در اینجا می خواهیم شما را با حفاظت کاتدیک لوله ها آشنا کنیم. در ابتدا اندکی اصول خوردگی لوله‌ها در سطح خارجی را بررسی کنیم:

هنگامیکه فلزی در داخل محیطی مانند خاک مدفون می‌شود، یک پتانسیل الکتریکی ما بین تماس فلز و الکترولیت ایجاد می‌شود. این پتانسیل مشخص کننده ارتباط ما بین فلز و خاک می‌شود، چنانکه دو فلز غیر هم نام در داخل الکترولیتی با یکدیگر تماس الکتریکی داشته باشند، یک جریان گالوانیک طبیعی مابین آنها عبور خواهد نمود. جریان مذکور در این حالت از فلز با پتانسیل منفی‌تر یعنی آند به فلز پتانسیل مثبت‌تر یعنی کاتد جریان خواهد یافت. در این حالت فلز آند بطور عادی خورده خواهد شد. این امر بواسطه اختلاف پتانسیل ما بین قسمت‌های مختلف سیستم فلزی مستغرق در الکترولیت است.

هنگامیکه جریان گالوانیک در داخل یک الکترولیت جاری می‌شود در سطوح الکترودها تغییرات شیمیایی ایجاد می‌کند. این تغییرات باعث کاهش پتانسیل بین آند و الکترولیت و نیز بین کاتد و الکترولیت می‌شود، که در نتیجه اختلاف ولتاژ نامیده می‌شود. در مقابل این امر عواملی وجود دارند که باعث دپولاریزاسیون در سطوح آند و کاتد می‌شود. به عنوان مثال اکسیژن محلول در الکترولیت از طریق جلوگیری ایجاد هیدروژن بر روی سطح کاتد باعث دپولاریزاسیون کاتد شده و فرآیند خوردگی را تسریع می‌نماید.

عوامل دیگری از قبیل عملکردهای بیولوژیکی در محیط‌های بی هوازی نیز باعث جذب هیدروژن ایجاد شده می‌گردند.

قطعه‌ای از فلزی که در یک الکترولیت یکنواخت مستغرق باشد. معمولاً بواسطه ایجاد سطوح آندی/کاتدی بطور یکنواخت بر روی سطح خود خورده خواهد شد. این امر بطور معمول بواسطه وجود ناخالصی در قطعات فلزی و یا تنش‌های باقیمانده ناشی از عملیات حرارتی در هنگام ساخت است. اما معمولاً نه الکترولیت یکنواخت است و نه خوردگی و نتیجه فرآیند خوردگی سوراخ شدن سطوح فلز است.

در یک قطعه فلزی پوشش دار چنانچه قسمتی از پوشش از روی سطح فلز برداشته شود و یا پارگی در آن ایجاد شود، این قسمت بدون پوشش نسبت به قسمت پوشش دار بزرگترین حالت آند را پیدا خواهد کرد و چگالی جریان زیادی در این نقطه ایجاد شده و منجر به خوردگی سریع و ایجاد سوراخ بزرگی خواهد شد.

سلول‌های خوردگی مشابه با موارد فوق الذکر در خطوط لوله مدفون در محل‌هایی که قسمت از لوله در خاک‌های با خوردگی شدید (خاک‌های با مقاومت مخصوص کم) قرار گرفته، ایجاد می‌گردد. این لوله‌ها یک منطقه آندی را نسبت به سایر بخش‌های خط لوله مدفون در خاک مقاومت مخصوص بالاتر ایجاد می‌‌کنند.

در صورت وجود جریان‌‌های سرگردان در خاک خط لوله به عنوان مسیر با مقاومت کمتر مورد استفاده جریان‌های مذکور قرار می‌گیرد. جریان‌های انحرافی در محل ورود به لوله موجب حفاظت و در محل خروج از آن باعث خوردگی الکترولیتی می گردند. معمولترین روش حفاظت لوله‌های فلزی مدفون در مقابل خوردگی، استفاده از پوشش خارجی مناسب همراه با سیستم حفاظت کاتدی می‌باشد. واضح است که بدون پوشش مناسب، سیستم حفاظت کاتدی نمی‌توان تاثیر بسیار زیادی داشته باشند.

در دستورالعملی که با عنوان “روش اجرای سیستم حفاظت کاتدی” برای شما مهندسین برق و مکانیک عزیز تهیه کرده ایم اصول اجرایی این حفاظت مهم و کاربردی بیان گردیده است. سرفصل های این دستورالعمل به شرح زیر می باشد:

• مبانی حفاظت کاتدی
• انواع خوردگی
• اصول خوردگی لوله‌ها در سطح خارجی
• بررسی و انتخاب پوشش خارجی خطوط لوله فولادی مدفون در خاک
• سیستم حفاظت کاتدی:
  1. نوع سیستم حفاظت کاتدی
  2. نکات مهم در طراحی سیستم حفاظت کاتدی
  3. نقش باند باکس
  4. اثر تداخل ولتاژ شبکه AC
  5. نقش پوشش‌ها به عنوان یکی از راه‌های کنترل خوردگی
  6. حفاظت بیش از حد
• مشخصات فنی سیستم حفاظت کاتدی
  1. دستگاه مبدل یکسو کننده با کنترل پیوسته
  2. بستر آندی افقی
  3. سیستم کنترل حفاظت کاتدی
  4. تجهیزات
  5. کارکنان
• سیستم حفاظت کاتدی دائم
  1. برق موردنیاز ایستگاه‌های حفاظت کاتدی جریان اعمالی
  2. ایستگاه حفاظت کاتدی
  3. مبدل یکسو کننده
  4. تابلو برق ایستگاه
  5. سیستم اتصال زمین ایستگاه حفاظت کاتدی
  6. بستر آندی
  7. آندهای روی (Zinc)
  8. پشت کوب (Backfill)
  9. کابل کشی و اتصالات
  10. فلنج های عایق کننده ( Insulating Flanges)
  11. نقاط آزمایش (Test Points)
  12. تست کیفیت پوشش
  13. عملیات تکمیلی و گزارشات

مهندسین برق و مکانیک شاغل در مجموعه های مشاور، کارفرما و پیمانکار، مطالعه این جزوه را به تمام شما توصیه می کنیم. برای کاربلد شدن باید بهترین ها را بخوانید.

همواره به یاد داشته باشید مجموعه مهندسین وب سایت کاربلدها در هر زمان در کنار شما هستند. اگر سوال یا مشکلی داشتید برای ما پیغام بفرستید تا با شما تماس بگیریم.

چنانچه نیاز به آموزش و یا انجام محاسبات یا اجرای پروژه داشته باشید می توانید از خدمات مجموعه ما با کمترین هزینه و بالاترین کیفیت برخوردار شوید.

ما از صمیم قلب معتقدیم که “به عمل کار برآید به سخنرانی نیست!” ما را در عمل محک بزنید.

به امید دیدار.

www.karbaladha.com

karbaladha@gmail.com

info@karbaladha.com