دانلود پاورپوینت حفاظت کاتدی
| دسته بندی | شیمی |
| فرمت فایل | ppt |
| حجم فایل | 1867 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 93 |
در حدود 5- 4% تولید ناخالص ملی
سال 1994: 300 میلیارد دلار
سال 2000: 400 میلیارد دلار
سال 1994: 117 میلیارد مارک
سال 1375: 900 میلیارد تومان
سال 1376: 1250 میلیارد تومان
کاربرد دانش و فن یا هنر جلوگیری یا کنترل خسارات ناشی از خوردگی به روش اقتصادی و مطمئن میباشد
وجود کاتد وجود الکترولیت
وجود آند وجود اتصال
فایل پاورپوینت 93 اسلاید
کتاب و جزوه حفاظت کاتدی خط لوله
| دسته بندی | صنایع نفت و گاز |
| فرمت فایل | zip |
| حجم فایل | 5184 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 7 |
حفاظت کاتدی خط لوله
کتاب اول:
بخش اول
تاریخچه خوردگی
خوردگی
پیل الکتروشیمیایی
سرعت خوردگی
ترمودینامیک خوردگی
انواع خوردگی
جنبه های اقتصادی فرایند خوردگی
پوششهای فلزی و آلی ، رنگها و جلاها
مکانیسم زنگ زدن آهن
حلبی و آهن سفید آهن گالوانیزه
محافظت از آهن به وسیله ی روی در آهن سفید آهن گالوانیزه
بخش دوم
حفاظت کاتدی :
تاریخچه
تعریف سیستم حفاظت کاتدی
اصول کلی حفاظت کاتدی
مدار یک سیستم حفاظت کاتدی
تست پوشش جهت طراحی سیستم حفاظت کاتدی
اندازه گیری مقاومت زمین
سیستم آندهای فداشونده
توضیح سیستم حفاظت کاتدی به روش آندهای فدا شونده
انواع آندهای مورد مصرف در روش فدا شونده
محاسبه عمر آند:
ترکیب شیمیایی آندهای فدا شونده
ظرفیت جریان و اختلاف پتانسیل
کیفیت آندهای فدا شونده
بسته بندی
شکلهای آندهای فداشونده
با استفاده از اعمل جریان خارجی یکسو Impress Current
آندهای مورد مصرف در روش اعمال جریان
شکلهای آندهای Impress Current
واکنش های آندی
بسترهای آندی انواع
طراحی بستر آندی و نصب ایستگاه حفاظت
سیم و کابل Wire And Cable
نظارت بر سیستم حفاظت کاتدی و معیارهای حفاظت کاتدی
اندازه گیری پتانسیل
اندازه گیری پتانسیل خط لوله
معیار های سیستم حفاظت کاتدی
بررسی شدت جریان خطوط
عایق نمودن فلنج
بررسی غلافهای محافظ casing
محافظت بیش از حد
حفاظت از خوردگی کف مخازن نفت و مایعات گازی
مشکلات سیستم حفاظت کاتدی
خوردگی ناشی از جریان های سرگردان
کنترل خوردگی ناشی از جریان های سرگردان
خوردگی داخلی لوله در فلنجهای عایق
مقایسه حفاظت آندی وکاتدی
استانداردها
کتاب دوم:
حفاظت کاتدی بوسیله جریان اعمالی
فاکتورهای مورد نظر جهت طراحی سیستم حفاظت کاتدی
رایطه جریان، مقاومت و پتانسیل با یکدیگر
اندازه گیری پتانسیل و شدت جریان
اندازه گیری مقاومت زمین
طراحی بستر آندی و نصب ایستگاه حفاظت
نظارت بر سیستم حفاظت کاتدی
آندهای فدا شونده
مانومتر
ترمومتر
فیلترها
گرمکن ها
رگلاتور
کنتور
پوشش کردن خط لوله
خوردگی در شیمی
| دسته بندی | زمین شناسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 39 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 64 |
خوردگی
تغییراتی راکه در مواد در نتیجه واکنش های شیمیایی یا الکتروشیمیایی سطحی با محیط اطراف آنها ایجاد شده و باعث تخریب تدریجی قطعات می شود خوردگی نامند. مقاومت شیمیایی به عنوان قابلیت ماده از نظر ایستادگی در مقابل تخریب در اثر واکنش شیمیایی بین سطح تماس قطعه و محیط اطراف آن (اعم از مایع مانند آب ،گاز مانند( s, o2 , n o x Nh3 )جامد مانند ماده سوخت هسته ای و جدار داخلی ظرف حاوی سوخت ) تعریف شده است ، کافی نبودن این مقاومت شیمیایی یکی از دلایل برای محدود بودن طول عمر قطعات یا ماشین آلات وتجهیزات صنعتی است . بنا بر این خوردگی واکنشی نامطلوب است که سبب جداشدن تدریجی اتمها از سطح قطعه و تخریب آن میگردد .
