Jak interpretować dane z pomiarów ochrony przed potencjałem katodowym?

Badania ochrony katodowej są niezbędne do utrzymania bezpieczeństwa i prawidłowego funkcjonowania Państwa infrastruktury. Rurociągi, które są szczególnie podatne na korozję, często posiadają system ochrony katodowej (CP) w celu spowolnienia procesu korozji. Aby mieć kontrolę nad stanem swojego rurociągu, należy zlecić ekspertowi inżynieryjnemu przeprowadzenie badania ochrony potencjału katodowego.

Po zakończeniu badania otrzymają Państwo zestaw danych zawierających szczegółowe informacje na temat jego wyników. Jak jednak interpretować dane z badania ochrony katodowej? Wiedza o tym, jak działa ochrona katodowa i jak stwierdzić, kiedy nie działa, może pomóc w wydłużeniu żywotności rurociągu.

Czym jest ochrona katodowa?

Jeśli posiadają Państwo metalową konstrukcję zanurzoną w wodzie lub zakopaną pod ziemią, jej lokalizacja sprawia, że z czasem staje się ona bardziej podatna na korozję. W szczególności rurociągi wymagają stałego monitorowania w celu zapewnienia ich bezpieczeństwa i ciągłej funkcjonalności. Skorodowany rurociąg nie będzie w stanie efektywnie przesyłać materiałów i stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa pracowników, którzy pracują w jego pobliżu.

W tym miejscu pojawia się ochrona katodowa. Systemy CP zostały zaprojektowane w celu przekształcenia metalowej powierzchni rurociągu w katodę ogniwa elektrochemicznego. Odbywa się to poprzez zastosowanie prądu stałego (DC) do tej metalowej powierzchni. Pod względem elektrycznym staje się ona pasywną częścią obwodu, zmniejszając swój potencjał korozyjny i utrzymując rurociąg w dobrym stanie.

Galwaniczna ochrona katodowa

Anody galwaniczne, zwane również anodami protektorowymi, są łatwe w użyciu i nie wymagają zewnętrznego źródła zasilania. Wykorzystują one naturalny potencjał napięciowy lub różnicę między anodą a chronioną przez nią konstrukcją, aby odwrócić od niej prąd.

Ochrona katodowa prądem udarowym

Jeśli galwaniczna ochrona katodowa nie jest wystarczająca do powstrzymania korozji konstrukcji, pomocne może być dodanie zewnętrznego źródła zasilania. Proces ten nazywany jest ochroną katodową prądem udarowym. Zewnętrzne źródło zasilania zwiększa różnicę napięcia między anodą a chronioną konstrukcją, dzięki czemu może przekierować więcej prądu i zmniejszyć potencjał korozji.

Jaki jest cel badania ochrony przed potencjałem katodowym?

Jeśli zastanawiają się Państwo, czy system CP na Państwa rurociągu lub innej konstrukcji podziemnej działa zgodnie z przeznaczeniem, należy zlecić inżynierowi przeprowadzenie badania ochrony katodowej. Celem badania jest sprawdzenie bieżącego działania systemu, monitorowanie korozji i zlokalizowanie potencjalnych obszarów wymagających poprawy.

Co obejmuje ankieta

Kiedy zatrudniają Państwo inżyniera elektryka do wykonania badanie ochrony katodowej rurociąguW celu zebrania danych użyją oni kombinacji technik. Inżynier będzie wizualnie obserwował system ochrony katodowej, zmierzy grubość ścianek rur i użyje wewnętrznych urządzeń kontrolnych do pomiaru skuteczności systemu.

Jednym z narzędzi, z których będzie korzystał Państwa inżynier konsultant, jest elektroda odniesienia, będąca częścią urządzenia zwanego półogniwem. Elektrody odniesienia mają stabilny i jasno określony potencjał, co czyni je użytecznymi w pomiarach elektrod o niezdefiniowanym potencjale - takich jak Państwa rurociąg.

Jak gromadzić dane z badania ochrony przed potencjałem katodowym?

Podczas gdy Państwa ekspert ds. inżynierii elektrycznej bada Państwa system CP, będzie on korzystał z różnych narzędzi do gromadzenia różnych zestawów danych.

Elektroda odniesienia

Elektroda odniesienia, jak pokrótce omówiono powyżej, zapewnia dobrze zdefiniowany potencjał, względem którego można mierzyć nieznane potencjały elektrod. Wiele elektrod odniesienia wykorzystywanych w tych badaniach wykorzystuje kombinację stabilnej elektrody i działającego ogniwa elektrochemicznego, aby zapewnić te porównania.

Połączenia w terenie

Elektroda referencyjna nie zmierzy zbyt wiele, jeśli nie jest podłączona do badanej struktury. Inżynier wykonujący pomiar połączy elektrodę referencyjną z zakopanym rurociągiem za pomocą woltomierza.

Woltomierz

Woltomierz Państwa inżyniera odczytuje różnicę napięcia między elektrodą odniesienia a rurociągiem. Elektroda odniesienia podłączona jest do dodatniego zacisku woltomierza, podczas gdy sam rurociąg podłączony jest do zacisku ujemnego.

Jakie są rodzaje danych z badania ochrony przed potencjałem katodowym?

W trakcie badania ochrony potencjału katodowego Państwa inżynier konsultant wykona kilka istotnych pomiarów.

O potencjale

Potencjał włączenia systemu CP odnosi się do jego skuteczności w ograniczaniu korozji, gdy system jest uruchomiony. Niezależnie od tego, czy Państwa system odprowadza prąd z rurociągu za pomocą anod galwanicznych czy prostownika prądu udarowego, potencjał ten należy mierzyć raz w roku.

Potencjał natychmiastowego wyłączenia

Czy Państwa system CP będzie nadal działał, jeśli ogniwo elektrochemiczne zostanie chwilowo odłączone lub nastąpi przerwa w dopływie prądu? Inżynierowie mierzą chwilowe potencjały wyłączenia, aby określić ogólny potencjał polaryzacji rurociągu.

Ponadto pomiar ten uwzględnia prąd CP przepływający przez otaczającą glebę, co może wypaczyć dane mierzące elektroujemność systemu. Proszę poprosić inżyniera konsultanta o zmierzenie tego potencjału w tym samym czasie, w którym sprawdza on potencjał systemu.

Potencjały zdepolaryzowane

Określane również jako potencjały natywne, pomiary te są wykonywane, gdy system CP został wyłączony na jakiś czas lub przed ponownym włączeniem. Zdepolaryzowane potencjały działają jako punkt odniesienia dla ochrony katodowej; porównanie potencjałów zdepolaryzowanych i włączonych pokaże, jak skutecznie działa system CP. Pomiary te najlepiej wykonywać co pięć lat.

Co te pomiary oznaczają dla Państwa?

Przedstawione powyżej punkty danych mogą dostarczyć cennych informacji, jeśli wiedzą Państwo, jak prawidłowo je interpretować. Inżynierowie elektrycy zalecają przeprowadzanie badania ochrony potencjału katodowego raz w roku w celu zidentyfikowania słabych punktów i możliwości poprawy w systemie.

Poniższe pomiary wskazują, że system CP Państwa rurociągu jest w dobrym stanie:

• Potencjał natychmiastowego wyłączenia systemu jest co najmniej tak ujemny jak -850 mV (miliwoltów), gdy jest mierzony względem półogniwa siarczanu miedzi.
• Zdepolaryzowany potencjał jest co najmniej 100 mV bardziej ujemny niż zmierzony potencjał wyłączenia systemu.

Jeśli zmierzone potencjały Państwa systemu CP wykraczają poza te parametry, oznacza to, że Państwa rurociąg jest bardziej narażony na korozję. Inżynier konsultant może potwierdzić te ustalenia, mierząc grubość ścianek rury, aby sprawdzić, jak daleko posunęła się korozja.

Jak można wykorzystać dane do poprawy ochrony katodowej?

Wiedza o tym, jak interpretować dane i wykorzystywać je na swoją korzyść, może poprawić trwałość systemu CP Państwa rurociągu. Jeśli istnieją obszary wymagające poprawy, dane mogą wskazać Państwu kierunek rozwiązania.

Rurociągi są najskuteczniej chronione przy minimalnej ilości prądu CP, która jest faktycznie wymagana do odwrócenia aktywności korozyjnej. Proszę zwracać uwagę na nadmiar prądu w systemie CP, aby zminimalizować zakłócenia innych struktur i poprawić ogólną trwałość systemu.

Dane z badania ochrony przed potencjałem katodowym mogą również informować o konieczności wymiany połączeń izolacyjnych lub usunięcia przeszkód dla ciągłości elektrycznej. Proszę współpracować ze swoim inżynierem elektrykiem, aby dowiedzieć się, które części systemu wymagają dodatkowej ochrony lub uwagi.

Jeśli zastanawiają się Państwo nad skutecznością swojego systemu ochrony katodowej, należy skonsultować się z ekspertem inżynieryjnym w celu przeprowadzenia badania potencjału systemu. Po zebraniu przez konsultanta wszystkich niezbędnych danych, proszę dokładnie zinterpretować wyniki badania systemu ochrony katodowej, aby zidentyfikować obszary wymagające poprawy.

Dreiym Engineering z dumą zatrudnia zespół inżynierów elektryków, którzy specjalizują się w badaniach ochrony katodowej. Nasi specjaliści są przeszkoleni w zakresie dokładnego korzystania z przyrządów pomiarowych i dostarczania praktycznych rozwiązań w celu ograniczenia korozji rurociągów.