Катодты қорғау станциясының ерекшеліктері, оны құру шарттары, оның түрлері мен тәсілдері

Жерасты құбырөткізгіштер коррозиялық жағдайда жұмыс істейді, сондықтан құбырларды коррозияға қарсы қорғанышты қажет етеді. Құбырөткізгіштердегі 45% апаттар коррозия әсерінен болады. Сондықтан коррозияға қарсы қорғаныштың тиімділігі құбырөткізгіштің сенімділік деңгейін көрсетеді. Коррозиядан құбырөткізгіштерді қорғау әдісін таңдау техника-экономикалық түсініктен анықталады. Жобаларды дайындау кезінде техникалық (топырақтың коррозиялық активтілігі, токтың болуы немесе болмауы және коррозияға қарсы изоляцияның түрі) және экономикалық факторлар (шығындар көлемі, эксплуатациялық шығындар) ескеріледі.
Қоршаған ортаның жалпы жағдайындағы құбырөткізгіштер мен металл конструкциялардың жұмыс істеу уақыты коррозияның қайтымсыз процестері әсерінен өте қысқа болып келеді. Оны тәжірибеде кеңінен қолданылатын құбырөткізгіштердің коррозиялық сенімділігін арттыру бойынша жұмыстар көмегімен ұзартуға болады. Оған коррозияға тұрақты құбырларды пайдалану, сонымен қатар құбырөткізгішті коррозиядан қорғаудың үш әдісі қолданылады:
1.қондырғы бетінің сыртқы агрессивті ортадан байланысын изоляциялау (пассивті қорғаныш);
2.сыртқы ортаға оның агрессивтілігін азайту үшін әсер ету;
3.жерасты метал қондырғыларға электрохимиялық қорғанышты пайдалану (активті қорғаныш).
Бұл дипломдық жобада жерастындағы құбырларды коррозиядан қорғаудың автоматтандырылған басқару жүйесін жасау қарастырылған.
Диплом жобасында катодты қорғау станциясының ерекшеліктері, оны құру шарттары, оның түрлері мен тәсілдері қарастырылған, сонымен қатар жерасты құбырларды коррозиядан қорғау түрлері мен автоматты катодты станциялардың жіктелуі көрсетілген, оны автоматты түрде басқару жоспарлары шешілген.
1. Жук Н.П., Металдарды қорғау және коррозия курсы. /Металлургия мамандығының студенттері үшін оқулық./ М., Металлургия, 1968, 407 бет.
2. Стрижевский И.В., коррозиядан жерасты қондырғыларын қорғау. Мақалалар жинағы./М., ғылыми-техникалық ақпарат бөлімі, 1971, 161 бет.
3. Золотухин В.М., коррозия және коррозиядан қорғау. Л., 1974, 70 бет.
4. Иванина Ю.Г., Шпренгель Л.Е., Құбырөткізгіштерді коррозиядан қорғау. – Киев: Будiвельник, 1980, 71 бет.
5. Семенова Г.И., Трифель М.С., Электрохимиялық қорғанышты автоматтандыру. Баку, Азернешр, 1970, 255 бет.
6. Глазков В.И., Жерасты коррозиясынан магистралды құбырөткізгіштердің электроқорғанышын есептеу. М., Газ өнеркәсібіндегі экономика ғылыми-техникалық институты, 1968, 106 бет.
7. Дума М., Өндірістік телемеханизацияға кіріспе. М.: Мир, 1966, 391 бет.
8. Жерасты коррозиясынан металл қондырғыларды қорғау: Анықтама. М.: Недра, 1981, 293 бет.
9. Газ және мұнай өндірісі өнеркәсібіндегі қондырғыларды коррозиядан қорғау. М.: Недра, 1973.
10. Стрижевский И.В., Жерасты металл қондырғыларды коррозиядан қорғау. М.: Стройиздат, 1990. – 303бет.
11. Цеплис Ф.А., Блум А.Я., Королькова В.С., Электрохимия. Металдар қорғанышы мен коррозия. Рига: РПИ, 1990. – 123 бет.
12. Гутман Э.М., Гетманский М.Д., Клапчук О.В., Кригман Л.Е., күкіртті сутекті коррозиядан мұнай өндірісінің газ өткізгіштерін қорғау. М.: Недра, 1988-200 бет.
13. Никольский И.В., Жерасты коррозиядан металл қондырғыдан қорғау. Анықтама. М.: 1981-293 бет.
14. Мустафин Ф.М., коорзиядан құбырөткізгіштерді қорғау. Том 1,2. СПб.: Недра, 2005 – 209бет.
15. Заболеев-Зотов В., Акеев Е., Лемякин В., Подлипский Л., Коррозиядан металдарды қорғау: Анықтама. Волгоград: Төменгі Волгоград, 1979 – 47 бет.
16. Бэкман, Вальтерфон, Швенк В., Коррозиядан катодты қорғаныш. М., 1984.
17. Мельникова М.М., Коррозиядан катодты қорғаныш. М.-Л., Госэнергоиздат, 1962
18. Хризман И.А. электрохимия. Металды коррозиядан қорғау. Ерітінділер. Уфа, 1971.
19. Остапенко В.Н., Құбырөткізгіштердің коррозиядан электрохимиялық қорғанышы. – Киев: Наука. Думка, 1988 – 190 бет.
        
        КІРІСПЕ
Жерасты құбырөткізгіштер коррозиялық жағдайда жұмыс істейді, сондықтан құбырларды коррозияға қарсы қорғанышты қажет етеді. Құбырөткізгіштердегі 45% апаттар коррозия әсерінен ... ... ... ... ... тиімділігі құбырөткізгіштің сенімділік деңгейін көрсетеді. Коррозиядан құбырөткізгіштерді қорғау әдісін таңдау техника-экономикалық түсініктен анықталады. Жобаларды ... ... ... ... ... ... ... болуы немесе болмауы және коррозияға қарсы изоляцияның түрі) және экономикалық факторлар (шығындар көлемі, эксплуатациялық ... ... ... ... ... ... ... мен металл конструкциялардың жұмыс істеу уақыты коррозияның қайтымсыз процестері әсерінен өте қысқа болып келеді. Оны ... ... ... ... ... ... ... бойынша жұмыстар көмегімен ұзартуға болады. Оған коррозияға тұрақты құбырларды пайдалану, сонымен қатар құбырөткізгішті коррозиядан қорғаудың үш ... ... ... ... сыртқы агрессивті ортадан байланысын изоляциялау (пассивті қорғаныш);
2.сыртқы ортаға оның агрессивтілігін азайту үшін әсер ету; ... ... ... ... қорғанышты пайдалану (активті қорғаныш).
