راهنمای حفاظت کاتدی خطوط لوله و سازه های فولادی

۲۳ اردیبهشت ۱۳۹۷(2169 روز پیش) 3,398 بازدید

حفاظت کاتدی از ارکان اصلی سیستمهای حفاظتی می باشد که بطور مستقل مورد بررسی قرار گرفته و ضوابط و معیارهای مورد نیاز برای طراحی ،اجرا و بهره برداری از آن مشخص شده است.
همانطور که از نام آن پیداست حفاظت کاتدی عبارت است از حفاظت کردن از فلز با تشکیل یک پیل الکتریکی و یا ایجاد سیستم الکترولیز که سازه مورد نظر در آنها قطب منفی یا کاتد باشد.

 

مقدمه

فلزات در طبیعت عموماٌ به صورت ترکیب با عناصر غیرفلزی نظیر اکسیدانها و نمک های فلزی که در آنها فلز به صورت پایدار و غیر فعال است وجود دارند و فلز خاص را از طریق احیای این ترکیبات فلزی به ویژه اکسیدهای فلزی تولید می نمایند.

در این فرایند فلز از حالت پایدار طبیعی خود خارج شده به حالت فعال و ناپایدار در می آید، از این رو فلزات پیوسته تمایل دارند با عناصر دیگر ترکیب شده و مجدداٌ به حالت پایدار خود در آیند. این فرآیند بازگشت فلز به حالت طبیعی و پایدار که از طریق واکنش های شیمیایی و یا الکتروشیمیایی فلز با محیط اطراف آن انجام می شود زنگ زدگی و یا اصطلاحاٌ خوردگی فلز نامیده می شود و چنانچه از انجام واکنش های خوردگی جلوگیری نشود فلز با سرعت خورده شده و از دست می رود.

محیط های اطراف فلزات و از جمله فولادها که کاربرد وسیعی در زندگی امروز دارند و به عنوان محیط های خورنده شناخته می شوند عموماٌ عبارتند از:

• هوا
• آب
• خاک
• مواد شیمیایی
• محیط های مختلط که مشتمل بر حضور دو یا چند یا همه محیط های فوق می باشد.

حفاظت فلزات به ویژه فلزات آهنی و مشتقات آنها نظیر فولادهای کربنی معمولاٌ با روش های زیر انجام می گیرد:

 

محیط خورنده                                               روش حفاظت

هوا                                                               رنگ آمیزی

آب                                                                حفاظت کاتدی و یا پوشش + حفاظت کاتدی

خاک                                                             پوشش + حفاظت کاتدی

مواد شیمیایی                                                 پوشش های مقاوم – حفاظت کاتدی یا آندی – آلیاژهای مقاوم

 

 

از آنجا که حفاظت کاتدی یکی از ارکان اصلی سیستم های حفاظتی است لازم است به طور مستقل مورد بررسی قرار گرفته و ضوابط و معیارهای مورد نیاز برای طراحی، اجرا و بهره برداری از آن مشخص گردد تا از پراکندگی و اعمال سلیقه های بعضاً نادرست در به کار گیری این فن می تواند ضمن اتلاف سرمایه و انرژی در بعضی موارد موجب ضرر و زیان غیر قابل جبران شود جلوگیری به عمل آید.

 

 

 

همان طور که از نام آن پیداست، حفاظت کاتدی عبارت است از حفاظت کردن فلز از طریق تشکیل یک پیل الکتریکی و یا ایجاد سیستم الکترولیز که سازه مورد نظر در آنها قطب منفی یا کاتد باشد. زیرا در هر دو سیستم آند خورده شده و کاتد سالم باقی می ماند بنابراین حفاظت کاتدی را به دو صورت زیر می توان انجام داد:

۱- از طریق تشکیل یک پیل الکتروشیمیایی به وسیله نصب یک آند از جنس فلز فعال نظیر منیزیم (Mg) در الکترولیت مجاور (چند متری) سازه (کاتد) و اتصال آند به سازه از طریق یک سیم رابط، این روش را حفاظت کاتدی با آند فدا شونده نامیده اند.

۲- از طریق تشکیل یک سیم الکترولیزر که در آن آند و کاتد (سازه) توسط یک مولد الکتریکی مستقیم (DC) ایجاد می شود بدین صورت که در مجاورت (چندین متری) سازه یک یا چند آند مثلاً از جنس چدن نصب کرده و سازه و آند به ترتیب به قطب منفی و مثبت مولد وصل می نماید. این روش را حفاظت کاتدی به روش تزریق جریان یا سیستم القایی نامیده اند.

 

 

هدف

این استاندارد به منظور هدایت کاربران حفاظت کاتدی در جهت استفاده بهینه از این روش اقتصادی برای حفاظت سازه های فولادی مدفون در خاک و یا در تماس با آب در برابر خوردگی تهیه شده و اصول و ضوابط کلی لازم الاجرا در به کارگیری این روش را بیان نموده است تا از این طریق ضمن جلوگیری از پراکندگی و اعمال سلیقه های نادرست و خارج از ضابطه حداکثر بهره وری از کاربرد این سیستم حاصل شود.

 

دامنه کاربرد

این استاندارد عمدتاً برای حفاظت کاتدی خطوط لوله و سازه های فولادی مدفون در خاک و نیز سازه های فولادی در تماس با آب نظیر سطوح داخلی تجهیزات صنعتی حاوی الکترولیت مانند مخازن ذخیره آب، سیستم های آب چرخشی و تجهیزات مشابه تهیه شده لکن اصول و ضوابط و معیارهای عمومی حفاظت کاتدی بیان شده در استاندارد می تواند در سایر موارد مربوط به حفاظت کاتدی نیز کاربرد داشته باشد. 

 

 

 

کاربران گرامی برای دریافت کامل فایل «راهنمای حفاظت کاتدی خطوط لوله و سازه های فولادی» به بخش دانلود مراجعه نمایید…