Применение анодов с длительным-сроком службы для внешней катодной защиты днища стальных резервуаров для хранения

Применение анодов с длительным-сроком службы для внешней катодной защиты днища стальных резервуаров для хранения

Борьба с внешней коррозией днища стальных резервуаров представляет собой классический сценарий катодной защиты, когда установка выполняется разовая-операция, а система должна работать в течение всего срока службы. После ввода резервуара в эксплуатацию и его заполнения пространство между дном резервуара и фундаментом полностью закрывается песчаной подушкой или слоем асфальтового песка, что делает невозможным любое техническое обслуживание в будущем. Следовательно, расчетный срок службы системы катодной защиты днища резервуара должен соответствовать сроку службы конструкции резервуара, обычно требуя не менее 20 лет, а для некоторых крупных резервуаров — 30 лет и более.

Традиционная катодная защита днища резервуаров часто использует расходуемые аноды, такие как магниевые или цинковые ленты, расположенные радиально или концентрически внутри песчаной подушки. Однако полевые данные показывают, что фактический срок службы защитных анодов в условиях донной части резервуара часто короче расчетного значения. Основные причины включают в себя: основание днища резервуара остается влажным в течение длительного времени, создавая сложную среду электролита, которая ускоряет расход анода; локальное повреждение покрытия дна резервуара увеличивает выходной ток от анодов, ускоряя истощение запасов; а выход из строя уплотнения анода-к-кабеля приводит к коррозии и отсоединению в месте соединения. Во многих проектах через 8-12 лет эксплуатации аноды изнашиваются или ток защиты существенно падает, оставляя незащищенными оставшиеся 10 с лишним лет срока службы бака.

Катодная защита наложенным током — это техническое направление достижения долгосрочной-защиты днища. На практике трубчатый анод ММО диаметром 25×1000 мм стал распространенным выбором благодаря его подходящим размерам и стабильным электрохимическим характеристикам. Во время строительства несколько анодов соединяются последовательно или параллельно и располагаются концентрическими кругами или радиальными узорами внутри песчаной подушки под дном резервуара. Аноды обычно закапываются на 300–500 мм ниже дна резервуара, а кабели прокладываются по периметру фундамента к распределительной коробке снаружи резервуара.

Технические преимущества данного решения заключаются в следующем:

1. Срок службы анода соответствует сроку службы конструкции резервуара.Титановая подложка анода ММО не подвергается коррозии в почве или песке, а покрытие из смешанного оксида металла имеет чрезвычайно низкий расход, обычно менее 6 мг/(А·год). Для одного анода, работающего при токе 2 А, годовая потеря толщины покрытия составляет менее 0,01 мкм. При эффективной толщине покрытия обычно от 10 до 20 мкм теоретически срок службы анода может составлять более 30 лет, что соответствует расчетному сроку службы резервуара и обеспечивает работу-без обслуживания в течение всего периода службы.

2. Высокая электрохимическая активность и низкое напряжение возбуждения.Аноды ММО обладают высокой электрокаталитической активностью с низкими перенапряжениями хлора и кислорода по сравнению с обычными анодными материалами. Для того же выходного тока необходимое управляющее напряжение ниже. Для конструкций большой-площади, таких как днища резервуаров, более низкое напряжение возбуждения способствует более равномерному распределению потенциала и снижает риск катодного отслоения, вызванного локальной чрезмерной защитой. Более низкое выходное напряжение также упрощает требования к изоляции системы и повышает эксплуатационную безопасность.

3. Размеры подходят для ограниченного пространства под днищем резервуара.Внешний диаметр 25 мм и длина 1000 мм позволяют удобно разместить его в ограниченном пространстве между днищем резервуара и фундаментом, не влияя при этом на-несущую способность песчаной подушки и ее уплотнение. Аноды могут быть расположены радиально или концентрически по мере необходимости, обеспечивая равномерное покрытие током по всей площади дна резервуара.

4. Заводская сборка обеспечивает качество монтажа.Соединение анода-к-кабелю и сборка анода с коксовой засыпкой могут быть выполнены на заводе. Работы на-площадке ограничиваются размещением сборных узлов согласно компоновочным чертежам. Такой подход устраняет неопределенность качества, связанную с полевой сваркой и заливкой засыпки, уменьшает количество монтажных швов и снижает интенсивность отказов.

5. Спецификация кабеля соответствует требованиям по передаче тока и уплотнению.Медный кабель сечением 1×16 мм² имеет достаточную токовую-пропускную способность для донной анодной системы резервуара. Более того, методы герметизации кабеля этого размера хорошо зарекомендовали себя и доказали свою надежность. В недоступной среде под резервуаром целостность кабельного соединения напрямую определяет долговечность системы, а размер кабеля 16 мм² позволяет использовать проверенные методы герметизации соединений.