استفاده از حفاظت کاتدی به روش تزریق جریان(ICCP) برای کنترل خوردگی در ساختمان های اسکلت فولادی

مسائل مربوط به خوردگی در سازه های اسکلت فولادی با پوشش بنایی اواخر قرن نوزدهم و اوائل قرن بیستم، در دو دهه اخیر به طور فزاینده ای آشکار شده است. آسیب حاصل از خوردگی نه تنها یکپارچگی این ساختمان ها را از بین می برد بلکه همچنین می تواند سبب یک خطر عمومی جدی و مشکلی برای اطمینان خاطر مالک شود. از هنگام اجرای نخستین نصب در اسکلت فولادی در سال 1991 در ایرلند، سیستم های CP مورد استفاده فزاینده ای در بریتانیا و آمریکای شمالی قرار گرفته اند. حفاظت کاتدی با تزریق جریان به عنوان یک روش موثر حفاظت در برابر خوردگی در پل ها، خط لوله ها و سایر سازه های فلزی مطرح شده است و اکنون به عنوان یک گزینه استراتژیک برای مهندسان، معماران و مالکان در حال توسعه می باشد. حفاظت کاتدی (CP) می تواند مزایای بسیاری نسبت به روش های معمول تعمیرات داشته باشد از جمله: صرفه جویی در هزینه ها از طریق افزایش طول عمر، کنترل خوردگی درازمدت، حداقل اختلال در مصالح ساختمان و مزایای معماری/حفاظتی. یونهای هیدروکسی با حفاظت کاتدی در سطح فولاد تولید می شوند، که به ملات تزریقی امکان بازگشت به حالت قلیایی را می دهند. این پروسه امکان تشکیل مجدد غشای اکسید حفاظتی روی سطح فولاد را می دهد. در صورتی که سیستم به درستی نصب شده و تعمیر نگهداری مناسبی برای آن انجام شود، سیستم به مدت طول عمر سازه از آن در برابر خوردگی حفاظت خواهد کرد. درک این نکته اهمیت دارد که سیستم های CP نمی توانند آسیب وارد شده به علت خوردگی را معکوس سازند، ولی می توانند به طور موثری خوردگی آتی را تا سطحی عقب بیاندازند که مشکلات مربوط به صدمات حاصل از خوردگی به حداقل برسد.در این مقاله به حفاظت کاتدیبهروش تزریق جریان(ICCP) برایکنترل خوردگی در ساختمان های اسکلت فولادی باروکش آجری می پردازیم.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

کاربرد حفاظت کاتدی در ساختمان های اسکلت فلزی

خوردگی در سازه های فلزی از اوائل قرن بیستم سبب صدمات جدی به یکپارچگی و ظاهر بسیاری از سازه های مهم تاریخی شده است. تکنولوژی های تعمیرات متداول ، گران و مشکل زا هستند و ممکن است موجب شوند تا سازه های حساس به چیزی بیشتر از بازسازی های مدرن تبدیل شوند. علاوه بر این، روش های تعمیر سنتی لزوما سبب افزایش عمر کافی سازه نمی شوند.حفاظت کاتدی می تواند به عنوان اولین راهکار مهندسی برای حل مشکلات مربوط به خوردگی آلیاژ آهنی دیده شود. پیشرفت های اخیر در طراحی و کنترل آند و نظارت بر سخت افزار، این تکنیک را برای استفاده در سازه های اسکلت فلزی به روشی که هم از نظر تجاری و هم از نظر حفاظتی قابل قبول باشد مناسب ساخته است. حفاظت کاتدیک ابزاری است در خدمت بشر ، برای آن که بتواند از خسارت ناشی از خوردگی تأسیسات و سازه های فلزی بکاهد ، خسارتی که هر چند از دیرباز با آدمی عجین شده است ، ولی می توان گفت زائیده تکنولوژی و گسترش روز افزون مدرنیته درجوامع بشری است ، که خوردگی یا همان زوال و انهدام فلز در اثر ترکیب شیمیایی با محیط اطراف ،بیش از پیش رخ می نمایاند. حفاظت کاتدیک که کاربردی ترین ابزار در پیشگیری از خوردگی سازه های مدفون در صنایع نفت و گاز ، پتروشیمی ، آب وفاضلاب و نیروگاهی است ، سازه را در پیل خوردگی به کاتد تبدیل می نماید ؛ عموما از دو روش کاربردی برای حفاظت بهره می برند : سیستم حفاظتی گالوانیکی با کمک آند های فنا شونده که از لحاظ الکتروشیمیایی الکترونگاتیوتر از سازه ای است که بناست حفاظت شود ، روش دیگر استفاده از تزریق جریانی است ، که انرژی سازه ای را که بناست حفاظت شود را از یک منبعDC تغذیه می نمایند .این مقاله به بررسی عملی بودن حفاظت کاتدی ساختمان های اسکلت فلزی پرداخته است.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