Бұл дипломдық жобада жерастындағы құбырларды коррозиядан қорғаудың автоматтандырылған басқару жүйесін жасау қарастырылған.
Диплом ... ... ... ... ... оны құру ... оның түрлері мен тәсілдері қарастырылған, сонымен қатар жерасты құбырларды коррозиядан қорғау түрлері мен автоматты катодты станциялардың жіктелуі көрсетілген, оны ... ... ... ... ...
1 ... БӨЛІМ
1.1 Коррозиялық процестерді жіктеу
Коррозиялық процестері металдың сыртқы ортамен өзара әсері механизмі, коррозиялық орта түрі мен процестің жүру шарттары, коррозиялық ... ... ... орта ... ... метал ұшырайтын қосымша әсер түрлері бойынша жіктеледі.
Процес ... ... ... ... және ... ... болады.
Химиялық коррозия - металл мен коррозиялық ... ... ... ... бұл ... металдың қышқылдануы және ортаның қышқылдаушы компонентінің қайта құрылуы бір актта бір уақытта болады. Өзара әрекет өнімдері кеңістікте бөлінбеген.
Электрохимиялық ... - ... мен ... ... ... ... ... бұл кезде метал атомының иондалуы мен коррозиялық ... ... ... ... құрылуы бір актте болмайды және олардың жылдамдығы электродты потенциалға тәуелді.
Коррозиялық орта түріне және процестің жүру шарттарына байланысты коррозия ... ... ... ... коррозия - ылғалдың минимал құрамы (0,1% аспа йды) және ... ... ... газдық ортадағы металдың химиялық коррозиясы. Химиялық және мұнайхимиялық өндірісте ... ... түрі жиі ... Мысалы, күкірт диоксидін қышқылдау арқылы күкірт қышқылын алу ... ... ... ... хлор ... және азот қышқылын алуда, органикалық спирттің синтезі ... ... ... және т.б. ... коррозия - кез келген ылғалды газдағы немесе атмосферадағы метал коррозиясы.
Жерасты коррозиясы - жерастындағы немесе топырақтағы ... ... ... - микроағзалардың әсерінен жүретін коррозия.
Контактілі коррозия - берілген электролитте әртүрлі стационарлы ... бар, ... ... ... ... болатын коррозия.
Радиациялық коррозия - радиоактивті сәулеленуге негізделген коррозия. ... ... ... және ... ... ... Бірінші жағдайда - сыртқы қорек көзінің тогы әсерінен туындайтын метал коррозиясы. Екінші жағдайда - ... ток ... ...
Кернеумен коррозия - коррозиялық орта мен механикалық кернеудің бір ... ... ... ... ... Егер ол ... ... болса, онда металл сына бастайды. Бұл - механикалық жүктемелерден өтетін құрылымдар үшін коррозияның қауіпті түрі (осьтер, ... ... ... және бу ... т.б.). ... ... ... циклдік созушы кернеу әсеріне ұшыраса, коррозиялық шаршауды туғызуы мүмкін. Коррозияның мұндай түріне автомобиль рессорлары, канаттар ұшырайды.
Коррозиялық кавитация - ... ... ... және коррозиялық әсеріне негізделген металдың бүлінуі.
Фреттинг-коррозия - коррозиялық ортаның әсерімен және ... ... ... түрі.
Үйкеліс және вибрация кезінде коррозияны жою үшін конструкциялық материалдың дұрыс таңдау, үйкеліс коэффицентін төмендету, жабынқыштарды пайдалану және т.б. ... ... ... ... бетінің өзгеру сипаты бойынша коррозиялық бүліну бірнеше түрге жіктейді (1.1.1-сурет).
1.1.1-сурет. Коррозия түрлері:
а - тегіс біркелкі; б - ... ... ... в - ...
г - дақтары бар; д - ісіктері бар; е - нүктелері бар ...
ж - ... ... ... тегіс деп аталады (1.1.1а,б-сурет), егер ол металдың барлық бетін қамтыса. Тегіс ... ... егер ... ... ... беті ... бірдей жылдамдықпен жүрсе, онда ол біртекті болады, ал егер ... ... ... ... ... әртүрлі болса, ол біртексіз деп аталады. Біртекті коррозия, мысалы ауадағы темір құбырлардың коррозиясы кезінде ... ... ... ... ... бір ... немесе бір құрылымдық құраушысы бүлінеді. Мысал ретінде латуньнен цинкті ажырату ... ... ... алуға болады.
Жергілікті коррозия металл бетінің жеке бөліктерін қамтиды. Жергілікті коррозия металға ... ... емес ... жеке дақ ... металға тереңінен енген раковинаға ұқсас ісік-бүлінулер түрінде; металға терең енетін нүкте түрінде бола ... ... ... ... ... ... латунь коррозиясы кезінде болады. Язвалық коррозия топырақтағы болатта байқалады, ал ... ... ... ... аустенитті хромникельді болатта байқалады.
Бетінің астындағы коррозия метал бетінде ... ... соң ... ... дейін тарайды. Коррозия өнімдері металда жинақталған болады. Коррозияның бұл түрі ... ... ... және ... ...
Кристалл аралық коррозия дән шекарасы бойынша металдың бұзылуымен сипатталады. Ол кезде металдың сыртқы түрі өзгермейді, бірақ ол беріктігін тез ... және оңай ... ... ... ... дән арасында дымқыл беріктігі аз коррозия өнімдерінің пайда болуымен сипатталады. Мұндай бүлінуге хром және ... ... ... және алюминий қорытпалар ұшырайды.
