning på strukturens yta, är endast de platser där den är skadad elektrokemiskt skyddade.

Funktioner av katodiskt skydd

1. Strömkällor är stationer eller mobila generatorer.
2. Placeringen av anodjordningsbrytarna beror på rörledningarnas detaljer. Placeringsmetoden kan vara fördelad eller koncentrerad, samt placeras på olika djup.
3. Anodmaterialet är valt med låg löslighet så att det håller i 15 år.
4. Skyddsfältpotentialen för varje rörledning beräknas. Det är inte reglerat om det inte finns några skyddande beläggningar på strukturerna.

Gazproms standardkrav för katodiskt skydd

• Åtgärd under hela livslängden för skyddsutrustning.
• Skydd mot atmosfärisk överspänning.
• Placera stationen i blockboxar eller i en fristående vandalsäker design.
• Anodjordning väljs i områden med ett minimum elektrisk resistans jord.
• Omvandlarens egenskaper väljs med hänsyn till åldringen av rörledningens skyddande beläggning.

Skyddsskydd

Metoden är en typ av katodiskt skydd med anslutning av elektroder från en mer elektronegativ metall genom ett elektriskt ledande medium. Skillnaden ligger i frånvaron av en energikälla. Skyddet tar emot korrosion genom att lösas upp i en elektriskt ledande miljö.

Efter några år bör anoden bytas ut då den töms.

Effekten av anoden ökar med en minskning av dess kontaktmotstånd med mediet. Med tiden kan den täckas med ett frätande lager. Detta leder till avbrott i elektrisk kontakt. Om anoden placeras i en saltblandning som löser upp korrosionsprodukterna ökar effektiviteten.

Slitbaneeffekten är begränsad. Verkningsradien bestäms av mediets elektriska resistans och potentialskillnaden mellan

Skyddsskydd används i avsaknad av energikällor eller när deras användning är ekonomiskt opraktisk. Det är också ofördelaktigt när det används i sura miljöer på grund av den höga upplösningshastigheten för anoderna. Skyddarna installeras i vatten, i marken eller i en neutral miljö. Rena metallanoder tillverkas vanligtvis inte. Upplösningen av zink är ojämn, magnesium korroderar för snabbt och en stark oxidfilm bildas på aluminiumet.

Skyddsmaterial

För att skydden ska ha de erforderliga prestandaegenskaperna är de tillverkade av legeringar med följande legeringstillsatser.

• Zn + 0,025-0,15% Cd + 0,1-0,5% Al - skydd av utrustning i havsvatten.
• Al + 8% Zn + 5% Mg + Cd, In, Gl, Hg, Tl, Mn, Si (fraktioner av en procent) - drift av strukturer i rinnande havsvatten.
• Mg + 5-7% Al + 2-5% Zn - skydd av små strukturer i jord eller vatten med låg koncentration av salter.

Felaktig användning av vissa typer av skydd leder till negativa konsekvenser. Magnesiumanoder kan orsaka att utrustningen spricker på grund av utvecklingen av väteförsprödning.

Ledskyddande katodskydd med rostskyddande beläggningar ökar dess effektivitet.

Fördelningen av skyddsströmmen förbättras och betydligt färre anoder krävs. En enda magnesiumanod skyddar en bitumenbelagd rörledning över en längd av 8 km, och en obelagd endast 30 m.

Korrosionsskydd av bilkarosser

Om beläggningen är trasig kan tjockleken på bilkarossen minska på 5 år till 1 mm, d.v.s. den kan korrodera genom och igenom. Återställandet av skyddsskiktet är viktigt, men förutom det finns det ett sätt att helt stoppa korrosionsprocessen med hjälp av katodiskt skydd. Om du förvandlar kroppen till en katod upphör metallkorrosion. Anoder kan vara alla ledande ytor som finns i närheten: metallplattor, jordslinga, garagekropp, våt vägyta. I det här fallet ökar skyddets effektivitet med en ökning av anodernas yta. Om anoden är en vägyta används en metalliserad gummi "svans" för kontakt med den. Den är placerad mot hjulen för bättre stänk. "Svansen" är isolerad från kroppen.

