Mnoho priemyselných vykurovacích systémov používa metódy ukladania vykurovacích potrubí a vykurovacích rúr do zeme, vďaka čomu sú komponenty z nehrdzavejúcej ocele dlhodobo vystavené komplexnému riziku korózie pôdy. Pôda je heterogénne korozívne médium zložené z vody, rozpustných solí, kyslíka a mikroorganizmov. Rozdiely v pôdnej vlhkosti, hodnote pH, obsahu chloridov a síranov vytvoria bunky koncentrácie kyslíka a galvanické články na vonkajšom povrchu podzemných vykurovacích rúrok. Aj keď má nehrdzavejúca oceľ 316 vynikajúcu prirodzenú odolnosť proti korózii, dlhodobé-zakopanie do slanej-alkalickej pôdy, močiarnej pôdy a zásyp rozbitými kameňmi povedie k lokálnemu poškodeniu pasívneho filmu, čo vedie k jamkovej korózii a štrbinovej korózii na vonkajšej stene. Akonáhle je stena rúry skorodovaná a perforovaná, dôjde k úniku pod zemou, čo spôsobí veľké ťažkosti pri lokalizácii poruchy, údržbe a výmene potrubia. Tradičný antikorózny náter sám osebe nemôže úplne zabrániť poškodeniu náteru počas výstavby zásypu, zatiaľ čo katódová ochrana môže slúžiť ako spoľahlivé doplnkové antikorózne opatrenie na poskytnutie elektrochemickej ochrany pre zakopané vykurovacie rúrky z nehrdzavejúcej ocele. Preto je prispôsobenie schém katódovej ochrany podľa pôdnej korozívnosti kľúčovým technickým prostriedkom na zaručenie-dlhodobej bezpečnej prevádzky podzemných vykurovacích zariadení.
Základným princípom katódovej ochrany je, aby sa chránený kov stal katódou galvanického článku aplikáciou vonkajšieho prúdu alebo obetovaním aktívnych kovov, aby sa zastavila anodická rozpúšťacia korózia substrátu. Obetovaná anódová ochrana využíva hlavne kovy s nižším elektródovým potenciálom, ako sú horčík, zinok a hliníkové zliatiny na spojenie s vykurovacími trubicami. Obetovaný kov sa prednostne rozpúšťa, aby uvoľnil elektróny, ktoré sa prenesú na povrch nehrdzavejúcej ocele, aby sa pasívny film udržal stabilný. Katodická ochrana priloženým prúdom sa spolieha na externý zdroj jednosmerného prúdu, ktorý nepretržite poskytuje ochranný prúd, čo je vhodnejšie pre diaľkové-potrubia a prostredia s vysokou-koróziou pôdy. Nesprávny výber ochranného režimu, neprimerané rozloženie anód a nadmerný ochranný potenciál však nielenže nedosiahnu antikorózne účinky, ale spôsobia aj poškodenie vyhrievacích rúrok z nehrdzavejúcej ocele vodíkovým skrehnutím, čo spôsobí vnútorné mikro-trhliny. Preto sa musí vykonať klasifikovaný návrh v kombinácii s parametrami korózie pôdy.
Tabuľka 1 Stupeň korózie pôdy a zodpovedajúca schéma katódovej ochrany pre zakopané vykurovacie rúrky z nehrdzavejúcej ocele 316
表格
| Stupeň korózie pôdy | Hlavné parametre pôdy | Nebezpečenstvo korózie pre nehrdzavejúcu oceľ | Odporúčaný typ ochrany | Kľúčové stavebné požiadavky |
|---|---|---|---|---|
| Stupeň 1 (mierna korózia) | Odpor＞100 Ω·m, pH 6,5–8,5, málo rozpustná soľ | Nízka | Kombinovaný povlak + zinková obetná anóda | Rozstup anód 15–20 m, dobre zasypaný vodivým plnivom |
| Stupeň 2 (stredná korózia) | Odpor 50–100 Ω·m, mierne slané -alkalické vlastnosti | Stredná | Kombinovaný povlak + horčíková obetná anóda | Pravidelná detekcia potenciálu každých šesť mesiacov |
| Stupeň 3 (silná korózia) | Odpor ＜50 Ω·m, vysoký obsah chloridov a síranov | Vysoká | Katodická ochrana s vloženým prúdom | Nastavte potenciálne automatické blokovanie, aby ste predišli nadmernej ochrane |
| 4. stupeň (extrémna korózia) | Močiarna pôda, zásyp skládky, bohaté mikroorganizmy | Mimoriadne vysoká | Silný antikorózny-náter + dvojitá katódová ochrana | Posilnite anódovú antikoróznu{0}izoláciu a pravidelnú údržbu |
Pred položením podzemných vykurovacích rúr sa musí vykonať odber vzoriek pôdy a testovanie korózie, aby sa presne zmerala odolnosť pôdy, hodnota pH, obsah chloridových iónov a mikrobiálna aktivita, aby sa určila najhospodárnejšia a najspoľahlivejšia schéma katódovej ochrany. Vonkajšia stena vykurovacích rúrok musí byť najskôr potiahnutá vysokovýkonným-antikoróznym náterom-; katódová ochrana sa používa len ako doplnková obranná línia na pokrytie poškodených pozícií. Pri inštalácii obetných anód dodržujte primeranú vzdialenosť od vykurovacej trubice a použite špeciálnu vodivú výplň na obklopenie anódy, aby sa zabezpečil stabilný prenos prúdu. V prípade systémov ochrany pritlačeným prúdom musia byť referenčné elektródy uložené v kľúčových pozíciách, aby sa v reálnom čase monitoroval potenciál potrubia-do-pôdy, pričom sa prísne kontroluje potenciál v rámci bezpečného rozsahu, aby sa zabránilo vodíkovému skrehnutiu.
Po dokončení stavby by sa mal pravidelne zisťovať a zaznamenávať ochranný potenciál, prúdový výstup a integrita náteru. Akonáhle dôjde k abnormálnemu kolísaniu potenciálu, je potrebná včasná kontrola, aby sa zistila porucha anódy, prasknutie povlaku alebo poruchy rušenia bludným prúdom. Katódová ochrana tvorí poslednú bariéru pre podzemné vykurovacie rúrky proti podzemnej korózii pôdy, spolu s vonkajším antikoróznym náterom, optimalizáciou surovín a pravidelným -deštruktívnym testovaním, čím sa vytvára celocyklový antikorózny bezpečnostný systém pre podzemné priemyselné vykurovacie zariadenia, čím sa výrazne znižuje riziko úniku pod zem a dlhodobé-náklady na údržbu.
