Chelik quvurlarni katodik himoya qilish nima? U qanday amalga oshiriladi? Va uning ahamiyati nimada?

Po'lat quvurlarni katodli himoya qilish elektrokimyoviy{0}}korroziyaga qarshi texnologiyadir. Uning asosi po'lat quvurni elektrolitlar muhitida (tuproq, suv kabi) katod rolini o'ynash uchun tashqi aralashuvdan foydalanish va shu bilan uning elektrokimyoviy korroziyasini tubdan inhibe qilishdir. Bu ko'milgan/suv osti po'lat quvurlari (neft va gaz, gaz, suv ta'minoti va drenaj uchun) uchun standart korroziyaga qarshi{3}}usuldir.

Quyida besh jihatdan batafsil tushuntirish berilgan: printsip, usul, asosiy parametrlar, ahamiyat, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish.

1. Chelik korroziyasining mohiyati (elektrokimyoviy korroziya)
Po'lat quvurlar (uglerodli po'lat) suvga ko'milgan yoki suvga botganda, material, kuchlanish va tuproq/suvning notekisligi tufayli sirtda son-sanoqsiz mikro-elektrokimyoviy hujayralar hosil bo'ladi:

• Anod zonasi:Temir atomlari (Fe) elektronlarni yo'qotib, temir ionlariga (Fe²⁺) aylanadi, ular muhitda eriydi → po'lat korroziyasi (zang, teshilish);
• Katod zonasi:Elektronlar to'planadi, natijada kislorodning so'rilishi yoki vodorodning evolyutsiyasi reaktsiyalari korroziyasiz sodir bo'ladi.

Oddiy so'zlar bilan aytganda: korroziya - bu po'lat quvur sirtini "tashlab qoladigan" elektronlar jarayoni.

2. Katodik himoya qilish printsipi (po'lat quvurga elektronlarni etkazib berish)

Tashqi usullardan (qurbonlik anod / tashqi oqim) foydalanish orqali elektronlar po'lat quvur yuzasiga doimiy ravishda to'ldiriladi, bu quvurning umumiy potentsialini salbiy tomonga siljitadi va elektrokimyoviy hujayraning katodiga aylanadi:

• Po'lat quvur yuzasida ortiqcha elektronlar mavjud va temir atomlari elektronlarni yo'qota olmaydi → anod korroziya reaktsiyasi butunlay bostiriladi;
• Himoya standarti: To'yingan mis sulfat mos yozuvlar elektrodi (CSE) bilan solishtirganda, po'lat quvur potentsiali -0,85V dan -1,20V gacha (sanoatning oltin diapazoni) barqarordir.
• -1,20V dan past:Haddan tashqari-himoya, vodorod evolyutsiyasi po'lat quvurning vodorodning mo'rtlashishiga olib keladi (mustahkamlikning pasayishi, yorilish);
• -0,85 V dan yuqori:Himoyaning etarli emasligi, korroziya davom etmoqda.

1-usul: Qurbonlik anod usuli (SACP)

• Prinsip: Anod sifatida temirdan (masalan, magniy, rux, alyuminiy va ularning qotishmalari) ko'proq reaktiv (manfiy salohiyatga ega) metalldan foydalaning, uni po'lat quvurga elektr bilan ulang va uni bir xil elektrolitga ko'ming.

1. Ko'proq reaktiv metall (anod) birinchi navbatda elektronlarni yo'qotadi va korroziyaga uchraydi (o'zini "qurbon qiladi");
2. Elektronlar sim orqali po'lat quvurga oqib, uni katod → himoyalangan qiladi.

Umumiy anod materiallari:

1. Magnesium alloy: The most negative potential (-1.60V CSE), high driving voltage, suitable for environments with high soil resistivity (>100Ω·m);
2. Rux qotishmasi: Potentsial -1.10V CSE, barqaror oqim, past qarshilik, nam muhit (masalan, qirg'oq, botqoq hududlari) uchun mos;
3. Alyuminiy qotishmasi: arzon narxlardagi, katta hajmli, dengiz suvi muhitiga mos keladi.

