حفاظت کاتدیک چیست؟

به گزارش بازرگانی خبرگزاری مهر، حفاظت کاتدیک عبارت است از جلوگیری یا کاهش سرعت خوردگی فلزات توسط اعمال یک جریان الکتریکی خارجی DC یا تماس آن با یک آند فداشونده، بر روی سطح فلز مورد نظر (در مناطق آندی خوردگی صورت می‌گیرد و در مناطق کاتدی حفاظت صورت می‌گیرد).

عملیات حفاظت کاتدیک را می‌توان در مورد خوردگی فلزاتی از قبیل فولاد، مس، سرب، و برنج در زمین (خاک) و محلول‌های مختلف آبی به کار برد. به کمک این سیستم می‌توان از خوردگی حفره‌ای فلزات روئین از جمله فولادهای ضدزنگ جلوگیری نمود.

اغلب ما با قطعات فلزی زنگ زده روبرو شده ایم و از همان کودکی متوجه تمایل ذاتی فلزات به زنگ زدن و اکسید شدن شده ایم، بخصوص برای فلزاتی که با آب و خاک در تماس هستند.

برای اینکه درک بهتری از سیستم حفاظت کاتدیک داشته باشیم، می‌بایست عواملی را که باعث خوردگی می‌شوند را بشناسیم که این سه عامل به شرح زیر است؛

دو فلز غیر هم جنس

الکترولیت

مسیر فلزی برقرار کننده جریان بین دو فلز غیر هم جنس

این سیستم به عنوان یکی از بهترین و مؤثرترین روش‌های حفاظت از خوردگی می‌باشد.

در این روش سازه مورد حفاظت، کاتد می‌شود، در دانش الکتروشیمیایی، آند خورده می‌شود و کاتد محافظت می‌گردد لذا جهت جلوگیری از خوردگی سازه‌ها، از حفاظت کاتدی استفاده می‌شود.

انواع سیستم‌های حفاظت کاتدی

حفاظت کاتدیک و آندی مکمل پوشش‌ها می‌باشند، در نتیجه کیفیت اعمال پوشش‌ها از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد که در این خصوص بازرسی‌های مربوطه می‌بایست انجام پذیرد.

دو نوع سیستم حفاظت کاتدیک به وسیله آندهای فداشونده (آلومینیوم، منیزیم، روی) و دیگری به روش آندهای تزریق جریان (آند چدنی پر سیلیس یا سیلیکونی، آند MMO و… ) می‌باشد.

سیستم حفاظت کاتدیک به روش آند فداشونده

سیستم فداشونده (گالوانیک):

در روش حفاظت کاتدیک فداشونده با اتصال یک فلز فعال‌تر به فلزی که قرار است حفاظت شود یک پیل گالوانیک بوجود می‌آورند و واکنش اکسیداسیون در آن متمرکز شده و از خوردگی کاتد جلوگیری می‌شود.

در این نوع از حفاظت با توجه به ترکیبات تشکیل دهنده آند، استفاده از آنها در محیط‌هایی با مقاومت ویژه بالا و جریان زیاد محدودیت‌هایی وجود دارد.

در صورتی که آند کمکی نسبت به فلزی که باید حفاظت شود بر طبق جدول سری گالوانیکی فعال‌تر باشد پیل گالوانیکی به وجود می‌آید.

در صورت استفاده از آندهای فداشونده، دیگر نیازی به منبع خارجی نمی‌باشد.

اختلاف پتانسیل بین آندهای از بین رونده یا آند فداشونده و فلز مورد حفاظت سبب تخلیه جریانی از طرف محیط به سمت فلز وجود داشته می‌گردد.

فلزات از بین رونده که برای حفاظت کاتدیک به کار می‌روند اغلب آلیاژهایی از آلومینیوم، منیزیم و روی ، می‌باشند. اهمیت آن‌ها مخصوصاً در مواردی است که امکان دسترسی به نیروی برق وجود نداشته و یا در نقاطی که نصب خطوط نیرو با صرفه نباشد و دیگر کاربرد آنها برای سیستم‌های حفاظت کاتدی موقت بوده تا سیستم اصلی برقرار گردد.

سیستم حفاظت با روش تزریق جریان:

در این روش جریان مورد نیاز حفاظت کاتدیک توسط یک ترانسفورمر رکتیفایر و بستر آندی به سازه تحت حفاظت (کاتد) تزریق می‌گردد و در نتیجه واکنش الکتروشیمیایی صورت پذیرفته و از خوردگی سازه تحت حفاظت جلوگیری به عمل می‌آید.

برخلاف روش آندهای فداشونده در روش جریان اعمالی به یک منبع خارجی جهت تأمین جریان مورد نیاز برای حفاظت نیاز می‌باشد.

جنس آندهای استفاده شده در این روش به دلیل اینکه می‌بایست تجزیه کمی داشته باشند، مهم می‌باشد.

در این روش آندها نسبت به سازه مثبت نگه داشته شده که این عمل توسط یک منبع جریان مستقیم DC انجام می‌گیرد . لذا در این روش بر خلاف روش آندهای فداشونده که آندها منفی بودند، آندها از سازه مثبت‌تر هستند.

منبع جریان یکسو را به این ترتیب در سیستم قرار می‌دهند که قطب مثبت آن متصل به آند کمکی و قطب منفی آن به فلز دستگاه مورد نظر وصل شود. به‌طوری‌که یون‌های مثبت در داخل الکترولیت از آند به سمت فلز مورد نظر برمی‌گردد و سازه‌ی ما کاتد شده و مورد محافظت قرار می‌گیرد.

کاربردهای سیستم حفاظت کاتدیک

این سیستم در تمامی سازه‌های فولادی مدفون در الکترولیت کاربرد دارد.

سیستم حفاظت کاتدیک به دلیل کارایی بالا و بازدهی مطلوب در حفاظت از انواع سازه‌های فلزی مدفون و مستغرق در بسترهای الکترولیت، در صنایع مختلف کشور مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به نمونه‌هایی از بهره گیری از این سیستم اشاره خواهیم کرد.

در زیر به شرح برخی از متداول‌ترین سازه‌های در تماس با الکترولیت اشاره می‌شود؛

خط لوله‌های مدفون در الکترولیت:

مخازن رو زمینی:

مخازن مدفون:

سازه‌های دریایی:

بویلرها:

آرماتور بتن:

آموزش و مشاوره حفاظت کاتدیک

شرکت دانش آریاکه محصولات خود را با برند aria تولید می‌نماید، ضمن اعلام آمادگی جهت تامین و تولید تمامی محصولات حفاظت کاتدیک از جمله انواع آندهای فداشونده (آلومینیوم، روی و منیزیم)، آندهای تزریق جریان ( MMO، HSCI) و دیگر ملزومات این حوزه (کابل کاینار، اسپارک گپ) که منطبق بر بالاترین کیفیت مورد پذیرش استانداردهای روز دنیا می‌باشد، به استحضار می‌رساند که در راستای رسالت اجتماعی خود به صورت رایگان حدود یکصد وبینار آموزشی در زمینه خوردگی فلزات ، سیستم‌های حفاظت کاتدی، عیب یابی، مشاوره و طراحی و همچنین آشنایی با تجهیزات، استانداردها و نحوه بازرسی و تست عملکرد آنها اقدام نموده است.

این مطلب، یک خبر آگهی بوده و خبرگزاری مهر در محتوای آن هیچ نظری ندارد.