کاربرد آندهای طولانی مدت-در حفاظت کاتدی پایین خارجی مخازن ذخیره سازی فولادی

کاربرد آندهای طولانی مدت-در حفاظت کاتدی پایین خارجی مخازن ذخیره سازی فولادی

کنترل خوردگی زیرین خارجی مخازن ذخیره سازی فولادی یک سناریوی کلاسیک در حفاظت کاتدی را نشان می دهد که در آن نصب یک-یک بار است و سیستم باید برای کل عمر مفید باشد. هنگامی که مخزن راه اندازی و پر می شود، فضای بین کف مخزن و فونداسیون به طور کامل توسط بالشتک شنی یا لایه ماسه آسفالت مهر و موم می شود و هرگونه تعمیر و نگهداری در آینده را غیرممکن می کند. در نتیجه، عمر طراحی سیستم حفاظت کاتدی کف مخزن باید با ساختار مخزن مطابقت داشته باشد، که معمولاً به کمتر از 20 سال نیاز ندارد و برخی از مخازن بزرگ 30 سال یا بیشتر نیاز دارند.

حفاظت کاتدی سنتی برای کف مخازن اغلب از آندهای قربانی مانند نوارهای منیزیمی یا روی استفاده می کند که به صورت شعاعی یا متحدالمرکز در داخل بالشتک شنی چیده شده اند. با این حال، داده های میدانی نشان می دهد که عمر واقعی آندهای قربانی در محیط های کف مخزن اغلب کوتاه تر از مقدار طراحی است. دلایل اصلی عبارتند از: پایه کف مخزن برای مدت طولانی مرطوب می ماند و یک محیط الکترولیت پیچیده ایجاد می کند که مصرف آند را تسریع می کند. آسیب موضعی به پوشش کف مخزن باعث افزایش جریان خروجی از آندها می شود و سرعت تخلیه را افزایش می دهد. و شکست آند-به-درزبندی کابل منجر به خوردگی و قطع اتصال در اتصال می‌شود. در بسیاری از پروژه ها، پس از 8 تا 12 سال کارکرد، آندها تخلیه می شوند یا جریان حفاظتی به طور قابل توجهی کاهش می یابد و 10 سال به اضافه عمر مخزن بدون محافظت باقی می ماند.

حفاظت کاتدی تحت تاثیر جریان، جهت فنی برای دستیابی به-حفاظت طولانی مدت پایین است. در عمل، آند لوله ای MMO 1000×25 میلی متر به دلیل ابعاد مناسب و عملکرد الکتروشیمیایی پایدار، به یک انتخاب رایج تبدیل شده است. در طول ساخت و ساز، آندهای متعدد به صورت سری یا موازی به هم متصل می شوند و در دایره های متحدالمرکز یا الگوهای شعاعی در داخل بالشتک ماسه ای زیر کف مخزن قرار می گیرند. آندها معمولاً 300 تا 500 میلی‌متر در زیر مخزن دفن می‌شوند و کابل‌ها از طریق محیط فونداسیون به یک جعبه اتصال در خارج از مخزن هدایت می‌شوند.

مزایای فنی این راه حل به شرح زیر است:

1. عمر سرویس آند مطابق با عمر ساختار مخزن.بستر تیتانیوم آند MMO در محیط های خاک یا ماسه خوردگی نمی کند و پوشش اکسید فلزی مخلوط دارای نرخ مصرف بسیار پایینی است، معمولاً کمتر از 6 میلی گرم در سال. برای یک آند منفرد که در خروجی 2 A کار می کند، از دست دادن ضخامت پوشش سالانه کمتر از 0.01 میکرومتر است. با ضخامت پوشش موثر معمولاً بین 10 تا 20 میکرومتر، آند از نظر تئوری می‌تواند عمر مفیدی بیش از 30 سال داشته باشد و با عمر طراحی مخزن مطابقت داشته باشد و کارکرد بدون تعمیر و نگهداری را در کل دوره خدمات ممکن می‌سازد.

2. فعالیت الکتروشیمیایی بالا و ولتاژ محرک پایین.آندهای MMO فعالیت الکتروکاتالیستی بالایی را با پتانسیل کلر و اکسیژن کم در مقایسه با مواد آند معمولی نشان می‌دهند. برای جریان خروجی یکسان، ولتاژ محرک مورد نیاز کمتر است. برای سازه‌های بزرگ-مثل کف مخزن، ولتاژ محرک پایین‌تر به توزیع یکنواخت پتانسیل کمک می‌کند و خطر جدا شدن کاتدی ناشی از حفاظت بیش از حد موضعی را کاهش می‌دهد. ولتاژ خروجی کمتر همچنین الزامات عایق بندی سیستم و ایمنی عملیاتی را ساده می کند.

3. ابعاد متناسب با فضای محدود زیر کف مخزن.قطر بیرونی 25 میلی‌متر و طول 1000 میلی‌متر امکان قرارگیری راحت در فضای محدود بین کف مخزن و فونداسیون را می‌دهد، بدون اینکه بر ظرفیت باربری بالشتک شنی یا فشردگی آن تأثیر بگذارد. آندها را می توان در صورت نیاز به صورت شعاعی یا متحدالمرکز مرتب کرد و به پوشش جریان یکنواخت در کل ناحیه کف مخزن دست یافت.

4. پیش ساخته کارخانه کیفیت نصب را تضمین می کند.اتصال آند به کابل و مونتاژ آند با پر کردن کک در کارخانه انجام می شود. کار در سایت به قرار دادن واحدهای پیش ساخته مطابق نقشه های چیدمان محدود می شود. این رویکرد عدم قطعیت‌های کیفیت مرتبط با جوشکاری میدانی و ریختن پس‌پر را حذف می‌کند، تعداد اتصالات میدان را کاهش می‌دهد و میزان شکست را کاهش می‌دهد.

5. مشخصات کابل مطابق با الزامات انتقال فعلی و آب بندی است.کابل مسی 1 × 16 میلی‌متر مربع ظرفیت انتقال جریان کافی برای سیستم آند کف مخزن را دارد. علاوه بر این، تکنیک های آب بندی برای این اندازه کابل به خوبی ثابت شده و قابل اعتماد هستند. در محیط غیر قابل دسترس در زیر مخزن، یکپارچگی اتصال کابل مستقیماً طول عمر سیستم را تعیین می کند و اندازه کابل 16 میلی متر مربع امکان استفاده از روش های آب بندی مفصل را فراهم می کند.