سرعت فعل و انفعال خوردگی بستگی به عواملی مانند درجه حرارت و غلظت محیط اثر کننده خواهد داشت . البته عوامل دیگری مانند تنش مکانیکی و فرسایش میتواند به خوردگی کمک کند .
پدیده خوردگی بیشتر در فلزات و آلیاژهای آنها ظاهر می گردد ، زیرا که اغلب فلزات و آلیاژها تمایل به ایجاد ترکیباتی با اتمها یا مولکولهایی از محیط اطراف خود ( در بسیاری از حالات محیط اکسید کننده از ناپایداری کمتری برخوردار است ) که تحت شرایط موجود از لحاظ ترمودینامیکی پایدار است ، دارد.
مواد غیر فلزی مانند مواد سرامیکی ( بویژه از نوع اکسید) و پلیمری تحت تاثیر واکنشهای الکترو شییمیایی قرار نمی گیرد ، اما تحت شرایطی واکنش های شیمیایی میتواند بطور مستقیم بر روی این مواد تاثیر نموده و موجب تخریب آنها گردد .برای مثال سرامیکهای نسوز در درجه حرارتهای بالا میتواند با نمک مذاب واکنش های شیمیایی انجام دهد . پلیمرهای آلی هم میتواند با انجام واکنش شیمیایی با حلالهای آلی تخریب گردد . بعضی
اوقات هم مولکولهای آب می تواند توسط بعضی از مواد آلی جذب شده و سبب ایجاد تغییراتی در ابعاد و خواص مکانیکی آنها گردد.
مثالهایی که می توان از مشاهدات عینی روزمره خود برای خوردگی بیان نمود عبارت است از : خوردگی لوله های آب ، خوردگی بدنه اتومبیل در هوای مرطوب، خوردگی کشتی ها ، خوردگی تجهیزات و ماشین آلات در صنایع مختلف ، بویژه صنایع شیمیایی در مجاورت هوای مرطوب و یا در مجاورت با گازها ( مانند NH3 ، Nox ، H2S ، SO2 ) خوردگی شوفاژها با آب گرم ، خوردگی تجهیزات ماشین های تولید بخار و تور بین های گازی .
1-1- خوردگی الکترو شیمیایی
فعل و انفعالات خوردگی بیشتر الکترو شیمیایی است . آبی که شامل نمکهای محلول است ( مانند آ ب دریا، آب لوله کشی ، آب باران ) یکی از مایعات الکترو لیتی است که سبب انجام بیشترین واکنش های خوردگی میگردد .برای درک بهتر این این نوع خوردگی به بیان واکنشهای الکترو شیمیایی می پردازیم .
موقعی که قطعه فلزی مانند روی در مایع الکترو لیتی مانند اسید هیدروکلریک (HCL ) قرار گیرد اتمهای این فلز در اسید حل میشود یا به عبارتی دیگر توسط اسید خورده می شود . بدین ترتیب اتمهای فلز بصورت یون از فلز جدا شده و داخل الکترولیت میشود و در نتیجه جریان الکتریکی بین فلز و الکترولیت برقرار می گردد . در اینجا واکنش شیمیایی زیر به صورت اکسیداسیون در آند انجام میگیرد :
( واکنش آندی )
Zn Zn 2+ 2e-
( بداخل فلز ) (بداخل الکترو لیت ) (درسطح فلز)
و یا واکنش آندی در تولید مس( خالص) الکترودی از مس خام ( مس آندی )
(واکنش آندی 2+ + 2e- Cu C u
و بر عکس که واکنش زیر در آن فلز با گرفتن الکترون به صورت اتم فلز آزاد میشود ، واکنش کاتدی نامیده میشود :
(واکنش کاتدی)
Cu 2+ + 2e - Cu
(یون مس موجود
( رسوب در سطح خارجی الکترود) (الکترون از فلز) در الکترولیت)
دانلود گزارش کارآموزی در واحد مهندسی خوردگی خطوط لوله و مخابرات نفت تهران
| دسته بندی | گزارش کارآموزی و کارورزی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 32 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 33 |
گزارش کارآموزی در واحد مهندسی خوردگی خطوط لوله و مخابرات نفت تهران در 33 صفحه ورد قابل ویرایش
مقدمه:
خوردگی تأسیسات صنعتی یکی از زمینه‌هایی است که مورد توجه خاص دانش‌پژوهان قرار دارد. در گزارش حاضر سعی شده که اطلاعاتی در مورد روشها، تجربیات دستگاهها و لوازم مورد نیاز همراه با تئوریهای اصول خوردگی چگونگی آزمایشها، اندازه‌گیریها، ذکر شود.
ابتدا بهتر است که مفهوم نسبتاً صریحی از خوردگی داشته باشیم تا بتوانیم با روشی بیشتری در مرد طرق مبارزه با آن بحث نمائیم ، خوردگی تعاریف مختلفی دارد. این تعاریف هر کدام در مواردی صحت دارند و هر کدام فقط گوشه‌ای از مطلب را بیان می‌کند ما برای هدفی که در پیش داریم، در مورد یک لولة مدفون شده در خاک، خوردگی را یک پدیدة الکتروشیمیایی تعریف کرده و وجود اکسیژن را برای ادامة خوردگی ضروری محسوب می‌نماییم. با قبول این مزیت به بیان شرایطی می‌پردازیم که با واقع شدن آنها یک سل خوردگی میتواند فعالیت داشته باشد:
1- یک کاتد و یک آند باید وجود داشته باشد.
2- بین آند و کاتد اختلاف پتانسیل برقرار باشد.
3- یک رابط فلزی بین آند و کاتد وجود داشته باشد.
4- آند و کاتد در یک الکترولیت هادی باشند ، بدین معنی که مقداری از مولکولهای آب به صورت یون درآمده باشد،
حال برای یک لولة مدفون شده، کاتد که خود لوله است و آند بیشتر سیلیکون آیرن (silicon Iron) استفاده میشود. (شرط 1). برای برقراری اختلاف پتانسیل بین آند و کاتد از قوانین و یکسوکننده استفاده میشود. (شرط 1 (شرط 2) برای رابط فلزی خود لوله به صورت رابط فلزی عمل می‌کند و شرط چهارم با توجه به رطوبت خاک فراهم میشود.
اختلاف پتانسیل موجود بین آند و کاتد باعث بوجود آمدن جریان الکترونی از طرف آند به کاتد در مدار فلزی بین آند و کاتد خواهد گردید. در آند فلز با از دست دادن الکترون، تولید یون آهن با بار مثبت خواهد کرد که با OH موجود در آن حوالی تولید هیدروکسید دو ظرفیتی آهن به فرمول خواهد کرد. که با یک مرحله اکسید شدن به صورت زنگ آهن در خواهد آمد.
در ناحیة کاتدی تعداد الکترون اضافی از طرف آند تأمین شده است، این الکترونها با یونهای مثبت هیدروژن محیط، تولید گاز می‌کنند که به صورت لایه در اطراف کاتد در خواهد آمد و به قشر پلاریزاسیون موسوم است، با این تبدیل هیدروژن اتمی به هیدروژن گازی مقداری یون اضافی در ناحیه کاتدی بوجود خواهد آمد که سبب افزایش خاصیت بازی ناحیة کاتدی میشود.
چند نکته:
1- جهت جریان الکتریسیته (خلاف جهت حرکت الکترونها) در مدار فلزی از کاتد به آند خواهد بود.
2- جهت جریان در داخل الکترولیت از آند به کاتد خواهد بود.
3- خوردگی فلز در آند یعنی قطبی که جریان از آن به طرف الکترولیت خارج میشود اتفاق می‌افتد.
4- فلزی که جریان از محیط اطراف دریافت می‌کند خورده نمی‌شود.
مقدار کاهش وزن فلز با شدت جریان خوردگی متناسب خواهد بود. یک آمپر جریان مستقیم که از فولاد به طرف خاک خارج میشود، میتواند سالانه حدود بیست پوند فولاد را بخورد. البته در مسائل مربوط به خوردگی خط لوله به ندرت با شدت جریان‌های بالا روبرو خواهیم شد و معمولاً شدت جریانها در حدود چند میلی آمپر خواهند بود. ولی باید توجه کرد که حتی یک میلی آمپر در طول سال اگر فقط از هفت نقطه لوله خارج شود، میتواند باعث ایجاد هفت عدد سوراخ به قطر اینچ روی یک لولة دو اینچی با ضخامت استاندارد گردد. البته این نکته که تعداد نقاط خروج جریان به چند نقطه محدود نگردد، بسیار حائز اهمیت است و بهتر آن است که جریان در سطح بیشتری توزیع شود تا آنکه قدرت نفوذی آن در لوله کاهش یابد.
تأثیر مقاومت در شدت جریان خوردگی:
مقاومت ظاهری مدار شامل دو قسمت خواهد بود: مقاومت اهلی اجزاء مدار و مقاومت ناشی از لایة پلاریزاسیون در کاتد. هر چه مقاومت کمتر باشد، شدت جریان بیشتر بوده و در نتیجه کاهش وزن زیادتری حاصل خواهد. مقاومت الکترولیت عبارت خواهد بود از مقاومت الکتریکی خاک یا آب که میتواند بشدت متغیر باشد. برای یک الکترولیت با مقاومت الکتریکی معین سطح آند و کاتد فاکتور مهمی خواهد بود. هر چه این سطح کوچکتر باشد، مقاومت زیادی در مدار ایجاد میشود. بعضی مواقع محصولات خوردگی نیز میتواند مقاومت قابل ملاحظه‌ای در مدار ایجاد کنند ولی این مقاومت در مورد فولاد چندان نخواهد بود.
لایة پلاریزاسیون در کنترل مقدار جریان خوردگی نقش اسامی دارد به طوری که این لایه به صورت یک لایة عایق عمل کرده و ممکن است افت ولتاژ در این لایه با اختلاف پتانسیل بین آند و کاتد برابر گشته و جریان خوردگی را به سمت صفر سوق دهد.
از گفته‌های بالا می‌توان به این نکته پی برد که این لایة پلاریزاسیون میتواند بخوبی از خورده شدن لوله جلوگیری نماید اما اغلب مواردی وجود دارند که سبب از بین رفتن این لایه می‌شوند مانند لوله ای که در درون آب قرار داشته باشد که در این مورد جریان آب سبب از بین رفتن این لایة هیدروژنی میگردد. یا می‌توانند عامل شیمیایی باشد همانند حضور اکسیژن در الکترولیت که با هیدروژن ترکیب شده سبب از بین رفتن لایة پلاریزاسیون میگردد و با همچنین در خاکهای میکروبی ، باکتریهای بخصوصی می‌توانند باشند که سبب از رفتن این لایه گردند.
حال در اینجا سؤالی مطرح می شود که نقاط آندی و کاتدی در یک لولة زیرزمینی چگونه بوجود می‌آیند. شرایطی وجود دارد که به تشکیل نقاط آندی و کاتدی منجر می‌شوند که با آگاهی یافتن از این شرایط می‌توان در مرحلة طراحی و نصب این لوله‌ها اقداماتی را انجام داد که منجر به خنثی کردن این شرایط و نگهداری بیشتر لوله شود.
انواع پوششها:
1- Enamel که به دو صورت عمده Asphalt, Coal Tar و در حالت گرم اعمال می‌شوند به همین سبب به آنها پوششهای گرم می‌گویند. با این نوع پوششها یک پوشش بیرونی جهت اعمال مقاومت مکانیکی با کار گرفته می شود ضخامت یک لایة از این پوشش حدود اینچ میباشد. این پوششها از قطران زغال سنگ و ذوب آهن بدست می‌آمدند و این پوششها به علت دارا بودن گوگرد سمی هستند و مدتهاست که از رده خارج شده‌اند و مورد استفاده قرار نمی‌گیرند نحوه اعمال این پوششها به صورت زیر بود:
نوار فایبر گلاس ( قیر ( نوار ترموپلاست ( قیر
2- انواع مواد مومی که شبیه پوشش اول با یک پوشش بیرونی جهت افزایش مقاومت مکانیکی اعمال می شود.
3- گریسها معمولاً به طور دستی و با دستکش روی لوله مالیده می‌شوند و سپس توسط یک لایة پوشش بیرونی مجهز به یک ورقة عایق پوشیده میشود.
4- پوششهای مایع که به طور سرد اعمال می‌شوند این نوع پوششها با تبخیر حلال و یا توسط یک مادة شیمیایی سفت می‌شوند، این نوع پوشش از یک حلال باضافة آسفالت که ممکن است مشتق نفتی و یا آسفالت طبیعی باشد، که خاصیت عایق بودنش بیشتر است و یا حلال باضافة قیر زغال تشکیل شده است. به این نوع نیز پوشش بیرونی جهت افزایش مقاومت مکانیکی اعمال می گردد. معمولاً عمل در چند لایة توام با پوشش بیرونی در هر مرحله و با رعایت فاصلة زمانی معین بین دو لایه اجرا می گردد. ضخامت این نوع پوششها حدود 20 هزارم اینچ میباشد.
5- انواع نوارهای محافظ از قبیل پلی وینیل کلراید، پلی اتیلن، که در قسمت پشت دارای چسب هستند و مستقیماً روی لوله زیر پوشش زده شده اعمال می شوند (همان طور که قبلاً توضیح داده شد). ضخامت آنها حدود 10 الی 30 هزارم اینچ می باشد. نصب این پوششها چون خیلی ساده بوده و به حرارت احتیاج ندارد ارزان تر تمام می‌شوند و به خصوص برای تعمیرات پوشش بسیار مفید است. همچنین نوارهای مخصوصی هستند که دارای یک زیرسازی آسفالتی میباشند که توسط شعله نرم شده و حالت چسبناک به خود گرفته و روی لوله پیچیده می شوند. امروزه این نوع پوششها وسیع‌ترین کاربرد را در لوله های نفتی دارند.
