کاربرد روش حفاظت کاتدیک (Cathodic Protection) در پیشگیری از خوردگی خطوط انتقال نفت و گاز

بطور کلی برای افزایش ضرایب ایمنی در صنایع از روشهای متعددی استفاده می شود که در این میان خوردگی با ایمنی ارتباط مستقیم و تنگاتنگی دارد، زیرا یکی از مشکلات همه صنایع مسئله خوردگی در سیستمهای آنهاست. بخصوص در صنایع خطوط انتقال نفت و گاز، مسئله خوردگی اهمیت ویژه ای پیدا می کند که جهت کنترل آن از روش حفاظت کاتدیک استفاده می شود. این روش که از قوانین الکتروشیمیایی پیروی می کند به 2 صورت انجام میگیرد: 1- استفاده از آند فداشونده و ایجاد یک پیل گالواینک مناسب، 2- استفاده از یک مولد برق DC یا استفاده از یک ترانسفورمر رکتی فایر که دارای دو قطب مثبت و منفی می باشد بطوریکه قطب مثبت به حفره آندی و قطب منفی به سازه مورد حفاظت متصل می شود. حفره های آندی معمولا در محلی احداث می شوند که اولا خاکی باشد و ثانیا pH آن پایین نباشد و معمولا برای پولاریزاسیون بهتر و یکنواخت تر فاصله آندها را بیشتر در نظر میگیرند تا از نظر توزیع پتانسیل تداوم بیشتری داشته و حفاظت بهتر انجام گیرد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

مدلسازی و حل عددی پدیده خوردگی گالوانیکی سازه های دریایی

یکی از پیش نیازهای سیستم مونیتورینگ حفاظت کاتدی سازه های دریایی، دستیابی به حل عددی پدیده خوردگی گالوانیکی این سازه ها می باشد. پدیده فیزیکی خوردگی گالوانیکی را می توان با یک مسئله مقدار مرزی در میدان الکترولیت آب دریا توصیف نمود. چنانچه مشخصه توزیع پتانسیل نسبی هر نقطه نسبت به پتانسیل مرجع میدان و مشخصه شار جریان پلاریزه سطحی به عنوان شرط مرزی طبیعی فرض گردد، این مسئله مقدار مرزی با یک معادله دیفرانسیل با مشتقات پاره ای لاپلاس فرموله می شود. در این مقاله ابتدا ضمن توصیف پدیده خوردگی گالوانیکی یک سازه غوطه ور در آب دریا و معرفی مشخصه های این پدیده، معادله دیفرانسیل سیستم استخراج و شرایط مرزی هندسی و طبیعی آن تعیین می گردد. آنگاه بر اساس روش مانده های وزن دارد فرمولبندی اجزای محدود سیستم توسعه داده می شود. سپس بنامه کامپیوتری تهیه شده که بر اساس این فرمولبندی به حل سیستم خوردگی گالوانیکی می پردازد، معرفی و حل عددی یک سیستم ساده خوردگی که به کمک برنامه کامپیوتری مذکور بدست آمده ، ارائه می گردد. در نهایت ضمن مقایسه این نتایج با نتایج حل دقیق و همچنین اندازه گیری های تجربی، میزان توافق هر یک از نتایج با یکدیگر مشخص می گردد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

استاندارد تعیین مواد و محل بکارگیری فلزات فداشونده در سازه هایی دریایی

هدف مقاله ارائه شده در وهله اول شناسایی دقیق سازه های دریایی از حیث اهمیت نوع فلز بکار گرفته شده در آنها می باشد. پس از این شناسایی تعیین بهتین فلزی است که نسبت به سازه مد نظر الکترون دهی بهتری را داشته باشد. سپس با توجه به ابعاد سازه و آبخوری که دارا می باشد به محاسبه وزن آند می پردازیم و وزن آند مد نظر و همچنین بهترین مکانهای نصب آن را تعیین می نماییم. البته آنچه در این مقاله ارائه شده است بیان بسیار مختصر گذرایی از این شناسایی می باشد که مباحث و محاسبات آن در این مقوله نمی گنجد.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

آیا میتوان حفاظت کاتدی را حذف نمود؟

خوردگی درخطوط لوله زیرزمینی یکی ازمشکلات عمده ای است که اکثر صنایع استراتژیک مثل نفت و گازوپتروشیمی با آن مواجه هستند خطوط لوله دراین صنایع نقش شاهرگ حیاتی را ایفا می کنند و درتامین خوراک اصلی کارخانه و انتقال سیالات فرایندی در داخل کارخانه و بالاخره درنقل و انتقال محصولات تولیدی به پایانه ها استفاده میشوند به علاوه طراحی و نصب این شبکه های حیاتی صرف هزینه های عظیمی را دربردارد بنابراین حفاظت و کنترل این سازه ها امری لازم و حیاتی است یکی ازمعمولترین و موثرترین روش حفاظتی استفاده ازسیستم حفاظت کاتدی است استفاده ازاین روش سالهاست که درصنایع مختلف معمول می باشد درسالهای اخیر از این روش برای حفاظت الیاف فولادی تقویتی داخل سازه های بتوانی مثل سدها اسکله ها و غیره معمول شده است.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

بررسی سیستمهای تحت حفاظت کاتدیک نیروگاه طوس و تدوین روش اصلاح و ترمیم آن

خوردگی از مهمترین مشکلاتی است که صنایع بزرگ منجمله نیروگاهها با آن روبرو هستند که مقابله با آن هزینه زیادی را به خود اختصاص میدهد. سیستم حفاظت کاتدیک جهت جلوگیری از خوردگی و یا محدود نمودن آن به عنوان راه حل اساسی در اکثر سازه های زیرزمینی بکار میرود. در نیروگاه طوس بیش از 6200 متر لوله زیرزمینی متشکل از پنج سیستم مختلف تحت حفاظت کاتدیک قرار دارد که علیرغم سرمایه گذاریهای اولیه بدلائلی بتدریج کارایی خود را از دست داده و سیستم حفاظتی را مختل کرده بود.

دانلود فایل pdf این مقاله از اینجا

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

انتخاب پوشش اسپری حرارتی برای محافظت از خوردگی سازه‌ های دریایی

پوشش های اسپری حرارتی از جمله پوشش هایی هستند که در بسیاری از صنایع و همچنین صنعت دریا به خوبی مورد استفاده قرار می گیرند اما در کشورما استفاده کاملی از قابلیتهای این پوشش ها نمی شود. هدف این مقاله ایجاد انگیزه، نشان دادن قابلیت ها و روش انتخاب این پوشش ها است. مسئله خوردگی در صنعت دریا از اهمیت خاصی برخوردار است و مقابله با آن توسط روش اسپری حرارتی از جمله روشهایی است که کاربرد آسان و طول عمر فوق العاده ای دارد. استفاده از این روش موجب کاهش چشمگیر هزینه ها و افزایش طول عمر سازه های دریایی می گردد. چگونگی انتخاب انواع پوشش های اسپری حرارتی برای محافظت از سازه های دریایی و قسمتهای مختلف از نکته ای است که همواره طراحان را به چالش می کشد. در این مقاله چگونگی انتخاب و طراحی پوشش های اسپری حرارتی و عوامل موثر در کیفیت و طول عمر آنها بیان شده است.

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