Тесіктік коррозия резьбалы бекітулер, төсеніштер астында болатын металдың ... ... ...
1.2 ... коррозиядан құбырөткізгіштерді қорғау әдістерінің жіктелуі
Жерасты құбырөткізгіштер арнайы коррозиялық жағдайда жұмыс істейді, ол ... ... ... қажет етеді. Топырақты коррозия құбырөткізгіштер эксплуатациясы шарттарын анықтаудағы маңызды факторлардың бірі болып табылады. Құбырөткізгіштердегі 45% ... ... ... ... ... ... ... қорғаныштың тиімділігі құбырөткізгіштің сенімділік деңгейін көрсетеді. Коррозиядан құбырөткізгіштерді қорғау әдісін таңдау техника-экономикалық түсініктен анықталады. Жобаларды дайындау ... ... ... коррозиялық активтілігі, токтың болуы немесе болмауы және коррозияға ... ... ... және ... ... ... көлемі, эксплуатациялық шығындар) ескеріледі.
Қоршаған ортаның жалпы жағдайындағы мыс ... мен ... ... ... істеу уақыты коррозияның қайтымсыз процестері әсерінен өте қысқа ... ... Оны ... кеңінен қолданылатын құбырөткізгіштердің коррозиялық сенімділігін арттыру бойынша жұмыстар көмегімен ұзартуға болады. Оған коррозияға тұрақты құбырларды пайдалану, ... ... ... ... қорғаудың үш әдісі қолданылады:
1.қондырғы бетінің сыртқы агрессивті ортадан ... ... ... ... ... ... оның агрессивтілігін азайту үшін әсер ету;
3.жерасты металл қондырғыларға электрохимиялық қорғанышты пайдалану (активті қорғаныш).
Құбырөткізгіштерді коррозиядан қорғау әдістерінің ... ... ... ... әдіс ... қорғаныш деп аталады. Онда қарастырылған:
1.металл бетіне металға және қоршаған агрессивті ортаға қатысты химиялық инертті жоғары ... ... бар ... енгізу. Қорғаныш материалдары ретінде полимерлік материалдар, сырлар, лактар және эмальдар қолданылады. Бұл материалдар берік және қорғлатын металға ... ... ... бар қатты қабат түзеді. Металл объектілерге қорғаныш қабатын пайдалану - кең тараған әдістердің бірі;
2.қала және ... ... ... қондырғыларын қорғау үшін қолданылатын арнайы орналастыру әдістері, мысалы коллекторлық төсеніш, бұл ... ... ... ... ... орналастырады. Ондағы изоляциялаушы қабат құбырөткізгіш қабырғасы мен арна арасындағы ауа кеңістігі болып табылады.
Құбырөткізгіштерді коррозиядан қорғаудың екінші әдісі - ... ... ... төмендету. Оның бірнеше әдісі бар, бірінші жағдайда коррозияның ингибиттерінің шығару арқылы агрессивті ... ... ... болып табылады. ISO 8044 стандартына сәйкес коррозия ингибиттерін коррозиялық жүйеде бола отырып, кез ... ... ... ... ... ... ... төмендететін қосылулар деп атайды. Ингибиттердің әрекеті коррозияны тежейтін ингибатор иондары немесе молекулаларының метал бетіне адсорбциясына әкеледі. Бұл ... ... орта ... ... компоненттерді жоюды жатқызуға болады.
Топырақ электролитінің деаэрациясының мақсаты нақты кинетика режимінде жүретін анодты және катодты реакцияларға қатысатын агрессивті реагент ретіндегі ... ауа ... ... ... ... табылады.
Биокоррозия қауіпін азайту топыраққа әртүрлі у-химикаттарды себу арқылы жүзеге асады. pH-тың үлкен шамасы ... ... ... құраушы бактериялардың өсуі тоқтайды. Сондықтан құбыр маңында pH-тың үлкен ... ... ... ... ... ... ... коррозиядан қорғау әдістерінің жіктелуі
Топырақтың гидрофобизациясы құбырөткізгіш изоляциясын механикалық бүлінуден, қоршаған ортаның зиянды әсерінен ... және оның ... ... ... ... ... ... және ауа өткізгіштігі төмен, суға тұрақтылығы және су өткізбеу қасиеті жоғары және ... ... ... ... ...
Топырақты ауыстыру топырақтың коррозиялық агрессивтілігін азайту мақсатында жүргізіледі, яғни физика-механикалық қасиетін жоғарылату үшін. ... ... ... ... ...
Үшінші әдіс активті қорғаныш деп аталады. Оған ... ... ... ... ... қондырғының тұрақты катодты поляризациясы. Электр энергиясының сыртқы көзінен қосылатын мұндай поляризация катодты қорғаныш деп ... ... ... ... ... ... түрде істеуге болады, ол экономикалық жағынан тиімді. Катодты қорғаныш кезінде затқа теріс электрлік ... ... де, ол ... ... және ... бұзылуы термодинамикалық мүмкін болмайды;
2.катодты поляризацияға негізделген протекторлы қорғаныш теріс электрлік потенциалы бар металмен қондырғының электрлік ... ... ... мысалы магний қорытпалары бар мыс қондырғы. Едеуір электрлік теріс метал ... ... ... ... бұзылады және оны периодты түрде ауыстырып отыру керек. Ондай метал протектор деп ... ал әдіс ... ... деп аталады(латынша - қорғаушы).
3.электрдренажды әдіс, бұл әдіске қоздырушы ... ... ... әрекеттер жатады, ол екі негізгі бағыт бойынша іске ... ток ... ... ... пайда болуын болдырмау немесе азайту, және қоздырушы токтарды басқа ... ... ... ... ... арнайы жұмыстар.
