Станция катодной защиты схема: Катодная защита от коррозии – какой бывает и как выполняется? + Видео

Содержание

Электрохимическая защита технологических трубопроводов

03 декабря 2015 г.

При укладке в траншею изолированного трубопровода и его последующей засыпке изоляционное покрытие может быть повреждено, а в процессе эксплуатации трубопровода оно постепенно стареет (теряет свои диэлектрические свойства, водоустойчивость, адгезию). Поэтому при всех способах прокладки, кроме надземной, трубопроводы подлежат комплексной защите от коррозии защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты (ЭХЗ) независимо от коррозионной активности грунта.

К средствам ЭХЗ относятся катодная, протекторная и электродренажная защиты.

Защита от почвенной коррозии осуществляется катодной поляризацией трубопроводов. Если катодная поляризация производится с помощью внешнего источника постоянного тока, то такая защита называется катодной, если же поляризация осуществляется присоединением защищаемого трубопровода к металлу, имеющему более отрицательный потенциал, то такая защита называется протекторной.

Катодная защита

Принципиальная схема катодной защиты показана на рисунке.

Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток от вдольтрассовой ЛЭП 1, поступающий через трансформаторный пункт 2, преобразуется в постоянный.

Отрицательным полюсом источник с помощью соединительного провода 4 подключен к защищаемому трубопроводу 6, а положительным — к анодному заземлению 5. При включении источника тока электрическая цепь замыкается через почвенный электролит.

Принципиальная схема катодной защиты

image224

1 — ЛЭП; 2 — трансформаторный пункт; 3 — станция катодной защиты; 4 — соединительный провод; 5 — анодное заземление; 6 — трубопровод

Принцип действия катодной защиты следующий. Под воздействием приложенного электрического поля источника начинается движение полусвободных валентных электронов в направлении «анодное заземление — источник тока— защищаемое сооружение». Теряя электроны, атомы металла анодного заземления переходят в виде ион-атомов в раствор электролита, т.е. анодное заземление разрушается. Ион-атомы подвергаются гидратации и отводятся в глубь раствора. У защищаемого же сооружения вследствие работы источника постоянного тока наблюдается избыток свободных электронов, т.е. создаются условия для протекания реакций кислородной и водородной деполяризации, характерных для катода.

Подземные коммуникации нефтебаз защищают катодными установками с различными типами анодных заземлений. Необходимая сила защитного тока катодной установки определяется по формуле

Jдр=j3·F3·K0

где j3 — необходимая величина защитной плотности тока; F3 — суммарная поверхность контакта подземных сооружений с грунтом; К0 — коэффициент оголенности коммуникаций, величина которого определяется в зависимости от переходного сопротивления изоляционного покрытия Rnep и удельного электросопротивления грунта рг по графику, приведенному на рисунке ниже.

Необходимая величина защитной плотности тока выбирается в зависимости от характеристики грунтов площадки нефтебазы в соответствии с таблицей ниже.

Протекторная защита

Принцип действия протекторной защиты аналогичен работе гальванического элемента.

Два электрода: трубопровод 1 и протектор 2, изготовленный из более электроотрицательного металла, чем сталь, опущены в почвенный электролит и соединены проводом 3. Так как материал протектора является более электроотрицательным, то под действием разности потенциалов происходит направленное движение электронов от протектора к трубопроводу по проводнику 3. Одновременно ион-атомы материала протектора переходят в раствор, что приводит к его разрушению. Сила тока при этом контролируется с помощью контрольно-измерительной колонки 4.

Зависимость коэффициентов оголенности подземных трубопроводов от переходного сопротивления изоляционного покрытия для грунтов удельным сопротивлением, Ом-м

image225

1 — 100; 2 — 50; 3 — 30; 4 — 10; 5 — 5

Зависимость защитной плотности тока от характеристики грунтов

Тип грунта

рп Омм

А, А/м2

Влажный глинистый грунт:

— pH >8

15

0,033

pH = 6-8

15

0,160

— с примесью песка

15

0,187

Влажный торф (pH <8)

15

0,160

Увлажненный песок

50

0,170

Сухой глинистый грунт

100

0,008

Принципиальная схема протекторной защиты

image226

1 — трубопровод; 2 — протектор; 3 — соединительный провод; 4 — контрольно-измерительная колонка

Таким образом, разрушение металла все равно имеет место. Но не трубопровода, а протектора.

Теоретически для защиты стальных сооружений от коррозии могут быть использованы все металлы, расположенные в электрохимическом ряду напряжений левее железа, так как они более электроотрицательны. Практически же протекторы изготавливаются только из материалов, удовлетворяющих следующим требованиям:

  • разность потенциалов материала протектора и железа (стали) должна быть как можно больше;
  • ток, получаемый при электрохимическом растворении единицы массы протектора (токоотдача), должен быть максимальным;
  • отношение массы протектора, израсходованной на создание защитного тока, к общей потере массы протектора (коэффициент использования) должно быть наибольшим.

Данным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют сплавы на основе магния, цинка и алюминия.

Протекторную защиту осуществляют сосредоточенными и протяженными протекторами. В первом случае удельное электросопротивление грунта должно быть не более 50 Ом-м, во втором — не более 500 Ом·м.

Электродренажная защита трубопроводов

Метод защиты трубопроводов от разрушения блуждающими токами, предусматривающий их отвод (дренаж) с защищаемого сооружения на сооружение — источник блуждающих токов либо специальное заземление, называется электродренажной защитой.

Применяют прямой, поляризованный и усиленный дренажи.

Принципиальные схемы электродренажной защиты

image227

а — прямой дренаж; б —поляризованный дренаж; в — усиленный дренаж

Прямой электрический дренаж  — это дренажное устройство двусторонней проводимости. Схема прямого электрического дренажа включает: реостат К, рубильник К, плавкий предохранитель Пр и сигнальное реле С. Сила тока в цепи «трубопровод — рельс* регулируется реостатом. Если величина тока превысит допустимую величину, то плавкий предохранитель сгорит, ток потечет по обмотке реле, при включении которого включается звуковой или световой сигнал.

Прямой электрический дренаж применяется в тех случаях, когда потенциал трубопровода постоянно выше потенциала рельсовой сети, куда отводятся блуждающие токи. В противном случае дренаж превратится в канал для натекания блуждающих токов на трубопровод.

Поляризованный электрический дренаж  — это дренажное устройство, обладающее односторонней проводимостью. От прямого дренажа поляризованный отличается наличием элемента односторонней проводимости (вентильный элемент) ВЭ. При поляризованном дренаже ток протекает только от трубопровода к рельсу, что исключает натекание блуждающих токов на трубопровод по дренажному проводу.

Усиленный дренаж  применяется в тех случаях, когда нужно не только отводить блуждающие токи с трубопровода, но и обеспечить на нем необходимую величину защитного потенциала. Усиленный дренаж представляет собой обычную катодную станцию, подключенную отрицательным полюсом к защищаемому сооружению, а положительным — не к анодному заземлению, а к рельсам электрифицированного транспорта.

За счет такой схемы подключения обеспечивается: вопервых, поляризованный дренаж (за счет работы вентильных элементов в схеме СКЗ), а во-вторых, катодная станция удерживает необходимый защитный потенциал трубопровода.

После ввода трубопровода в эксплуатацию производится регулировка параметров работы системы их защиты от коррозии. При необходимости с учетом фактического положения дел могут вводиться в эксплуатацию дополнительные станции катодной и дренажной защиты, а также протекторные установки.

Катодная защита трубопроводов от коррозии

Как бы ни был популярен пластик, но большинство магистралей, проложенных в грунте (заглубленных) монтируется из стальных или чугунных образцов. Существенным минусом таких трубопроводов, при всех неоспоримых достоинствах, является подверженность материалов коррозии. Независимо от типа (эл/химическая, вызванная блуждающими токами или иным фактором), она существенно снижает эксплуатационный срок инженерной коммуникации или отдельной ее части.

В зависимости от местных условий и экономической целесообразности на практике реализуется несколько методик защиты трубопроводов. Все они подразделяются на 2 группы – активные и пассивные. Катодная защита относится к первой. Ее особенностям, технологии обустройства, принципу функционирования посвящен данный материал.

Схема катодной защиты трубопроводов

k-4

Состав

  • Источник пром/напряжения.
  • Преобразователь тока (переменный/постоянный).
  • Анодный заземлитель (одинарный или комбинированный).
  • Соединительные элементы цепи (проводники из металла).

Дополнительно

  • Вольтметр.
  • Контрольный электрод (медно-сульфатный).

Принцип действия

Подключение

k-1Роль катода в этой схеме играет сам трубопровод. Он присоединяется к «-» выпрямителя. Соответственно, анод – к его «+».

Условие функционирования

Наличие электролитической среды (в данном случае – почвы) и анода из токопроводящего материала. Это не обязательно должен быть металл.

Порядок работы защиты

При подаче напряжения в схему возникает электрическое поле, создающее на участке трубопровода катодную поляризацию. Не вдаваясь в тонкости протекающих процессов, достаточно сказать, что в результате от коррозии разрушается не трубопровод, а анод, так как она образуется именно в области «+» напряжения. Заземлитель через определенное время заменить гораздо легче и дешевле, чем одну или несколько труб на трассе.

Особенности схем катодной защиты

  • В качестве источника питания могут использоваться как стационарные линии, так и мобильные генераторы.
  • Максимальный потенциал защитного поля для трубопроводов, не имеющих специального покрытия, не регламентирован. В остальных случаях (например, если элементы трассы имеют полимерную изоляцию) рассчитывается индивидуально для каждой схемы.
  • В зависимости от специфики трубопровода анодные заземлители могут отличаться способом расстановки (распределенные, сосредоточенные) и положением относительно уровня грунта (протяженные, глубинные).
  • Материал анода выбирается для конкретной почвы из расчета эксплуатации без замены минимум 15 лет. Этот срок можно искусственно увеличить, если поместить заземлитель в какую-либо среду. Например, в измельченный кокс.

Принципиальная схема — катодная защита

Принципиальная схема — катодная защита

Cтраница 1

Принципиальная схема катодной защиты показана на рис. 1.6. Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток от вдольтрассовой ЛЭП 1, поступающий через трансформаторный пункт 2, преобразуется в постоянный.
 [1]

Принципиальная схема катодной защиты показана на рис. 12.14. Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток, поступающий от вдольтрассовой ЛЭП 1 через трансформаторный пункт 2, преобразуется в постоянный.
 [2]

Принципиальная схема катодной защиты показана на рис. 4.5. Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток от вдольтрассовой ЛЭП 1, поступающий через трансформаторный пункт 2, преобразуется в постоянный.
 [3]

Принципиальная схема катодной защиты внешним током приведена на рис. 6.9, а. От отрицательного полюса источника / по проводнику отрицательные заряды поступают в месте присоединения так называемого дренажа на защищаемую трубу 3 и текут по ней, попадая через дефектные места изолирующего покрытия в грунт.
 [5]

Принципиальная схема катодной защиты представлена на гис. Здесь ток от положительного полюса источника через соединительный кабель и анодное заземление переходит в почву. Из почвы через дефектные места в изоляции ток проникает в газопровод и по дренажному кабелю направляется к отрицательному полюсу источника.
 [7]

Принципиальная схема катодной защиты показана на рис. 5.21, а. Источником постоянного тока является станция катодной защиты 2, где с помощью выпрямителей переменный ток, поступающий от вдольтрассовой ЛЭП через трансформаторный пункт, преобразуется в постоянный.
 [8]

Принципиальная схема катодной защиты ( рис. 6 — 8 а) заключается в следующем.
 [9]

Принципиальная схема катодной защиты показана на рис. 14.9. Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток от вдольтрассовой ЛЭП 1, поступающий через трансформаторный пункт 2, преобразуется в постоянный.
 [10]

Принципиальная схема катодной защиты в этом случае предусматривает установку точечных, радиальных или компактных кольцевых анодов непосредственно внутри резервуаров.
 [12]

Принципиальная схема катодной защиты показана на рис. 7.5. Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток от вдольтрассовой ЛЭП 1, поступающий через трансформаторный пункт 2, преобразуется в постоянный.
 [13]

Принципиальная схема катодной защиты показана на рис. 6.6. Ток от положительного полюса источника через соединительный кабель и анодное заземление переходит в почву.
 [15]

Страницы:  

   1

   

Установки катодной защиты трубопроводов от коррозии

Для защиты подземных трубопроводов от коррозии по трассе их залегания сооружаются станции катодной защиты (СКЗ). В состав СКЗ входят источник постоянного тока (защитная установка), анодное заземление, контрольно-измерительный пункт, соединительные провода и кабели.

В зависимости от условий защитные установки могут питаться от сети переменного тока 0,4; 6 или 10кВ или от автономных источников (рис. 2.5).

 

Рис.2.5. Типичное конструктивное
исполнениестанции катодной защиты.

1 – вдольтрассовая воздушная линия 10 кВ,
2 – понижающий трансформатор,
3 – преобразователь,
4 – контрольно-измерительный пункт,
5 – кабельная катодная линия,
6 – воздушная анодная линия,
7 – анодное заземление,
8 – трубопровод.

 

При защите многониточных трубопроводов, проложенных в одном коридоре, на СКЗ может быть смонтировано несколько установок и сооружено несколько анодных заземлений.

В целях экономии защиту нескольких ниток трубопровода можно осуществлять и от одной установки. Однако, учитывая то, что при перерывах в работе системы защиты, из-за разности естественных потенциалов соединенных глухой перемычкой труб, образуются мощные гальванопары, приводящие к интенсивной коррозии, соединение труб с установкой должно осуществляться через специальные блоки совместной защиты. Эти блоки не только разъединяют трубы между собой, но и позволяют устанавливать оптимальный потенциал на каждой трубе.

В качестве источников постоянного тока для катодной защиты на СКЗ в основном используются преобразователи, которые питаются от сети 220 В промышленной частоты. Регулировка выходного напряжения преобразователя осуществляется вручную, путем переключения отводов обмотки трансформатора, или автоматически, с помощью управляемых вентилей (тиристоров.). Выпрямление переменного тока осуществляется мостовыми схемами или схемами со средней точкой вторичной обмотки трансформа-тора. Эти схемы имеют, к.п.д. от 60 до 75% и остаточную пульсацию выпрямленного тока до 48% при частоте 100 Гц.

Преобразователи с ручным регулированием выходного напряжения используются в системах ЭХЗ, в которых сопротивление в цепи тока и требуемый защитный ток остаются неизменными продолжительное время.

Если установки катодной защиты работают в условиях, изменяющихся во времени, которые могут обусловливаться воздействием блуждающих токов, изменением удельного сопротивления грунта или другими факторами, то целесообразно предусматривать преобразователи с автоматическим регулированием выходного напряжения.

Автоматическое регулирование может осуществляться по потенциалу защищаемого сооружения (преобразователи потенциостаты) или по току защиты (преобразователи гальваностаты).

Бесплатная консультация
Если вам требуется консультация
специалиста, мы вам поможем!

8 (846) 200-12-44
8 (846) 200-08-92

Станции катодной защиты — Справочник химика 21








    РАСЧЕТ МОЩНОСТИ СТАНЦИЙ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ [c.125]

    Станции катодной защиты по номинальным выходным параметрам должны соответствовать следующим данным. [c.148]

    Подробная техническая характеристика станций катодной защиты приводится в справочной литературе. [c.149]

    В целом по стране к началу 1976 г. для активной электрохимической защиты подземных трубопроводов, транспортирующих газ, нефть и нефтепродукты, эксплуатировалось 12 107 станций катодной защиты, 890 станций электродренажной защиты и 295 ООО протекторов. [c.5]

    Число участков для подземных металлических сооружений, на которых устанавливают опытные станции катодной защиты, определяют из условия оптимального размещения анодных заземлителей исходя из того, что ток катодной станции не должен не превышать 25 А. В результате применения опытной катодной станции устанавливают тип постоянной защиты (катодная станция или дренаж) и основные ее параметры, а также места установки анодного заземления или присоединения дренажных кабелей, зону действия защиты и влияние ее на смежные сооружения. Использование опытной катодной станции позволяет оценить сплошность изоляционного покрытия по силе тока как функции переходного сопротивления труба — грунт , которое в свою очередь зависит от площади оголения контролируемого участка подземного металлического сооружения. [c.69]

    В пристройках к насосным зданиям разрешается располагать трансформаторные подстанции до 10 кВ, электрораспределительные устройства, станции катодной защиты трубопроводов, вентиляционные камеры, ремонтные мастерские, бытовые помещения для обслуживающего персонала. Все эти помещения должны разделяться между собой несгораемыми стенами огнестойкости не менее 1 ч и иметь самостоятельные выходы наружу. [c.179]

    Номинальные выходные параметры станций катодной защиты [c.148]

    Расстояние I между станциями катодной защиты можно определить методом последовательных приближений, графическим способом и др. Воспользуемся графическим способом. Для этого представим графики изменения последнего уравнения для левой и правой частей выражения отдельно (рис. 10.1). Точка пересечения будет корнем данного трансцендентного уравнения, т.е. I = 41,56 км. При вычислении используем известное соотношение [c.198]








    Принципиальная схема станции катодной защиты дана на рис. 6.17. [c.153]

    Сопротивление растеканию электрического тока для защитного заземления при питании от сетей с напряжением до 1000 В должно быть не более 4 Ом. Исправность защитного заземления станций катодной защиты проверяют контрольными измерениями и внешним осмотром при пуске станции в эксплуатацию. [c.156]

    После выбора площадок и трасс воздушных и кабельных электролиний от установки электрозащиты к анодным заземлениям, от дренажа к рельсам и от источников питания к станциям катодной защиты составляются планы участков. [c.261]

    Как следует из схемы катодной защиты, электрический ток, стекающий с анодного заземлителя в грунт, распространяется по нему. и поступает на защищаемый объект, поляризуя его катодно. Поступивший на защищаемый объект ток собирается в точке дренажа и возвращается к своему источнику (станции катодной защиты — СКЗ). [c.118]

    В настоящее время по разным причинам в эксплуатации находятся нефтепроводы значительной протяженности, у которых истек нормативный срок службы изоляционных покрытий. Существующая расстановка станций катодной защиты (СКЗ) на этих нефтепроводах выполнена для новых покрытий, и при снижении со временем защитных свойств покрытий появляются незащищенные СКЗ участки. Увеличение зоны защиты одной СКЗ путем повышения величины защитного потенциала возможно только до определенного значения вследствие ограничения самого защитного потенциала. Нами решена задача рационального размещения СКЗ по трассе нефтепровода с учетом фактического состояния антикоррозионной изоляции по всей его длине. [c.88]

    Техническая характеристика станции катодной защиты (СКЗ) [c.48]

    Схема катодной защиты приведена на рис. 13. Катодная защита осуществляется наложением постоянного тока от станции катодной защиты (СКЗ). Корпус резервуара соединяется с отрицательным полюсом СКЗ и является катодом, а электроды, размещенные в защитной оболочке, соединяются с положительным полюсом СКЗ и служат анодом.Электрические соединения питающего кабеля с анодом и катодом произво

курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации.»

Стивен Дедак, P.E.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

, снова . Спасибо. «

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе «

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что я уже знаком

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт.»

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал «

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент, оставивший отзыв на курсе

материалов до оплаты и

получает викторину «

Арвин Свангер, P.E.

Вирджиния

«Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие »

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

в режиме онлайн

курса.»

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемых тем ».

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам »

Джеймс Шурелл, P.E.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

«нормальная» практика.»

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы перенести его на свой медицинский прибор

организация.

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

и онлайн-формат был очень

доступный и простой

использовать. Большое спасибо ».

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата.»

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признать, я действительно многому научился. Помогает иметь печатный тест в течение

.

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

«Очень полезен документ» Общие ошибки ADA при проектировании объектов «.

испытание потребовало исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Э.

Массачусетс

«Я эффективно использовал свое время. Спасибо за широкий выбор вариантов.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ.»

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курса со скидкой.»

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курса. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены ехать «.

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

.

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать где на

получить мои кредиты от.

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теории.

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

,

Системы катодной защиты — катодный морской

Преимущества и использование катодной защиты

Основным преимуществом катодной защиты по сравнению с другими антикоррозийными системами является ее способность задействовать только цепь постоянного тока. Кроме того, эффективность применяемой катодной защиты можно легко контролировать, а также регулировать, регулируя свойства постоянного тока, проходящего через систему.Он также может работать рука об руку с антикоррозийными покрытиями, где покрытия могли быть несовместимы. Он также применяется к морским архитектурным сооружениям, чтобы противостоять эффектам коррозии, тем самым увеличивая срок службы этих конструкций.

Почему мы должны выбрать CATHODIC marine engineering

Cathodic обладает более чем 14-летним опытом производства и проектирования в обеспечении комплексной катодной защиты (CP) и систем предотвращения роста морской среды (MGPS) для морской, морской нефтегазовой, морской и морской гражданской промышленности.

Cathodic, при необходимости, может также помочь инженерам по коррозии при проектировании CP, сервисных работах, а также при проверке и испытаниях на коррозию.

Катод

очень строго соответствует требованиям спецификаций, которые соответствуют DNV-RP-B401, ISO 15589-2 и NORSOK M-503, MIL-A-18001K, ASTM B418 тип I и тип II.

Наш полный ассортимент морских и морских анодов, изготовленных в соответствии с требованиями NACE и ASTM. Техническое исполнение соответствует стандартам BS 7361, DNV RP B401 и NORSOK Standard M-503.

,

Катодная защита наложенным током — ICCP Systems

Системы катодной защиты наложенным током — это ультрасовременное и долгосрочное решение проблем, связанных с коррозией, и признаны превосходной альтернативой протекторным анодным системам, которые требуют частой замены. Судовладельцы отдают предпочтение системам катодной защиты с постоянным током, поскольку они снижают затраты на топливо и техническое обслуживание.

Наши системы работают за счет подачи контролируемого количества постоянного тока к погруженным поверхностям с использованием высоконадежных анодов из смешанных оксидов металлов и цинковых электродов сравнения.Этот электрический ток постоянно контролируется и регулируется самой системой, чтобы предотвратить электрохимическое действие гальванической коррозии до ее начала.

Уже более 25 лет морские суда любого типа и размера — нефтяные танкеры, танкеры для перевозки СПГ, круизные лайнеры, прогулочные суда, рабочие лодки, полупогружные суда и другие — пользуются круглосуточной защитой, обеспечиваемой системой Impressed Current. системы катодной защиты от дорогостоящего коррозионного воздействия электролиза.

,

Катодная защита 101

Ричард Бакстер и Джим Бриттон

Как сталь коррозирует в воде?

Чтобы понять, что такое катодная защита, вы должны сначала понять, как возникает коррозия. Для возникновения коррозии должны присутствовать три вещи:

1. Два разнородных металла
2. Электролит (вода с любым типом соли или растворенных в ней солей)
3. Металлический (проводящий) путь между разнородными металлами

Два разнородных металла могут быть совершенно разными сплавами, такими как сталь и алюминий, но, скорее всего, это будут микроскопические или макроскопические металлургические различия на поверхности цельного куска стали.В данном случае мы будем рассматривать свободно корродирующую сталь, которая неоднородна.

Если указанные выше условия существуют, следующая реакция протекает в более активных центрах: (два иона железа плюс четыре свободных электрона).

2Fe => 2Fe ++ + 4e

Свободные электроны проходят по пути металла к менее активным центрам, где происходит следующая реакция: (газообразный кислород превращается в ион кислорода — путем объединения с четырьмя свободными электронами — который соединяется с водой с образованием гидроксильных ионов).

O 2 + 4e + 2H 2 0 => 4 OH

Рекомбинация этих ионов на активной поверхности вызывает следующую реакцию, в результате которой образуется гидроксид железа, продукт коррозии железа: (железо соединяется с кислородом и водой с образованием гидроксида железа).

2Fe + O 2 + 2H 2 O => 2Fe (OH) 2

Эту реакцию чаще описывают как «протекание тока через воду от анода (более активный участок) к катоду (менее активный участок)».’

Как катодная защита останавливает коррозию?

Катодная защита предотвращает коррозию за счет преобразования всех анодных (активных) участков на поверхности металла в катодные (пассивные) путем подачи электрического тока (или свободных электронов) от альтернативного источника.

Обычно это гальванические аноды, которые более активны, чем сталь. Эту практику также называют жертвенной системой, поскольку гальванические аноды жертвуют собой, чтобы защитить конструкционную сталь или трубопровод от коррозии.

В случае алюминиевых анодов реакция на поверхности алюминия: (четыре иона алюминия плюс двенадцать свободных электронов)

4Al => 4AL +++ + 12 e

и на стальной поверхности: (газообразный кислород превращается в ионы кислорода, которые соединяются с водой с образованием гидроксильных ионов).

3O 2 + 12e + 6H 2 0 => 12OH

Пока ток (свободные электроны) достигает катода (стали) быстрее, чем кислород, коррозия не происходит.

Рисунок 1: Система расходуемого анода в морской воде
cathodic protection

Основные соображения при проектировании расходуемых анодных систем

Электрический ток анодного разряда регулируется законом Ома:

I = E / R

I = ток в амперах
E = разница потенциалов между анодом и катодом в вольтах
R = полное сопротивление цепи в омах

Первоначально ток будет высоким, потому что разность потенциалов между анодом и катодом велика, но по мере того, как разность потенциалов уменьшается из-за эффекта тока, протекающего на катод, ток постепенно уменьшается из-за поляризации катода.Сопротивление цепи включает как водяной путь, так и металлический путь, который включает любой кабель в цепи. Преобладающей величиной здесь является сопротивление анода морской воде.

Для большинства применений сопротивление металла настолько мало по сравнению с водонепроницаемостью, что им можно пренебречь (хотя это не относится к санкам или длинным трубопроводам, защищенным с обоих концов). Как правило, длинные и тонкие аноды имеют меньшее сопротивление, чем короткие толстые аноды. Они будут разряжать больше тока, но не прослужат долго.

Следовательно, разработчик катодной защиты должен подобрать аноды так, чтобы они имели правильную форму и площадь поверхности для разрядки достаточного тока для защиты конструкции и достаточный вес, чтобы прослужить желаемый срок службы при разрядке этого тока.

Как правило:

Длина анода определяет, какой ток может производить анод, и, следовательно, сколько квадратных футов стали можно защитить. Поперечное сечение (вес) определяет, как долго анод может выдерживать этот уровень защиты.

Системы катодной защиты с постоянным током (анодные системы ICCP)

Из-за высоких токов, присутствующих во многих системах с морской водой, нередко используются системы с подаваемым током, в которых используются аноды того типа (аноды ICCP), которые нелегко растворяются в ионах металлов. Это вызывает альтернативную реакцию: окисление растворенных ионов хлора.

2Cl => Cl 2 + 2e

Питание осуществляется от внешнего блока питания постоянного тока.

Рисунок 2: Система катодной защиты наложенным током в морской воде
impressed current cathodic protection

Как узнать, достаточно ли у нас катодной защиты?

Мы можем проверить наличие достаточного тока, измерив потенциал стали относительно стандартного электрода сравнения, обычно серебра / хлорида серебра (Ag / AgCl SW.), Но иногда и цинка (SW.).

Ток, протекающий через любой металл, сместит его нормальный потенциал в отрицательную сторону.История показала, что если сталь получает достаточно тока, чтобы сместить потенциал до (-) 0,800 В по сравнению с серебром / хлоридом серебра (Ag / AgCl), коррозия практически останавливается.

Из-за природы образующихся пленок минимальный (-0,800 В) потенциал редко бывает оптимальным, поэтому разработчики стараются достичь потенциала от (-) 0,950 В до (-) 1,000 В относительно Ag / AgCl sw.

Рисунок 3: Защищенные и незащищенные конструкции, подтвержденные потенциалом катодной защиты

cathodic protection testing cathodic protection potential

,