Много промишлени отоплителни системи приемат методи за вкопано полагане за отоплителни тръбопроводи и нагревателни тръби, което прави компонентите от неръждаема стомана изправени пред сложни рискове от корозия на почвата за дълго време. Почвата е разнородна корозивна среда, съставена от вода, разтворими соли, кислород и микроорганизми. Разликите във влагата на почвата, стойността на pH, съдържанието на хлорид и сулфат ще образуват клетки за концентрация на кислород и галванични клетки на външната повърхност на заровените нагревателни тръби. Дори ако неръждаемата стомана 316 има отлична присъща устойчивост на корозия, дългосрочното-погребване в солена-алкална почва, блатна почва и запълване с натрошени камъни ще доведат до локално увреждане на пасивния филм, водещо до точкова корозия и корозия на пукнатини по външната стена. След като стената на тръбата е корозирала и перфорирана, ще възникне теч под земята, което ще доведе до големи трудности при локализирането на повредата, поддръжката и подмяната на тръбопровода. Традиционното анти-корозионно покритие само по себе си не може напълно да избегне повреда на покритието по време на конструкцията на засипване, докато катодната защита може да служи като надеждна допълнителна анти-корозионна мярка за осигуряване на електрохимична защита за вкопани нагревателни тръби от неръждаема стомана. Следователно съвпадението на схемите за катодна защита според корозивността на почвата е ключово техническо средство за гарантиране на дългосрочна-безопасна работа на заровено отоплително оборудване.
Основният принцип на катодната защита е защитеният метал да се превърне в катод на галваничния елемент чрез прилагане на външен ток или жертване на активни метали, така че да се спре корозията на субстрата от анодното разтваряне. Жертвената анодна защита използва главно метали с по-нисък електроден потенциал като магнезий, цинк и алуминиеви сплави за свързване с нагревателни тръби. Жертвеният метал се разтваря за предпочитане, за да освободи електрони, които се прехвърлят към повърхността от неръждаема стомана, за да поддържат пасивния филм стабилен. Катодната защита с импресиран ток разчита на външно захранване с постоянен ток, за непрекъснато осигуряване на защитен ток, който е по-подходящ за тръбопроводи на дълги-разстояния и силно-корозионни почвени среди. Въпреки това, неправилният избор на режим на защита, неразумното оформление на анода и прекомерният защитен потенциал не само няма да успеят да постигнат анти-корозионни ефекти, но също така ще причинят щети от водородна крехкост на нагревателните тръби от неръждаема стомана, предизвиквайки вътрешни микро-пукнатини. Следователно градуираният дизайн трябва да се извърши в комбинация с параметрите на почвената корозия.
Таблица 1 Степен на корозия в почвата и подходяща схема за катодна защита за заровени нагревателни тръби от неръждаема стомана 316
表格
| Степен на корозия на почвата | Основни параметри на почвата | Риск от корозия за неръждаема стомана | Препоръчителен тип защита | Основни конструктивни изисквания |
|---|---|---|---|---|
| Степен 1 (лека корозия) | Съпротивление >100 Ω·m, pH 6,5–8,5, слабо разтворима сол | ниско | Комбинирано покритие + цинков жертвен анод | Анодно разстояние 15–20 m, добре запълнено с проводим пълнител |
| Степен 2 (умерена корозия) | Съпротивление 50–100 Ω·m, слабо солени-алкални свойства | Среден | Комбинирано покритие + магнезиев жертвен анод | Редовно откриване на потенциал на всеки шест месеца |
| Степен 3 (тежка корозия) | Съпротивление <50 Ω·m, високо съдържание на хлорид и сулфат | високо | Катодна защита на импресиран ток | Задайте потенциално автоматично блокиране, за да избегнете свръхзащита |
| Степен 4 (екстремна корозия) | Блатна почва, обратно насипване на сметища, богати на микроорганизми | Изключително високо | Тежко анти{0}}корозионно покритие + двойна катодна защита | Укрепете анти{0}}корозионната изолация на анода и редовната поддръжка |
Преди полагането на вкопани нагревателни тръби трябва да се извършат вземане на проби от почвата и тестване за корозивност, за да се измери точно съпротивлението на почвата, стойността на pH, съдържанието на хлоридни йони и микробната активност, така че да се определи най-икономичната и надеждна схема за катодна защита. Външната стена на отоплителните тръби първо трябва да бъде покрита с високо-ефективно анти{2}}корозионно покритие; катодната защита се използва само като допълнителна защитна линия за покриване на повредени позиции. Когато инсталирате жертвени аноди, спазвайте разумно разстояние от нагревателната тръба и използвайте специален проводим пълнител, за да обградите анода, за да осигурите стабилно предаване на ток. За системи за защита от впечатлен ток референтните електроди трябва да бъдат заровени на ключови позиции, за да се наблюдава потенциалът на тръбата-към-почвата в реално време, като стриктно се контролира потенциалът в рамките на безопасния диапазон, за да се предотврати водородна крехкост.
След завършване на конструкцията потенциалът за защита, токовият изход и целостта на покритието трябва редовно да се откриват и записват. След като възникне необичайна потенциална флуктуация, е необходима навременна проверка, за да се открие повреда на анода, счупване на покритието или смущения в блуждаещ ток. Катодната защита представлява последната бариера за вкопаните отоплителни тръби срещу подземна почвена корозия, заедно с външно анти{2}}корозионно покритие, оптимизация на суровините и редовни не-разрушителни тестове, изграждайки пълен-цикъл на система за анти-корозионна безопасност за вкопано промишлено отоплително оборудване, значително намалявайки рисковете от подземни течове и дългосрочните-разходи за поддръжка.