Құбырөткізгіш сенімділігін арттыру бойынша әрекеттерге коррозияға орнықты құбырларды пайдалану ... ... ол ... оның ... ... ... компоненттер енгізумен немесе коррозияны жылдамдататын қоспаларды жою арқылы жүреді. Бұл әдіс мелады дайындау кезінде және ... ... ... және ... ... ... жүргізіледі. Пассивтеуге аз бейімделген металды металмен легирлеу кезінделегирлеуші металдың пассивтілігіндей қорытпа ... ... ... ... ... ... қорытпалар алынған, мысалы хроммен немесе никельмен легирленген таттанбайтын мыс. Осыған титан немесе алюминий қорытпалардан жасалатын құбырлар, сонымен қатар ... ... ... ... ... ... ... (полимерлер, асбоцемент, бетон, керамика, шыныпластика және т.б.).
1.3 Коррозия көрсеткіштері
Коррозия жылдамдығы уақыт бойынша процестің белгілі бір ... ... ... ... ... ... ... τ1 уақыт моментіндегі нақты немесе лездік дифференциалды жылдамдығы көрсеткіш шамасының ... ... ... ... (y) тең, яғни τ=τ1 ... dy/ d τ. Әдетте практика жүзінде τ уақыт кезіндегі процестің орташа интегралды жылдамдығын анықтайды, яғни ∆y/∆τ. Коррозия процесінің ең көп ... ... ... тереңдік, масса өзгерісі, көлемдік, механикалық және т.б.
Тереңдік көрсеткіш (Кп) ... ... ... ... ... ... ... (мысалы, мм/жыл). Сонымен қатар уақыт бірлігіндегі металда пайда болатын коррозия қабатының қалыңдыңын өлшеу мүмкін. ... ... (Кm+-) ... ... ауданы S мен уақыт бірлігіне τ жататын, коррозия нәтижесінде пайда болатын метал үлгісінің массасының өзгеруін (m) ... ... ... ... ... көрсеткіш егер сынақ уақыты τ кезінде коррозия өнімін жойғаннан кейін метал массасы азайса, теріс ... ал егер ... ... метал массасы көбейсе, оң болады.
Егер метал коррозиясының өнімінің құрамы белгілі болса, ... ... оң ... ... ... есептелуін жүргізуге болады:
Km-=Km+nok∙AMenMe∙Aok ... Кm+ және Кm- ... - ... оң және теріс коррозияның массалық көрсеткіштері; АМе - металдың атомдық массаы; АОК - қышқылдатқыштың атомдық ... nMe - ... ... nOK - ... ... ... біркелкі коррозиясы кезінде масса өзгерісінің теріс көрсеткішінен терңдік көрсеткішіне қайта есептеу жүргізуге болады КП (мм/жыл):
KП=Km-∙8,76ρМе ... ρМе, г/см3 - ... ... ... ... көрсеткіші (КV) коррозия процесі кезіндегі нормаль шарттарға келтірілген, және уақыт бірлігіне және бетінің ауданына келтірілген, жұтылған немесе шығарылған газ көлемін ... ... ... ... ... қатар коррозияның механикалық көрсеткіші қолданылады Кмех. Ол коррозия кезіндегі пайызбен көрсетілген металдың механикалық қасиетінің өзгеруін сипаттайды. Мысалы, ... ... (Кσ): ... ... στ - ... ... τ ... ... беріктік шегін өзгерту; στ0 - коррозияға дейінгі созылу кезіндегі беріктік шегі. ... қоса ... ... ... зерттеуде пайдаланылатын электр кедергісін өзгерту көрсеткіші, уақыт бірлігіндегі және метал бетінің ауданындағы коррозия ошағының санымен сипатталатын ... ... (КN) бар.
1.4 ... ... ... ... ... коррозияға қарсы қорғанышының әдісі болып табылады, ол ... ... ... ... ... ... потенциалды ығыстыру арқылы коррозия жылдамдығн төмендетуге негізделген. Әдістің негізі - тұрақты ток көзінен электрод поляризациясы кезінде немесе корродирлеуші ... ... анод ... ... ... ... байланыс кезінде металдың электрохимиялық коррозиясының жылдамдығын төмендету.
1.4.1-суретте әртүрлі электрохимиялық қорғаныш әдістері кезіндегі металдың балқу жылдамдығының төмендеуін айқындайтын ... ... ... ... ыңысу бағытына байланысты электрохимиялық коррозия анодты және катодты болып жіктеледі.
Егер конструкциялық материалдың бос коррозия потенциалы Екор активті балқу ... (Е1) ... ... ... (Е2) болса, яғни материал үлкен жылдамдықпен балқыса, онда электрохимиялық қорғанышты пайдаланады.
1.4.1-сурет. ... ... ... ... балқу жылдамдығын төмендету әдістері
Катодты қорғаныш кезінде металдың балқу жылдамдығының төмендеуі ... ... ... қарай потенциалдың ығысуы кезінде болады. Мысалы, егер металдың бос коррозиясының потенциалы Е1 активті балқу ... ... ... i1) болса, потенциалдың Е3 шамасына дейін теріс жаққа қарай ығысуы балқу жылдамдығының i3 ... ... ... ... ... балқу жылдамдығының осындай төмендеуі, метадлдың бос коррозиясы қайта ... ... ... да ... Е4 ... ... потенциалдың теріс аймаққа қарай ығысуы кезінде балқу жылдамдығы i4 дейін жетеді. Олардың айырмашылығы, ... ... ... ... ... ... оның балқу сипатының өзгермеуі арқылы іске асуында - метал актив ... ... ... жағдайда метал актив күйден пассив күйге өтті.
Анодты қорғаныш кезінде қорғалатын конструкция потенциалын Екор-дан оң ... ... ... Бұл кезде метал актив күйден пассиыв күйге өтеді. Осылайша, егер металдың бос ... ... Е1 ... ... ... оған сәйкес жылдамдық i1 болады, онда оның оң аймаққа Е4 ... ... ... ... ... жылдамдығы i4 дейін төмендейді.
