Катодна заштита цевовода од корозије: опрема, принцип рада

Средства за заштиту од корозије могу продужити животни век металне конструкције, као и очувати његове техничке и физичке особине током рада. Упркос различитим методама за пружање антикорозивних дејстава, могуће је у потпуности заштити објекте од оштећења рђе само у ретким случајевима.

Ефикасност такве заштите зависи не само од квалитета заштитне технологије, већ и од услова за његову примјену. Конкретно, за очување металне структуре цевовода, њихова најбоља својства показују електрохемијска заштита од корозије на основу рада катода. Спречавање настанка рђе на таквим комуникацијама, наравно, није једина сфера примјене ове технологије, али у погледу комбинације карактеристика овај правац може се сматрати најрелевантнијим за електрохемијску заштиту.

Опште информације о електрохемијској заштити

Заштита метала од рђе помоћу електрохемијског дјеловања заснована је на зависности електродног потенцијала материјала од брзине процеса корозије. Металне конструкције треба радити у опсегу потенцијала где ће њихово анодно распуштање бити испод дозвољене границе. Ово друго, иначе, одређује техничка документација за рад структуре.

У пракси, електрохемијска заштита од корозије укључује везу са готовим производом извора са константном струјом. Електрично поље на површини иу структури заштићеног објекта формира поларизацију електрода, што такође контролише процес корозивног оштећења. У суштини, анодне зоне на металној структури постају катодне, што омогућава пребацивање негативних процеса, осигуравајући сигурност структуре циљног објекта.

Принцип рада катодне заштите

Постоји катодна и анодна заштита електрохемијског типа. Први концепт, који се користи за заштиту цевовода, и даље је добио највећу популарност. По општем принципу, када се овај метод имплементира, струја се примјењује на објекат са негативним полом од вањског извора. Конкретно, челика или бакарне цеви се могу заштитити, што резултира поларизацијом катодних одсека са преласком њихових потенцијала у стање анода. Као резултат тога, корозивна активност заштићене структуре биће сведена на скоро нулу.

У исто време, катодна заштита може имати различите верзије. Горенаведена техника поларизације из спољног извора се широко примењује, али је ефикасан поступак деаерације електролита са смањењем брзине процеса катода, као и стварање заштитне баријере.

Већ је више пута наглашено да се принцип катодне заштите реализује услед спољног извора струје. Заправо, у свом раду и представља главну функцију антикорозивне заштите. Ове задатке испуњавају специјалне станице, које су, по правилу, укључене у општу инфраструктуру одржавања цјевовода.

Станице катодне заштите од корозије

Главна функција катодне станице је стабилно напајање струјног метала у складу са методом катодне поларизације. Они користе такву опрему у инфраструктури подземних гасних и нафтних цјевовода, водоводних цеви, топлотних мрежа итд.

Постоји много врста таквих извора, а најчешћи уређај за катодну заштиту подразумева присуство:

• Тренутна конверторска опрема;
• Жице за прикључење на објекат који треба заштитити;
• Анодно уземљење.

У овом случају постоји одвајање станица у претварачу и трансформаторима. Постоје и друге класификације, али су оријентисане према сегментацији биљака или апликацијама, или техничким карактеристикама и параметрима улазних података. Основни принципи рада најјасније илуструју две врсте катодних станица.

Трансформаторске инсталације за катодну заштиту

Одмах је потребно напоменути да је ова врста станице застарела. Замењују га аналоги претварача, који имају и плусе и минусе. У сваком случају, модели трансформатора се користе чак и на новим тачкама електрохемијске заштите.

Основа таквих објеката је нискофреквентни трансформатор на 50 Хз и тиристорски претварач. За систем за контролу тиристора користе се најједноставнији уређаји, међу којима су регулатори снаге фазног импулса. Одговорнији приступ решавању задатака управљања укључује употребу контролера са широким распоном функција.

Савремена катодна заштита од корозије цевовода са таквом опремом омогућава вам подешавање параметара излазне струје, очитавања напона и чак заштитних потенцијала. Што се тиче недостатака трансформаторске опреме, они су сведени на висок степен тренутног пада на излазу с фактором ниске снаге. Овај дефект се не објашњава синусоидним обликом струје.

Решавање проблема са пулсацијом у одређеној мери омогућава увођење ниског фреквентног удара у систем, али његове димензије одговарају димензијама самог трансформатора, што не чини увек такав додатак.

Инверторска станица за катодну заштиту

Инсталације типа инвертора су засноване на пулзним високофреквентним претварачима. Једна од главних предности коришћења ове врсте станице је висока ефикасност и достигла је 95%. За поређење, у трансформаторским постројењима ова цифра у просјеку достиже 80%.

Понекад долазе у свијет остале достојанства. На пример, мале димензије инвертерских станица проширују могућности за њихову примену у сложеним областима. Постоје и финансијске предности које потврђују праксу коришћења такве опреме. Због тога се катодна заштита цевовода у инвертору брзо исплати и захтева минималну инвестицију у технички садржај. Међутим, ови квалитети су јасно видљиви само у поређењу са инсталацијама трансформатора, али данас постоје ефикаснији нови начини обезбеђивања струје за цевоводе.

Конструкције катодних станица

Таква опрема је представљена на тржишту у различитим зградама, облицима и димензијама. Наравно, пракса индивидуалног дизајнирања таквих система је широко распрострањена, што омогућава не само да добије оптималан дизајн за специфичне потребе, већ и да обезбеди неопходне оперативне параметре.

Строго израчунавање карактеристика станице омогућава даље оптимизирање трошкова његове инсталације, транспорта и складиштења. На пример, за мале предмете, прилично је погодна катодна заштита од корозије цевовода на бази базиране на инвертору са масом од 10-15 кг и снагом од 1,2 кВ. Опрема са овим карактеристикама може сервисирати путнички аутомобил, међутим, за велике пројекте, могу се користити масивније и тешке станице, које захтијевају прикључење камиона, дизалица и тимова монтаже.

Заштитна функционалност

Посебна пажња у развоју катодних станица даје се заштити саме опреме. У том циљу интегрирани су системи како би се спречиле станице од кратког споја и прекидања терета. У првом случају користе се специјални осигурачи који омогућавају рад са хитним радом јединица.

Што се тиче скокова и прекида напона, катодне станице за заштиту вероватно неће бити озбиљно погођене, али може бити и ризик од електричног удара. На пример, ако се у нормалном режиму рада управља помоћу ниског напона, онда након паузе скок показатеља може довести до 120 В.

Друге врсте електрохемијске заштите

Поред катодне заштите, примењују се и технологије за електроинсталацију и заштитне методе за спречавање корозије. Најупечатљивији смер се сматра посебном заштитом од корозије. У овом случају, активни елементи су такође повезани са циљним објектом, обезбеђујући трансформацију површине помоћу катода помоћу струје. На пример, челична цијев у гасоводу може се заштитити цинком или алуминијумским цилиндрима.

Закључак

Методе електрохемијске заштите не могу се приписати новим, а нарочито иновативним. Ефикасност употребе таквих техника у борби против рђања је дуго обрађена. Међутим, широко ширење ове методе отежава једна озбиљна мана. Чињеница је да катодна заштита од корозије цевовода неизбежно производи такозване луталне струје. Нису опасни за циљни дизајн, али могу имати негативан утицај на оближње објекте. Конкретно, лутална струја доприноси развоју исте корозије на металној површини суседних цеви.