6- پوششهای پلاستیکی در اینکه به صورت نوار نیستند با پوششهای قبلی متفاوت هستند، و بیشتر روی لوله‌های کم قطر، در مرحلة ساخت لوله به توسط اکستروژن روی لوله اعمال می شوند (نظیر کابلهای برق که پوشش پلاستیکی به طور پیوسته سیمهای مسی را پوشانیده است).
7- پوششهای مکانیکی بیرونی: این نوع پوششها بیشتر از آزبست یا الیاف شیشه‌ای اشباع با قیر تشکیل شده‌اند که علاوه بر استحکام مکانیکی، خاصیت عایق خوبی هم دارند.
8- پوششهای وزنی: وقتی که لوله‌ها قرار است زیر آب باشند باید وزن آنها را سنگین‌تر نمود تا تمایل غوطه‌ور شدن در سطح آنها از بین برود. بعضی مواقع این سنگینی را توسط افزودن وزنه‌هایی در فواصلی از لوله از چدن یا بتن تأمین می‌کند و در مواردی مثل پیریت آهن اعمال میگردد. این نوع پوششها معمولاً با مفتولهای فولادی تقویت می‌گردند ضخامت لازم بازای وزن مورد نیاز در واحد طول لوله محاسبه می شود و این نوع پوششها از صدمات مکانیکی پوشش اصلی لوله جلوگیری می‌کنند. استفاده از این پوششها در مناطقی که احتمال صدمه خوردن وجود دارد با توجه به مشکلات زیاد تعمیرکاری، ضروری است.
9- پوششهای بتنی: اگر چه این پوششها روی لوله چندان معمول نیستند ولی اگر افزودنیهای به خصوصی به این پوشش (سیمان ) اضافه شود، این پوشش برای جلوگیری از خوردگی بسیار مفید خواهد بود. با پوشش دادن سیمانی لولة لخت، فولاد پتانسیل کاتدی به خود میگیرد و ضمناً به خوبی پلاریزه شده و از دریافت یا خروج جلوگیری می کند. این پوشش در صورت مرغوب بودن، میتواند بدون اعمال حفاظت کاتدی به کار رود. کمترین ضخامت برای این پوشش 2 اینچ میباشد.
با در نظر گرفته همة جوانب باید اقتصادی‌ترین و مناسب‌ترین پوشش انتخاب شود. نکات عمده‌ای که در انتخاب پوشش مؤثر است به صورت زیر است:
1- آیا خاکی که لوله در آن دفن خواهد شد، عاری از سنگ یا عوامل مکانیکی که ممکن است به پوشش صدمه بزنند میباشد یا خیر ؟
2- آیا خاک از نوعی است که نشتهای ناشی از انبساط و انقباض مزاحم پوشش خواهند بود یا نه،
3- آیا لوله در مسیر خود از قسمتهایی عبور می‌کند که دسترسی به آنها نظیر تقاطع رودخانه‌ها زیر دریا و سایر تأسیسات مشکل باشد؟
4- آیا درجه حرارت سرویس لوله از محیط اطراف یعنی خاک، بسیار بالاتر خواهد بود یا نه،
5- دمای محیط و شرایط جوی در هنگام اعمال پوشش چگونه خواهد بود؟
6- آیا محدودیتی وجود خواهد داشت که جریان کاتدی را به حداقل مقدار کاهش دهیم؟
ذکر این نکته خالی از لطف نخواهد بود که در نواحی که لوله آندی است ، اگر آنرا پوشش کنیم، سبب خوردگی شدید لوله در نواحی که پوشش ضعیف است خواهد شد، به طوری که هر گاه پوشش وجود نداشت عمر لوله بیشتر می‌بود. در این موارد بهتر است که نواحی کاتدی پوشش شوند که جریان کلی خوردگی کاهش یابد. (همان طور که قبلاً توضیح داده شد).
پس برای انتخاب مناسب‌ترین پوشش چه از نظر بهره‌‌وری و چه از نظر اقتصادی دو عامل بسیار مهم میباشد:
1- اطلاعات گسترده از تمام خواص پوشش و محدودیتهای کاربرد آن برای یک پروژه معین
2- خلاصة کاملی از شرایط کارکرد لوله و شرایط مسیر.
حال با توجه به اتمام پوشش کاری لوله و قرار دادن لوله در بستر زمین برای کنترل بیشتر خوردگی بحث حفاظت کاتدی مطرح خواهد شد، که با این حفاظت و همچنین با وجود پوشش خوردگی لوله له حداقل ممکن خواهد رسید.
پی پا:
پی‌پا عبارت از موادی است که آندها را در بستر آندی در برگرفته و سه نوع مادة متداول مشتقات کربنی در این مورد به کار می‌رود.
کک حاصل از زغال سنگ ، کک حاصل از نفت ، گرافیت خرد شده.
پی پای کربنی به دو دلیل در حفرة آندی به کار می‌رود.
1- به منظور افزایش ابعاد آند و در نتیجه کاهش مقاومت حفره نسبت به زمین.
2- شراکت در مصرف به علت تخلیة جریان الکتریکی
جهت رسیدن به هدف دوم مادة پی پا که اغلب کک میباشد، در اطراف آند باید به خوبی فشرده گردد تا اتصال مستقیم کابل برقرار گردد. شدت مصرف مادة پی‌پا نباید به ازای هر آمپر، از دو پوند در سال تجاوز کند. اندازة ذرات کک باید بین 5 تا 25 میلیمتر باشد و میزان خاک آن نباید بیشتر از 10% باشد و ضرب مقاومت الکتریکی آن نباید از 50 اهم – سانتیمتر تجاوز کند.
کابل:
کابلهای به کار رفته در مدار نسبت به زمین در تمام نقاط دارای پتانسیل مثبت میباشند. که اگر کوچکترین صدمه‌ای بر روی عایق کابل بوجود آید، سبب میشود تا جریان از این نقطه تخلیه شده و سبب خورده شده و جدا شدن کابل از قسمتهای دیگر در این نقطه شود. لذا عایق کابلها باید از کیفیت عالی برخوردار باشند. اخیراً کابلها با پلی اتیلن پوشش داده می‌شوند که در محیطهای مختلف نتایج رضایتبخش داشته است.
اتصالات :
از نقاط بسیار حساس مدار شدت جریان اعمالی، نقاط اتصال کابل های اصلی به کابل آندها میباشد. این اتصال باید مقاومت ناچیز داشته و دارای عایقی با کیفیت بسیار مقاوم باشد.
از روشهای متداول اتصال کابلهای مسی می‌توان لحیم کاری نرم، جوشکاری با پور لحیم‌کاری سخت (نقره)، و اتصالات مکانیکی را نام برد. تعداد از این اتصالات متالوژیکی هستند که دارای مقاومت ناچیز میباشند. اتصالات مکانیکی اگر بخوبی انجام شوند سپس با عایق مناسبی برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و هوا پوشانده شوند، می توانند مورد استفاده قرار گیرند. کیفیت عایق این اتصالات باید با کیفیت عایق کابل اصلی برابر کند. آنچه که در این مورد اهمیت فوق العاده دارد اینست که باید توجه داشت این اتصالات باید سالها در محیط خورنده مقاومت کنند و کوچکترین منفذی برای ورود رطوبت و هوا و مواد خورنده نداشته باشند.
حال در این قسمت به طور خلاصه ، در مورد آندهای فدا شونده توضیح داده خواهد شد.
آندهای فداشونده:
منیزیم و روی از متداول ترین آندهای فنا شونده میباشند. هنگامی که یک خط لولة فولادی ، به یکی از این دو فلز، که در جدول سری الکتروشیمیایی ، بالاتر از آن قرار دارند، وصل شود و هر دو در یک محیط الکترولیت مشترک باشند، منیزیم یا روی که فلز فعال‌تر هستند خورده خواهند شد و بدین ترتیب خط لوله محافظت خواهد شد.
آندهای فدا شونده در مواردی به کار می‌روند که شدت جریان مورد نیاز کم بوده و ضریب مقاومت الکتریکی محیط در حدی باشد که بتوان با تعداد معدودی از آند فدا شونده احتیاجات سیستم را برطرف کرد. یا در خطوط لوله‌ای که دارای پوشش عالی میباشند و روش شدت جریان اعمالی برای حفاظت خط به کار رفته است، امکان دارد که نقاط جدا افتاده‌ای وجود داشته باشد که به مقدار بیشتری شدت جریان نیاز دارد. این افزایش نیاز موضعی را بکارگیری آندهای منیزیم یا روی می تواند برطرف گرداند.
نمونه‌هایی از این نقاط عبارتند از : طولهایی از لوله که در آنها پوشش به سختی صدمه دیده است، نواحی از خط لوله که در مجاورت موانع الکتریکی قرار گرفته‌اند و توزیع شدت جریان در این نقاط بخوبی انجام میگیرد.