1.5 Катодты қорғаныш
Катодты қорғаныш, егер метал пассивтеуге жақын болса, активті балқудың созылған аймағы, тар пассив ... ... ... ... ... пассивтеу потенциалы болған кезде жүреді. Катодты қорғаныш әртүрлі әдіспен іске ... ... ... ... ... (мысалы, коррозиялық процес жүретін ерітінділердің деаэрациясы); сыртқы ток көзінен поляризациясы; бос коррозияның потенциалы теріс, басқа материалмен ... құру ... ... ... ток көзінен поляризациясын пайдаланатын катодты қорғанышты көміртекті, төмен және жоғары легирленген, және жоғары хромды болаттан, қалайы, цинк, мыс және мыс ... ... ... және оның ... ... ... және оның қорытпасынан жасалған құрылғыларды қорғау үшін пайдаланады. Бұлар - жерасты қондырғылары (құбырөткізгіштер мен тағайындалуы әртүрлі кабельдер, ... ... ... теңіз суымен қатынасатын эксплуатацияланатын құрылғылар (теңіз бұрғылау платформасы, жағалау қондырғыларының метал бөліктері), химиялық өндірістің резервуарлары мен аппараттардың ішкі ... ... ... қорғанышты қорғаныш қабаттарын енгізумен бірге қолданады. Сыртқы поляризациясы кезінде металдың өзіндік балқу жылдамдығының азаюы қорғаныш эффектісі деп аталады.
Катодты қорғаныштың ... ... ... ... болып табылады. Қорғаныш потенциалы деп металдың балқу жылдамдығы шектік ... шама ... ... ... шарттары үшін мүмкін, потенциалды айтады. Катодты қорғаныштың сипаттамасы - қорғаныш эффектісінің шамасы Z (%): ... ... К0 ... - ... жоқ метал коррозиясының жылдамдығы, К1 [г/(м2∙сағ)] - электрохимиялық қорғаныш кезіндегі метал коррозиясының жылдамдығы. Қорғаныш әрекетінің коэффицентін K3 [г/А] ... ... ... ... ... ∆m0 және ∆m1 - ... ... пайдаланған жәнепайдаланбаған кездегі сәйкес метал массасының шығыны (г/м2), ik [А/м2] - ... ток ... ... ... ... ... ... ток көзінің теріс полюсі қорғалатын метал конструкцияға жалғайды, ал оң полюсті анод ... ... ... қосымша электродқа жалғайды. Қорғаныш процесі кезінде анод бүлінеді және оны жиі ... тұру ... ... ... ... ... ток көзі ... катодты қорғаныш станциясы саналады, оның міндетті элементтері: ток шығаратын түрлендіргіш (түзеткіш); қорғалатын конструкцияға ток ... ... ... анод ... ... кабель.
Катодты қорғаныш станциялары реттелетін және реттелмейтін болады. Катодты қорғаныштың ... ... ток ... ... ... ... қолданылады. Бұл станциялар тұрақты потенциалды немесе токты ұстап тұру режимінде жұмыс істейді және құбырөткізгіштерді, болат ... ... ... ... ... қорғау үшін пайдаланылады.
Катодты қорғаныштың реттелетін станциялары жүйеде қоздырушы ток (электрифицирленген ... ... ... ... кезде, токтың таралу кедергісінің периодты өзгерісі кезінде (топырақ ылғалдылығының және температураның мерзімдік тербелісі), технологиялық ... ... ... ағу ... және ... ... өзгеруі) қолданылады. Реттелетін параметрге ток пен потенциал жатады. ... ... ... ... ... ... бойынша орналасу жиілігі эксплуатациялық ортаның электрөткізгіштігімен анықталады. Ол жоғары болған сайын, катодты станциялар бір-бірінен алшақ орналасатын болады. ... ... оң ... ... жалғастыратын анод жерлестіргіштері түрлі металдардан жасалады - болат, графит, ферросилицида, титан, платинделген титан және тағы ... Анод ... ... ... ... ... конфигурациясымен анықталады. Катодты қорғаныш станциясының қуаты анод жерлестіргіштерімен токтың таралуының максимал кедергісімен анықталады. Берілген кедергіні төмендету үшін анод жерлестіргіштерін кедергісі ... ... ... ... арнайы кокс сеппелеріне орналасады.
Сеппе қалың кокс қабатынан тұрады, оған гипс пен 4:1 қатынасындағы тұз қосады. Мұндай сеппенің ... ... ... ... ... объекттерді қорғау үшін анодтарды теңіз бен өзендердің түбіне орналастырады. Зауыт аппаратурасын қорғау кезінде анодты технологиялық ортаға ... ... ... ... қорғау изоляциялық жабынқышқа қосымша құрал ретінде қолданады. Бұл кезде изоляциялық жабынқыш бүлінген болуы да мүмкін. Қорғаныш тогы ... ... ... ... ... ашық бөліктерімен өтеді.
Сыртқы токпен катодты қорғанышты бүлінуі маңызды құрылымдар үшін де ... ол ары ... ... ...
Катодты қорғанышты пайдалану қайта қорғаумен қауіпті. Қорғалатын конструкцияның потенциалы теріс аймаққа қарай тым қатты ... ... ... ... лезде өсуі мүмкін. Оның нәтижесі қорғаныш қабатыныңм бүлінуі, материалдың коррозиялық ... және ... ... ... ...
1.5.1 Коррозияға қарсы қорғаныш ретіндегі орта құрамын өзгерту
Эксплуатацияның өндірістік шарттары коррозиядан пайда болатын шығынды азайту үшін агрессивті ортаның ... ... ... Екі ... пайдаланады:
1.агрессивті ортадан коррозияның пайдаболуына әкелетін заттарды жою;
2.агрессивті ортаға коррозиялық процес жылдамдығын ... ... ... енгізу.
