Zastosowanie-anod o długiej żywotności w zewnętrznej dolnej katodowej ochronie stalowych zbiorników magazynowych

Zastosowanie-anod o długiej żywotności w zewnętrznej dolnej katodowej ochronie stalowych zbiorników magazynowych

Zewnętrzna kontrola korozji dna stalowych zbiorników magazynowych stanowi klasyczny scenariusz ochrony katodowej, w którym instalacja jest operacją jednorazową-, a system musi wystarczyć na cały okres użytkowania. Po uruchomieniu i napełnieniu zbiornika przestrzeń pomiędzy dnem zbiornika a fundamentem jest całkowicie uszczelniona poduszką piaskową lub warstwą piasku asfaltowego, co uniemożliwia jakąkolwiek konserwację w przyszłości. W związku z tym projektowany okres trwałości systemu ochrony katodowej dna zbiornika musi odpowiadać trwałości konstrukcji zbiornika i zwykle wymagać nie mniej niż 20 lat, a w przypadku niektórych dużych zbiorników 30 lat lub więcej.

Tradycyjna ochrona katodowa dna zbiorników często wykorzystuje anody protektorowe, takie jak wstęgi magnezowe lub cynkowe, ułożone promieniowo lub koncentrycznie w poduszce piaskowej. Jednakże dane terenowe wskazują, że rzeczywista żywotność anod protektorowych w środowiskach znajdujących się na dnie zbiornika jest często krótsza niż wartość projektowa. Do głównych powodów należą: podstawa dna zbiornika pozostaje mokra przez dłuższy czas, tworząc złożone środowisko elektrolitowe, które przyspiesza zużycie anod; miejscowe uszkodzenie powłoki dna zbiornika zwiększa prąd wyjściowy z anod, przyspieszając wyczerpywanie się; a uszkodzenie uszczelnienia anody-z-kablem prowadzi do korozji i rozłączenia na złączu. W wielu projektach po 8–12 latach eksploatacji anody ulegają zużyciu lub prąd ochronny znacznie spada, pozostawiając pozostałe ponad 10 lat żywotności zbiornika bez ochrony.

Ochrona katodowa prądu pod wrażeniem to techniczny kierunek osiągnięcia-długoterminowej ochrony dna. W praktyce powszechnie wybieraną jest anoda rurowa MMO Φ25×1000 mm ze względu na odpowiednie wymiary i stabilne parametry elektrochemiczne. Podczas budowy wiele anod jest połączonych szeregowo lub równolegle i ułożonych w koncentryczne okręgi lub wzory promieniowe w poduszce piaskowej pod dnem zbiornika. Anody są zwykle zakopane 300–500 mm poniżej dna zbiornika, a kable są poprowadzone przez obwód fundamentu do skrzynki przyłączeniowej na zewnątrz zbiornika.

Zalety techniczne tego rozwiązania są następujące:

1. Żywotność anody odpowiadająca trwałości konstrukcji zbiornika.Tytanowe podłoże anody MMO nie powoduje korozji w środowisku gleby lub piasku, a powłoka z mieszanych tlenków metali charakteryzuje się wyjątkowo niskim współczynnikiem zużycia, zwykle mniejszym niż 6 mg/(A·rok). Dla pojedynczej anody pracującej przy natężeniu 2 A roczny ubytek grubości powłoki jest mniejszy niż 0,01 μm. Przy efektywnej grubości powłoki wynoszącej zazwyczaj od 10 do 20 μm, anoda może teoretycznie przetrwać ponad 30 lat, co odpowiada trwałości projektowej zbiornika i umożliwia{{8}bezobsługową pracę przez cały okres użytkowania.

2. Wysoka aktywność elektrochemiczna i niskie napięcie sterujące.Anody MMO wykazują wysoką aktywność elektrokatalityczną przy niskim nadpotencjale chloru i tlenu w porównaniu z konwencjonalnymi materiałami anodowymi. Dla tego samego prądu wyjściowego wymagane napięcie sterujące jest niższe. W przypadku konstrukcji o dużej-powierzchni, takich jak dna zbiorników, niższe napięcie sterujące przyczynia się do bardziej równomiernego rozkładu potencjału i zmniejsza ryzyko odłączenia katodowego spowodowanego miejscowym nadmiernym zabezpieczeniem. Niższe napięcie wyjściowe upraszcza również wymagania dotyczące izolacji systemu i bezpieczeństwa operacyjnego.

3. Wymiary dostosowane do ograniczonej przestrzeni pod dnem zbiornika.Średnica zewnętrzna 25 mm i długość 1000 mm umożliwiają wygodne umieszczenie w ograniczonej przestrzeni pomiędzy dnem zbiornika a fundamentem, bez wpływu na nośność-poduszki piaskowej lub jej zagęszczenie. Anody mogą być rozmieszczone promieniowo lub koncentrycznie, w zależności od potrzeb, uzyskując równomierne pokrycie prądem na całej powierzchni dna zbiornika.

4. Prefabrykacja fabryczna zapewnia jakość montażu.Połączenie anody z-kablem i montaż anody z zasypką koksową można wykonać w fabryce. Prace na miejscu-ograniczają się do rozmieszczenia prefabrykatów zgodnie z rysunkami rozmieszczenia. Takie podejście eliminuje niepewność jakościową związaną ze spawaniem w terenie i zalewaniem zasypki, zmniejsza liczbę połączeń na miejscu i obniża wskaźnik awaryjności.

5. Specyfikacja kabla spełnia aktualne wymagania dotyczące transmisji i uszczelnienia.Kabel miedziany 1×16 mm² ma odpowiednią obciążalność prądową-dla układu anodowego na dnie zbiornika. Co więcej, techniki uszczelniania dla tego rozmiaru kabla są dobrze znane i niezawodne. W niedostępnym środowisku pod zbiornikiem integralność połączenia kablowego bezpośrednio decyduje o trwałości systemu, a rozmiar kabla 16 mm² pozwala na zastosowanie sprawdzonych praktyk uszczelniania połączeń.