パイプラインの陰極腐食防止：機器、動作原理

腐食保護手段は、金属構造体の耐用年数、ならびに動作中のその技術的および物理的特性を維持する。腐食防止作用を提供する様々な方法にもかかわらず、ごくまれにしか錆の被害から物体を完全に保護することは可能である。

そのような保護の有効性は、品質保護技術だけでなく、その適用条件にも依存しています。特に、パイプラインの金属構造の保存のために、それらの最良の特性は、陰極の動作に基づく電気化学的腐食保護によって実証される。このような通信での錆の発生を防止することはもちろん、この技術の適用範囲ではありませんが、この方向性は電気化学的保護にとって最も重要と考えられます。

電気化学的保護に関する一般的な情報

金属の防錆電気化学的影響は、材料の電極電位が腐食プロセスの速度に依存することに基づく。金属構造は、陽極溶解が許容限度を下回る可能性のある範囲で操作しなければならない。ところで、後者は、構造の操作に関する技術文書によって決定されます。

実際には、電気化学的腐食防止直流電流源の完成品への接続を含む。保護された物体の表面および構造上の電界は、腐食損傷のプロセスも制御する電極の分極を形成する。本質的に、金属構造上のアノード領域は陰極となり、負のプロセスをシフトさせ、対象物の構造の安全性を保証する。

陰極保護の原理

陰極および陽極保護がある電気化学的タイプ。パイプラインを保護するために使用される最初のコンセプトは、依然として最大の人気を得ました。一般的な原理により、この方法が実施されると、外部源からの負極を有する物体に電流が印加される。特に、鋼または銅パイプをこのようにして保護することができ、アノード状態への電位の遷移とともにカソード部分の分極が生じる。その結果、保護された構造の腐食活性はほとんどゼロに減少する。

さらに、陰極保護は異なる実行のバリエーション。外部からの上述の分極技術は広く実用化されているが、陰極プロセスの速度の低下および保護バリアの形成を伴う電解質の脱気方法が有効である。

陰極の原理は二度以上注目されている外部電流源により保護が実現されます。実際には、防食保護の主な機能はその作業にあります。これらのタスクは、一般的なパイプライン保守インフラストラクチャの一部である特殊ステーションによって実行されます。

陰極腐食防止ステーション

陰極ステーションの主な機能は次のとおりです。陰極分極方式によるターゲット金属体の安定した電流供給が可能となる。彼らは、地中ガスや石油パイプライン、給水管、熱ネットワークなどのインフラにこのような機器を使用しています。

そのような供給源には多くの種類があり、陰極保護のための最も一般的な装置は、

電流変換装置;
保護対象物に接続するためのワイヤーと、
アノード接地

この場合、ステーションの分離がありますインバータと変圧器。他の分類もありますが、それらは植物の分割や用途、または入力データの技術的特性やパラメータに基づいています。動作の基本原理は、2つのタイプのカソードステーションを最も明確に示している。

陰極保護のための変圧器の設置

直ちにこのタイプのステーション時代遅れです。これはプラスとマイナスの両方を持つインバータアナログに置き換えられています。いずれにせよ、変圧器モデルは、電気化学的保護の新しいポイントにおいてさえも使用される。

そのようなオブジェクトの基礎が使用されるので低周波変圧器50とサイリスタコンバータヘルツ。そのようなサイリスタ制御システムのためのパルス相電力調整などの単純なデバイス。管理タスクにより責任のアプローチは、幅広い機能を持つコントローラの使用を含みます。

現代の陰極腐食防止このような装置を備えたパイプラインを使用すると、出力電流、電圧インジケータ、および保護電位のパラメータを調整することができます。変圧器機器の欠点は、出力が低い力率で高い電流リップルに低減されます。この欠点は、正弦波の電流では説明されていません。

ある程度脈動の問題を解決するシステムに低周波スロットルを導入することができますが、その寸法は変圧器自体の寸法に対応しており、常にそのような追加を可能にするわけではありません。

陰極保護のインバータステーション

インバータ式の設置は、パルス高周波変換器である。このタイプのステーションを使用する主な利点の1つは、95％に達する高効率です。比較のため、この指標は変圧器プラントで平均80％に達します。

時々他の人が最前線に来る尊厳例えば、インバータ局の寸法が小さいことは、複雑な領域での適用の可能性を拡大する。また、そのような機器を使用する実践を確認する財務上の利点もあります。従って、パイプラインのインバータ陰極腐食保護は迅速に成果を上げ、技術的内容への投資を最小限に抑える。しかし、これらの品質は、変圧器の設置と比較して明らかに見えるだけですが、今日ではパイプラインに電流を供給するためのより効果的な新しい手段があります。

陰極ステーションの構成

このような機器は、市場で異なるケース、形状および寸法。もちろん、そのようなシステムの個々の設計の実施は広範囲に及んでおり、特定のニーズに対して最適な設計を得ることができるだけでなく、必要な動作パラメータを提供することも可能になる。

駅の特性の厳密な計算が可能設置、輸送、保管のコストを最適化します。例えば、小さな物体の場合、10〜15kgの重さと1.2kWの電力のインバータベースのパイプラインの腐食に対する陰極保護が非常に適しています。このような特性を持つ機器は車でサービスすることができますが、大規模プロジェクトでは、トラック、クレーン、組立チームの接続が必要なより大規模で重いステーションを使用できます。

保護機能

陰極ステーションの開発における特別な注意装置自体の保護。この目的のために、システムが統合されて、ステーションの短絡および破壊を防止します。第1のケースでは、ユニットの緊急動作モードに対応できる特別なヒューズが使用されています。

電圧の飛び降りに関しては、陰極保護ステーションには深刻な影響を受けることはありませんが、感電の危険があります。例えば、ノーマルモードでは、機器が低電圧で動作している場合、ブレーク後にインジケータのジャンプが120Vになることがあります。

他の種類の電気化学的保護

陰極保護に加えて、技術電気的な排水、ならびに防食方法のプロテクターが含まれます。最も有望な方向は、腐食からの特別な保護であると考えられている。この場合、能動素子もまた、対象物に接続され、電流によって陰極で表面を変換する。例えば、ガスパイプライン内の鋼管は、亜鉛またはアルミニウムの円筒で保護されていてもよい。

結論

電気化学的保護の方法は、新しい、特に、革新的な。このような技術を錆びるプロセスとの闘いに適用することの有効性は、長い間習得されてきた。しかし、1つの深刻な欠点は、この方法の広範な普及を妨げる。事実、パイプラインの腐食に対する陰極防護は、必然的に、いわゆる回り込み電流を生じる。それらはターゲットデザインにとって危険ではありませんが、近くのオブジェクトに悪影響を与える可能性があります。特に、漂遊電流は、隣接するパイプの金属表面上で同じ腐食の発生を促進する。