Катодная защита от коррозии: Полезные статьи | ООО «Копейский завод изоляции труб»

alexxlab | 03.04.2023 | 0 | Разное

Решения для защиты судов и кораблей от коррозии – Корпорация ПСС

Вследствие коррозионно-механических разрушений выходит из строя большое количество корпусных конструкций судов и плавучих технических сооружений. Помимо экологической опасности при подобных авариях (загрязнение окружающей среды, потеря энергоресурсов), возникают значительные экономические убытки: потеря оборудования, затраты на ремонт, простой в работе. 10% металла теряется безвозвратно, рассеиваясь в виде продуктов окисления.

Производство оборудования для мониторинга и предотвращения коррозии на подводных частях корпуса судна является ключевой компетенцией Корпорации ПСС.
В зависимости от характера коррозии и условий ее протекания применяются различные методы защиты корпусных конструкций судов. Выбор того или иного способа определяется его эффективностью в данном конкретном случае, а также экономической целесообразностью. Любой метод защиты от коррозии изменяет ход коррозионного процесса, либо уменьшая скорость, либо прекращая его полностью.

Надежным способом защиты от коррозионных разрушений стали в морской воде является электрохимическая защита. 

Корпорация ПСС развивает два метода электрохимической защиты – протекторную (метод жертвенных анодов) и катодную (метод защиты наложенным током).

Сравнение методов

Протекторная защита Метод жертвенных анодов	Катодная защита Метод защиты наложенным током
+ работают независимо от источника электрической энергии	– потребность в надежном источнике электропитания постоянного тока
+ не могут быть неправильно прикреплены к конструкции	– автоматическая работа, минимум внимания экипажа
– незначительна эффективность при локальных формах коррозии	+ возможность регулирования параметров защиты, в том числе и автоматического, что позволяет предотвратить коррозионные разрушения
– необходимо наличие лакокрасочного покрытия	+ достаточно установки относительно небольшого количества анодов даже для защиты больших конструкций без лакокрасочного покрытия в условиях высокого удельного сопротивления
– ограниченный срок действия протекторов, необходима периодическая замена, в случае стационарного сооружения	+ нет необходимости возобновления средств защиты, увеличивается междоковый период эксплуатации корпусов морских судов и сооружений
– высокая стоимость установки анодов на месте	+ сниженные расходы по обслуживанию, система обеспечивает защиту на весь срок службы
– создает дополнительное сопротивление, имеют большую массу	+ не создает дополнительного сопротивления

Катодная защита

Это наиболее надежный и экономически выгодный способ предохранения от коррозии подводной части корпусов объектов морской инфраструктуры. Преимущества катодной защиты для защиты платформы:

• полное подавление коррозии обшивок и сварных швов
• уменьшение запаса толщины обшивок на коррозионный износ
• не требует замены в течение всего срока службы судна 
  
• удаленный мониторинг и контроль.

Опыт применения и расчеты показывают, что для судов с водоизмещением более 3400 тонн, оптимально использовать катодную защиту, ввиду значительного уменьшения массы по сравнению с протекторной, для судов с водоизмещением более 6000 тонн применение катодной защиты уменьшает суммарную стоимость защиты.

Корпорацией ПСС разработан целый комплекс для защиты судов методом наложенного тока. При использовании данного метода основными звеньями схемы являются:

• Станции катодной защиты (СКЗ) – защищает за счет сдвига потенциала на корпусе судна, на нем протекает только катодный процесс, коррозия замедляется. Станции производятся в разных модификациях и комплектациях. Включены в РМРС.
• Аноды судовые – подключены к СКЗ и предназначены предназначены для стекания в воду защитного тока. Разработаны разные типы анодов для эксплуатации в разных районах плавания, в том числе в Арктике. Монтируются таким образом, чтобы не создавать помех при движении судна.
• Электрод сравнения хлорсеребряный производится в пластиковом корпусе или в защитном коффердаме. Они измеряют потенциал и используются в системах автоматического контроля и регулирования режима работы установок электрохимзащиты.
• Кабель. Для систем ЭХЗ разработан кабель Elkaflex, который обладает стойкостью к маслобензопродуктам и другим агрессивным средам.

