Dinoer Technology объясняет фундаментальные принципы катодной защиты на выставке Langfang Pipeline Expo

Dinoer Technology объясняет фундаментальные принципы катодной защиты на выставке Langfang Pipeline Expo

Сегодня на Международной выставке трубопроводов в Ланфане техническая группа компании Dinoer Technology провела несколько-подробных презентаций по технологии катодной защиты. Многие из посетителей их стенда были инженерами-проектировщиками трубопроводов, и самым обсуждаемым вопросом был: как именно катодная защита предотвращает коррозию нефтепроводов?

Проще говоря, коррозия металлов – это электрохимический процесс. Когда голая стальная труба закопана под землей, различия в концентрации кислорода, влажности и удельном сопротивлении почвы на ее поверхности создают разницу в электрическом потенциале. Области с более низким потенциалом становятся анодами, где атомы железа теряют электроны и становятся ионами железа, и трубопровод начинает ржаветь. Катодная защита работает противоположным образом. Он непрерывно подает электроны из внешнего источника в трубопровод, понижая потенциал всей трубы до равномерно отрицательного уровня. Все части трубопровода становятся катодами, и реакция коррозии принудительно подавляется.

В инженерной практике существует два способа достижения катодной защиты. Первый – метод жертвенного анода. К трубопроводу подключают кусок металла с более отрицательным потенциалом, например сплав магния или сплав цинка. Этот металл преимущественно теряет электроны и расходуется сам, тем самым защищая трубопровод. Этот метод прост и надежен, не требует внешнего источника питания и подходит для коротких трубопроводов, днищ резервуаров или мест без доступа к электросети. Однако к его недостаткам относятся ограниченное напряжение возбуждения, короткое защитное расстояние в грунтах с высоким-сопротивлением и необходимость замены анода после его израсходования.

Второй метод — это метод наложенного тока, который использует внешний источник питания постоянного тока для принудительного приложения отрицательного заряда к трубопроводу. Эта система включает в себя потенциостат, вспомогательный анодный заземляющий слой и электрод сравнения. Потенциостат является основным устройством; он постоянно контролирует защитный потенциал трубы и автоматически регулирует выходной ток. Вспомогательный анод обычно изготавливается из чугуна с высоким-кремнием или титана с покрытием из смешанных оксидов металлов и закапывается в заземляющий слой для отвода тока в землю. Электрод сравнения действует как «глаз», помещенный в почву рядом с трубопроводом и предоставляющий данные о потенциале-в реальном времени.

Ключевым параметром, о котором следует упомянуть здесь, является минимальный потенциал защиты. В соответствии с китайскими национальными стандартами потенциал катодной защиты стальных трубопроводов, зарытых в почве, должен достигать как минимум отрицательного нуля, восьми и пяти вольт, измеренного по медно-сульфатно-медному электроду сравнения. Потенциал более положительный (менее отрицательный), чем это значение, означает недостаточную защиту, и трубопровод все равно может подвергнуться локальной коррозии. Однако если потенциал слишком отрицательный, превышающий отрицательный показатель в одну целую две целых два вольта, это может привести к отслоению покрытия или даже к растрескиванию, вызванному водородом. Следовательно, квалифицированная система катодной защиты не просто подает ток; он должен точно контролировать потенциал в диапазоне от отрицательного нуля восемьдесят пять вольт до отрицательного один целых два вольта.

Опыт, накопленный Dinoer Technology за годы работы в области катодной защиты, таков: хотя принцип кажется простым, его реализация полна деталей. То, как измерить удельное сопротивление почвы, как расположить заземляющий слой вспомогательного анода и как уменьшить влияние паразитных токов, влияет на конечный результат защиты. На этой выставке Dinoer подготовил специальный технический документ под названием «Распространенное заблуждение».s in Cathodic Protection Design», доступный бесплатно на их стенде.