مقایسه آند MMO با انواع آندهای مورد مصرف درسیستمهای حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان

باتوجه به گسترش استفاده ازسیستمهای حفاظت کاتدی بخصوص روش اعمال جریان جهت جلوگیری ازخوردگی سازه های فلزی مدفون لازمست تا آندهای مورد مصرف دراین سیستمها مورد بررسی قرارگرفته و پس از مقایسه معایب و مزایای هریک با توجه به شرایط خاص هرپروژه بهترین و مناسبترین آند موردنیاز انتخاب گردد بدیهی است که این مقایسه بایستی درابعاد مختلفی چون خواص فیزیکی شیمیایی راندمان کارکرد نحوه نصب و اجرا و صرفه اقتصادی صورت پذیرد تا مهندس طراح بتواند با بررسی کلیه شرایط و ویژگیهای مربوط به آندهای موجود سازه های مدفون شرایط محیطی و هزینه های اقتصادی مناسبترین نوع سیستم حفاظت کاتدی به همراه آند مربوطه و روش نصب مناسب را انتخاب و ارایه نماید لذا بدین منظور سعی شده است تا دراین مقاله انواع آندهای مورد مصرف درسیستمهای حفاظت کاتدی به روش اعمال جریان مورد ارزیابی قرارگرفته و درنهایت معایب و مزایای هر یک با آند MMO مقایسه تا شاید زمینه ای باشد تا صاحبان صنایع درایران نیز ازاین نوع آند که دارای مزایای زیادی می باشد استفاده بهینه به عمل آورند

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

بررسی حفاظت کاتدیک برای کف مخازن بزرگ ذخیره نفت و مایعات گازی بوسیله بهینه سازی محل آندها

خوردگی کف مخازن نفتی یکی از مشکلات مهم ذخیره سازی نفت خام و مایعات گازی می باشد . نشت مخازن بزرگ نفتی موجب آلودگی آبهای زیر زمینی و وارد آمدن خسارات جبران ناپذیر به محیط زیست خواهد شد . قبلا کف مخازن(قسمت بیرون مخزن که در ارتباط با زمین می باشد ) با بکارگیری سیستم حفاظت کاتدی در برابر خوردگی محافظت می شد . بر اساس تجارب موجود، بکارگیری حفاظت کاتدی توانسته است بطور کامل مانع از نشت و جلوگیری از خوردگی کف مخازن ذخیره نفت شود . این مشکل در بسیاری از مخازن بزرگ ذخیره نفت در ایران رخ داده است. در این مقاله دلایل توانایی سیستم حفاظت کاتدی و استفاده از آندهای تاثیر گذار (قربانی ) روی مخازن بزرگ نفت و مایعات گازی برای حفظ ساختار و محافظت و پوشش در جلوگیری از خوردگی بحث می شود .