Протекторная защита

Протекторная защита экономична, проста и понятна. Протекторы медленно растворяются, защищая конструкцию, к которой они прикреплены. Представляют собой изделия из алюминиевого, цинкового или магниевого сплава с влитым стальным элементом для крепления. Отливаются из сплавов по ГОСТ 26251-84. Изготавливаются различных типоразмеров по требованиям заказчика. Форма определяется исходя из места и условии эксплуатации протектора. Так, на корпус судов оптимально использовать протекторы обтекаемых форм.

Корпорация ПСС предлагает широкий ассортимент протекторов для защиты судов: 

П-НЛМ неотключаемый ленточный магниевый
П-НКМ неотключаемый концевой магниевый
П-ПОМ подвесной отключаемый магниевый
П-РОМ регулируемый отключаемый магниевый
П-КОМ короткозамкнутый отключаемый магниевый
П-КЛА короткозамкнутый линейный алюминиевый
П-ККА короткозамкнутый концевой алюминиевый
П-РОА регулируемый отключаемый алюминиевый
П-ПОА подвесной отключаемый алюминиевый
П-КОА короткозамкнутый одиночный алюминиевый
ПМФ межфланцевый

Морской климат, соленый воздух и вода разрушают не только части корабля, находящиеся в непосредственном контакте с водой, но и внутренние коммуникации.

Для защиты труб применяются межфланцевые протекторы, а для исключения ржавления резьбовых соединений – болты-протекторы.

Катодная защита от коррозии – Журнал АКВА-ТЕРМ

Опубликовано: 29 июня 2010 г.

591

М. Иванов, к. х. н.

Коррозия металлов, особенно железа и нелегированной стали, наносит большой вред аппаратам и трубопроводам, эксплуатируемым в условиях контакта с водой и воздухом. Это приводит к снижению сроков службы оборудования и дополнительно создает условия для загрязнения воды продуктами коррозии.

Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.

Как известно, коррозия является электрохимическим процессом, при котором происходит окисление металла, то есть отдача его атомами электронов. Этот процесс осуществляется в микроскопической части поверхности, называемой анодной областью. Он приводит к нарушению целостности металла, атомы которого вступают в химические реакции, особенно активно – в присутствии кислорода воздуха и влаги.

Поскольку металлы хорошо проводят электрический ток, высвобожденные электроны свободно перетекают в другую микроскопическую область, где в присутствии воды и кислорода происходят восстановительные реакции. Такую область называют катодной.

Протеканию электрохимической коррозии можно противодействовать, произведя за счет приложения напряжения от внешнего источника постоянного тока сдвиг электродного потенциала металла до значений, при которых процесс коррозии не происходит.

На основе этого построены системы катодной защиты подземных трубопроводов, резервуаров и других металлических сооружений. В случае приложения к защищаемому металлу электрического потенциала на всей поверхности металлической конструкции устанавливаются такие значения потенциала, при которых могут протекать только восстановительные катодные процессы: например, катионы металла будут принимать электроны и превращаться в ионы более низкой степени окисления или нейтральные атомы.

Технически метод катодной защиты металлов осуществляется следующим образом (рис. 1). К защищаемой металлической конструкции, например стальному трубопроводу, подводится провод, который соединяют с отрицательным полюсом катодной станции, в результате этого трубопровод становится катодом. На некотором расстоянии от металлической конструкции в грунте располагается электрод, который с помощью провода соединяется с положительным полюсом и становится анодом. Разность потенциалов между катодом и анодом создают таким образом, чтобы полностью исключить протекание окислительных процессов на защищаемой конструкции. В этом случае через влажную почву между катодом и анодом в толще грунта будут протекать слабые токи. Для эффективной защиты требуется размещение нескольких анодных электродов по всей длине трубопровода. Если удается снизить разность потенциалов защищаемой конструкции и грунта до 0,85–1,2 В, то скорость протекания коррозии трубопровода уменьшается до существенно малых значений.

Итак, система катодной защиты включает в себя источник постоянного электрического тока, контрольно-измерительный пункт и анодное заземление. Обычно станция катодной защиты состоит из трансформатора переменного тока и диодного выпрямителя. Как правило, ее питание осуществляется от сети напряжением 220 В; существуют также станции, питаемые от линий высокого (6–10 кВ) напряжения.

Для эффективной работы катодной станции создаваемая ею разность потенциалов катода и анода должна быть не менее 0,75 В. В некоторых случаях для успешной защиты достаточно порядка 0,3 В. В то же время в качестве технических параметров станций катодной защиты используются величины номинальных значений выходного тока и выходного напряжения. Так, обычно номинальное выходное напряжение станций составляет от 20 до 48 В. При большом расстоянии между анодом и защищаемым объектом требуемое значение выходного напряжения станции достигает 200 В.

В качестве анодов применяют вспомогательные инертные электроды. Анодные заземлители, например модели АЗМ-3Х производства ЗАО «Катодъ» (пос. Развилка, Московская обл.), представляют собой отливки из коррозионно-стойкого сплава, снабженные специальным проводом с медной жилой в усиленной изоляции, а также герметизированной муфтой для присоединения к магистральному кабелю станции катодной защиты. Рациональнее всего использовать заземлители в средах высокой и средней коррозийной активности при удельном сопротивлении грунта до 100 Ом•м. Для оптимального распределения напряженности поля и плотности тока по корпусу оборудования вокруг анодов располагают специальные экраны в виде засыпки из угля или кокса.

Для оценки эффективности работы станции катодной защиты необходима система, которая состоит из измерительного электрода и электрода сравнения и является основной частью контрольно-измерительного пункта. На основании показаний данных электродов производится регулирование разности потенциалов катодной защиты.

Измерительные электроды изготавливают из высоколегированной стали, кремнистого чугуна, платинированной латуни или бронзы, а также меди. Электроды сравнения – хлорсеребряные или сульфатно-медные. По своему конструктивному исполнению электроды сравнения могут быть погружными или выносными. Состав раствора, используемого в них, должен быть близким к составу среды, от вредного воздействия которой требуется защитить оборудование.

Можно отметить биметаллические электроды сравнения длительного действия типа ЭДБ, разработанные ВНИИГАЗом (Москва). Они предназначены для измерения разности потенциалов между подземным металлическим объектом (включая трубопровод) и землей для управления станцией катодной защиты в автоматическом режиме в условиях большой нагрузки и на значительной глубине, то есть там, где другие электроды не могут обеспечить постоянное поддержание заданного потенциала.

Оборудования для катодной защиты поставляется, в основном, отечественными производителями. Так, упомянутое ЗАО «Катодъ» предлагает станцию «Минерва-3000» (рис. 2), предназначенную для защиты магистральных водопроводных сетей. Ее номинальная выходную мощность – 3,0 кВт, выходное напряжение – 96 В, сила тока защиты – 30 А. Точность поддержания защитного потенциала и величины тока соответственно составляет 1 и 2 %. Величина пульсации – не более 1 %.

Другой российский производитель – ОАО «Энергомера» (Ставрополь) – поставляет модули марок МКЗ-М12, ПНКЗ-ППЧ-М10 и ПН-ОПЕ-М11, обеспечивающие эффективную катодную защиту подземных металлических сооружений в зонах высокой коррозионной опасности. Модуль МКЗ-М12 имеет номинальный ток 15 или 20 А; номинальное выходное напряжение – 24 В. Для моделей МКЗ-М12-15-24-У2 выходное напряжение составляет 30 В. Точность поддержания защитного потенциала достигает ±0,5 %, заданного тока ±1 %. Технический ресурс – 100 тыс. ч, а срок службы – не менее 20 лет.

