Technologia Dinoer wyjaśnia podstawowe zasady ochrony katodowej na wystawie Langfang Pipeline Expo

Technologia Dinoer wyjaśnia podstawowe zasady ochrony katodowej na wystawie Langfang Pipeline Expo

Dzisiaj na Międzynarodowych Targach Pipeline Expo Langfang zespół techniczny firmy Dinoer Technology Company przeprowadził kilka-szczegółowych prezentacji na temat technologii ochrony katodowej. Wielu odwiedzających ich stoisko było inżynierami zajmującymi się projektami rurociągów na pierwszej linii frontu, a najczęściej dyskutowanym pytaniem było: w jaki sposób ochrona katodowa zapobiega korozji rurociągów naftowych?

Mówiąc najprościej, korozja metali jest procesem elektrochemicznym. Kiedy goła rura stalowa jest zakopana pod ziemią, różnice w stężeniu tlenu, wilgotności i oporności gleby na jej powierzchni powodują różnicę w potencjale elektrycznym. Obszary o niższym potencjale stają się anodami, w których atomy żelaza tracą elektrony i zamieniają się w jony żelaza, a rurociąg zaczyna rdzewieć. Ochrona katodowa działa w odwrotny sposób. W sposób ciągły dostarcza do rurociągu elektrony z zewnętrznego źródła, obniżając potencjał całej rury do równomiernie ujemnego poziomu. Wszystkie części rurociągu stają się katodami, a reakcja korozji jest na siłę tłumiona.

W praktyce inżynierskiej istnieją dwa sposoby osiągnięcia ochrony katodowej. Pierwszą z nich jest metoda anody protektorowej. Do rurociągu podłącza się kawałek metalu o bardziej ujemnym potencjale, taki jak stop magnezu lub stop cynku. Metal ten preferencyjnie traci elektrony i zużywa się, chroniąc w ten sposób rurociąg. Metoda ta jest prosta i niezawodna, nie wymaga zewnętrznego zasilania i nadaje się do stosowania w przypadku krótkich rurociągów, dna zbiorników lub obszarów bez dostępu do sieci elektrycznej. Do jego wad zalicza się jednak ograniczone napięcie sterujące, krótki dystans ochronny w gruntach o wysokiej-rezystywności oraz konieczność wymiany anody po jej zużyciu.

Drugą metodą jest metoda prądu pod wrażeniem, która wykorzystuje zewnętrzne źródło prądu stałego do wymuszenia przykładania ładunku ujemnego do rurociągu. System ten składa się z potencjostatu, pomocniczego złoża anodowego i elektrody odniesienia. Potencjostat jest urządzeniem podstawowym; stale monitoruje potencjał ochronny rury i automatycznie dostosowuje prąd wyjściowy. Anoda pomocnicza jest zwykle wykonana z żeliwa-o wysokiej zawartości krzemu lub tytanu pokrytego mieszanymi tlenkami metali i jest zakopana w złożu gruntowym w celu uwolnienia prądu do ziemi. Elektroda odniesienia działa jak „oko” umieszczone w glebie w pobliżu rurociągu i dostarcza-potencjalnych danych w czasie rzeczywistym.

Kluczowym parametrem, o którym należy tutaj wspomnieć, jest minimalny potencjał ochronny. Zgodnie z chińskimi normami krajowymi potencjał ochrony katodowej zakopanych w ziemi rurociągów stalowych musi osiągać co najmniej ujemny punkt zerowy osiem pięć woltów, mierzony względem elektrody odniesienia z miedzi-siarczanu miedzi. Potencjał bardziej dodatni (mniej ujemny) niż ta wartość oznacza niewystarczającą ochronę i rurociąg może nadal lokalnie korodować. Jeśli jednak potencjał jest zbyt ujemny, przekracza ujemną wartość jednego i dwóch woltów, może spowodować odklejenie powłoki lub nawet pęknięcie wywołane-wodorem. Dlatego kwalifikowany system ochrony katodowej nie tylko przykłada prąd; musi precyzyjnie kontrolować potencjał w przedziale od ujemnego punktu zerowego osiem pięciu woltów do ujemnego jednego przecinka dwa wolty.

Doświadczenie Dinoer Technology zgromadzone przez lata w dziedzinie ochrony katodowej jest następujące: choć zasada wydaje się prosta, jej wdrożenie jest pełne szczegółów. Sposób pomiaru rezystywności gruntu, sposób rozmieszczenia złoża uziemienia anody pomocniczej oraz sposób łagodzenia zakłóceń powodowanych przez prądy błądzące – wszystko to wpływa na końcowy wynik ochrony. Na te targi Dinoer przygotował specjalny dokument techniczny zatytułowany „Powszechne błędne przekonanies in Cathodic Protection Design”, dostępnej bezpłatnie na ich stoisku.