حفاظت مخازن آب گرم در برابر خوردگی
نگهداری مخازن آب گرم با استفاده از آند فداشونده
استفاده از مخازن آب گرم در صنعت و همچنین در منازل در ابعاد و اشکال مختلف امری ضروری است. بنابراین نگهداری از آن بسیار پر اهمیت می‌باشد. مخزن آب گرم ممکن است با گذشت زمان و جمع شدن رسوب در داخل آن، با صدای زیاد کار کند. این رسوب ممکن است به دلیل مواد معدنی طبیعی موجود در آب و یا موادی که در نتیجه خوردگی آند فداشونده یا خود مخزن ایجاد می‌شود، در مخزن به وجود آید.
در یک مخزن آب گرم، آند فداشونده به صورت میله‌ای در معرض دید است که با گذشت زمان به آرامی خورده می‌شود. آند فداشونده از جنس منیزیم، آلومینیوم و یا ترکیبی از روی و آلومینیوم ساخته می‌شود. آب موجود در مخزن با ایجاد واکنش الکترولیتی منجر به خوردگی فولاد داخلی مخزن می‌شود. جهت محافظت از فولاد، یک آند میله‌ای منیزیم و یا آلومینیوم در محل مناسب قرار می‌گیرد. پس از خوردگی آند، فولاد مخزن شروع به خوردگی می‌کند و مخزن از کار می‌افتد.
زمان تعویض آندهای فداشونده‌ی مخزن
برای محافظت فولاد مخزن در برابر خوردگی، بسته به نوع مخزن باید هر ۳ تا ۵ سال آند فداشونده مخزن تعویض گردد. برای مشخص کردن زمان تعویض آندها می‌توان از عمر گارانتی مخزن استفاده کرد. چنانچه تعویض آندها به موقع انجام نشود، مخزن به کار خود ادامه می‌دهد اما به مرور فولاد مخزن دچار خوردگی می‌شود و تعویض مخزن اجتناب ناپذیر می‌شود که خسارات زیادی را در پی دارد.
نحوه قرارگیری آند فداشونده در مخزن
آندهای فداشونده برای دسترسی آسانتر معمولا در قسمت بالایی مخزن پیچ می‌شوند. توجه داشته باشید که گاهی طول این میله ها بلند است و برای خارج کردن آنها باید فضای کافی داشته باشید. بنابراین گاهی نیاز است که برای تعویض آند فداشونده، مخزن را از جای خود خارج نمایید.
چه نوع آند فداشونده ای در مخزن به کار برده می‌شود؟
نوع آند فداشونده معمولا توسط سازنده، توصیه می‌شود. آند فداشونده آلومینیوم اگرچه ممکن است هزینه کمتری داشته باشد، اما سرعت خوردگی بالاتری نسبت به آند منیزیم دارد. همچنین آلومینیوم ریخته شده در مخزن علاوه بر ایجاد سروصدا باعث آلودگی آب مخزن می‌شود. بنابراین دقت کنید که از آب گرم مخزن برای آشامیدن یا پخت و پز هرگز استفاده نشود. متداولترین آند فداشونده در مخازن آب گرم، آند فداشونده منیزیم می‌باشد.
طراحی طول عمر سیستم حفاظت کاتدی
ضرورت طراحی طول عمر سیستم حفاظت کاتدی
به منظور حفاظت سازه های فلزی غوطه ور در آب و یا مدفون در خاک در برابر خوردگی، استفاده از یک سیستم حفاظت کاتدی مناسب ضروری است. سیستم حفاظت کاتدی باید به گونه ای طراحی شود که جریان لازم را برای هر قسمت از ساختار، برای طول عمر مورد نیاز تأمین کند. این امر مستلزم تعیین اندازه، وزن، تعداد و نوع آند است. همچنین طراحی طول عمر بر اساس هر یک از سیستم های حفاظت کاتدی با در نظر گرفتن شرایط خاص آن سیستم ها انجام می‌شود.
طراحی بر اساس سیستم تزریق جریان
محاسبات برای سیستم‌های حفاظت کاتدی تزریق جریان نسبتا ساده است. از آنجا که آندهای تزریق جریان از نوع پایدار وزنی هستند، در این حالت تنها نیاز است که تعداد آندها با جریان خروجی مشخص را با مقدار جریان مورد نیاز کل سازه تطابق دهیم. توزیع آند باید به گونه‌ای باشد که منجر به توزیع یکنواخت و متعادل جریان شود.
طراحی بر اساس سیستم آندهای فداشونده
محاسبات مربوط به سیستم آندهای فداشونده کمی پیچیده‌‌تر است. مقدار مورد نیاز آندهای فداشونده برای حفاظت سازه‌های فلزی، ارتباط مستقیم با سطح در معرض خوردگی دارد. هر چه پوشش اولیه بهتر باشد، تعداد آند کمتری مورد نیاز است. چیدمان آندها روی سطح سازه به گونه‌ای تنظیم می‌شود که توزیع یکنواخت جریان را در کل ساختار فراهم کند.