ООО «Электронные технологии» (Тверь) предлагает станции катодной защиты «Тверца» (рис. 3), комплектуемые встроенным микропроцессором и телемеханической системой дистанционного управления. Контрольно-измерительные пункты оборудованы неполяризующимися электродами сравнения длительного действия с датчиками электрохимического потенциала, обеспечивающими измерение поляризационных потенциалов на трубопроводе. В состав этих станций включены также регулируемый источник катодного тока и блок датчиков электрических параметров цепи, который через контроллер соединен с устройством дистанционного доступа. Трансформатор данной станции выполнен на основе ферритовых сердечников типа Epcos. Используется также система управления преобразователем напряжения на основе микросхемы типа UCC 2808A.

Компания «Курс-ОП» (Москва) выпускает станции катодной защиты «Элкон», напряжение на выходе которых изменяется в диапазоне от 30 до 96 В, а выходной ток – в диапазоне от 20 до 60 А. Пульсации выходного напряжения – не более 2 %. Эти станции предназначены для защиты от почвенной коррозии однониточных, а с применением блока совместной защиты и многониточных трубопроводов в зонах отсутствия блуждающих токов в условиях умеренного климата (от –45 до +40 °С). В состав станций входят однофазный силовой трансформатор, преобразователь со ступенчатым регулированием выходного напряжения, высоковольтная аппаратура, двухполюсный разъединитель с ручным приводом и ограничители перенапряжений.

Можно также отметить установки катодной защиты серии НГК-ИПКЗ производства ООО «НПФ «Нефтегазкомплекс ЭХЗ» (Саратов), максимальный ток на выходе из которых составляет 20 или 100 А, а номинальное выходное напряжение – 48 В.

Один из поставщиков станций катодной защиты из стран СНГ – фирма «Гофман Электрик Технолоджис» (Харьков, Украина), предлагающая оборудование для электрохимической защиты от почвенной коррозии магистральных трубопроводов.

Статья опубликована в журнале «Аква-Терм» # 4(44) 2008

Статьи

Поделиться:

вернуться назад

Теплоснабжение на жидком топливе. Cовременные тенденции
Совершенствование систем очистки поверхностной воды
Незамерзающие теплоносители. Особенности применения
Полимерное будущее

Что такое катодная защита? – Linc Energy Systems

Катодная защита (CP) используется для контроля коррозии металлических материалов в различных областях применения. Типичными областями применения этой науки являются топливные баки, сваи пирсов, корабли, морские нефтяные платформы и кожухи, металлические арматурные стержни для бетонных конструкций и трубопроводы.

Запросить предложение

Катодная защита

Чтобы упростить катодную защиту, предположим, что у вас есть металлический трубопровод, и вам необходимо защитить его от коррозии. Мы дополняем трубопроводы CP после защиты антикоррозионной системой (покрытием или пленкой), такой как Trenton Wax Tape, в качестве основной формы защиты от коррозии. В противном случае катодная защита, необходимая для борьбы с коррозией для непокрытого трубопровода, является избыточной.

Первый шаг в катодной защите — взять металл, который вы пытаетесь защитить (трубопровод), и превратить его в катод. Трубка обычно анодная; содержит положительно заряженные частицы. При подаче электрического тока линия становится пассивной или катодной. Наука показывает, что коррозия будет предотвращена или значительно замедлена, если поток будет достигать катода (трубопровода) быстрее, чем кислород.

Трубопроводы обычно используют катодную защиту импульсным током (ICCP), в которой используются выпрямитель и аноды, закопанные в землю. Выпрямитель (источник питания постоянного тока) подает электроны в систему, останавливая коррозию трубопровода. Поскольку аноды не отдают много электронов, они также не сильно ржавеют.

Иногда более экономично использовать систему с гальваническим анодом. Аноды (магниевые, цинковые или алюминиевые) являются источником электронов и подвергаются коррозии на стальном трубопроводе.

Продукты для поддержки систем CP

Подземная испытательная станция CP

Rhino HideOut — это подземная (CP) испытательная станция катодной защиты, которая обеспечивает превосходную видимость, надежна, легкодоступна и устанавливается заподлицо с землей, устраняя помехи косилке.

