حفاظت آندی

همه ی آنچه یک مهندس خوردگی نیاز دارد اینجاست. کلیک کنید

حفاظت آندی یک روش و فن آوری پیشرفته در جلوگیری از خوردگی فلزات اعم از مخازن و مبدل ها و لوله ها به خصوص در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی و صنایع مرتبط با اسید سولفوریک می باشد که متاسفانه نه تحقیقات و پایان نامه های دانشگاهی و نه در صنعت آن طور که بایسته است به آن پرداخته شده است ، حفاظت آندی ویژگی ها وتمایزات و تشابهاتی با حفاظت کاتدی دارد که در مقاله پیوست به صورت خلاصه و با زبان ساده به آن پرداخته شده است ، امید است مورد توجه قرار گیرد.

دانلود فایل pdf این مطلب از اینجا

 

دانستنی های حفاظت کاتدی

حفاظت کاتدی اولین بار توسط همفری دیوی ، در سال۱۸۲۴ میلادی، در شهر لندن و در میان سلسله مقالاتی که ایشان به انجمن سلطنتی ارائه می‌کردند مطرح گردید. بعد از یک سری آزمایشات موفق، اولین استفاده عملی از این فناوری جدید در همان سال و در رزم ناو اچ ام اس سمرینگ به وقوع پیوست. ساختار اولیه این سیستم عبارت بود از یک آند فداشونده که از آهن ساخته شده بود که اطراف آن غلافی از جنس فلز مس (همجنس بدنه اصلی کشتی) قرار داده بودند و به بدنه کشتی در زیر آب متصل کرده بودند و واکنش شیمیایی که بین آهن و مس انجام می‌شد، از سرعت خورده شدن فلز مس در اطراف میله آهنی می کاست و آن را حفاظت می‌کرد. این دانشمند پیشنهاد نمود که برای حفاظت کاتدی کشتیهای با بدنه مسی قطعاتی از آهن به عنوان آندهای از بین رونده روی بدنه کشتی‌ها نصب شود به طوری که نسبت سطحی آهن به مس۱ به۱۰۰ باشد. به هر ترتیب یکی از نتایجی که حفاظت کاتدی به همراه داشت، رشد و توسعه دریانوردی بود. به دلیل اینکه این تکنولوژی جدید می‌توانست رشد دریانوردی را تسریع ببخشد و این امر نیز منجر به تحولاتی بنیادین و ساختار شکنانه در استفاده از کشتی‌های ساخته شده در آن زمان می‌شد؛ نیروی دریایی سلطنتی بریتانیا در اقدامی پیشگیرانه و محافظه کارانه، تصمیم به کنار گذاشتن این تکنولوژی و ترجیح دادن به تعمیر بدنه‌های مسی پوسیده کشتی‌ها گرفت.

حفاظت از خوردگی کف مخزن

خوردگی کف مخازن را می توان با به کارگیری همزمان حفاظت کاتدی و ممانعت کننده خوردگی از نوع فاز بخار و یا تنها با به کارگیری وی سی آی (VCI) تحت کنترل قرار داد.

خوردگی کف مخازن نفتی یکی از مشکلات مهم ذخیره سازی نفت خام و مایعات گازی است. نشست مخازن بزرگ نفتی موجب آلودگی آب های زیرزمینی و وارد آمدن خسارت های جبران ناپذیر به محیط زیست می شود. در گذشته کف مخازن (قسمت بیرونی مخزن که با زمین در ارتباط است) با به کارگیری حفاظت کاتدی نتوانسته است به طور کامل مانع از نشت و جلوگیری از خوردگی کف مخازن ذخیره نفت شود.

 

آنچه باید از حفاظت کاتدی و آندی بدانید

حفاظت آندی نوعی حفاظت است که برای فلزاتی که از حالت فعال به غیر فعال تبدیل می شوند انجام می دهند در این روش لایه محافظی بر روی فلز تشکیل می شود که از خوردگی جلوگیری می کند در این روش پتانسیل را کاهش می دهیم و قطب منفی منبع را به فلز وصل می کنند. حفاظت آندی را برای فلزات خاصی می توان انجام داد که نمودار اکتیو- پسیو دارند و پر هزینه تر از حفاظت کاتدی می باشد.

 حفاظت آندی از جمله روشهای کنترل خوردگی است که با استفاده از تغییر پتانسیل سطح صورت می گیرد. با نگه داشتن پتانسیل فلز در محدوده روئین بوسیله اعمال جریان خارجی سطح فلز یا آلیاژ در برابر محیط روئین شده و تحت حفاظت قرار می گیرد. خوردگی و حفاظت نمونه های فولاد ساده کربنی در اسید سولفوریک با غلظت های بالا در دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. بوسیله اطلاعات بدست امده از آزمایش های پلاریزاسیونتانسیواستاتیک (E-Log i) ومنحنی های پتانسیواستاتیک (I-t) اثر پارامترهای زمان، پتانسیل، غلظت و دما بر روی حفاظت آندی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با کاهش غلظت (از 98 درصد به 92 درصد) و افزایش دما سرعت خوردگی، افت نهایی جریان در پتانسیل حفاظت زیاد شده است. ترکیب شیمیایی لایه روئین بوسیله E.D.A.X , X.R.D نیز مورد بررسی قرار گرفته است. ترکیب لایه بصورت سولفات آهن با مقداری آب تبلور متفاوت (در غلظت های مختلف) می باشد.

دانلود فایل  pdf این مطلب از اینجا

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

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

کامپوزیتها و حل مشکل خوردگی

خوردگی یکی از مشکلات عمده در صنایع نفت و گاز به شمار میآید که ساالنه مبالغ هنگفتی، به خود اختصاص میدهد. وقفه در تولید، زیان هنگفتی چه از نظر تولید هیدروکربن و چه از نظر هزینة تعمیرات در پی خواهد داشت. بنابراین سلامت تجهیزات در طول عمر مفیدشان یک مسئلة اساسی به نظر میرسد. استفاده از بازدارندههای خوردگی سالها است که به عنوان یکی از روشها در صنایع نفت و گاز به کار گرفته میشود. بازدارنده مادهای است که به مقدار کم به سیستم افزوده میشود تا واکنش شیمیایی را کند یا متوقف کند. اما آنچه از شواهد و قرائن پیدا است، این روش راه حل مفیدی نمیباشد. با پیشرفت علم و تکنولوژی چنین مشکالتی در دنیا دیگر قابل قبول نمیباشد، بطوری‌که در جهان توسعه یافتة امروز کمتر از مصالح سنتی استفاده میشود. یکی از علومی که به این پیشرفت کمک شایانی کرده است علم متالورژی است. که با پیشرفت سریع خود هر روزه مصالح جدید را با کیفیت و رفتار بسیار بهتر و مفیدتر ارائه می‌کند. کامپوزیتها که از مصالح جدید و به روز به شمار میروند، از این دسته هستند. این دسته از مصالح با تنوع فراوان و کاربردهای رو به افزایش خود سهم بسیاری در پیشرفت و توسعه صنعت ایفاء میکنند و در این مورد نیز از آن میتوان به عنوان یکی از راهحلهای اساسی و زیر بنایی یاد کرد.

دانلوذ فایل pdf این مقاله از اینجا