حفاظت کاتدی و اصول آن 2

شروع موضوع توسط nasim ‏8 می 2017 در انجمن حفاظت کاتدیک

  1. nasim

    nasim New Member

    تاریخ عضویت:
    ‏8 می 2017
    ارسال ها:
    16
    تشکر شده:
    3
    جنسیت:
    زن
    - آندهای مورد مصرف روش آند فداشونده:

    انواع آندهای مورد مصرف در روش فدا شونده عبارتند از:
    1) آندهای روی 2) آندهای منیزیم 3) آندهای آلومینیوم
    با توجه به الکترولیت موجود در یک منطقه نوع آند مصرفی برای محیط متفاوت است و این تفاوت ناشی از شرایط ویژه الکترولیت از جمله مقاومت ویژه، PH، رطوبت و همچنین خواص و قابلیتهای هر یک از آندهای یاد شده میباشد. به عنوان نمونه آندهای فداشونده با توجه به الکترولیت و مقدار مقاومت آن به صورت زیر دسته بندی میشوند:
    الف) آندهای مصرفی در آب:


    مقاومت الکتریکی آب(Ohm-Cm)

    نوع آند مصرفی

    کمتر از 150


    آلومینیوم


    کمتر از ۵۰۰


    روی

    بیشتر از ۵۰۰

    منیزیم


    ب) آندهای مصرفی در خاک:

    مقاومت الکتریکی خاک(Ohm-Cm)



    نوع آند مصرفی

    کمتر از 150۰

    روی

    کمتر از ۵۰۰۰

    منیزیم (استاندارد)


    کمتر از ۶۰۰۰

    منیزیم (پتانسیل بالا)

    ۱-3-2- سیستم حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان

    یک سیستم اعمال جریان باید شامل یک یا چند ایستگاه به عنوان منبع جریان DC، بستر آندی و کابل هادی جریان باشد. موقعیت این ایستگاه ها در طول خط لوله بستگی به امکان دسترسی به نیروی برق متناوب و میزان کاهش پتانسیل دارد. کاهش میزان حفاظت یک خط لوله از محل نصب سیستم حفاظت کاتدی نیز بستگی به مقاومت طولی خط لوله و هدایت پوشش لوله دارد.
    معیار احداث بسترهای آندی عمودی و افقی بایستی بر اساس استاندارد IPS-C-TP-820 بوده و انتخاب محل بسترهای مذکور بایستی پس از بررسی نتایج مربوط به بازرسی و کنترل محیطی صورت پذیرد. حداقل فاصله بستر آندی از خط لوله مدفون یا سازه های مجاور بستگی به مقدار جریان مورد نیاز سیستم داشته و با افزایش مقدار جریان این فاصله نیز افزایش خواهد یافت.
    معیار این فاصله عبارتست از : 50 متر برای 30 آمپر، 100متر برای 50 آمپر، 200 متر برای 100 آمپر و 300 متر برای 150 آمپر میباشد. ابعاد کابلهای مورد مصرف در این سیستمها باید به گونه ای انتخاب شوند که در زمانیکه حداکثر جریان طراحی از مدار عبور می کند، میزان افت ولتاژ کمتر از 5 درصد باشد. اطلاعات مربوط به کابلها و سیمهای مورد مصرف در این نوع سیستمها در استاندارد IPS-M-TP-750 و DIN VDE 027 موجود میباشد. تمامی کابلهای مربوط به خروجی از قطب مثبت رکتیفایر به بسترهای آندی باید پیوسته بوده و حداکثر 150 متر طول داشته باشند.
    سیستم حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان بهتر است در خارج از محلی که خطر انفجار و آتش سوزی دارد طراحی و نصب گردد، مگر در حالات استثنا که بایستی بر اساس استانداردهایDIN-VDE-0165 و یاEN50014 , AFK-EmpfehlungNo.5 صورت پذیرد. به عبارت دیگر استفاده از ترانسفورمر ـ رکتیفایر، جعبه های اتصال (BOND BOX)، جعبه های اندازه گیری اختلاف پتانسیل(TEST POINT OR TEST BOX) بایستی از نوع ضد انفجار طراحی و مورد استفاده قرارگیرد.

