Ứng dụng cực dương có tuổi thọ cao-trong bảo vệ catốt đáy bên ngoài của bể chứa thép

Ứng dụng cực dương có tuổi thọ cao-trong bảo vệ catốt đáy bên ngoài của bể chứa thép

Kiểm soát ăn mòn đáy bên ngoài của bể chứa thép thể hiện một tình huống cổ điển trong bảo vệ ca-tốt trong đó việc lắp đặt chỉ là-hoạt động một lần và hệ thống phải tồn tại trong suốt thời gian sử dụng. Sau khi bể được vận hành và lấp đầy, khoảng trống giữa đáy bể và nền sẽ được bịt kín hoàn toàn bằng lớp đệm cát hoặc lớp cát nhựa đường, khiến cho việc bảo trì trong tương lai là không thể. Do đó, tuổi thọ thiết kế của hệ thống bảo vệ catốt đáy bể phải phù hợp với kết cấu bể, thường yêu cầu không dưới 20 năm, một số bể lớn yêu cầu 30 năm hoặc hơn.

Phương pháp bảo vệ ca-tốt truyền thống cho đáy bể thường sử dụng cực dương hy sinh, chẳng hạn như dải magie hoặc kẽm, được bố trí hướng tâm hoặc hướng tâm trong lớp đệm cát. Tuy nhiên, dữ liệu hiện trường chỉ ra rằng tuổi thọ sử dụng thực tế của anode hy sinh trong môi trường đáy bể thường ngắn hơn giá trị thiết kế. Các nguyên nhân chính bao gồm: nền đáy bể bị ướt trong thời gian dài, tạo ra môi trường điện phân phức tạp làm tăng tốc độ tiêu thụ anode; hư hỏng cục bộ ở lớp phủ đáy bể làm tăng dòng điện phát ra từ cực dương, đẩy nhanh tốc độ cạn kiệt; và hỏng lớp đệm anode-với-cáp dẫn đến ăn mòn và ngắt kết nối ở mối nối. Trong nhiều dự án, sau 8 đến 12 năm hoạt động, cực dương bị cạn kiệt hoặc dòng điện bảo vệ giảm đáng kể, khiến cho tuổi thọ sử dụng bình chứa hơn 10 năm còn lại không được bảo vệ.

Bảo vệ catốt bằng dòng điện cưỡng bức là hướng kỹ thuật để đạt được khả năng bảo vệ đáy lâu dài-. Trong thực tế, cực dương hình ống Φ25×1000 mm MMO đã trở thành lựa chọn phổ biến do kích thước phù hợp và hiệu suất điện hóa ổn định. Trong quá trình xây dựng, nhiều cực dương được nối nối tiếp hoặc song song và sắp xếp theo vòng tròn đồng tâm hoặc mô hình xuyên tâm trong lớp đệm cát bên dưới đáy bể. Các cực dương thường được chôn sâu 300–500 mm dưới đáy bể và các dây cáp được dẫn qua chu vi móng đến hộp nối bên ngoài bể.

Ưu điểm kỹ thuật của giải pháp này như sau:

1. Tuổi thọ của anode phù hợp với tuổi thọ của kết cấu bể.Chất nền titan của cực dương MMO không bị ăn mòn trong môi trường đất hoặc cát và lớp phủ oxit kim loại hỗn hợp có mức tiêu thụ cực thấp, thường dưới 6 mg/(A·năm). Đối với một cực dương duy nhất hoạt động ở đầu ra 2 A, độ dày lớp phủ bị mất hàng năm nhỏ hơn 0,01 μm. Với độ dày lớp phủ hiệu dụng thường từ 10 đến 20 μm, về mặt lý thuyết, cực dương có thể có tuổi thọ sử dụng hơn 30 năm, phù hợp với tuổi thọ thiết kế của bể và cho phép vận hành-không cần bảo trì trong toàn bộ thời gian sử dụng.

2. Hoạt động điện hóa cao và điện áp truyền động thấp.Cực dương MMO thể hiện hoạt tính xúc tác điện cao, với hàm lượng clo và oxy thấp hơn so với vật liệu cực dương thông thường. Đối với cùng một dòng điện đầu ra, điện áp điều khiển cần thiết sẽ thấp hơn. Đối với các cấu trúc có diện tích lớn-như đáy bể, điện áp dẫn động thấp hơn góp phần phân bổ điện thế đồng đều hơn và giảm nguy cơ mất liên kết catốt do bảo vệ quá mức cục bộ. Điện áp đầu ra thấp hơn cũng đơn giản hóa các yêu cầu cách điện của hệ thống và an toàn vận hành.

3. Kích thước phù hợp với không gian hạn chế bên dưới đáy bể.Đường kính ngoài 25 mm và chiều dài 1000 mm cho phép bố trí thuận tiện trong không gian hạn chế giữa đáy bể và nền mà không ảnh hưởng đến khả năng chịu tải-của đệm cát hoặc độ nén của nó. Các cực dương có thể được bố trí hướng tâm hoặc đồng tâm theo yêu cầu, đạt được mức độ bao phủ dòng điện đồng đều trên toàn bộ khu vực đáy bể.

4. Nhà xưởng đúc sẵn đảm bảo chất lượng lắp đặt.Việc kết nối cáp-với- cực dương và việc lắp ráp cực dương bằng than cốc có thể được hoàn thành tại nhà máy. -Công việc tại chỗ chỉ giới hạn ở việc đặt các khối đúc sẵn theo bản vẽ bố cục. Cách tiếp cận này giúp loại bỏ sự không chắc chắn về chất lượng liên quan đến hàn tại hiện trường và đổ lấp, giảm số lượng mối nối tại hiện trường và giảm tỷ lệ thất bại.

5. Thông số kỹ thuật của cáp đáp ứng các yêu cầu về truyền tải và niêm phong hiện tại.Cáp đồng 1×16 mm² có đủ khả năng mang dòng-cho hệ thống cực dương ở đáy bể. Hơn nữa, kỹ thuật bịt kín cho kích thước cáp này đã được thiết lập tốt và được chứng minh là đáng tin cậy. Trong môi trường không thể tiếp cận bên dưới bể chứa, tính toàn vẹn của kết nối cáp quyết định trực tiếp đến tuổi thọ của hệ thống và kích thước cáp 16 mm² cho phép sử dụng các phương pháp bịt kín khớp hoàn thiện.