Plus är ansluten till anoden batteri genom ett 1 kΩ motstånd och en lysdiod i serie med den. När kretsen är sluten genom anoden, när minus är ansluten till kroppen, i normalt läge lyser lysdioden knappt. Om det brinner starkt har det uppstått en kortslutning i kretsen. Orsaken måste hittas och elimineras.

För skydd måste en säkring installeras i serie i kretsen.

När bilen står i garaget är den kopplad till markanoden. Under rörelsen sker kopplingen genom "svansen".

Slutsats

Katodiskt skydd är ett sätt att öka driftsäkerheten hos underjordiska rörledningar och andra strukturer. I det här fallet bör man ta hänsyn till dess negativa inverkan på angränsande rörledningar från påverkan av ströströmmar.

Rörledningar är det i särklass vanligaste transportmedlet för energibärare. Deras uppenbara nackdel är deras mottaglighet för rostbildning. För detta utförs katodiskt skydd av huvudrörledningar mot korrosion. Vad är dess handlingsprincip?

Orsaker till korrosion

Livsuppehållande pipelines är spridda över hela Ryssland. Med deras hjälp transporteras gas, vatten, oljeprodukter och olja effektivt. För inte så länge sedan lades rörledningar för transport av ammoniak. De flesta typer av rörledningar är gjorda av metall, och deras främsta fiende är korrosion, som det finns många typer av.

Orsakerna till att rost bildas på metallytor är baserade på miljöns egenskaper, både yttre och inre korrosion av rörledningar. Risken för korrosion för invändiga ytor baseras på:

1. Interaktion med vatten.
2. Närvaron av alkalier, salter eller syror i vattnet.

Sådana omständigheter kan uppstå på huvudvattenledningar, varmvattenförsörjningssystem (DHW), ånga och uppvärmning. Inget mindre viktig faktorär metoden för att lägga rörledningen: ovan jord eller under jord. Den första är lättare att underhålla och eliminera orsakerna till rostbildning, jämfört med den andra.

Med rör-till-rör installationsmetoden är risken för korrosion låg. Med den direkta installationen av rörledningen i det fria kan rost bildas från interaktion med atmosfären, vilket också leder till en designförändring.

Underjordiska rörledningar, inklusive ånga och varmvatten, är mest känsliga för korrosion. Frågan uppstår om känsligheten för korrosion av rör som ligger i botten av vattenkällor, men endast en liten del av rörledningarna är belägna på dessa platser.

Beroende på deras avsedda användning är rörledningar med risk för korrosion indelade i:

• trunk;
• kommersiell;
• för värmesystem och livsuppehållande av befolkningen;
• för avloppsvatten från industriföretag.

Korrosionskänslighet hos stamledningsnät

Korrosion av denna typ av rörledningar är den mest väl studerade, och deras skydd mot yttre faktorer bestäms av standardkrav. Regleringsdokumenten överväger skyddsmetoderna, och inte skälen, baserade på vilka rostbildningen uppstår.

Det är lika viktigt att ta hänsyn till att i detta fall endast extern korrosion beaktas, för vilken den yttre delen av rörledningen är utsatt, eftersom inerta gaser passerar inuti rörledningen. Att kontakta metallen med atmosfären är inte så farligt i det här fallet.

För skydd mot korrosion, enligt GOST, övervägs flera sektioner av rörledningen: ökad och hög risk, såväl som korrosionsfarlig.

Inverkan av negativa faktorer från atmosfären för högriskområden eller typer av korrosion:

1. Från likströmskällor, förekomsten av ströströmmar.
2. Exponering för mikroorganismer.
3. Den skapade spänningen framkallar sprickbildning i metallen.
4. Avfallsförvaring.
5. Salta jordar.
6. Temperaturen på det transporterade ämnet är över 300 ° C.
7. Koldioxidkorrosion i oljeledningen.

En installatör för skydd av underjordiska rörledningar från korrosion måste känna till utformningen av rörledningen och kraven för SNiP.

Elektrokemisk korrosion från jord

På grund av skillnaden i spänningar som bildas i enskilda sektioner av rörledningarna uppstår ett elektronflöde. Processen för rostbildning sker enligt den elektrokemiska principen. På grundval av denna effekt spricker en del av metallen i anodzonerna och rinner in i jordens bas. Korrosion bildas efter interaktion med elektrolyt.

Ett av de viktigaste kriterierna för att säkerställa skydd mot negativa manifestationer är längden på linjen. På vägen stöter på jordar med olika sammansättning och egenskaper. Allt detta bidrar till uppkomsten av en spänningsskillnad mellan delarna av de utlagda rörledningarna. Elnätet har god ledningsförmåga, därför bildas galvaniska par med en tillräckligt lång längd.

En ökning av rörledningens korrosionshastighet framkallar en hög elektronflödestäthet. Av inte mindre betydelse är djupet på platsen för motorvägarna, eftersom en betydande andel av luftfuktigheten finns kvar på den och temperaturen, som är under "0" -märket, släpps inte. Efter bearbetning finns kvarnskala kvar på ytan av rören, vilket påverkar utseendet på rost.

Genom forskningsarbete har ett direkt samband etablerats mellan djupet och området för den bildade rosten på metallen. Detta bygger på att metall med större område ytor är mest sårbara för yttre negativa manifestationer. Särskilda fall inkluderar manifestationen av betydligt mindre mängder skador orsakade av den elektrokemiska processen på stålkonstruktioner.

Jordens aggressivitet mot metall, först och främst, bestäms av deras egen strukturella komponent, fuktighet, motstånd, mättnad med alkalier, luftpermeabilitet och andra faktorer. En installatör för skydd av underjordiska rörledningar från korrosion måste vara bekant med projektet för konstruktion av rörledningen.

Korrosion orsakad av ströströmmar

Rost kan uppstå från ett alternerande och konstant flöde av elektroner:

• Rostbildning på grund av konstant ström. Vandrande strömmar är strömmar i marken och i strukturella element ligger under jord. Deras ursprung är antropogent. De uppstår som ett resultat av exploatering tekniska anordningar likström från byggnader eller strukturer. De kan vara svetsväxelriktare, katodskyddssystem och andra enheter. Strömmen tenderar att färdas längs vägen för den minsta motståndsindikatorn, som ett resultat, med de tillgängliga rörledningarna i marken, blir det mycket lättare för strömmen att passera genom metallen. Anoden är den sektion av rörledningen från vilken ströströmmen flyter till markytan. Den del av rörledningen som strömmen kommer in i fungerar som en katod. På de beskrivna anodytorna har strömmarna en ökad densitet, därför är det på dessa platser som betydande korrosionsfläckar bildas. Korrosionshastigheten är inte begränsad och kan vara upp till 20 mm per år.
• Rost orsakad av AC. När den är placerad nära elnätet till kraftledningar med en nätverksspänning på mer än 110 kV, samt parallellt arrangemang rörledningar under påverkan av växelströmmar bildas korrosion, inklusive korrosion under isolering av rörledningar.

Sprickbildning av spänningskorrosion

Om metallytan samtidigt påverkas av yttre negativa faktorer och hög spänning från kraftledningen, skapar dragkrafter, sedan uppstår rost. Enligt den utförda forskningen har den nya teorin om väte-korrosion tagit dess plats.

Små sprickor bildas när röret är mättat med väte, vilket sedan ger en ökning av trycket från insidan till värden högre än den inställda ekvivalenten för bindningen mellan atomer och kristaller.

Under påverkan av protondiffusion hydreras ytskiktet under påverkan av hydrolys vid förhöjda nivåer katodiskt skydd och samtidig exponering för oorganiska föreningar.

Efter att sprickan öppnat påskyndas processen med metallrostning, vilket tillhandahålls av jordelektrolyt. Som ett resultat, under påverkan av mekanisk stress, genomgår metallen långsam förstörelse.

Korrosion orsakad av mikroorganismer

Mikrobiologisk korrosion är processen för rostbildning på rörledningen under påverkan av levande mikroorganismer. Det kan vara alger, svampar, bakterier, inklusive protozoer. Det har fastställts att reproduktionen av bakterier har störst betydelse för denna process. För att upprätthålla den vitala aktiviteten hos mikroorganismer är det nödvändigt att skapa förhållanden, nämligen kväve, fukt, vatten och salt behövs. Även villkor som:

1. Temperatur- och luftfuktighetsindikatorer.
2. Tryck.
3. Närvaron av belysning.
4. Syre.

När surt frigörs kan organismer också orsaka korrosion. Under deras inflytande visas håligheter på ytan, som har en svart färg och dålig lukt vätesulfid. Bakterier som innehåller sulfater finns i nästan alla jordar, men korrosionshastigheten ökar med en ökning av antalet.

Vad är elektrokemiskt skydd

Elektrokemiskt skydd av rörledningar mot korrosion är en uppsättning åtgärder som syftar till att förhindra utveckling av korrosion under påverkan av ett elektriskt fält. För att omvandla likström används specialiserade likriktare.

Korrosionsskydd utförs genom att skapa elektromagnetiskt fält, som ett resultat av vilket en negativ potential förvärvas eller platsen spelar rollen som en katod. Det vill säga segmentet stålrörledningar skyddad från bildning av rost, får en negativ laddning, och marken är positiv.

Katodiskt skydd av rörledningar mot korrosion åtföljs av elektrolytiskt skydd med tillräcklig ledningsförmåga hos mediet. Denna funktion utförs av jorden när man lägger underjordiska metallvägar. Kontakten mellan elektroderna sker genom de ledande elementen.

Indikatorn för att bestämma korrosionsindikatorer är en högspänningsvoltmeter eller korrosionssensor. Med hjälp av denna enhet styrs indikatorn mellan elektrolyten och marken, speciellt för detta fall.

Hur klassificeras elektrokemiskt skydd

Korrosion och skydd av huvudledningar och tankar från den kontrolleras på två sätt:

• En källa från strömmen tillförs metallytan. Denna sektion får en negativ laddning, det vill säga den spelar rollen som en katod. Anoder är inerta elektroder som inte har något med designen att göra. Denna metod anses vara den vanligaste och ingen galvanisk korrosion förekommer. Denna teknik syftar till att förhindra följande typer av korrosion: gropbildning, på grund av närvaron av ströströmmar, kristalltyp av rostfritt stål och sprickbildning av mässingselement.
• Galvaniseringsmetod. Skydd av huvudledningar eller slitbaneskydd utförs av metallplåtar med bra indikatorer negativa laddningar gjorda av aluminium, zink, magnesium eller deras legeringar. Anoder är två element, de så kallade inhibitorerna, medan den långsamma förstörelsen av skyddet hjälper till att upprätthålla den katodiska strömmen i produkten. Skyddsskydd används extremt sällan. ECP utförs på den isolerande beläggningen av rörledningar.

Om egenskaperna hos elektrokemiskt skydd

Huvudorsaken till förstörelsen av rörledningar är resultatet av korrosion av metallytor. Efter bildandet av rost bildar de sprickor, sprickor, håligheter, som gradvis ökar i storlek och bidrar till att rörledningen spricker. Detta fenomen inträffar oftare vid motorvägar som ligger under jord eller i kontakt med grundvatten.

Funktionsprincipen för katodskydd är baserad på skapandet av en spänningsskillnad och verkan med de två metoderna som beskrivs ovan. Efter mätoperationer som utfördes direkt på platsen för rörledningen fann man att den erforderliga potentialen, som saktar ner destruktionsprocessen, borde vara 0,85V, och för underjordiska element är detta värde 0,55V.

För att bromsa korrosionshastigheten bör katodspänningen minskas med 0,3V. I denna situation kommer korrosionshastigheten inte att överstiga 10 mikron / år, och detta kommer att avsevärt förlänga livslängden för tekniska enheter.

Ett av de betydande problemen är förekomsten av ströströmmar i marken. Sådana strömmar uppstår från jordning av byggnader, strukturer, järnvägar och andra enheter. Dessutom är det omöjligt att göra en exakt bedömning av var de kan förekomma.

För att skapa en destruktiv effekt räcker det att ladda stålrörledningar med en positiv potential i förhållande till den elektrolytiska miljön, dessa inkluderar motorvägar som ligger i marken.

För att förse kretsen med en ström är det nödvändigt att tillföra en extern spänning, vars parametrar kommer att vara tillräckliga för att bryta igenom motståndet i jordgrunden.

Som regel är sådana källor kraftledningar med effekt från 6 till 10 kW. Om el inte kan levereras kan diesel- eller gasgeneratorer användas. En installatör för skydd av underjordiska rörledningar från korrosion måste vara bekant med designlösningarna innan arbetet utförs.

Katodiskt skydd

För att minska andelen rost på ytan av rör används elektrodskyddsstationer:

1. Anod, gjord i form av jordledare.
2. Konstant elektronflödesomvandlare.
3. Utrustning av processkontrollpunkten och kontroll över denna process.
4. Kabel- och trådanslutningar.

Katodiska skyddsstationer är ganska effektiva, när de är direkt anslutna till en kraftledning eller generator ger de en hämmande effekt av strömmar. Samtidigt tillhandahålls skydd för flera sektioner av rörledningen samtidigt. Parametrarna justeras manuellt eller automatiskt. I det första fallet används transformatorlindningar och i det andra tyristorer.

Den vanligaste på Rysslands territorium är en högteknologisk installation - Minera-3000. Dess kapacitet är tillräcklig för att skydda 30 000 m motorvägar.

Fördelar med den tekniska enheten:

• höga effektegenskaper;
• uppdatering av driftläget efter överbelastning på en kvarts minut;
• med hjälp av digital reglering utförs kontroll över driftsparametrarna;
• täthet av mycket kritiska anslutningar;
• ansluta enheten till fjärrkontroll av processen.

ASKG-TM används också, även om deras effekt är låg, är de utrustade med ett telemetrikomplex eller fjärrkontroll tillåter dem att vara lika populära.

Diagrammet över den isolerande ledningen för vattenförsörjningen eller gasledningen måste vara på arbetsplatsen.

Video: katodiskt korrosionsskydd - vad händer och hur utförs det?

Korrosionsskydd genom arrangemang av dränering

Montören för skydd av underjordiska rörledningar från korrosion måste vara bekant med dräneringsanordningen. Ett sådant skydd mot bildning av rost av rörledningar från ströströmmar tillhandahålls av en dräneringsanordning som är nödvändig för att dränera dessa strömmar till ett annat område på jorden. Det finns flera dräneringsalternativ totalt.

Varianter av utförande:

1. Avrättas under jord.
2. Hetero.
3. Med polariteter.
4. Förstärkt.

Vid utförande av jorddränering installeras elektroder i anodzonerna. För att tillhandahålla en rak avloppsledning görs en elektrisk bygel som ansluter rörledningen till den negativa polen från strömkällor, till exempel jordning från ett bostadshus.

Polariserad dränering har envägsledningsförmåga, det vill säga när en positiv laddning dyker upp på jordslingan stängs den av automatiskt. Förstärkt dränering fungerar från en strömtransformator, som dessutom är ansluten till elektrisk krets, och detta förbättrar avlägsnandet av ströströmmar från ledningen.

Tillåtelse för rörledningskorrosion görs genom beräkning, enligt RD.

Dessutom används inhibitorskydd, det vill säga en speciell komposition används på rören för att skydda mot aggressiva medier. Stående korrosion uppstår när pannutrustningen är inaktiv under lång tid, så att detta inte händer, är det nödvändigt Underhåll Utrustning.

En ingenjör för skydd av underjordiska rörledningar från korrosion måste ha kunskaper och färdigheter, utbildad i reglerna och regelbundet genomgå en medicinsk undersökning och klara prov i närvaro av en Rostechnadzor-inspektör.