1.5.2 Коррозиялық ортаның агрессивтілігін төмендету
Коррозиялық ортаның құрамын біршама ... ... ... бірі ... іске ... ... ... оны азотпен байыту немесе жұтушы оттегіні енгізу көмегімен оттегіні жою;
2.қышқыл натрмен немесе ... ... ... ... ... ... жою; ... алмасатын смола көмегімен бу қазандарын қоректендіретін суларды ... ... ... ... ... пассивтелінетін металдарда оттегі немесе басқа қышқылдатқыш заттар болса, онда ... ... ... және ... ... ... жағдайларда қышқылдатқыштар метал коррозиясын жеделдетеді. Аэрирленген сулы ерітінділерде темір оттектік деполяризациясы мен корродирленеді:
4Fe + 6H2O + 3O2 = ... ... ... ... үшін ... ... ... сульфитін қосады. Гидразин мен ерітілген оттегі арасындағы реакция:
N2H4 + O2 = N2 +2H2O
Гидрозиннің артығы аммиак пен ... ... ... = N2 + 4NH4 ... ... болуы сілтілікті арттырады, сондықтан оңтайлы әсер етеді.
Натрий сульфитін пайдалану гидрозинге қарағанда тиімсіз, себебі судағы тұздың көбеюіне әкеледі:
Na2SO3 + 1/2O2 = Na2SO4 ... ... сулы ... ... ... кеңінен қолданылады. Осылайша ерітінділердің pH-ын реттейді, сонымен қатар ондағы тұздың болуын азайтады. Ерітінділерді сілтілеу ... қиын ... ... гидроксидтері түзіледі. Гидроксидтердің бір бөлігі тұнбаға түседі және ерітіндідегі метал иондарының құрамы төмендейді.
Бу қазандарында тат баспау үшін суды терң ... үшін ион ... ... ... Әдетте ион алмасу аппараттарының бірнеше түрін қолданады. Бастапқыда катионалмасушы смола пайдаланады және суды метал катиондарынан тазартады. Келесі деңгейлерде ... және ... ... анионалмасушы тазартуын жүргізеді.
1.6 Ингибиторлық қорғаныш
ISO 8044-1986 стандартына сәйкес ... ... (КИ) деп ... ... ... бір концентрацияда бола отырып, кез елген коррозиялыө ... ... ... ... ... ... ... қосындыны айтады. Коррозия ингибиторлары химиялық қосындылар композициясы да бола алады. Коррозиялық ... ... аз ... мүмкін.
Ингибиторлардың тиімділігі қорғаныш дәрежесімен Z (%) және тежелу коэффицентімен γ (ингибиторлық эффект) келесі формулалармен бағаланады:
Z=K1-K2K1∙100=i1-i2i1∙100 ... К1 және К2 ... - ... ... және ... ... балқу жылдамдығы; i1 және i2 [А/см2] - сәйкесінше ингибитормен және ингибиторсыз ортадағы метал коррозиясының ток тығыздығы. ... ... ... Z коэффиценті 100% тең.
Тежелу коэффиценті ингибитор әсерінен коррозия жылдамдығы неше ... ... ... ... ... және γ ... ... байланысқан:
Z=1-1ɤ∙100 ... (1.6.4) ... ... ... ... ету ... ... - катодты, анодты, аралас;
2.химиялық табиғаты бойынша - бейорганикалық, органикалық және ұшатын;
3.әсер ету ... ... - ... ... және бейтарап.
Ингибиторлардың әрекеті ингибитордың адсорбциясы немесе метал катионымен қиын еритін қосындылардың түзілуі нәтижесінде метал бетінің күйінің ... ... ... ... қорғаныш қабаттар енгізілетін жабынқыштарға қарағанда жіңішке болады.
Ингибиторлар екі әдіспен әрекет етеді: актив ... ... ... ... коррозиялық процестің активация энергиясын өзгерту.
Ингибитор адсорбциясы нәтижесінде екі еселенген ... ... ... ... ... ... потенциалдың адсорбциялық секіріс шамасы ψ2 өзгереді. Ингибитордың тегіс қабатымен бетінің ... ... (θ) ... болатын (θ - 1)коррозиялық процестен оны алып ... ... және ... ... ... ... реакцияны баяулатады, ал аралас ингибиторлар екі реакцияның да жылдамдығын өзгертеді. Адсорбция және металда ... ... ... ... ... ... бөлшектеріне және бетімен химиялық байланыс құру қасиетіне негізделеді.
Катодты ингибиторлар катодты реакцияны немесе металдың актив еруін ... ... ... ... үшін анионды ингибиторлар тиімді. Металдың жақсы қорғанышы үшін түрлі қоспасы бар ... ... ... Бұл ... ... ... ... әрекет, қоспаның жеке құраушыларының ингибирлеуші эффекті қосылады; ... бір ... ... ... компоненттің ингибирлеуші әрекетін әлсіретеді;
3.синергизм, композиця компоненттері бір-бірінің ингибирлеуші әрекетін күшейтеді.
Коррозияға ингибиторлардың әсері ингибитордың болғандағы және болмаған кездегі ... ... ... ... ... ... ету ... зертте уәдістерінің бірі поляризациялық қисығын (анодты және катодты) салу болып табылады. 10.3-суретте қышқылдық коррозия ... ... ... ... ... тежелуі ретіндегі ингибиторлар поляризацияны ұлғайтады. Ингибиторлардың әрекет етуі ... ... ... ... поляризациялық қисықтың иілуі де үлкен болады. 1.6.1-суретте жартылай логарифмдік координатада ингибитор болған және болмаған кездегі қышқыл ерітіндісі үшін ... (К) және ... (А) ... ... ... ... қисықтың сызықты (тафелевтік) бөліктерінің экстраполяциясы коррозия потенциалдарын Екор1 мен Екор2 және коррозия жылдамдығын - iкор1 мен iкор2 ... ... ... Осы ... ... ... ... болған кезде Екор1 шамасы оң аймаққа ығысатыны, ал ... ... ... ... iкор1 мен iкор2 ... пайдалана отырып ингибитор тиімділігін анықтауға және Z және γ ... ... ... ... ... әрекетінің тиімділігін көрсететін поляризациялық қисықтар
А1 және А2 - анодты ... ...
К1 және К2 - ... ... ...