- Afzalliklari va kamchiliklari:
✅ Elektr ta'minotiga ehtiyoj yo'q, oddiy o'rnatish, adashgan oqim aralashuvi, texnik xizmat ko'rsatishning hojati yo'q (anodni har 3-5 yilda bir marta almashtiring);

❌ Chiqish oqimi kichik, himoya masofasi qisqa (bir necha yuz metrlar uchun bitta anodli himoya), qisqa quvur liniyalari, kichik maydonlar, tarqoq ob'ektlar (masalan, shahar tarmoqlari quvurlari, saqlash tanklari) uchun mos keladi.

2-usul: Tashqi qo'llaniladigan oqim usuli (majburiy oqim katodik himoyasi, ICCP)

1. Printsip: Tizim doimiy quvvat manbai (doimiy potentsial asbob), yordamchi anod, mos yozuvlar elektrodi va kabeldan iborat:
2. Elektr ta'minotining salbiy terminali po'lat quvurga (katod), musbat terminali esa yordamchi anodga (grafit, yuqori kremniyli quyma temir, titan-asosli oksidi) ulangan;
3. Quvvat qo'llanilgandan so'ng, quvvat manbai elektronlarni po'lat quvurga AOK qilishga majbur qiladi, bu esa katod potentsialining himoya diapazoniga salbiy siljishiga olib keladi;
4. Yo'naltiruvchi elektrod po'lat quvurning katod potentsialini doimiy ravishda kuzatib boradi va uni doimiy potentsial asbobga qaytaradi, bu esa barqaror potentsialni saqlab turish uchun chiqish oqimini / kuchlanishini avtomatik ravishda sozlaydi.

Afzalliklari va kamchiliklari:
✅ Yuqori chiqish oqimi, uzoq himoya masofasi (bitta stansiya uchun bir necha oʻn kilometrgacha), boshqariladigan va sozlanishi, uzoq{0}}masofaviy quvurlar, yirik-oʻlchovli tarmoqlar va yuqori qarshilikka ega muhitlar uchun mos;

❌ Tashqi elektr ta'minoti, murakkab uskunalar, professional foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi va adashgan oqim aralashuvi xavfi mavjud.

1. Protepotentsial:-0,85V dan -1,20V (CSE), IR tushishi bundan mustasno (tuproq qarshiligidan kelib chiqadigan potentsial xato).

2. Oqim zichligi:

• Yalang'och po'lat quvur: 50-100 mA / m²;
• Korroziyaga chidamli qatlamli po'lat quvur-(masalan, 3PE, epoksi ko'mir smolali qatlam): 0,5-5 mA/m² (korroziyaga chidamli qatlam qanchalik yaxshi bo'lsa, oqim shunchalik kichikroq bo'ladi).

3. Anod tartibi:

• Qurbonlik anoti: oraliq 20-50 m, ko'milish chuqurligi 1-2 m, po'lat quvurga yaqin tomonda;
• Tashqi oqim anodli qatlam: sayoz dafn (1-2 m, chiziqli / aylana) yoki chuqur quduq (20-50 m, yuqori qarshilik zonalari).

1. Uning manbasida korroziyani to'liq oldini olish, quvurlarning ishlash muddatini sezilarli darajada uzaytirish

• Himoyalanmagan ko'milgan po'lat quvurlar: tuproqda 3-5 yil ichida teshik paydo bo'ladi va 10 yil ichida kuchli korroziya sodir bo'ladi;
• Katodik himoya va yuqori sifatli korroziyaga qarshi-qoplamalar bilan birgalikda: xizmat muddati 50 yildan oshib, dizayn muddatiga yaqinlashadi.