برای افزایش کارایی آندهای روی و منیزیم آنها را در مخلوط شیمیایی که به عنوان پی پا به کاربرده می‌شوند قرار می‌دهند، با قرار دادن آندها در این پی پاها ، بازدهی شدت جریان آنها نیز افزایش می یابد. اگر خاک ناحیه با آند مستقیماً تماس داشته باشد در اینصورت خوردگی‌های موضعی به وقوع پیوسته و در سطح آند روی در مجاورت ترکیبات فسفات، کربنات و بی‌کربنات ، لایه‌های پسیو تشکیل میشود که مقاومت مدار کاتدی را به شدت افزایش می‌دهد. این لایه‌های پسیو، بر روی آندهای منیزیم نیز در مجاورت کربنات‌ها و بی‌کربنات ها تشکیل می گردد. اگر یونهای کلر در محیط وجود داشته باشد، باعث خوردگی منیزیم شده و بازدهی شدت جریان آنرا کاهش می‌دهند. پی پای شیمیایی اطراف آند، رطوبت موجود در خاک را جذب کرده و محیط اطراف آند را مرطوب نگه می‌دارد.
در سیستمهای آند فدا شوند، آند روی بیشتر در خاکهایی که ضریب مقاومت الکتریکی آنها کمتر از 1500 اهم – سانتی متر است و آند منیزیم در خاکهایی که ضریب مقاومت الکتریکی آنها بیشتر از 1500 اهم – سانتی متر باشد، به کار می‌روند.
آندهای فدا شونده که نصب می‌شوند باید تطابق اتوماتیک به افزایش شدت جریان مورد نیاز را داشته باشند. اگر پوشش لوله بنا به دلایل مختلف ضعیف گردد. شدت جریان مورد نیاز افزایش خواهد یافت.
چند نکته درباره آندهای روی و منیزیم:
1- در بسترهای آندی کوچک، آند روی طول عمر بیشتری نسبت به منیزیم دارد.
2- شدت جریان خروجی آندهای منیزیم همواره زیادتر از آندهای روی میباشد.
3- اگر شدت جریان مورد نیاز خط لوله افزایش یابد. آند منیزیم در خاکهایی با ضریب مقاومت پایین، ظرفیت بیشتری برای تولید جریان الکتریکی دارند.
4- اگر شدت جریان مورد نیاز خط لوله افزایش یابد در خاکهایی با ضریب مقاومت بالا، آندهای روی، ظرفیت بیشتری برای تولید جریان الکتریکی دارد.
5- تنظیم اتوماتیک و ظرفیت آند روی در مواقع افزایش نیاز شدت جریان بهتر از آندمنیزیم میباشد.
آندهای فداشونده را می توان هم به موازات خط لوله و یا عمود بر آن در زمین قرار دارد . فاصلة نزدیک‌ترین آندمنیزیم از خط لوله نباید کمتر از 15 فوت باشد و این فاصله را برای آند روی می توان تا 5 فوت نیز کاهش داد. ولی بهتر است فاصلة 10 فوت انتخاب گردد. در طریقة بستر افقی آندهای فداشونده باید دقت کافی در مورد شسته نشدن پی پا از اطراف آند (بویژه در آندهای از پیش بسته بندی شده) مبذول شود. در نواحی که ضریب مقاومت الکتریکی زمین مناسب بوده و حفاری به سهولت انجام میگیرد می‌توان آندها را در کنار خط لوله در عمق لازم دفن کرد. در این طرز نصب گرادیان پتانسیل یکنواخت تر توزیع می شود، تعمیرات فصلی رطوبت زمین تأثیر کمتری در شدت جریان خروجی خواهد داشت و کابل اتصال نیز از صدمه دیدن در اثر حفاریهایی که برای کارهای دیگر پیش می‌آید، مصون خواهد ماند.
در سیستم آند فدا شونده کابلهای اتصال نیز تحت حفاظت قرار می‌گیرند و مانند روش شدت جریان اعمالی، نقاط لخت شده در خطر خورده شدن و قطع گردیدن از بقیة مدار نیستند. در هر حال برای جلوگیری از اتلاف شدت جریان در نقاط اتصال باید آنها بخوبی عایق شوند. این نقاط به علت وجود دو فلز متفاوت (فولاد و کابل مسی) در خطر خوردگی گالوانیکی قرار دارند، پس باید با موادی که دارای مقاومت عالی نسبت به خوردگی و رطوبت هستند، پوشانده شوند. اگر کیفیت مادة عایق کننده ضعیف باشد، لوله در اطراف نقطة اتصال خورده خواهد شد.
پس از نصب بستر آندی فداشونده، شدت جریان ماکزیمم در همان ابتدا بدست نمی‌آید. پی پای خشک به آرامی رطوبت زمین را جذب می‌نماید و اگر زمین اطراف مرطوب نباشد، این کار روزها و شاید هفته‌ها به طول انجامد ، در این مواقع بهتر است زمین بالای حفرة آندی مرطوب گردد. ریختن مخلوط آب و پی پا در حفرة آندی هنگام نصب آند روش مناسبی نمی‌باشد، زیرا پس از چندی آب مخلوط از بین می‌رود خلل و فرج فراوان در بستر ایجاد میشود. در حالیکه اگر پی پای خشک در حفره ریخته شود و رطوبت زمین را به آرامی بعد از نصب آند جذب کند، موجب افزایش حجم پی پا شده و فشردگی پی با که آند را پوشانده است بسیار عالی میگردد.
ذکر چند نکته در مورد خوردگی:
با توجه به آنچه که قبلاً گفته شد، چنانچه لوله‌ای پوشش داشته باشد و تحت حفاظت هم قرار بگیرد، قاعدتاً نباید دیگر دچار خوردگی شود، ولی در عمل اینگونه نیست و باز در لوله ها خوردگی مشاهده میشود و همان طور که اشاره شد ، بیش از 90% این خوردگی‌ها، خوردگی‌های خارجی هستند یعنی در جدار خارجی لوله اتفاق افتاده‌اند که عوامل ایجاد این خوردگی‌ها می توانند: جدایی پوشش از لوله، صدمه دیدن و سوراخ شدن پوشش ، قطع جریان حفاظتی که میتواند به علت خرابی ترانس یا قطع هر یک از کابلها باشد و موارد دیگر باشند.
دانلود تحقیق خوردگی
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 64 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 20 |
تحقیق خوردگی
خوردگی عامل بخش عمده ای از شکست سازهای فلزی است و اهمیت آن نه تنها از ایننظر است که شکست در بیشتر موارد ناگهانی است بلکه بیشتر به علت حضور و تاثیر همه جانبه آن می باشد خوردگی عبارت است از تخریب ناخواسته یک ماده بر اثر واکنش آن با محیط اطرافش تعریف کلی است و تمام موارد از جمله فلزات، سرامیک ها، و پلاستیک ها را در بر می گیرد. در اینجا بحث درباره خوردگی فلزات می باشد. فلزات می باشد. فلزات قابلیت هدایت الکتریکی زیادی دارند و فرایند خوردگی در آن ها از نوع الکتروشیمیایی می باشد در حالی که برای مواد غیر هادی از نوع شیمیایی است و اصول شیمی فیزیکی درباره آن ها مطرح می شود.
بهبود رفتار خوردگی فلزات از نظر اقتصادی و پیشرفت جامعه اهمیت بسزایی دارد و لذا آموزش و گردآوری اطلاعات در این زمینه بسیار مفید می باشد.
در عمل با انجام فرآیندهای بر روی فلز یا محیط اطراف آن و یا هر دو خوردگی کنترل می شود
کنترل محیط ممکن است شامل کنترل ترکیب شیمیایی محیط اطراف فلز کاهش رطوبت اتمسفر هوازدایی الکترولیت تبخیر دادن PH به میزان مجاز حذف باکتری ها، کاهش دما واضافه کردن مواد شیمیایی برای کاهش سرعت خوردگی باشد این ها عملیات های مهم برای کاهش خوردگی بخصوص از طریق ایجاد پوشش مهمترین عاملی است که در اینجا به آن می پردازیم.
از نظر تولید باید فلز یا آلیاژی را تهیه کرد که به هنگام ساخت سازه در محیط های مختلف دارای مقاومت به خوردگی باشد مثلا اضافه کردن 1% قطع به آلیاژ های 30-70 و 40 و 60 مس و روی مقاومت به خوردگی را در محیط های دریایی افزایش می دهد همچنین می توان مقدار کمی مس و کروم را به فولادهای ساختمانی کم کربن یا کربن متوسط اضافه نمود. افزودن کروم و نیکل به فولادهای کم کربن و ایجاد فولادهای زنگ نزن برنج های قلع دار و فولادهای (Con-Ten) نمونه هایی از روش هایی هستند که می توان با ان ها مقاومت به خوردگی را بهبود بخشید بدون آنکه در خواص مکانیکی آلیاژ تغییری ایجاد شود. همچنین از عملیات سطحی نیز می توان برای بهبود مقاومت به خوردگی استفاده نمد. به این صورت که فلز یا الیاژ نسبتا ارزانی مانند فولاد ماده کربنی را انتخاب نمود و فلزات گران تر مانند کروم یا قلع را برای ایجاد خواص سطحی بر روی آن پوشش داد انتخاب مواد پوشش دهند به ظاهری که از قطعه انتظار می رود همچنین به میزان سادگی اعمال پوشش و محل و شرایط کاربرد آن بستگی دارد اگر هدف از حفاظت از جلوگیری از تشکیل محصول ناخواسته ناشی از خوردگی باشد و تکمیل فلزی و سطح غیر ضروری باشد آن گاه پوشش های غیر فلزی مناسب تر خواهد بود. رنگ پوشش تکمیل کننده ارزانی است و به آسانی می توان آن را تجدید کرد ولی اگر غیر قطعه پوشش شونده بیش از بیست سال باشد استفاده از یک پوشش اولیه داخلی ضروری خواهد بود.