Ochrona katodowa przed korozją
Jan 12, 2023
Ochrona katodowa przed korozją
Metody antykorozyjne można ogólnie podzielić na dwie kategorie: jedna polega na prawidłowym doborze materiałów antykorozyjnych i innych środków antykorozyjnych; drugim jest wybór rozsądnych operacji procesowych i struktur wyposażenia. Ścisłe przestrzeganie przepisów procesowych produkcji chemicznej może wyeliminować zjawisko korozji, które nie powinno wystąpić. Jednak nawet w przypadku zastosowania dobrych materiałów odpornych na korozję, jeśli proces eksploatacji nie powoduje korozji przepisów, wystąpi poważna korozja.
I. Właściwy dobór materiałów i konstrukcja
Jest to skuteczna metoda zrozumienia odporności na korozję różnych materiałów oraz prawidłowego i rozsądnego wyboru materiałów antykorozyjnych. Jak wszyscy wiemy, istnieje wiele rodzajów materiałów, a szybkość korozji różnych materiałów w różnych środowiskach jest również różna. Personel doboru materiałów powinien wybierać materiały o niskiej szybkości korozji, stosunkowo niskiej cenie oraz właściwościach fizycznych i mechanicznych, które spełniają wymagania projektowe dla określonego środowiska, tak aby sprzęt był ekonomiczny i miał rozsądną żywotność. Tutaj omawiamy tylko metodę antykorozyjną ochrony katodowej.
II. Imponująca aktualna ochrona katodowa
Ochrona katodowa to metoda wykorzystująca przyłożony prąd stały do zmiany potencjału otaczającego środowiska, tak aby chroniony metal stał się katodą i zawsze znajdował się w stanie niższym niż otaczające środowisko, dzięki czemu zabezpieczany sprzęt nie ulegnie korozji z powodu utraty elektronów, zmniejszając w ten sposób lub eliminując korozję metalu. Ponieważ przed zastosowaniem ochrony katodowej większość konstrukcji metalowych powodujących korozję ma obszary katodowe i anodowe. Jeśli wszystkie obszary anodowe zostaną przekształcone w obszary katodowe, a całe metalowe elementy w katodowe, cel wyeliminowania korozji zostanie osiągnięty. W przypadku konkretnego projektu przed wyborem systemu ochrony katodowej należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:
1. Wymagany całkowity prąd ochrony
W przypadku ochrony katodowej należy znać całkowity wymagany prąd. Można to zmierzyć za pomocą tymczasowego urządzenia testowego. Jeśli wymagany prąd ochrony nie jest duży (mniej niż 1,5 ~ 2A), można wybrać zabezpieczenie anodowe protektorowe. Jeśli wymagany prąd ochrony jest duży, bardziej ekonomiczne jest zastosowanie ochrony katodowej z prądem pod wrażeniem.
2. Zmiany w środowisku
W glebie o słabej przepuszczalności metal stosunkowo łatwo ulega polaryzacji. W glebie, w której tlen łatwo dociera do powierzchni struktury, struktura potrzebuje dużego prądu do polaryzacji. Ponadto tam, gdzie rezystywność gruntu jest niska, nadaje się do zainstalowania anody czterodźwiękowej lub anody pod wrażeniem systemu prądowego. Ruch wody ma znaczący wpływ. Jeśli woda jest nieruchoma, prąd ochronny można przyjąć jako mniejszą wartość. Wręcz przeciwnie, wzburzona woda może szorować powierzchnię konstrukcji, dlatego wymaga niezwykle silnej depolaryzacji mechanicznej.
3. Ekranowanie elektryczne
W przypadku elementów o małych odstępach, złożonej strukturze i ochronie katodowej łatwo jest uzyskać efekt ekranowania elektrycznego. Prąd ze zdalnego zasilacza ochrony katodowej jest łatwo pochłaniany przez element zewnętrzny, a tylko niewielka ilość prądu może dotrzeć do elementu wewnętrznego, więc element zewnętrzny tworzy ekran elektryczny. W tym czasie liczba i konfiguracja anod powinna być w przybliżeniu równa odległości między poszczególnymi częściami chronionej konstrukcji, tak aby rozkład prądu był bardziej równomierny.
4. Czynniki ekonomiczne
Przy stosowaniu ochrony katodowej należy rozważyć, czy ochrona katodowa jest ekonomiczna. Jeśli ochrona katodowa jest ekonomicznym sposobem rozwiązania problemu korozji, wybrany system ochrony katodowej powinien mieć stosunkowo niski koszt, a koszt projektu i instalacji, zasilania i konserwacji systemu powinien być uwzględniony.
5. Żywotność ochrony
Podczas projektowania należy znać przewidywany okres użytkowania zabezpieczanej konstrukcji. W przypadku praktycznego stosowania ochrony katodowej projektowany okres eksploatacji systemu ochrony katodowej powinien być taki sam, jak trwałość chronionej konstrukcji. Jeśli żywotność jest zbyt niska, efekt ochrony nie jest dobry. Jeśli żywotność jest zbyt długa, zwiększy to koszty i spowoduje marnotrawstwo.
6. Wpływ prądu błądzącego
Przed zaprojektowaniem systemu ochrony katodowej należy wiedzieć, czy w danym obszarze występują prądy błądzące. Pochodzi głównie z zasilania prądem stałym, takiego jak zelektryfikowana kolej, maszyny górnicze i spawanie elektryczne. Prąd błądzący powoduje szybką korozję zabezpieczanej konstrukcji, która jest zwykle poważniejsza niż ta spowodowana innymi czynnikami środowiskowymi. Dlatego przy projektowaniu ochrony katodowej należy dobrze dobrać położenie układu anodowego, aby w jak największym stopniu uniknąć prądów błądzących.
7. Temperatura
Temperatura zmieni opór ośrodka, ponieważ opór gruntu i wody zwykle maleje wraz ze wzrostem temperatury. Dlatego opór tropikalnej wody morskiej jest znacznie niższy niż tej samej wody morskiej w zimnych regionach.
8. Pod wrażeniem prądu anody
Anoda zastosowana w systemie ochrony katodowej pod wrażeniem prądu powinna mieć obliczoną niską szybkość korozji zgodnie z rzeczywistą sytuacją podczas wyprowadzania prądu. Krótko mówiąc, ochrona katodowa jest bardziej odpowiednia dla medium o mniejszej korozyjności, takiego jak woda morska, gleba, neutralny roztwór soli itp. W silnie korozyjnym medium, ze względu na duże zużycie energii elektrycznej i materiałów ekranujących, generalnie nie jest stosowana.
