Катодний захист трубопроводів від корозії: найдієвіші методи

Трубопроводи, що пролягають під землею, піддаються руйнівній дії корозії. Корозія трубопроводу вражає металеві труби, якщо виникають умови, коли атоми металу можуть перейти в стан іона.

Щоб нейтральний атом став, іоном, необхідно віддати електрон, а це можливо якщо є анод, який його прийме. Така ситуація можлива при виникненні різниці потенціалів між окремими ділянками труби: одну ділянку анод, інший катод.

Причини протікання електролітичних реакцій

Причин освіти різниці потенціалів (величина його значення) на окремих ділянках труби кілька:

  • різні склади грунту за фізичними і хімічними властивостями;
  • неоднорідність металу;
  • вологість ґрунту;
  • значення робочої температури, що транспортується речовини;
  • показник кислотності грунтового електроліту;
  • проходження лінії електротранспорту, який створює блукаючі струми.

Важливо! Ділянки, які вимагають встановлення захисту, визначаються на стадії проектування об’єкта. Всі необхідні споруди будуються паралельно з прокладанням труб.

В результаті можуть виникнути два види корозійного пошкодження:

  • поверхневе, яке до руйнування трубопроводу не призводить;
  • місцеве, в результаті якого утворюються раковини, щілини, розтріскування.

Види запобігання від корозії

Щоб уберегти труби від руйнування, застосовують захист трубопроводів від корозії.

Існує два основних способи захисту:

  • пасивний, при якому навколо труб створюється захисна оболонка повністю відокремлює їх від грунту. Зазвичай це покриття з бітуму, епоксидної смоли, полімерної стрічки;
  • активний, що дозволяє управляти електрохімічними процесами, які протікають в місцях зіткнення труби і грунтового електроліту.

Активний метод поділяється на три види запобігання:

  • катодний;
  • протекторний;
  • дренажний.

Дренажний здійснює захист трубопроводів від корозії виробленої блукаючими струмами. Такі струми відводять в напрямку створює їх джерела або безпосередньо в грунтовий шар. Дренаж може бути земляним (заземлення анодних зон трубопроводу), прямим (від’єднання від негативного полюса джерела блукаючого струму). Рідше використовують дренаж поляризований і посилений.

Способи організації катодного захисту

Катодний захист трубопроводу від корозії утворюється, якщо використовувати зовнішнє електричне поле для організації катодного поляризації трубопроводу, а пошкодження перевести на зовнішній анод, який піддасться руйнуванню.

Катодна розділяється на два види:

  • гальванічна з використанням анодів-протекторів, для виготовлення яких використовують сплави магнію, алюмінію, цинку;
  • електрична, в якій застосовується зовнішнє джерело постійного струму з під’єднанням: мінус на трубу, плюс – на заземлений анод.

Основа гальванічного способу катодного захисту: використання властивості металу мати відмінні за величиною потенціали, коли їх застосовують у вигляді електрода. Якщо в електроліті знаходяться дві металу з різним значенням потенціалу, то руйнуватися буде той, який має менше значення.

Матеріал для протектора підбирається такий, щоб виконувалися певні вимоги:

  • негативний потенціал з великим значення в порівнянні з потенціалом трубопроводу;
  • значний ККД;
  • високий показник питомої токоотдачи;
  • мала анодная поляризованість, щоб не утворювалися окисні плівки.

Звернути увагу! Найбільш високий ККД у анодів зі сплаву цинку і алюмінію, найменший – у магнієвих.

Щоб підвищити ККД і дієвість захисту, протектори занурюють в активатор, який знижує власну корозію протектор і величину опору розтікання струму з протектора, зменшує анодний поляризованість.

Протекторна захисна установка складається з протектора, активатора, провідника, який з’єднує протектор і трубопровід, пункту для контролю і проведення заміру електричних параметрів.

Ефективність протекторного захисту від корозії трубопроводів залежить від величини питомого опору грунту. Вона добре діє, якщо цей показник не перевищує 50 Ом * м, при більшому значенні захист буде частковою. Для підвищення дієвості використовують стрічкові протектори.

Обмеженням для використання протекторного захисту є електричний контакт трубопроводу і суміжній протяжної комунікацією.

Станції катодного захисту

Більш складний в організації, але найефективніший – це електричний. Для його організації споруджують зовнішнє джерело постійного струму – станцію катодного захисту. В електричної станції перетворюється змінний струм в постійний.

Елементи катодного захисту:

  • анодне заземлення;
  • лінія з’єднання постійного струму;
  • захисне заземлення;
  • джерело постійного струму;
  • катодний висновок.

Електричний метод є аналогом процесу електролізу.

Під дією зовнішнього поля джерела струму валентні електрони рухаються в сторону від анодного заземлення до джерела струму і трубі. Заземлений анод поступово руйнується. А у трубопроводу від джерела постійного струму надходить надлишок вільних електронів призводить до деполяризації (як у катода при електролізі).

Ссылка на основную публикацию