سیستم حفاظت کاتدی تزریق جریان چیست؟
سیستم حفاظت کاتدی تزریق جریان چیست و چگونه عمل می کند؟
جهت حفاظت کاتدی در سازه های بزرگ ممکن است استفاده از سیستم حفاظت کاتدی آندهای فداشونده مناسب نباشد. تعداد آندهای فداشونده مورد نیاز برای تأمین جریان کافی برای حفاظت از سازه در برابر خوردگی، ممکن است بسیار زیاد یا غیر عملی باشد. برای کنترل این مسئله، از منبع انرژی خارجی برای کمک به هدایت واکنشهای الکتروشیمیایی استفاده می شود. سیستم حفاظت کاتدی تزریق جریان(Impressed current cathodic protection) نوعی از سیستم است که معمولاً در مواردی که الزامات جریان بالا برای محافظت در برابر خوردگی وجود دارد و یا نیاز به افزایش کنترل است، اعمال می شود. در سیستم های حفاظت کاتدی تزریق جریان (ICCP)، جریان لازم برای محافظت، از منبع خارجی انرژی الکتریکی تأمین شده توسط منبع تغذیه تنظیم شده DC که به آن ترانس رکتیفایر گفته می شود، تامین میشود. سیستم های ICCP برای محافظت در برابر خوردگی برای بسیاری از سازه ها مانند خطوط لوله زیرزمینی، مخازن ذخیره سازی، کشتی های بزرگ و سازه های ساحلی و فراساحلی ایده آل هستند.
سیستم حفاظت کاتدی تزریق جریان چگونه عمل می کند؟
سیستم حفاظت کاتدی تزریق جریان از یک یا چند الکترود مرجع و چندین آند ICCP که همه به یک منبع تغذیه متصل هستند تشکیل شده است. الکترودهای مرجع با اندازه گیری پتانسیل حفاظت الکتریکی محیطی که سازه در آن قرار دارد، واحد جریان خروجی مورد نیاز را روی آندها تنظیم می کند. جریان تنظیم شده مانع از وقوع فرآیند خوردگی می شود. در این روش بر خلاف روش آندهای فداشونده که آندها منفی بودند، آندها از سازه مثبت تر هستند. قطب مثبت منبع تغذیه به آند و قطب منفی آن به سازه مورد نظر متصل می شود. لذا یون‌های مثبت در داخل الکترولیت از آند به سمت فلز مورد نظر برمی‌گردد .با توجه به الکترولیتی که سازه در آن قرار دارد، ولتاژ اعمال شده باید به گونه ای باشد که بتواند شدت جریان کافی برای تمام نقاط دستگاهی که تحت حفاظت کاتدی قرار گرفته‌است را تأمین نماید. یک سیستم ICCP که به طور صحیح نصب، راه اندازی و سرویس دهی شده، می تواند به مدت ۲۵ سال یا بیشتر کار کند.
آندهای تزریق جریان
سیستم حفاظت کاتدی شامل دو نوع آند است: آند فداشونده و آند تزریق جریان.
یک آند تزریق جریان از یک منبع قدرت خارجی معروف به “یکسو کننده” استفاده می کند تا اختلاف پتانسیل بالایی بین سطح مورد محافظت و آند ایجاد کند. آندهای به کار رفته عموما از گرافیت ، چدن ، آلیاژ تیتانیوم و آهن سیلیکون ساخته شده اند. امروزه متداول ترین نوع آندهای تزریق جریان آندهای MMO می باشند که در اندازه ها و شکل های مختلفی مانند سیم ، میله ، لوله ، صفحه و نوار یافت می شوند. انتخاب نوع آندهای تزریق جریان برای محافظت سازه از خوردگی، منوط به درنظرگرفتن محیطی است که سازه در آن قرار دارد. به عنوان مثال از آندهای MMO ریبونی جهت محافظت کف مخازن استفاده می شود.
آندهای تزریق جریان دارای مزایایی نسبت به آندهای فداشونده هستند، از جمله:
- بازده جریان بالاتری دارند.
- به آندهای کمتری جهت حفاظت سازه نیاز است.
- هزینه اولیه را کاهش میدهند.
- منتشر شده در آموزشی, تالیف شده, دسته‌بندی نشده, علمی
خوردگی چیست؟
خوردگی چیست؟
خوردگی یک فرایند الکتروشیمیایی است که در آن جریان از ساختاری در محل آند خارج می شود ، از طریق یک الکترولیت عبور می کند و مجدداً در محل کاتد وارد ساختار می شود. به عنوان مثال ، یک بخش کوچک از یک خط لوله ممکن است به دلیل آنکه در خاک با مقاومت کم در مقایسه با بقیه خط لوله قرار دارد، آندی باشد. جریان می تواند خط لوله را در آن محل آند رها کند ، از داخل خاک عبور کند و مجدداً در محل کاتدی وارد خط لوله شود. جریان به دلیل اختلاف پتانسیل بین آند و کاتد جریان دارد. یعنی پتانسیل آند بسیار منفی تر از پتانسیل کاتد است و این تفاوت، نیروی محرکه جریان خوردگی است. به کل سیستم – آند ، کاتد ، الکترولیت و اتصال فلزی بین آند و کاتد، سلول خوردگی گفته می شود.
پیامدهای خوردگی
خوردگی یک مشکل خطرناک و بسیار پرهزینه است و پیامدهای جدی اقتصادی ، بهداشتی ، ایمنی ، تکنولوژیکی و فرهنگی برای جامعه ما به همراه دارد. یکی از مهمترین مشکلات، خوردگی سازه ها است که می تواند منجر به جراحات شدید یا حتی از بین رفتن زندگی شود. ایمنی با خوردگی و خرابی در پل ها ، هواپیماها ، شناورها ، خطوط لوله نفت و گاز، سازه های ساحلی و فراساحلی، کل مجموعه سازه های فلزی و دستگاه هایی که دنیای مدرن را تشکیل می دهند به خطر می افتد.
انواع خوردگی چیست؟
انواع مختلفی از خوردگی وجود دارد و تحقیقات گسترده ای در این زمینه به طور مداوم انجام میشود. در اینجا مختصراً برخی از انواع متداول خوردگی آورده شده است:
• خوردگی یکنواخت: رایج ترین نوع خوردگی ، خوردگی یکنواخت با رنگ مایل به قرمز است که به طور مساوی در تمام قسمتهای در معرض بستر توزیع می شود.
برای جلوگیری از خوردگی یکنواخت ، مهم است که در هنگام طراحی ، امکان آبگیری و تهویه مناسب فراهم شود. همچنین از ابتدا با تمیز کردن مداوم سطوح و محافظت از اتصال دهنده ها با استفاده از پوشش یا روکش، از ایجاد خوردگی یکنواخت جلوگیری کنید.
• خوردگی گالوانیک: رایج ترین و تأثیرگذارترین شکل خوردگی است. هنگامی رخ می دهد که دو فلز متفاوت در حضور یک الکترولیت در تماس باشند. در یک سلول گالوانیک، فلز فعال تر (آند) خورده شده و فلز نجیب تر (کاتد) محافظت می شود. عوامل متعددی از جمله انواع فلزات ، اندازه نسبی آند و شرایط محیطی (دما ، رطوبت ، شوری و …) خوردگی گالوانیک را تحت تاثیر قرار می دهند.
• خوردگی شکاف: از آنجا که شکاف های کوچک تمایل به رطوبت دارند و تهویه مطلوبی ندارند، خوردگی شکاف در این مناطق ایجاد می شود. خطر خوردگی در شکاف با وجود تعداد مفصلهای بیشتر چند برابر می شود. با به حداقل رساندن استفاده از واشر و ایجاد رابط های مشترک تا حد امکان از خوردگی شکاف جلوگیری می شود.
شرکت توانا ذوب صنعتی کویر حامی مالی نوزدهمین کنگره ملی خوردگی
به اطلاع اساتید، پژوهشگران، کارآفرینان، صنعتگران، و دانشجویان مرتبط با علم و مهندسی خوردگی و تمامی علاقمندان می‌رساند “نوزدهمین کنگره ملی خوردگی” در ۶ و ۷ اسفندماه ۱۳۹۸ در تهران برگزار میگردد.
هر چند خوردگی و رفع معضلات آن قدمتی بیش از ۱۱۰ سال در صنعت نفت ایران دارد اما پرداختن به پدیده خوردگی در برنامه‌های دانشگاهی، مراکز تحقیقاتی و سایر صنایع ایران از حدود ۵۰ سال پیش آغاز گردید. از این رو با توجه به اهمیت موضوع و خسارت‌های جانی، زیست‌محیطی، و مالی ناشی از این پدیده، بررسی‌های علمی، فنی و اقتصادی و فعالیت‌های پژوهشی و آموزشی خوردگی از سال ۱۳۴۸ در کشور سازماندهی و اجرایی شد.
در ابتدا کنگره، سمینار و گردهمایی‌هایی به صورت غیر متمرکز در مراکز دانشگاهی و صنعتی کشور تشکیل شد؛ تا این که در سال ۱۳۶۵ برنامه‌ریزی مدونی جهت برپایی کنگره‌های ملی خوردگی به طور مرتب و دوسالانه صورت گرفت که به دنبال آن اولین کنگره درسال ۱۳۶۷، دومین درسال ۱۳۶۹ و سومین در سال ۱۳۷۲ برگزار شد.
پس از تأسیس انجمن خوردگی ایران و کسب مجوز رسمی از وزارت علوم، تحقیقات و فناوری در دی‌ماه ۱۳۷۲، کنگره‌های بعدی توسط انجمن خوردگی ایران و با همکاری دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی، و صنایع به صورت ملی یا بین‌المللی برگزار گردیده‌است.
انجمن خوردگی ایران در آستانه برگزاری نوزدهمین کنگره ملی خوردگی، از اساتید، پژوهشگران، صنعتگران، اعضای حقوقی و حقیقی انجمن خوردگی ایران، و کلیه مهندسین و دانشجویان علاقه‌مند دعوت به‌عمل می‌آورد جهت مشارکت و آشنایی با محورهای کنگره و مراحل ارسال مقالات و تحقیقات ارزشمند خود، به تارنمای انجمن به آدرس congress.ica.ir مراجعه نمایند.
شرکت توانا ذوب صنعتی کویر حامی نمایشگاه و همایش تخصصی حمایت از ساخت داخل در صنعت پترو شیمی
پیرو نامگذاری سال ۱۳۹۸ از سوی مقام معظم رهبری به نام سال رونق تولید و با توجه به عزم شرکت صنایع پتروشیمی خلیج فارس مبنی بر حمایت و بهره گیری حداکثری از توان داخلی در زمینه های مشاوره، مهندسی، تولید محصولات و خدمات، خریداری حداکثری محصولات ایرانی در راستای حمایت از تولیدکنندگان داخلی، استفاده از ظرفیت شرکتهای دانش بنیان، توجه به تقویت زنجیره تولید در صنعت پتروشیمی و راه اندازی نهضت ساخت داخل در صنعت پتروشیمی، ضرورت ارتباط تنگاتنگ بین ارکان و شرکتهای تابعه هلدینگ با ارائه دهندگان خدمات و تولیدکنندگان محصولات مرتبط بیش از پیش احساس میگردد.
حضور شرکت توانا ذوب صنعتی کویر در نمایشگاه تخصصی پتروشیمی ۱۳۹۸ باعث هم افزایی و تعامل با نوآوران و صنایع وابسته در این گروه می باشد.
امید است با توکل به خدای عالم هستی در زمینه تولیدات حفاظت کاتدی و آندهای فداشونده و سایر محصولات مرتبط برای جلوگیری از خوردگی محصولات جدید و با کیفیتی برای صنایع پتروشیمی تولید و عرضه گردد.