ингибитор болған кезде (А2 және К2) және болмаған (А1 және К1) кезде
1.7 Электродты потенциалдардың табиғатын ... ... ... онда ... ... Электродта болатын орта құрамына және процестің сипатына байланысты потенциал табиғаты әртүрлі бола ... ... ... ... ионы бар және ... шекарасын метал иондары ғана кесіп өтетін ерітіндіге метал енгізілсе, онда электродта тепе-теңдік (қайтымды) потенциал Ер орнатылады. Ерітіндідегі метал ... ... ... тең ... ... ... Ест өлшейді. Алмасу реакциясында метал иондары ғана емес, ерітіндінің басқа да компоненттері де қатысса, ... ... ... ... ... ... ... жеке нұсқаларын қарастырайық.
1 нұсқа. Метал, осы метал иондары бар электролит ... ... ... ... ... мына реакция жүреді:
Me + mH2O = Men+ ∙ mH2O + ne
Метал бетінен ... ... ... ... саны оның ... ... иондар санына тең. Сонымен қатар электр зарядының балансы мен масса бойынша баланс болады. Метал ... ... ...
Электродта орнатылатын потенциал өзінің тұрақты шамасын ұзақ уақыт сақтайды. Ол ... ... ... Ер деп аталады. Тепе-теңдік потенциал Ер Нернст теңдеуімен есептейді:
EpMen+/Me= EoMen+/Me+RTnFlnaMen+ ... ... ... ... Е0 - ... ... ... n - ион ... R - универсал газ тұрақтысы, ... ∙ К); Т - ... ... К; F - Фарадей саны (96500 Кл/моль); ɣMen+ - метал ионының концентрациясы, г-ион/л. ... ... ... ... ... ... үлкен шектерде ерітіндідегі метал ионының концентрациясына тәуелді. Ep Men+/Me - f(lgaMen+) тәуелділігі иілу бұрышының ... бар түзу ... ... табылады, ол тең:
tgα=2,3RTnF=0,059n (1.7.3) ... ... ... үшін метал ионының активтілігін білу керек (1.7.1-кесте). Егер металдың еруінің өнімі оның гидроксиді болса:
Me(OH)2 + 2H+ + 2e = Me + 2H2O ... ... ... ... ... ... туындысы шамасынан анықталады (1.7.2-кесте):
ПРMe(OH)2=aMe2+∙aOH-2 (1.7.4) ... ... ... ... ... теңдеу алады:
EpMe(OH)2/Me= EoMe2+/Me+0,0592pKMe(OH)2-0,059pH ... ... Ag, Cu, Cd, Hg ... да ... ... ... ... концентрацияның кең диапазонында өздерінің иондарының ерітінділерінде орнатылады.
1.7.1-кесте
250С кезіндегі сулы ерітіндідегі кейбір күшті электролиттердің активтілігінің орташа иондық коэффиценттері (ɣ+-) ... ... ... г ... ... ...
-
0,890
0,750
0,520
0,508
NiSO4
-
0,764
0,455
0,180
0,042
NiCl2
-
-
-
0,520
0,542
ZnSO4
-
0,700
0,390
0,150
0,045
ZnCl2
-
0,880
0,710
0,500
0,330
1.7.2-кесте
Кейбір гидроксидтер үшін ерітімділіктің туындысы
Реакция
Ерітімділіктің ... = Fe2+ + 2OH- ... ... = Fe3+ + 3OH-
2∙10-39
Ai(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O
1∙10-9
ZnO + 2H+ = Zn2 + H2O ... ... = Mn2+ + 2OH- ... ... = Ca2+ +2OH- ...
Mg(OH)2 = Mg2+ + 2OH-
1∙10-11
2 нұсқа. Металдар қатары бар, мысалы Ni, Fe, Al, Mg және тағы ... ... ... ... ерітіндісіне салғанда, оларға тепе-теңдік потенциал орнатылмайды. Потенциалдың шамасы ... ... ... ... ... электродта электрон алмасу реакциясынан басқа, ерітіндіде болатын қышқылдатқыштарды қайта қалпына келтіру реакциясы жүреді. Қышқылдатқыштар ретінде оттегі немесе су алынады. ... ... ... келу ... ...
pH > 7 ... 2H2O + 2e = H2 + OH-
O2 + 2H2O + 4e = 4OH-
pH < 7 ... 2H3O+ + 2e = H2 +2H2O
O2 + 4H3O+ + 4e = 6H2O
Метал потенциалдары, оларды электролитке салғанда зарядтарды ... ... ... ... ... ... ... ғана емес, басқа иондар мен молекулалар да өтетін потенциалдар тепе-теңдік емес немесе қайтымсыз потенциалдар деп аталады. ... еру ... iкор ... ... ... мен метал ионы разрядының жылдамдығы арасындағы айырым ретінде қабылдауға болады:
iкор = iMe - iMe ... ... ... ... ... деп атайды.
Барлық жеке реакциялардың жылдамдықтары сәйкес келіп және олардың барлығын ... ... онда ... ... ... металдың тепе-теңдік потенциалына да, қышқылдатқыштың тепе-теңдік потенциалына да ... ... ... ... электрд потенциалы Екор сәйкес метал электрдтың потенциалынан немесе қышқылдатқыштың ... ... ...
Егер металдың алмасу тогы осы металдағы сутектің алмасу ... ... ... онда ... орнатылған шамасы Екор тепе-теңдік потенциал шамасына Ер жақын болады. Мұндай жүйенің мысалы - қышқыл ерітіндідегі ... ... Егер ... ... тогы осы ... ... алмасу тогынан төмен болса, онда потенциалдың орнатылған шамасы Екор ... ... ... ... ... Ер(Н) ... болады: Екор = Ер(Н). Мұндай жүйенің мысалы - әлсіз қышқыл ортадағы темір коррозиясы.
