▪الحماية الكاثودية للأنابيب
( Cathodic Protection ( CP) )
▪الحماية الكاثودية (CP) هي تقنية تستخدم للتحكم في تآكل سطح المعدن وتحمي أنظمة الحماية الكاثودية مجموعة واسعة من الهياكل المعدنية في بيئات مختلفة
▪التطبيقات الشائعة هي:
أنابيب المياه الفولاذية أو أنابيب الوقود وخزانات تخزين الصلب مثل سخانات المياه المنزلية وأكوام الرصيف الصلب وهياكل السفن والقوارب، ومنصات النفط البحرية وأغلفة آبار النفط البرية والقضبان الحديدية في المباني والهياكل الخرسانية وهناك تطبيق شائع آخر في الفولاذ المجلفن حيث يقوم طلاء الزنك على أجزاء فولاذية بحمايتها من الصدأ ويمكن للحماية الكاثودية في بعض الحالات منع تكسير التآكل
▪ما هي الحماية الكاثودية
الحماية الكاثودية (CP) هي واحدة من أكثر الطرق فعالية لمنع معظم أنواع التآكل على سطح معدني وفي بعض الحالات يمكن لـ CP حتى إيقاف تلف التآكل من الحدوث والمعادن وخاصة المعادن الحديدية تتآكل في وجود الأكسجين والمياه وغيرها من الشوائب مثل الكبريت فبدون CP تعمل المعادن كالأنود وتفقد الإلكترونات بسهولة وبالتالي تصبح المعادن مؤكسدة ومتآكلة، ويقوم CP ببساطة بإمداد المعدن بالإلكترونات من مصدر خارجي مما يجعله محمي من الأنود
▪المصطلحات الأساسية
–الأكسدة–فقدان الإلكترونات
–التخفيض–كسب الإلكترونات
–الأنود–حيث تحدث تفاعلات الأكسدة
–الكاثود–حيث تحدث تفاعلات التخفيض
▪هي اجراء حماية الهياكل المعدنية والحديد والأنابيب من التآكل جراء تعرض سطوحها الي التماس مع التربة او الماء او الأجواء الرطبة نتيجة حدوث تفاعلات كيميائية مصحوبة بسريان تيار كهربائي ولذا يمكن القول بان عملية التآكل هي عملية كهروكميائية تؤدي الي فقدان اجزاء من المعدن وتتكون خلية كلفانية
▪الخلية الكلفانية:
اكتشف العالم الايطالي ' كلفاني' عند وضع قضيبيين مختلفين مثل الزنك والنحاس في محلول موصل للكهرباء وتوصيلهما بسلك فوجد ان تيار كهربائي يسري من الزنك الي النحاس داخل المحلول ويكمل دورته خلال السلك الواصل بينهما وهذة الخلية الكهروكيمائية تسمي الخلية الكلفانية
يسمي القضيب الذي يخرج منه التيار الي المحلول ( أنود ) Anode والقضيب المستقبل للتيار ( كاثود) Cathode ويترتب علي سريان التيار خلال المحلول تآكل في(الأنود)بينما يبقي(الكاثود) سليما
ولذلك فانه يمكن منع عملية التآكل اذا جعلنا سطح المعدن بالكامل كاثودا بالنسبة لمحيطه ولذلك جاءت تسمية الحماية الكاثودية
▪انواع الحماية الكاثودية:
•تنقسم الحماية الكاثودية الي نوعين من حيث اُسلوب عملها:
▪الحماية الكاثودية الكالفينية
1- منظومة الحماية باستخدام اقطاب التضحية Sacrifical Anodes
تستخدم اقطاب لها فاعلية كلفانية مع المعدن المراد حمايته، فإذا كان المعدن المراد حمايته الحديد Fe ( كاثود) فان انسب الأقطاب لحمايته المغنسيوم Mg والألومنيوم Al والزنك Zn( أنود)
▪ الحماية الكاثودية ICCP
2- منظومة الحماية باستخدام التيار القسري Impressed Current
(الأشهر استخداما)يستخدم تيار كهربائي مستمر وأقطاب تضحية( أنود ) من حديد - سيليكون FeSi ويتم توصيلها بكابلات واسلاك مع خطوط الأنابيب( كاثود)
▪تطبيقات صناعة الحماية الكاثودية
