U radionicama za galvanizaciju, podzemnim kanalizacionim bazenima, obalnim rezervoarima za hemijsku reakciju i drugim okruženjima sa visokom jonskom provodljivošću, cevi za grejanje od nerđajućeg čelika 316 su veoma podložne koroziji udubljenja, koroziji u pukotinama i koroziji lutajućih struja. Čak i ako površina formira potpuni pasivni film-bogat hromom, joni klorida mogu kontinuirano erodirati zaštitni sloj i izazvati lokalno anodno otapanje. Konvencionalne metode kao što su zaštita premaza, podešavanje kvaliteta vode i doziranje inhibitora imaju određena ograničenja primjene u dugotrajnim-medijima visoke provodljivosti uronjavanjem-. Katodna zaštita, kao elektrohemijska antikorozivna tehnologija, pretvara potencijal nehrđajućeg čelika u raspon katodne zaštite kroz eksternu struju ili način žrtvovanja anode, tako da metalna površina prolazi samo reakciju redukcije, a ne anodno otapanje, u osnovi inhibirajući različita lokalizirana ponašanja korozije. Mnoga preduzeća se oslanjaju samo na pasivna sredstva protiv korozije i zanemaruju aktivnu elektrohemijsku zaštitu, što dovodi do čestih prijevremenih kvarova na snopovima cijevi za grijanje u teškim provodnim okruženjima. Stoga, naučna selekcija i standardizirana primjena sistema katodne zaštite mogu obezbijediti dugoročnu-pouzdana elektrohemijsku zaštitu cijevi za grijanje.
Osnovni antikorozivni princip katodne zaštite je prilagođavanje elektrodnog potencijala zaštićenog metala primjenom vanjskih elektrona, tako da se potisne reakcija korozije anodne oksidacije nehrđajućeg čelika. Postoje dva glavna tehnička pravca: katodna zaštita od žrtvene anode i katodna zaštita od utisnute struje. U sistemu žrtvene anode, metali sa negativnijim elektrodnim potencijalom kao što su cink, magnezijum i legure aluminijuma su povezani grejnim cevima. Žrtvena anoda kontinuirano gubi elektrone i otapa se kao anoda, dok grijaća cijev od nehrđajućeg čelika 316 dobiva elektrone i postaje katoda koju treba zaštititi. Režim impresionirane struje osigurava stabilnu jednosmjernu struju kroz vanjsko napajanje i pomoćnu anodu, kontinuirano ubrizgavajući elektrone u grijaću cijev kako bi se metal održao u sigurnom potencijalnom intervalu. Kada se potencijal nerđajućeg čelika kontroliše unutar zaštitnog opsega, inicijacija pitinga, anodno otapanje u pukotinama i korozija lutajućih struja mogu se efikasno obuzdati. Međutim, prekomjerna katodna polarizacija će pokrenuti evoluciju vodonika na površini metala, što će rezultirati rizikom od vodonične krtosti za hladno-savijene i zavarene cijevi za grijanje, tako da je precizna kontrola potencijala posebno kritična.
Ova studija sažima četiri ključne standardizirane specifikacije primjene za katodnu zaštitu 316 grijaćih cijevi od nehrđajućeg čelika, uključujući izbor načina zaštite, postavljanje potencijalnih parametara, izgled pomoćnog objekta i redovno praćenje održavanja.
Prvo, odaberite odgovarajući način katodne zaštite prema srednjem vodljivosti i skali opreme. Za male i srednje-zatvorene reakcione rezervoare sa srednjom provodljivošću i ograničenom površinom rada, poželjna je žrtvovana anodna zaštita, koja sadrži jednostavnu instalaciju, bez napajanja i niske troškove kasnijeg održavanja. Za velike-otvorene cirkulacione sisteme, opremu za uranjanje u morsku vodu u moru i-cijevi za grijanje na velike udaljenosti sa zahtjevom za visokom zaštitnom strujom, usvojena je katodna zaštita sa impresivnom strujom kako bi se ostvarila stabilna dugoročna-kontrola potencijala. U neutralnim i slabo alkalnim hloridnim medijima optimalan izbor su žrtvovane cinkove anode; Anode od legure magnezijuma primjenjive su samo u slabo kiselim sredinama kako bi se osigurao dovoljan izlaz struje zaštite.
Drugo, postavite precizne pragove potencijala zaštite kako biste uravnotežili anti-efekat korozije i rizik od vodonične krtosti. U odnosu na bakar/bakar sulfat referentnu elektrodu, minimalni zaštitni potencijal od nehrđajućeg čelika 316 kontrolira se na -0,45 V, a gornja granica ne smije prelaziti -1,10 V kako bi se izbjegla prekomjerna katodna polarizacija i velika količina precipitacije vodika. Za grijaće cijevi sa procesima zavarivanja i hladnog savijanja, gornja granica potencijala treba biti pravilno podignuta na -0,95 V kako bi se smanjio rizik od prodiranja atoma vodika u matricu i izazivanja odloženog krtog pucanja. Potencijalne tačke nadzora su raspoređene na zavarenim šavovima, savijenim dijelovima i pozicijama stezanja s najvećim rizikom od korozije kako bi se osiguralo da su sva osjetljiva područja pokrivena zaštitnim opsegom.
Treće, optimizirajte raspored anoda i referentnih elektroda kako biste izbjegli mrtve zone zaštite. Za vertikalno postavljene snopove cijevi za grijanje, žrtvene anode ili pomoćne anode su ravnomjerno raspoređene na gornjem, srednjem i donjem položaju tijela spremnika kako bi se spriječila neravnomjerna raspodjela struje uzrokovana efektom oklopa. Referentne elektrode se postavljaju blizu površine tipičnih grejnih cevi umesto u mrtve uglove sa slabim protokom fluida. Izolacijski tretman je potreban za spajanje kablova i nosača za pričvršćivanje kako bi se spriječilo curenje struje i gubitak struje zaštite. Kada više spremnika za grijanje radi paralelno, neovisne zaštitne petlje moraju biti konfigurirane kako bi se izbjegle međusobne strujne smetnje između različite opreme.
Četvrto, uspostaviti redovne potencijalne inspekcije i mehanizam održavanja sistema zaštite. Za sisteme zaštite od žrtve, mjerite preostalu debljinu i izlaznu struju anoda svakih šest mjeseci i zamijenite pokvarene anode na vrijeme kada potencijal cijevi za grijanje odstupi od sigurnog raspona. Za sisteme sa impresivnom strujom, redovno kalibrirajte referentne elektrode, provjerite stabilnost rada ispravljača napajanja i očistite površinski skaliranje pomoćnih anoda. Ako dođe do oštećenja lokalnog premaza ili pasivnog filma na cijevima za grijanje, pojačajte nadzor potencijala na neispravnom položaju kako biste izbjegli koncentriranu koroziju prije nego što zaštitni sistem stupi na snagu.
Podaci o dugotrajnoj primjeni na terenu pokazuju da cijevi za grijanje opremljene kvalifikovanim sistemima katodne zaštite mogu bezbedno raditi više od 30 mjeseci bez kvara na koroziji od pitting i lutajuće struje. Nasuprot tome, nezaštićene cijevi za grijanje u medijima visoke -provodljivosti općenito pretrpe lokalnu perforaciju u roku od 6 do 10 mjeseci. U zaključku, razuman odabir načina zaštite, precizna kontrola parametara potencijala, naučni raspored anode i redovno održavanje sistema mogu izgraditi aktivnu elektrohemijsku antikorozionu barijeru za 316 cijevi za grijanje od nerđajućeg čelika. Tehnologija katodne zaštite nadoknađuje nedostatke tradicionalnih pasivnih antikorozivnih metoda, efektivno produžavajući vijek trajanja opreme za grijanje i smanjujući
ekonomski gubitak uzrokovan slučajnim zaustavljanjem održavanja u visoko korozivnim provodljivim industrijskim okruženjima.