2. Korroziyaga qarshi qatlam nuqsonlarini qoplash uchun ikki tomonlama himoya.

• - Korroziyaga qarshi{1}}qatlam (jismoniy izolyatsiya): shikastlanishga, qarishga va po‘stlanishga moyil, “oqish nuqtalari” bilan;
• - Katodik himoya (elektrokimyoviy himoya): ochiq po'lat quvurlarni oqish joylarida aniq himoya qiladi, "fizik + elektrokimyoviy" ikki tomonlama himoyani hosil qiladi, himoyalangan ko'r joylarsiz.

3. Hayotiy tsiklning umumiy qiymatini kamaytirish va muhim iqtisodiy foyda olish

• Dastlabki investitsiyalar: anod usulining past narxini (metrda o'lchangan) va tashqi oqim usulining o'rtacha narxini (uskunalar + o'rnatish) qurbon qiling;Uzoq{0}}muddatli imtiyozlar: Quvurni almashtirish, favqulodda ta'mirlash uchun ishlab chiqarishni to'xtatish va o'rtacha oqish uchun kompensatsiya kabi katta xarajatlarni kamaytiring, buning natijasida hayot aylanish jarayonining umumiy qiymati 60% dan ko'proqqa kamayadi.

4. Xavfsizlikni ta'minlash va ekologik xavflarni kamaytirish

• Po'lat quvurlarni korroziyadan himoya qilish, thportlashlar, yong'inlar va atrof-muhitning ifloslanishiga olib kelishi mumkin bo'lgan inning va yorilish, shuningdek, ommaviy axborot vositalarining (neft, gaz, kimyoviy moddalar) oqishi;
• Ish kuchlanishi/oqimi juda past (<50V, <100A), eliminating the risk of electric shock, and the interference to surrounding metal facilities is controllable.

5. Sanoatning majburiy standartlariga muvofiqligi
Xitoyning GB / T 21448-2017 "Yer osti po'lat quvurlarini katodik himoya qilish uchun texnik spetsifikatsiya" va ISO 15589-1 kabi standartlarga muvofiq: Yer osti po'lat quvurlari katod muhofazasini qabul qilishi kerak.

• Potentsial monitoring: har oy po'lat quvurning himoya potentsialini o'lchab, uning -0,85V dan -1,20V oralig'ida bo'lishini ta'minlang.
• Joriy monitoring: Qurbonlik anodining chiqish oqimini o'lchang (normal diapazon 0.1 - 1A) va tashqi oqim anodining potensiostat chiqishini o'lchang (oqim/kuchlanish barqarorligi).
• Anod tekshiruvi: Qurbonlik anodini har 3-5 yilda bir marta almashtiring (iste'moli 80% dan ortiq) va har yili tashqi tok anodining tuproq qatlamining topraklama qarshiligini o'lchang (< 5Ω).
• Korroziyaga qarshi himoya qatlamini tekshirish: korroziyadan himoya qatlamining shikastlangan nuqtalarini aniqlash va ularni vaqtida tuzatish uchun muntazam ravishda PCM va CIPS kabi uskunalardan foydalaning.

Katodik himoya po'lat quvurlarni korroziyadan himoya qilishning asosiy texnologiyasidir: qurbonlik anodlaridan foydalanish (bu oddiy va tejamkor) yoki tashqi tokni qo'llash orqali (yuqori samarali va uzoq{1}}masofalarga{1}}qo'llaniladi), po'lat quvurlarga elektronlar berib, ularni katodga aylantirib, korroziyani tubdan oldini oladi. U korroziyaga qarshi qoplama bilan birgalikda ishlaydi, quvurlarning ishlash muddatini sezilarli darajada uzaytiradi, xarajatlarni kamaytiradi va xavfsizlikni ta'minlaydi. Bu ko'milgan yoki suv osti po'lat quvurlari uchun ajralmas "elektrokimyoviy qo'riqchi" dir.