يتم استخدام الحماية الكاثودية بشكل روتيني لحماية المعدات التي تعمل في بيئات عدوانية، والاستخدامان الأكثر شيوعًا للبرنامج القطري هما للأنظمة والسفن المدفونة للأنابيب بالإضافة إلى المنصات البحرية، ولا يستخدم CP لحماية المعدات في الظروف الجوية أو حماية المكونات داخليا
وبمجرد التركيب يجب مراقبة CP والحفاظ عليه علاوة على ذلك قد لا تؤدي مخططات CP غير الكافية إلى زيادة حجم التيار الذي يصل إلى البند المحمي، ويجب أن تأخذ تصاميم CP بعين الاعتبار الظروف البيئية والمكون الذي يجب حمايته من التآكل وهناك عامل آخر حاسم للرصد وهو التيارات الشاردة التي قد تتداخل مع النظام ويمكن أن تكون هذه التيارات المسببة للتداخل ناتجة عن البيئة أو عن المكونات المجاورة (خاصة إذا تم تشغيل معدات جديدة) بالإضافة إلى ذلك يجب الحفاظ على الأنودات والمعدلات من أجل أن يكون CP اكثر فعالية
ملحوظة:تستخدم للمواسير الدكتايل والكاربون أستيل والمواسير الخرسانية ذات الأسطوانة الحديدية PCCP وكذلك الخزانات الحديدية
ملحوظة:في حالة وجود عازل في خط المواسير مثل وجود جاسكت بين الفلانشات يتم عمل كوبري وهو وصلة سلك تربط بين طرفي الفلانشة ( Jumper Wire)
ملحوظة:هناك حمايات اخري للمواسير الدكتايل والحديد والخرسانية تستخدم في حالات التربة الغير عدوانية او قليلة للعدوانية
•مواصفات الكود المصري ألزمت عمل الحماية الكاثودية للمواسير الحديدية في حالة (التربة شديدة العدوانية) لحمايتها من التآكل بالرغم من وجود حماية المصنع
المرجع:الكود المصري
( Cathodic Protection ( CP) )
▪الحماية الكاثودية (CP) هي تقنية تستخدم للتحكم في تآكل سطح المعدن وتحمي أنظمة الحماية الكاثودية مجموعة واسعة من الهياكل المعدنية في بيئات مختلفة
▪التطبيقات الشائعة هي:
أنابيب المياه الفولاذية أو أنابيب الوقود وخزانات تخزين الصلب مثل سخانات المياه المنزلية وأكوام الرصيف الصلب وهياكل السفن والقوارب، ومنصات النفط البحرية وأغلفة آبار النفط البرية والقضبان الحديدية في المباني والهياكل الخرسانية وهناك تطبيق شائع آخر في الفولاذ المجلفن حيث يقوم طلاء الزنك على أجزاء فولاذية بحمايتها من الصدأ ويمكن للحماية الكاثودية في بعض الحالات منع تكسير التآكل
▪ما هي الحماية الكاثودية
الحماية الكاثودية (CP) هي واحدة من أكثر الطرق فعالية لمنع معظم أنواع التآكل على سطح معدني وفي بعض الحالات يمكن لـ CP حتى إيقاف تلف التآكل من الحدوث والمعادن وخاصة المعادن الحديدية تتآكل في وجود الأكسجين والمياه وغيرها من الشوائب مثل الكبريت فبدون CP تعمل المعادن كالأنود وتفقد الإلكترونات بسهولة وبالتالي تصبح المعادن مؤكسدة ومتآكلة، ويقوم CP ببساطة بإمداد المعدن بالإلكترونات من مصدر خارجي مما يجعله محمي من الأنود
▪المصطلحات الأساسية
–الأكسدة–فقدان الإلكترونات
–التخفيض–كسب الإلكترونات
–الأنود–حيث تحدث تفاعلات الأكسدة
–الكاثود–حيث تحدث تفاعلات التخفيض
▪هي اجراء حماية الهياكل المعدنية والحديد والأنابيب من التآكل جراء تعرض سطوحها الي التماس مع التربة او الماء او الأجواء الرطبة نتيجة حدوث تفاعلات كيميائية مصحوبة بسريان تيار كهربائي ولذا يمكن القول بان عملية التآكل هي عملية كهروكميائية تؤدي الي فقدان اجزاء من المعدن وتتكون خلية كلفانية