    - آندهای مورد مصرف در روش اعمال جریان:

    - آند چدن پر سیلیس (سیلیکون)
    - آند آلیاژ دور یکلر
    - آند چدن پر سیلیس کروم دار
    - آند پلاتینیوم
    - آند چدن پرسیلیس مولیبدن دار
    - آند گرافیتی

    عمده ترین آندی که در روش اعمال جریان مورد استفاده دارد آند چدن پرسیلیس میباشد، این نوع آندها در پشت بندهای کربنی کارآیی آندهای گرافیتی را داشته و در خاکهایی با مقاومت ویژه کم نسبت به آندهای گرافیتی ارجحیت دارند. همچنین امکان استفاده از این آندها در دانسیته جریان های بالا وجود دارد. عناصر تشکیل دهنده این نوع آلیاژ عبارتند از : 95/0% منگنز, 7/0%سیلیسیم, 4/14%کربن و مابقی آهن.
    کارآیی یک آند با نحوه نصب آن دارای رابطه مستقیم می باشد، به قسمی که یک عایق بندی ضعیف در محل اتصال به واسطه خوردگی حفره ای به مقدار قابل توجهی از کار آیی آند می کاهد. عمر مفید آندهای مذکور معمولاً تا زمانی در نظر گرفته میشوند که قطر آنها در حدود 33% کاهش یابد که البته این مقدار بستگی به قطر اولیه و میزان خوردگی حفره ای و همچنین تنشهای مکانیکی دارد. بنابراین دو برابر کردن سطح مقطع آند عمر مفید را بیش از دو برابر افزایش خواهد داد.این نوع آلیاژ دارای مقاومت بسیار بالایی در بسیاری از محیطهای خورنده میباشد. استثنا قابل توجه در این مورد اسید فلوریدریک است، در حقیقت این چدنها مقاومترین فلزات و آلیاژهای تجارتی (غیر گرانبها) میباشند.
    مشخصات برخی از آندهای مورد مصرف در سیستمهای حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان در جدول 1-1 آورده شده است.

    1-4- انواع بسترهای آندی

    معمولاُ با توجه به اطلاعات بدست آمده از منطقه و اطلاعات حاصل از اندازه گیری مقاومت خاک و همچنین تجمع و محل استقرار دیگر تاسیسات، ساختمانها و سازه ها ، نوع و تعداد بستر انتخاب و در بخش طراحی با توجه به آن اقدامات لازم جهت انجام محاسبات صورت میگیرد.
    با توجه به شکل فیزیکی و نوع پشت بند مصرفی، بستر های آندی به دو دسته عمده بسترهای آندی سطحی و بسترهای آندی عمیق تقسیم میشوند:

    1-4-1- بستـرهای آندی سطحـی

    این نوع بسترها که عمق بستر بندرت به بیش از 5 متر میرسد، خود به دو دسته عمده زیر تقسیم میشوند:

    الف ـ بستـر آندی افقـی

    در این نوع بسترها، آندهای مورد مصرف به شکل افقی و در کانالی به عرض 60 سانتی متر و به عمق 2 الی 3 متر و به فاصله مرکز به مرکز 3 الی 8 متر از یکدیگر قرار میگیرند.
    پشت بند این نوع بسترها کک میباشد که بایستی به ضخامت 15 سانتی متر زیر و روی آندها را بپوشاند به عبارت دیگر استوانه ای به قطر 30 سانتی متر (یک فوت) و به طول بستر آندی از کک کوبیده شده داشته باشیم که آندها در مرکز آن قرار گرفته اند. در این نوع بسترها جهت انتقال گازهای حاصل از واکنشهای شیمیایی به سطح زمین از لوله های ونت به قطر 4 الی 8 اینچ و از جنس آزبست استفاده میشود.
    این نوع بستر بدلیل صرفه اقتصادی در حفاری و آماده سازی بستر و استقرار آندها بیشتر از بسترهای دیگر مورد استفاده قرار میگیرند. ولی بدلیل آنکه در این بسترها با تعداد آند زیاد به حفاری در طول زیادتری نیازمی باشد و لذا در اماکن و مناطقی که از بابت تملک زمین و تجمع سازه ها و تاسیسات دیگر محدودیت دارد استفاده از چنین بسترهایی محدودیت خواهد داشت.

    ب - بستـر آندی عمـودی

    در این نوع بسترها که بیشتر در شبکه های توزیع گاز طبیعی، نفت، آب، مخازن ذخیره سازی و … استفاده میشود.آندها به صورت عمودی و در کانالهایی به قطر 30 الی 50 سانتی متر و به عمق حدود 3 متر و به فاصله مرکز به مرکز 3 الی 10 متر از یکدیگر قرار می گیرند که پشت بند ککی آندها بایستی به قطر حداقل 30 سانتی متر دور تا دور آندها را پرکند . در این نوع بسترها نیز از لوله های ونت جهت تسهیل درخروج گازهای حاصل از واکنشهای شیمیایی استفاده به عمل می آید .
     

به اشتراک بگذارید