Изоляция фланцев и изоляция соединений

Изоляция фланцев и изоляция соединений — это два способа предотвращения возникновения электрохимических реакций между двумя разными металлами путем разрыва металлического пути или предотвращения прохождения тока в системе катодной защиты (CP) за пределы защищаемой зоны. по системе КП.

Термоэлектрический генератор (ТЭГ) для катодной защиты

Термоэлектрические генераторы (ТЭГ) обеспечивают экономичный, надежный и непрерывный электрический ток в труднодоступных местах СР. Если вас интересует ТЭГ для системы КП, компания Global Power Technologies специализируется на них.

Антикоррозийные системы

Trenton Wax Tape — это антикоррозионная лента, поддерживающая катодную защиту нефте- и газопроводов.

катодная защита, контроль коррозии, CP

Сьюзен Бендер

Сьюзен Бендер начала продавать в газовой промышленности в 1980 году. В 1990 году она основала Linc Energy Systems, где она остается президентом и главным исполнительным директором. Она объясняет свой успех своей философией «Клиент — король (или королева)», которая остается частью миссии ее компании.

Рекомендуемые посты

• Монолитный изолирующий соединение против комплекта диэлектрического фланца

• Термоэлектрические генераторы (TEGS) Применение в катодической защите. – Cor Pro

  Катодная защита от коррозии используется в следующем:

  • Трубопроводы
  • Корпуса судов
  • Причалы
  • Резервуары для хранения воды и системы оборотного водоснабжения
  • Стальной шпунт
  • Морские нефтяные платформы и аналогичные установки

  Системы Cor-Pro обеспечивают первоклассную катодную защиту от коррозии для трубопроводов, морской промышленности и другого подземного или подводного оборудования.

  Процесс катодной защиты от коррозии

  Процесс катодной защиты от коррозии осуществляется путем поляризации катодных участков путем подачи тока в структуру от внешнего электрода.

  Оборудование, металлическая поверхность или конструкция должны быть сначала поляризованы до определенного значения для достижения подходящей катодной защиты.

  Это может быть измерено экспертами по борьбе с коррозией, такими как Cor-Pro Systems.

  Индивидуальные методы предотвращения коррозии Cor-Pro Systems будут зависеть от причин коррозии и могут помочь компаниям определить это на ранней стадии, чтобы задержать коррозию и продлить срок службы критически важного оборудования.

  Типы катодной защиты

  Импульсный ток

  Защита достигается путем подключения пораженной конструкции к анодному слою через трансформаторный выпрямитель, который заставляет ток течь от анодов к конструкции, тем самым обеспечивая дополнительную защиту.

  Гальванический анод

  Защита достигается за счет соединения защищаемой конструкции с определенным расходуемым анодом (цинковым, алюминиевым или магниевым), который расположен очень близко к конструкции.

  Компании, эксплуатирующие конструкции и оборудование в воде или на земле, должны включить катодную защиту от коррозии в свой антикоррозионный план.

  Скорость: часть приверженности Cor-Pro «золотому стандарту Cor-Pro»

  Защита от коррозии является необходимым требованием для всего основного оборудования, и Cor-Pro стремится предоставлять только лучшие методы защиты от коррозии в Хьюстоне и поблизости Районы побережья Мексиканского залива.

  Все продукты и услуги компании отмечены самым высоким стандартом защиты от коррозии — «Cor-Pro Gold Standard».

  Чтобы гарантировать, что все клиенты Cor-Pro получают быстрое и качественное обслуживание, каждая выполненная работа соответствует «Знаку качества скорости» — превосходная защита от коррозии всего за несколько часов, а не дней.

  О компании Cor-Pro Systems

  Базирующаяся в Хьюстоне компания Cor-Pro Systems может разработать долгосрочный антикоррозионный план для компаний, использующих в своей деятельности критически важное оборудование. Обладая более чем тридцатилетним опытом работы в отрасли, опыт Cor-Pro может помочь смягчить разрушительное воздействие коррозии на предприятия.