▪الخلية الكلفانية:
اكتشف العالم الايطالي ' كلفاني' عند وضع قضيبيين مختلفين مثل الزنك والنحاس في محلول موصل للكهرباء وتوصيلهما بسلك فوجد ان تيار كهربائي يسري من الزنك الي النحاس داخل المحلول ويكمل دورته خلال السلك الواصل بينهما وهذة الخلية الكهروكيمائية تسمي الخلية الكلفانية
يسمي القضيب الذي يخرج منه التيار الي المحلول ( أنود ) Anode والقضيب المستقبل للتيار ( كاثود) Cathode ويترتب علي سريان التيار خلال المحلول تآكل في(الأنود)بينما يبقي(الكاثود) سليما
ولذلك فانه يمكن منع عملية التآكل اذا جعلنا سطح المعدن بالكامل كاثودا بالنسبة لمحيطه ولذلك جاءت تسمية الحماية الكاثودية
▪انواع الحماية الكاثودية:
•تنقسم الحماية الكاثودية الي نوعين من حيث اُسلوب عملها:
▪الحماية الكاثودية الكالفينية
1- منظومة الحماية باستخدام اقطاب التضحية Sacrifical Anodes
تستخدم اقطاب لها فاعلية كلفانية مع المعدن المراد حمايته، فإذا كان المعدن المراد حمايته الحديد Fe ( كاثود) فان انسب الأقطاب لحمايته المغنسيوم Mg والألومنيوم Al والزنك Zn( أنود)
▪ الحماية الكاثودية ICCP
2- منظومة الحماية باستخدام التيار القسري Impressed Current
(الأشهر استخداما)يستخدم تيار كهربائي مستمر وأقطاب تضحية( أنود ) من حديد - سيليكون FeSi ويتم توصيلها بكابلات واسلاك مع خطوط الأنابيب( كاثود)
▪تطبيقات صناعة الحماية الكاثودية
يتم استخدام الحماية الكاثودية بشكل روتيني لحماية المعدات التي تعمل في بيئات عدوانية، والاستخدامان الأكثر شيوعًا للبرنامج القطري هما للأنظمة والسفن المدفونة للأنابيب بالإضافة إلى المنصات البحرية، ولا يستخدم CP لحماية المعدات في الظروف الجوية أو حماية المكونات داخليا
وبمجرد التركيب يجب مراقبة CP والحفاظ عليه علاوة على ذلك قد لا تؤدي مخططات CP غير الكافية إلى زيادة حجم التيار الذي يصل إلى البند المحمي، ويجب أن تأخذ تصاميم CP بعين الاعتبار الظروف البيئية والمكون الذي يجب حمايته من التآكل وهناك عامل آخر حاسم للرصد وهو التيارات الشاردة التي قد تتداخل مع النظام ويمكن أن تكون هذه التيارات المسببة للتداخل ناتجة عن البيئة أو عن المكونات المجاورة (خاصة إذا تم تشغيل معدات جديدة) بالإضافة إلى ذلك يجب الحفاظ على الأنودات والمعدلات من أجل أن يكون CP اكثر فعالية
ملحوظة:تستخدم للمواسير الدكتايل والكاربون أستيل والمواسير الخرسانية ذات الأسطوانة الحديدية PCCP وكذلك الخزانات الحديدية
ملحوظة:في حالة وجود عازل في خط المواسير مثل وجود جاسكت بين الفلانشات يتم عمل كوبري وهو وصلة سلك تربط بين طرفي الفلانشة ( Jumper Wire)
ملحوظة:هناك حمايات اخري للمواسير الدكتايل والحديد والخرسانية تستخدم في حالات التربة الغير عدوانية او قليلة للعدوانية
•مواصفات الكود المصري ألزمت عمل الحماية الكاثودية للمواسير الحديدية في حالة (التربة شديدة العدوانية) لحمايتها من التآكل بالرغم من وجود حماية المصنع
المرجع:الكود المصري
المشاركات
ليست هناك تعليقات:
اضافة تعليق