حفاظت کاتدیک و نکاتی که باید بدانید

پایپینگ راهیان دانش فن سحر فردا

 

آیا از محافظت کاتدیک چیزی می دانید؟ آیا می دانید کاتد و آند چیست؟ آیا سازه ها و تجهیزات خود را در زیر آب و یا خاک مدفون کرده اید؟ اگر جواب شما به این سوال مثبت است، پس بهتر است راجع به این حفاظت و نکات منحصر به فرد آن بیشتر بدانید.

امروزه سیستم های محافظت، گستردگی فراوانی را دارند. بسیاری از افراد برای محافظت از تجهیزات و لوازم مختلف، روش های متفاوتی را استفاده می کنند. محافظت کاتدیک یکی از انواع محافظت ها می باشد. شاید بسیاری از افراد از محافظت کاتدیک اطلاعات کافی نداشته باشند. این روشی برای جلوگیری از خوردگی در سازه های فلزی زیر آب و یا زیر زمینی می باشد.

حفاظت کاتدیک معمولاً برای محافظت از سازه ها در برابر خوردگی می باشد. از این سازه ها باید به کشتی ها، شناورهای دریایی، تجهیزات زیر دریایی، خط لوله، مخازن و… اشاره کرد. لذا شما باید از این نوع حفاظت برای این تجهیزات استفاده نمایید.

اساساً این محافظت برای سازه های فلزی زیر آب و یا خاک مدفون شده می باشد. ما در این متن قصد داریم نکات منحصر به فرد در این زمینه را به عنوان نماییم. چنانچه برای حفاظت از سازه های فلزی خود نیاز به مشاوره دارید، متن این مقاله بهترین گزینه برای مشاوره می باشد.

حفاظت کاتدیک چیست و برای چه به کار گرفته می شود؟

خوب است که بدانید خوردگی یک فرایند طبیعی است. این فرآیند می ‌تواند سازه های فلزی را معیوب کرده و خسارات زیادی را برای تجارت شما ایجاد کنند. توجه داشته باشید خوردگی الکتروشیمیایی فلزات، فرآیندی است که توسط آن یون ها روی سطح یک فلز به ماده دیگر منتقل می شوند. در این صورت خوردگی باعث از بین رفتن سازه می ‌شود. سوال پیش می ‌آید که چگونه برای محافظت از این سازه اقدام کنیم.

لذا روش کاتدیک در این محافظت کارساز می ‌باشد. محافظت کاتدیک اغلب برای کاهش آسیب خوردگی در سطوح فلزی فعال، استفاده می ‌شود. این نوع حفاظت در سراسر جهان برای محافظت از خط لوله و کارخانه های تصفیه آب، به همراه قایق ‌ها و کشتی ها مورد استفاده است.

محافظت کاتدیک اغلب برای محافظت از فولاد در برابر خوردگی استفاده می ‌شود. خوردگی هنگامی ایجاد می ‌شود که دو فلز متفاوت در یک ماده الکترولیتی مانند آب، خاک یا بتن فرو بروند. این نوع مسیر هدایت فلز بین دو فلز متفاوت، باعث می ‌شود مسیری طی شود که الکترون های آزاد از فلز فعال تر یعنی آند به فلز کمتر فعال یعنی کاتد منتقل شوند.

اگر قبل از ورود اکسیژن، الکترون ها آزاد در آن به قسمت فعال روی کاتد نرسند، یون ها در مکان های فعال می توانند زنگ زدگی یا هیدروکسید آهنی به وجود آورند. با توجه به نکات گفته شده حفاظت کاتدی برای جلوگیری از این روند مورد توجه قرار می گیرد.

روند استفاده از این حفاظت

نکات مرتبط با این حفاظت

توجه داشته باشید که برای انجام حفاظت کاتدی، وجود چهار عنصر بسیار حیاتی می باشد. این چهار عنصر را می‌ توان کاتد، آند، اتصالات الکتریکی بین این دو و وجود الکترولیتی مانند آب، خاک و یا بتن نام برد. یک سری از تجهیزات در انجام این نوع از حفاظت مورد استفاده قرار می گیرد. از مهمترین آن ها می توان به آندها برای اعمال جریان، آندهای گالوانیک، الکترودهای مرجع، مبدل هایی که جریان را یکسو می ‌نمایند و… اشاره کرد.

ارتباط محافظت کاتدیک با کیت های عایقی

در زمینه محافظت کاتدیک روش‌ ها و متریال مختلفی موجود است. یکی از آن ها کیت های جداسازی یا کیت عایقی می باشد. در واقع کیت جداسازی فلنج، از اتصال فلنج ها به یکدیگر جلوگیری می‌ کند. این کیت ها معمولاً از تماس فلز به فلز بین فلنج ها جلوگیری کرده و باعث کاهش خوردگی در برابر جریان های استاتیک می شود. کیت های جداسازی شامل واشر هایی می باشد که بین فلنج نصب می شود.

این اجزا در موارد مخصوص با پایداری شیمیایی مناسب، جذب آب کم و خاصیت دی الکتریک تولید می شوند. این کیت ها از لوازم ارزان قیمت در حفاظت کاتدیک می باشد. این کیت ها باعث افزایش عمر لوله ها و اتصالات فلنج می شود. کیت های عایقی یا ایزولیشن کیت، تا ابعاد ۲۴ اینچ در دسترس می باشند. این کیت ها دارای سه بخش هستند. سه نوع کیت جداسازی نمونه‌ های f, d ,e می باشند.

