تطبيق الأنودات-طويلة العمر في الحماية الكاثودية السفلية الخارجية لخزانات تخزين الفولاذ

تطبيق الأنودات-طويلة العمر في الحماية الكاثودية السفلية الخارجية لخزانات تخزين الفولاذ

يمثل التحكم في التآكل السفلي الخارجي لصهاريج تخزين الفولاذ سيناريو كلاسيكيًا في الحماية الكاثودية حيث تتم عملية التثبيت مرة واحدة- ويجب أن يستمر النظام طوال فترة الخدمة بأكملها. بمجرد تشغيل الخزان وتعبئته، يتم إغلاق المساحة بين قاع الخزان والأساس تمامًا بواسطة وسادة الرمل أو طبقة الرمل الإسفلتية، مما يجعل أي صيانة مستقبلية مستحيلة. وبالتالي، فإن العمر التصميمي لنظام الحماية الكاثودية لقاع الخزان يجب أن يتطابق مع عمر هيكل الخزان، والذي يتطلب عادةً ما لا يقل عن 20 عامًا، مع بعض الخزانات الكبيرة التي تتطلب 30 عامًا أو أكثر.

غالبًا ما تستخدم الحماية الكاثودية التقليدية لقيعان الخزانات الأنودات المضحية، مثل أشرطة المغنيسيوم أو الزنك، مرتبة بشكل قطري أو متحد المركز داخل الوسادة الرملية. ومع ذلك، تشير البيانات الميدانية إلى أن عمر الخدمة الفعلي للأنودات المضحية في بيئات قاع الخزان غالبًا ما يكون أقصر من قيمة التصميم. تشمل الأسباب الرئيسية ما يلي: بقاء أساس قاع الخزان رطبًا لفترات طويلة، مما يخلق بيئة إلكتروليتية معقدة تعمل على تسريع استهلاك الأنود؛ يؤدي الضرر الموضعي الذي يلحق بطبقة قاع الخزان إلى زيادة خرج التيار من الأنودات، مما يؤدي إلى تسريع استنفادها؛ ويؤدي فشل الأنود - إلى -ختم الكابل إلى التآكل والانفصال عند المفصل. في العديد من المشاريع، بعد 8 إلى 12 عامًا من التشغيل، تصبح الأنودات مستنفدة أو ينخفض ​​تيار الحماية بشكل كبير، مما يترك السنوات العشر المتبقية من عمر خدمة الخزان بدون حماية.

تعتبر الحماية الكاثودية الحالية بمثابة الاتجاه الفني لتحقيق حماية سفلية طويلة الأمد-. من الناحية العملية، أصبح الأنود الأنبوبي Φ25×1000 mm MMO خيارًا شائعًا نظرًا لأبعاده المناسبة والأداء الكهروكيميائي المستقر. أثناء البناء، يتم توصيل الأنودات المتعددة بشكل متسلسل أو متوازي ويتم ترتيبها في دوائر متحدة المركز أو أنماط شعاعية داخل الوسادة الرملية أسفل قاع الخزان. عادةً ما يتم دفن الأنودات على مسافة 300-500 مم أسفل قاع الخزان، ويتم توجيه الكابلات عبر محيط الأساس إلى صندوق التوصيل خارج الخزان.

المزايا التقنية لهذا الحل هي كما يلي:

1. عمر خدمة الأنود يتوافق مع عمر هيكل الخزان.لا تتآكل ركيزة التيتانيوم الخاصة بأنود MMO في التربة أو البيئات الرملية، كما أن طلاء أكسيد المعدن المختلط له معدل استهلاك منخفض للغاية، عادةً أقل من 6 ملجم/(عام). بالنسبة لأنود واحد يعمل عند خرج 2 أمبير، يكون فقدان سمك الطلاء السنوي أقل من 0.01 ميكرومتر. مع سماكة طلاء فعالة بشكل عام تتراوح بين 10 و20 ميكرومتر، يمكن للأنود نظريًا أن يلبي عمر خدمة يزيد عن 30 عامًا، مما يتوافق مع عمر تصميم الخزان ويتيح -التشغيل المجاني للصيانة طوال فترة الخدمة بأكملها.

2. نشاط كهروكيميائي عالي وجهد قيادة منخفض.تُظهر أنودات MMO نشاطًا تحفيزيًا كهربائيًا عاليًا، مع انخفاض إمكانات الكلور والأكسجين مقارنة بمواد الأنود التقليدية. بالنسبة لنفس خرج التيار، يكون جهد القيادة المطلوب أقل. بالنسبة للهياكل ذات المساحة -الكبيرة مثل قيعان الخزانات، يساهم انخفاض جهد التشغيل في توزيع محتمل أكثر اتساقًا ويقلل من خطر الانفصال الكاثودي الناتج عن الحماية الزائدة الموضعية. كما يعمل الجهد المنخفض الناتج على تبسيط متطلبات عزل النظام والسلامة التشغيلية.

3. الأبعاد مناسبة للمساحة الضيقة أسفل قاع الخزان.يسمح القطر الخارجي البالغ 25 مم والطول 1000 مم بوضع مناسب في المساحة المحدودة بين قاع الخزان والأساس، دون التأثير على قدرة تحمل الحمولة للوسادة الرملية أو ضغطها. يمكن ترتيب الأنودات بشكل شعاعي أو متحد المركز حسب الحاجة، مما يحقق تغطية تيار موحدة عبر منطقة قاع الخزان بأكملها.

4. التصنيع المسبق للمصنع يضمن جودة التثبيت.يمكن إكمال توصيل الكبل -إلى-الأنود وتجميع الأنود مع ردم فحم الكوك في المصنع. يقتصر العمل في-الموقع على وضع الوحدات الجاهزة طبقًا للرسومات التخطيطية. يزيل هذا النهج عدم اليقين في الجودة المرتبط باللحام الميداني وصب الردم، ويقلل من عدد الوصلات الميدانية، ويقلل من معدل الفشل.

5. مواصفات الكابل تلبي متطلبات النقل والختم الحالية.يتمتع الكابل النحاسي مقاس 1×16 مم² بقدرة حمل تيار كافية -لنظام الأنود الموجود أسفل الخزان. علاوة على ذلك، فإن تقنيات الختم الخاصة بهذا الحجم من الكابلات راسخة وموثوقة. في البيئة التي يتعذر الوصول إليها أسفل الخزان، تحدد سلامة اتصال الكابل بشكل مباشر طول عمر النظام، ويسمح حجم الكابل الذي يبلغ 16 مم² باستخدام ممارسات إغلاق المفاصل الناضجة.