آند فداشونده با از دست دادن وزن خود، جریان مورد نیاز حفاظت را ایجاد می‌کند. لذا در سیستم آندهای فداشونده، تعداد آندها نه تنها باید جریان فعلی مورد نیاز سازه را تأمین کند، بلکه باید دارای وزن کافی برای تأمین جریان برای عمر طراحی شده سازه نیز باشد. اندازه و شکل آند بر اساس عوامل زیر تعیین می‌شود:
- الزامات حداقل و حداکثر جریان خروجی.
- الزامات نصب و اتصال.
- الزامات وزن آند مورد نیاز.
- مقرون به صرفه بودن.
تعمیر و نگهداری آندهای فداشونده برای سازه‌های ثابت فراساحلی عموما بسیار پرهزینه و گاه غیرعملی می‌باشد. بنابراین استفاده از تعداد و وزن بهینه برای سازه تحت حفاظت بسیار پراهمیت می‌باشد.
در این راستا می توانید از واحد فروش شرکت کیمیاکاران کاوشگر کیهان کارون استفاده نمایید و همچنین می توانید از ادرس پستی مربوطه اقدام به خرید محصولات شرکت کیهان کارون بفرمایید.
حال باید پرسید چرا طراحی طول عمر سیستم حفاظت کاتدی برای ما اهمیت دارد ؟
جواب این سوال را در سایر مقالات آموزشی شرکت کیهان کارون خواهیم داد تا درباره سیستم حفاظت کاتدی بیشتر بدانیم.
حفاظت کاتدی سازه های فراساحلی
سازه های دور از ساحل
سازه های دور از ساحل عبارتند از سکوها، سازه های نیمه غوطه ور در آب وچاه ها و خطوط لوله و تجهیزات قرار گرفته در زیر آب. سازه های فولادی فراساحلی بر اساس دو معیار ضریب قدرت و استحکام طراحی می شوند.ضریب قدرت آن بستگی به میزان مواد سطحی دارد که در طی فرایند خوردگی از دست می رود. استحکام آن تحت تاثیر خوردگی حفره ای قرار دارد. بنابراین یک طراحی مناسب و دقیق از یک سیستم کنترل خوردگی ضروری است.
ناحیه بیرونی سازه های فولادی ثابت فراساحلی با توجه به محیط اطراف آن به دو دسته تقسیم می شود.
قسمتی از سازه که در مجاورت هوا و بالای سطح آب قرار دارد و باید با استفاده از یک پوشش مناسب محافظت شود. قسمتی دیگر که در زیر آب قرار دارد و جهت محافظت از آن به کارگیری یک سیستم حفاظت کاتدی دقیق، مورد نیاز است.
سیستم حفاظت کاتدی
زمانی که سازه در داخل الکترولیت (آب) قرار دارد اختلاف پتانسیل موجود بین نقاط مختلف سازه باعث ایجاد جریان بین این نقاط می شود. این جریان موجب می شود قسمتی که ولتاژ منفی تری دارد دچار خوردگی شود. اصل حفاظت کاتدی با ایجاد پتانسیل منفی تر در اطراف سازه منجر می شود به اینکه پتانسیل نقاط مختلف سازه به یک اندازه باشد. لذا سازه فولادی در برابر خوردگی محافظت می شود. این جریان ممکن است با منابع مختلفی از جمله ترانس رکتیفایر و یا آندهای فداشونده تامین شود.
حفاظت کاتدی توسط آند فداشونده
آند فداشونده معمولا فلزی است که پتانسیل منفی تری نسبت به سازه دارد. اتصال آند به سازه منجربه ایجاد جریانی در داخل الکترولیت از آند به سازه می شود. برای سازه های فراساحلی، آندهای فداشونده از جنس آلومینیوم یا روی می باشد. آند فداشونده آلومینیوم به دلیل دارا بودن ویژگی “نسبت جریان به وزن بهتر” نسبت به آند فداشونده روی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع آندهای فداشونده آلومینیوم پرکاربرد در سازه های فراساحلی
انواع مهم آندهای فداشونده آلومینیوم که جهت کاربردهای فراساحلی طراحی می شوند عبارتند از آندهای دستبندی (Bracelet Anode)، آندهای پایه دار (Stand-off Anode) و آندهای جوشی.
آندهای پایه دار از طریق پایه ها با استفاده از جوش یا پیچ، پیش از نصب سازه در دریا، به آن متصل می شوند. این آندها عموما بر روی جکت های فراساحلی نصب می شوند.
آندهای دستبندی آلومینیوم به طور ویژه جهت حفاظت کاتدی خطوط لوله نفت و گاز طراحی می شوند. این آندها از آلیاژهایی با خلوص بالا و درصد آهن بسیار پایین تولید می شوند و با قطرهای متناسب با قطر لوله مورد نظر طراحی می شوند. این آندها معمولا از دو بخش تشکیل شده که از طریق تسمه اهنی داخلی به یکدیگر متصل می شوند.