هر کدام دارای کارایی خاص خود هستند. از کیت عایقی f برای فلنج ها با سطح آر اف استفاده می‌ شود و قطر خارجی این کیت ها کمتر از قطر داخلی نوع محور پیچ هایی می باشد که ما برای بستن فلنج ها استفاده می کنیم. این نمونه ها جنس های مختلفی را دارند. از آن ها می‌توان به نئوپرن و فنولیک اشاره کرد.

نوع e از نمونه هایی می باشند که قطر خارجی که دارند با قطر فلنج یکسان است. این نمونه باعث می‌ شود که مواد خارجی که در حال عبور از فلنج می‌ باشد، در این فضا جمع نشود. لذا در غیر این صورت ممکن است اتصال کوتاه از بین رفته و حفاظت کاتدیک نیز از بین برود. این نمونه از جنس نئوپرن و فنولیک می‌ باشد.

نمونه d برای آب بندی مورد استفاده قرار می گیرد.

کیت های عایفی (ایزولیشن کیت)

انواع نوع حفاظت کاتدیک

دو روش برای حفاظت کاتدیک عنوان شده است. از این دو روش می توان به روش های ۱- آندای فدا شونده (گالوانیک) ۲- ترانس های تزریق جریان (iccp) اشاره کرد.

روش اول: توجه داشته باشید که فلزهایی مانند منزنیم، روی و آلومینیوم آند‌های فداشونده عنوان می ‌شود. این آندهای فدا شونده در زیر آب و یا خاک به صورت کاملاً ساده نصب می گردد. توجه داشته باشید که این آندها یا به صورت فردی و یا به صورت گروهی اعمال خواهند شد. این نوع روش، برای حفاظت آنچنان طولانی را نخواهد داشت و برای تجهیزاتی که محافظت کمتری نیاز دارند مناسب می باشد. این نوع از سیستم ها به صورت نواری در کل مسیر جهت جلوگیری از خوردگی لوله ها نصب می شود.

روش دوم: این روش تحت‌ تاثیر جریان ‌های متشکل از آندهایی هستند که به یک منبع انرژی وصل شده اند. توجه داشته باشید که در این روش، منبع دائمی جریان الکتریکی فراهم می باشد. لازم به ذکر است که این روش، محافظت بسیار طولانی نسبت به روش قبل را فراهم می ‌کند. زیرا در این روش حفظت آندها توسط یک منبع انرژی نامحدود تامین می شوند.

اقدامات لازم برای این نوع از حفاظت

اشکالات که به این محافظت گرفته می شود

این نوع از محافظت سال ‌های سال است که مورد استفاده قرار می‌ گیرد. لذا محافظت از سازه هایی که در معرض آب و یا خاک به صورت طولانی مدت قرار می ‌گیرند، امکان خوردگی را دارند. همانطور که گفته شد استفاده از محافظت کاتدیک می ‌تواند این خوردگی را کاهش دهد. اما نصب این محافظ، یک سری از اشکالات را دارد. از مهمترین اشکالات، باید به پر هزینه بودن آن اشاره کرد. سیستم محافظت کاتدیک، تقریباً هزینه بالایی را دارد.

لذا در این سیستم محاسبات و پیچیدگی نصب آن باعث بالا رفتن این هزینه می شود. اما یک عنصر این هزینه را معقول به نظر می رساند. توجه داشته باشید که در صورت آسیب به سازه، مطمئناً هزینه های بالاتری را برای ترمیم باید هزینه نمایید. پس هزینه و نگهداری این روش علیرغم اینکه نسبتاً بالا می باشد، معقول به نظر می ‌رسد.

نقاط ضعف حفاظت کاتدیک

روند طراحی این سیستم

برای طراحی سیستم محافظت کاتدی، باید یک سری از ویژگی ها در نظر گرفته شود. زمانی که قصد طراحی این سیستم را دارید، باید بسنجید که آیا استفاده از این سیستم توجیه اقتصادی دارد؟ اگر توجیه اقتصادی دارد می توانید از این روش استفاده نمایید.

شما در هنگام طراحی باید مباحث زیر را در نظر بگیرید.

در ابتدا باید مشخصات پروژه را مشخص کنید.

رهنمودهای ملی و بین المللی در این خصوص بسیار مهم است است.

سپس به مذاکره با مالکان زمین، ارگان های عمومی و یا سایر ذینفعان بروید.

نوع جریان را مشخص نمایید. آیا این جریان گالوانیک یا تحت تاثیر می باشد؟ به این سوال پاسخ داده و به سراغ مراحل بعد بروید.

پس از مشخص شدن نوع جریان، تقاضای تامین برق بدهید.

در ادامه تعداد و محل آندها یا یکسو کننده های ترانسفورماتور را مشخص کنید.

سعی کنید شرایط نظارت را فراهم آورید. در این زمینه می توانید از متخصصان شرکت ما برای طراحی سیستم حفاظت کاتدی استفاده نمایید.

در پایان می توان گفت که تمامی شرکت‌ های صنعتی، می توانند از این روش استفاده کنند. توصیه ما به آن ها این است که هزینه این روش را مورد توجه قرار ندهند. معمولاً شرکت ‌هایی که قصد دارند تا از تجهیزات خود بالاترین بهره را ببرند، از این روش استفاده می ‌کنند.

منابع:

https://cathwell.com/priniples-of-cpppppp/

https://eoncoat.com/what-is-cathodic-protection-and-how-does-it-work/

پاسخ دهیدآدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. قسمتهای مورد نیاز علامت گذاری شده اند * نام شما

تهران خیابان شهید بهشتی ، خیابان میرزای شیرازی ، ساختمان 442،پلاک3
All right reserved