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

استفاده از حفاظت کاتدی برای کنترل خوردگی سازه های بتن آرمه در محیط های دریایی

خوردگی فولاد در بتن فرایندی است الکتروشیمیایی (مشابه با عملکرد باتری) که منجربه جریان الکترونها از نواحی آندی ؛ که خوردگی در آنجا صورت م یگیرد ، به نواحی کاتدی آرماتورها م یشود. مؤثرترین شیوة مقابله با این مکانیزم (که یکی ازمهمترین و رای جترین عوامل تخریب ساز ههای بتنی در محی طهای دریایی م یباشد) استفاده از روشهای حفاظت کاتدی است. دراین مقاله سعی بر این است که روشهای مختلف حفاظت کاتدی ؛ که در دو گروه کلی سیستمهای مبتنی بر جریا ندهی وسیستمهای مبتنی بر قربان یشدن آند طبق هبندی م یشوند، معرفی گردیده و مزایا و محدودیتهای هر یک (با توجه به محل مورداستفاده) مورد بحث قرارگیرد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

طراحی سیستم های حفاظت کاتدی برای پیشگیری از خوردگی سازه های فولادی در محیط های دریایی

حفاظت کاتدی روشی مناسب برای کنترل خوردگی سازه ھای فولادی است که بطور گسترده ای در محیط های دریایی استفاده می شود. در این روش از طریق کاتد نمودن فلز در یک پیل الکتروشیمیایی سرعت خوردگی فلز مورد نظر بطور قابل ملاحظه ای کاهش میابد. اعمال جریان کاتدی ، موجب افزایش pH الکترولیت مجاور کاتد شده و چون حلالیت نمکهای معدنی در محیط های قلیایی نسبت به محیط های خنثی کمتر است، این افزایش pH منجر به تشکیل پوسته محافظی از رسوبات آهکی روی سطح سازه می شود.میزان آند لازم که بتواند دانسیته جریان کافی برای تشکیل این پوسته در مدت عمری که انتظار می رود را تأمین کند مستلزم محاسبات و انجام طراحی می باشد . در این مقاله سعی شده است برای درک و آگاھی بھتر ابتدا اصول الکتروشیمیایی خوردگی و تئوری حفاظت کاتدی و درادامھ مبانی طراحی سیستم ھای حفاظت کاتدی بر اساس استانداردھای موجود بررسی شود، مراحل طراحی بھ گونھ ای تنظیم شده است کھ تا حد امکان شامل محیط ھای دریایی متنوع گردد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

بررسی اثر بازدارنده تجاری ایمیدازولین بر خوردگی خطوط لوله انتقال گاز با استفاده از روش EIS

روش EIS یکی از پر کاربردترین روش ها برای بررسی تاثیر بازدارنده برخوردگی است. از طریق این روش می توان اطلاعات زیادی را در رابطه با رفتار و بازدهی یک بازدارنده تعیین نمود. در این پژوهش بازدهی و تاثیر بازدارنده تجاری ایمیدازولین بر خوردگی خطوط لوله انتقال گاز مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور از این بازدارنده د رغلظت های گوناگون بهره گرفته شده و بازدهی آن در هر حالت با استفاده از داده ای روش EIS محاسبه گردید که نتایج آن نشان از افزایش بازدهی با افزایش غلظت بازدارنده دارد اما در غلظت های بالاتر از 80ppm بازدارندگی تغییرات کمی دارد. همچنین نتایج آنالیز FTIR و تصاویر SEM به دست آمده برای تبیین رفتار خوردگی مورد استفاده قرار گرفته اند. در انتها با توجه به داده ای به دست آمده نوع ایزوترم جذب بتزدارنده به صورت ایزوترم جذب لانگمیر تعیین شده است. تغییرات انرژی آزاد جذب محاسبه شده معادل 33/252KJ/mol - نشان م یدهد جذب به صورت فیزیکی انجام گردیده است.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

بررسی آنالیز کمی و کیفی اثر تجمعی فاکتورهای محیطی بر میزان جریان مورد نیاز حفاظت کاتدی

در این تحقیق، میزان جریان مورد نیاز جهت حفاظت کاتدی فولاد کم کربن پوشش داده شده توسط کلتار اپوکسی پلی آمید تحت اثر تجمعی فاکتورهای محیطی از قبیل دما، سرعت، شوری و pH که از جمله مهمترین فاکتورهای اثر گذار بر جریان مورد نیاز جهت حفاظت کاتدی سازه ها در محیط های دریایی می باشند مورد مطالعه قرار گرفت. در این بررسی، درصد مشارکت هر یک از پارامترها به نحو انفرادی و تجمعی در تغییر میزان جریان حفاظتی توسط آنالیز کمی به روش آنالیز واریانس دو مرحله ای انجام گردید. عالوه بر آن، نحوه و پیش بینی مسیر تغییرات جریان مورد نیاز جهت حفاظت کاتدی توسط آنالیز کیفی سنجدیده شد. مجموع نتایج حاصل شده از بررسی اثر هر یک از پارامترها به صورت انفرادی و تجمعی، نشان دهنده تاثیر بسیار مهم و متفاوت همراهی پارامترها نسبت به اعمال انفرادی آنها، بر میزان جریان حفاظت کاتدی می باشد. نتایج بررسی گویای این واقعیت است که در میان فاکتورهای اعمال شده، دما از عمده ترین پارامترهای اثرگذار بر میزان جریان مورد نیاز جهت حفاظت کاتدی است و کلتار اپوکسی پلی آمید مقاومت مناسبی از خود در مقابل تغییرات pH نشان میدهد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

شبیهسازی سیستم حفاظت کاتدی هیبریدی سازههای فراساحلی به روش المان مرزی

ویژگیهای ساختاری سازههای دریایی و محدودیتهای اجرایی سیستمهای حفاظت کاتدی فداشونده و اعمال جریان بر روی آنها، موجب پیدایش و کاربرد روشی مرکب از هر دو سیستم، تحت عنوان روش حفاظت کاتدی هیبریدی شده است. دراین تحقیق مسألهی حفاظت کاتدی هیبریدی و شرایط مرزی حاکم برآن مطرح شده، سپس نحوهی ایجاد دستگاه معادالتی که با حل آن توزیع پتانسیل به دست میآید، ارائه میگردد. برای ایجاد و حل دستگاه معادالت مذکور از روش المان مرزی با در نظر گرفتن المانهای خطی چهارگرهی و ایزوپارامتریک روی سطوح سازه و آندها و زبان برنامهنویسی فرترن استفاده شده و برای ایجاد رابط کاربری زبان دلفی به کار رفته است. همچنین در انجام عملیات رسم مدل، المانبندی و پسپردازش از نرمافزار GID بهره گرفته شده است. همچنین الزم به ذکر است که عملکرد برنامهی حاضر با حل تعدادی مسألهی انتقال حرارت و مقایسهی نتایج حاصل با نتایج یک نرمافزار تجاری المان محدود مورد صحهگذاری قرار گرفته است. در پایان چند مسألهی نمونه و نتایج حاصل از اجرای برنامه برای آنها ارائه میگردد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

تاثیر جریان های سرگردان ناشی از سیستم حمل و نقل ریلی برقی بر شبکه گاز رسانی تحت حفاظت کاتدی در تهران

بدترین خوردگی که برای فلزات کار گذاشته شده در خاک بوجود می آید . در محل هایی است که جریان های الکتریکی سرگردان وجود دارد . چون مقاومت ویژه خاک ها حتی وقتی دارای آب باشند زیاد است . بنابراین جریان های الکتریکی داخل زمین از طریق فلزات کارگذاشته شده درخاک که مقاومت کمی دارند عبور خواهد کرد . جریان سرگردان زمانی می تواند موجب خوردگی لوله گردد که از یک قسمت از لوله وارد واز قسمت دیگر آن تخلیه شود و در حقیقت مدار جریان کامل گردد . نقطه ورود جریان سرگردان کاتد و نقطه خروجی، آند پیل خوردگی خواهد گردید .

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا