Խողովակաշարերի կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանություն. սարքավորումներ, շահագործման սկզբունք

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

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

Նման պաշտպանության արդյունավետությունը կախված է ոչ միայն քայլքի տեխնոլոգիայի որակից, այլև դրա կիրառման պայմաններից։ Մասնավորապես, խողովակաշարերի մետաղական կառուցվածքը պահպանելու համար, կաթոդների աշխատանքի վրա հիմնված էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից պաշտպանությունը ցույց է տալիս իր լավագույն հատկությունները: Նման հաղորդակցությունների վրա ժանգի առաջացման կանխարգելումը, իհարկե, այս տեխնոլոգիայի միակ նպատակը չէ, սակայն բնութագրերի համակցման առումով այս ուղղությունը կարելի է համարել ամենաարդիականը էլեկտրաքիմիական պաշտպանության համար։

Ընդհանուր տեղեկություններ էլեկտրաքիմիական պաշտպանության մասին

Մետաղների պաշտպանությունը ժանգից էլեկտրաքիմիական գործողության միջոցով հիմնված է նյութի էլեկտրոդային ներուժի կախվածության վրա կոռոզիայի գործընթացի արագությունից: Դրանում պետք է օգտագործվեն մետաղական կոնստրուկցիաներպոտենցիալ միջակայք, որտեղ դրանց անոդային տարրալուծումը կլինի ընդունելի սահմանից ցածր: Վերջինս, ի դեպ, որոշվում է օբյեկտի շահագործման տեխնիկական փաստաթղթերով։

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

Կաթոդիկ պաշտպանության գործողության սկզբունքը

Առկա է էլեկտրաքիմիական տիպի կաթոդային և անոդային պաշտպանություն։ Այնուամենայնիվ, առաջին հայեցակարգը, որն օգտագործվում է խողովակաշարերի պաշտպանության համար, ստացել է ամենամեծ ժողովրդականությունը։ Ընդհանուր սկզբունքի համաձայն՝ այս մեթոդն իրականացնելիս արտաքին աղբյուրից օբյեկտին մատակարարվում է բացասական բևեռ ունեցող հոսանք։ Մասնավորապես, այս կերպ կարելի է պաշտպանել պողպատե կամ պղնձե խողովակը, որի արդյունքում տեղի կունենա կաթոդային հատվածների բևեռացում՝ դրանց պոտենցիալների անոդային վիճակին անցնելու հետ։ Արդյունքում պաշտպանված կառուցվածքի քայքայիչ ակտիվությունը գրեթե զրոյի կհասցվի։

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

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

Կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանության կայան

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

Կան նման աղբյուրների բազմաթիվ տարատեսակներ, մինչդեռ ամենատարածված կաթոդիկ պաշտպանության սարքը ապահովում է.

• ընթացիկ փոխարկիչ սարքավորում;
• լարեր՝ պաշտպանված օբյեկտին միանալու համար;
• անոդ հողային էլեկտրոդ.

Միևնույն ժամանակ կա կայանների բաժանում ինվերտորների և տրանսֆորմատորների։ Կան նաև այլ դասակարգումներ, բայց դրանք կենտրոնացած են կայանքների սեգմենտավորման վրա՝ ըստ կիրառական կամ տեխնիկական բնութագրերի և մուտքային տվյալների պարամետրերի: Գործողության հիմնական սկզբունքները առավել հստակ պատկերված են նշված երկու տեսակի կաթոդային կայաններով:

Տրանսֆորմատորային տեղադրումներ կաթոդիկ պաշտպանության համար

Անմիջապես պետք է նշել, որ այս տեսակի կայանները հնացած են: Այն փոխարինվում է ինվերտորային անալոգներով, որոնք ունեն և՛ պլյուսներ, և՛ մինուսներ։ Ինչևէ,տրանսֆորմատորների մոդելները օգտագործվում են նույնիսկ նոր էլեկտրաքիմիական պաշտպանության կետերում:

Նման օբյեկտների հիմքը 50 Հց ցածր հաճախականությամբ տրանսֆորմատորն է և թրիստորային փոխարկիչը: Տրիստորային կառավարման համակարգի համար օգտագործվում են ամենապարզ սարքերը, ներառյալ փուլային իմպուլսային էներգիայի կարգավորիչները: Վերահսկիչ խնդիրների լուծման ավելի պատասխանատու մոտեցումը ներառում է լայն ֆունկցիոնալությամբ կարգավորիչների օգտագործումը:

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

Ծածանման հետ կապված խնդիրը որոշ չափով լուծելու համար հնարավոր է համակարգ մտցնել ցածր հաճախականության խեղդուկ, սակայն դրա չափերը համապատասխանում են բուն տրանսֆորմատորի չափերին, ինչը միշտ չէ, որ նման է դարձնում: հնարավոր է ավելացում։

Կաթոդիկ պաշտպանության ինվերտորային կայան

Ինվերտորային տիպի տեղադրումները հիմնված են իմպուլսային բարձր հաճախականության փոխարկիչների վրա: Այս տեսակի կայանների օգտագործման հիմնական առավելություններից է բարձր արդյունավետությունը՝ հասնելով 95%-ի։ Համեմատության համար նշենք, որ տրանսֆորմատորների տեղադրման դեպքում այս ցուցանիշը հասնում է միջինը 80%-ի:

Երբեմն առաջ են գալիս այլ առաքինություններ: Օրինակ, ինվերտորային կայանների փոքր չափերը ընդլայնվում ենդժվար վայրերում դրանց օգտագործման հնարավորությունները: Կան նաև ֆինանսական առավելություններ, որոնք հաստատում են նման սարքավորումների կիրառման պրակտիկան։ Այսպիսով, խողովակաշարերի ինվերտորային կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանությունը արագորեն վճարում է և պահանջում է նվազագույն ներդրումներ տեխնիկական սպասարկման մեջ: Այնուամենայնիվ, այս հատկությունները հստակ տեսանելի են միայն տրանսֆորմատորային կայանքների համեմատությամբ, սակայն այսօր խողովակաշարերի համար հոսանք ապահովելու ավելի արդյունավետ նոր միջոցներ կան։

Կաթոդային կայանների ձևավորում

Նման սարքավորումները շուկայում առկա են տարբեր պատյաններով, ձևերով և չափսերով։ Իհարկե, լայն տարածում ունի նաև նման համակարգերի անհատական նախագծման պրակտիկան, ինչը հնարավորություն է տալիս ոչ միայն կոնկրետ կարիքների համար օպտիմալ դիզայն ձեռք բերել, այլ նաև ապահովել անհրաժեշտ գործառնական պարամետրերը։

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

Պաշտպանիչ գործառույթ

Կաթոդային կայանների մշակման ժամանակ հատուկ ուշադրություն է դարձվում հենց սարքավորման պաշտպանությանը։ Դա անելու համար մենք ինտեգրվում ենքհամակարգեր, որոնք թույլ են տալիս պաշտպանել կայանները կարճ միացումներից և բեռի ընդմիջումներից: Առաջին դեպքում օգտագործվում են հատուկ ապահովիչներ՝ տեղակայանքների վթարային աշխատանքի համար։

Ինչ վերաբերում է հոսանքի բարձրացումներին և ընդմիջումներին, ապա կաթոդիկ պաշտպանության կայանը դժվար թե լրջորեն տուժի դրանցից, սակայն կարող է լինել էլեկտրական ցնցման վտանգ: Օրինակ, եթե նորմալ ռեժիմում սարքավորումն աշխատում է փոքր լարմամբ, ապա ընդմիջումից հետո ցուցիչների ցատկումը կարող է հասցնել մինչև 120 Վ։

Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության այլ տեսակներ

Բացի կաթոդիկ պաշտպանությունից, կիրառվում են նաև էլեկտրական դրենաժային տեխնոլոգիաներ, ինչպես նաև կոռոզիայից կանխարգելող քայլքի մեթոդներ: Առավել խոստումնալից ուղղությունը համարվում է հատուկ պաշտպանություն կոռոզիայի առաջացման դեմ: Այս դեպքում թիրախ օբյեկտին միացվում են նաեւ ակտիվ տարրեր, որոնք ապահովում են մակերեւույթի փոխակերպումը կաթոդներով հոսանքի միջոցով։ Օրինակ, պողպատե խողովակը որպես գազատարի մաս կարող է պաշտպանվել ցինկի կամ ալյումինի բալոններով:

Եզրակացություն

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