Omogućuju vam da produžite vijek trajanja metalne konstrukcije, kao i da očuvate njena tehnička i fizička svojstva tokom rada. Unatoč raznovrsnosti metoda za osiguranje antikorozivnog djelovanja, moguće je potpuno zaštititi objekte od oštećenja rđe samo u rijetkim slučajevima.
Učinkovitost takve zaštite ne zavisi samo od kvaliteta tehnologije gazećeg sloja, već i od uslova njene primene. Konkretno, da bi se očuvala metalna struktura cevovoda, elektrohemijska zaštita od korozije zasnovana na radu katoda pokazuje svoja najbolja svojstva. Sprečavanje stvaranja rđe na takvim komunikacijama, naravno, nije jedino područje primjene ove tehnologije, ali na osnovu ukupnosti njenih karakteristika, ovo područje se može smatrati najrelevantnijim za elektrohemijsku zaštitu.
Opće informacije o elektrohemijskoj zaštiti
Zaštita metala od rđe elektrohemijskim djelovanjem temelji se na ovisnosti veličine materijala o brzini procesa korozije. Metalne konstrukcije moraju raditi u opsegu potencijala u kojem će njihovo anodno otapanje biti ispod dozvoljene granice. Ovo posljednje je, inače, određeno tehničkom dokumentacijom za rad objekta.
U praksi, elektrohemijska zaštita od korozije uključuje povezivanje izvora jednosmerne struje na gotov proizvod. Električno polje na površini i u strukturi štićenog objekta formira polarizaciju elektroda, zbog čega se kontroliše proces oštećenja od korozije. U suštini, anodne zone na metalnoj strukturi postaju katodne, što omogućava pomeranje negativnih procesa, osiguravajući očuvanje strukture ciljnog objekta.
Princip rada katodne zaštite
Postoji katodna i anodna zaštita elektrohemijskog tipa. Prvi koncept, koji se koristi za zaštitu cjevovoda, stekao je najveću popularnost. Prema opštem principu, prilikom implementacije ove metode, struja sa negativnim polom se dovodi do objekta iz vanjskog izvora. Konkretno, čelična ili bakrena cijev se može zaštititi na ovaj način, zbog čega će doći do polarizacije katodnih dijelova s prijelazom njihovih potencijala u anodno stanje. Kao rezultat, aktivnost korozije zaštićene konstrukcije bit će svedena na gotovo nulu.
Istovremeno, katodna zaštita može imati različite dizajne. Gore opisana tehnika polarizacije iz vanjskog izvora široko se praktikuje, ali metoda odzračivanja elektrolita smanjenjem brzine katodnih procesa i stvaranjem zaštitne barijere također djeluje efikasno.
Više puta je zapaženo da se princip katodne zaštite implementira preko eksternog izvora struje. Zapravo, njegova glavna funkcija leži u radu, a ove poslove obavljaju posebne stanice, koje su po pravilu dio opšte infrastrukture za održavanje cjevovoda.
Antikorozivne stanice
Glavna funkcija katodne stanice je osigurati stabilnu struju do ciljanog metalnog objekta u skladu s metodom katodne polarizacije. Takva oprema se koristi u infrastrukturi podzemnih plinovoda i naftovoda, u vodovodnim cijevima, mrežama grijanja itd.
Postoji mnogo varijanti takvih izvora, a najčešći uređaj za katodnu zaštitu sadrži:
- oprema za pretvarač struje;
- žice za povezivanje sa štićenim objektom;
- anodni uzemljivač.
Istovremeno, postoji podjela stanica na inverterske i transformatorske. Postoje i druge klasifikacije, ali one su fokusirane na segmentaciju instalacija ili po područjima primjene, ili prema tehničkim karakteristikama i parametrima ulaznih podataka. Osnovni principi rada najjasnije su ilustrirani sa dva navedena tipa katodnih stanica.
Instalacije katodne zaštite transformatora
Odmah treba napomenuti da je ova vrsta stanica zastarjela. Zamjenjuju ga analozi invertera, koji imaju i prednosti i nedostatke. Na ovaj ili onaj način, modeli transformatora se koriste čak i na novim mjestima za pružanje elektrohemijske zaštite.
Kao osnova za takve objekte koristi se niskofrekventni transformator od 50 Hz, a za tiristorski upravljački sistem se koriste najjednostavniji uređaji, uključujući fazno-pulsne regulatore snage. Odgovorniji pristup rješavanju problema upravljanja podrazumijeva korištenje kontrolera sa širokom funkcionalnošću.
Moderna katodna zaštita od korozije cjevovoda s takvom opremom omogućava vam da prilagodite parametre izlazne struje, indikatore napona, a također izjednačite zaštitne potencijale. Što se tiče nedostataka transformatorske opreme, oni se svode na visok stepen talasanja struje na izlazu sa niskim faktorom snage. Ovaj nedostatak se ne objašnjava sinusoidnim oblikom struje.
Problem sa pulsiranjem se donekle može rešiti uvođenjem niskofrekventne prigušnice u sistem, ali njene dimenzije odgovaraju dimenzijama samog transformatora, što ne omogućava uvek takav dodatak.
Inverterska katodna zaštitna stanica
Instalacije inverterskog tipa baziraju se na impulsnim visokofrekventnim pretvaračima. Jedna od glavnih prednosti korišćenja stanica ovog tipa je visoka efikasnost, koja dostiže 95%. Poređenja radi, za transformatorske instalacije ova brojka u prosjeku dostiže 80%.
Ponekad druge prednosti dođu do izražaja. Na primjer, male dimenzije inverterskih stanica proširuju mogućnosti njihove upotrebe u teškim područjima. Postoje i finansijske prednosti, koje potvrđuje praksa korištenja takve opreme. Tako se inverterska katodna zaštita od korozije cevovoda brzo isplati i zahteva minimalna ulaganja u tehničko održavanje. Međutim, ovi kvaliteti su jasno uočljivi samo u poređenju sa transformatorskim instalacijama, ali se danas pojavljuju efikasnija nova sredstva za obezbjeđivanje struje za cjevovode.
Projekti katodnih stanica
Takva oprema je predstavljena na tržištu u različitim slučajevima, oblicima i dimenzijama. Naravno, rasprostranjena je i praksa individualnog projektovanja ovakvih sistema, što omogućava ne samo dobijanje optimalnog dizajna za specifične potrebe, već i osiguranje potrebnih operativnih parametara.
Rigorozna kalkulacija karakteristika stanice omogućava dalju optimizaciju troškova njene instalacije, transporta i skladištenja. Na primjer, za male objekte prilično je prikladna katodna zaštita od korozije cjevovoda na bazi pretvarača težine 10-15 kg i snage 1,2 kW. Opremu takvih karakteristika može servisirati putnički automobil, međutim, za velike projekte mogu se koristiti masivnije i teže stanice koje zahtijevaju povezivanje kamiona, dizalice i instalaterskih timova.
Zaštitna funkcionalnost
Prilikom razvoja katodnih stanica posebna pažnja se poklanja zaštiti same opreme. U tu svrhu se integrišu sistemi za zaštitu stanica od kratkih spojeva i prekida opterećenja. U prvom slučaju, posebni osigurači se koriste za rukovanje hitnim režimima rada instalacija.
Što se tiče napona i prekida, malo je vjerovatno da će katodna zaštitna stanica biti ozbiljno oštećena od njih, ali može postojati opasnost od strujnog udara. Na primjer, ako u normalnom načinu rada oprema radi na niskom naponu, tada nakon pauze skok očitanja može doseći 120 V.
Druge vrste elektrohemijske zaštite
Osim katodne zaštite, praktikuju se i tehnologije električne drenaže, kao i zaštitne metode za sprječavanje korozije. Najperspektivnijim smjerom smatra se posebna zaštita od korozije. U ovom slučaju, aktivni elementi su također povezani na ciljni objekt, osiguravajući transformaciju površine sa katodama kroz struju. Na primjer, čelična cijev kao dio plinovoda može biti zaštićena cilindarskim ili aluminijskim cilindrima.
Zaključak
Metode elektrohemijske zaštite ne mogu se smatrati novim, a posebno inovativnim. Efikasnost upotrebe takvih tehnika u borbi protiv procesa hrđe savladana je dugo vremena. Međutim, raširenu upotrebu ove metode ometa jedan ozbiljan nedostatak. Činjenica je da katodna zaštita od korozije cjevovoda neizbježno proizvodi tzv. Nisu opasni za ciljnu strukturu, ali mogu negativno utjecati na obližnje objekte. Posebno, lutajuća struja doprinosi razvoju iste korozije na metalnoj površini susjednih cijevi.