Зертханалық жұмыстың қойылымы ... ... ... ... ... мәселені шешуде, Нернст теңдеуімен есептелген потенциалдың теориялық шамасын оның тәжірибелік шамасымен салыстырады. Метал электроды ... бар ... үшін ... және ... жолмен алынған иондар активтілігіне потенциалдың тәуелділігі салыстырылады. ... ... ... ... емес ... онда ... мен ... есептелген шамаларын Екор шамасымен салыстырады. Бұл кезде анықтауға болады:
* Қай катодты реакциямен коррозия жүретіндігін, және ... ... ... ... ... -Uном-ға дейін, мұндағы Uном - ... ток ... ... ...
Катодты қондырғының максимал тогы, сору нүктесіндегі қоздырушы токтар потенциалдың максимал ... оң ... ... ... ... ... келеді:
IH1макс=-UH'+UрезΣR=-UH'+U0-Uа0-Uкп0ΣR
UH'=-IH1максΣR+U0-Uа0-Uкп0
Қоздырушы ток әсерінен сору нүктесінде потенциал теріс болуы ... ол ... ... қажет. Онда катодты қондырғының полярлығын ауыстыра отырып, жұмыс тогының полярлығын өзгерту керек:
IH2макс=-UH"+U∆защΣR
-UH"=+IH2максΣR-∆Uзащ
Сору ... ... ... ... потенциалынан өткенде, катодты станция өз тогын нөлге дейін төмендету керек.
Қорек көзінің ауыспалы кернеуі бар ... ... ... ... кезінде қондырғы кернеуді тікелей полярлықтың максимал шамасынан кері полярлықтың максимал шамасына дейін өзгертетіндей, полярлығын ... ... болу ... Бұл ... кернеу нөлдік шамадан өтеді. Басқару тізбегінің тогының шамасы Iу жүктемелік тізбектегі ауыспалы кернеуі бар реттеудегідей ... ... ...
Ki=∆IH∆Iy≈-UH'+UH"+U0-Uа0-Uкп0-UзащUрез+∆Uзащ∙Rэ+Rу+RопRрз+Rн
Қорғалатын қондырғы потенциалының тербеліс шегі жоғары болса, күшейту ... ... ... көзінің потенциалының өзгеру диапазоны үлкен болу керек.
Автоматты катодты қорғаныштың қорек тізбегінде кең шектерде реттелетін кернеуді Uн ... ... ... ... ... коэффициенті үлкен болу керек. Оны жоғарылату үшін жұмыс ... ... ... керек.
Реттеудің катостатикалық әдісі кезіндегі қатынастарды қарастырайық. Бұл кезде Uрез = const қатынасы ... Сору ... ... ... төменгі берілген шектен, онда қорғаныш қосылады, және жоғарғы шекке дейін, онда қорғаныш өшіріледі, өзгереді. ... ... ... ... төмендегеннен кейін қорғаныш қайта қосылады. Автоматты қондырғылардың осындай схема бойынша жұмысы кезінде қорек көзінің номинал кернеуі мен оның ... ... ... қалады, ал барлық реттеу қорғалатын қондырғы бетіндегі ауыспалы электрохимиялық процестердің жүру ... ... ... ... ... тогы ... ... потенциалда айырыымен анықталады:
Iмаксвкл=UН-Uрез'Rрз+Zвх+Rн
Өшіру кезіндегі минимал ток:
Iминоткл=UН-Uрез'Rрз+Zвх+Rн
∆IH=Iмаксвкл-Iминоткл=Uрез'-Uрез"Rрз+Zвх+Rрн
U'рез - ... ... ... ... және Uн ... ... ... аспағандықтан, жұмыс тогының шамасы өзгеріссіз қалады деуге болады. ... ... ... ток шамасы былай өзгереді:
Iy'=Uоп-Uрез'Rэ+Rу+Rоп
Iy"=Uоп'-Uрез"Rэ+Rу+Rоп
Ол токтың өзгерісі былай болады:
∆Iy=Uрез(0)"-Uрез(0)'Rэ+Rу+Rоп
Онда күшейту коэффициенті
K1=Rэ+Rоп+RуRрз+Zвх+Rрп≃RцуRрз+Zвх
Бұл қатынастан көрініп тұрғандай, ... ... ... ... қала ... ал оны ... үшін реттеу тізбегінің ішкі кедергісін азайту керек, ол үшін аз кіріс кедергісі бар салыстыру электродтары пайдаланылады, мысалы цинктік ... ...
2.3 ... ... ... ... ... станцияның шығысында потенциалдың шамасын ағынды мәні мен тапсырылған мәні айырымының шамасын минималды ауытқуда болатындай ұстап тұру керек.
F=min⁡(E*-ET)
E*=Aeαx+Be-αx
A, B - ... ... ... ... ... - құбырөткізгіш қорғанышының иығының ұзындығы;
α - ... ... ... қарқындылығының көрсеткіші
α=RTRиз
RT - ұзындық бірлігіне құбырдың кедергісі;
Rиз - ... ... ... изоляция кедергісі;
х - дренаж нүктесіне дейінгі қашықтық;
Едр - ... ... ... ... - ... ... қорғаныш шамасы.
Айнымалылар бойынша шектеулер:
RTmin

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 49 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Тас жол салуға қолданылатын бетондар56 бет
Ауа температурасының метеорологиялық жағдайы28 бет
"Халықаралық тасымалдарды рәсімдеу шарттары"3 бет
"Қайрақ" ЖШС шарттарындағы абердин ангус тұқымды малдардың сипаттамасы39 бет
12 жылдық білім беруге бейімдеудің психологиялық – педагогикалық шарттары64 бет
« ОХ Заречное » шарттарында аналық ұядан алынған қара –ала тұқымдарының өнімділік сапасының салыстырмалы көрсеткіштері53 бет
«Kazzinc» АҚ Өскемен МК базасында «Special high grade» маркалы катодтық мырыш өндіру цехын жобалау54 бет
«Бек+» ЖШС шарттарындағы әр түрлі ізге жататын сиырлардың сүт өнімділігі49 бет
«сұрыптау станциясының жұмысын ұйымдастыру»28 бет
Алдынала тергеудің жалпы шарттары18 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь