به پویاترین و پرمخاطب ترین سایت عرصه بازرسی جوش،رنگ،عایق وخوردگی خوش آمدید.برای استفاده هرچه بیشترازامکانات این سایت عضو شوید.
عضویت در خبرنامه

؟=2+3
نام:
ايميل:

http://s8.picofile.com/file/8278216992/photo_2016_12_12_15_00_37.jpg

http://s7.picofile.com/file/8253717534/2%D9%BE%D8%B1%D8%AA%D9%88%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D8%A7%D9%86_%D8%AA%D8%A7%D8%A8%D8%B4.gif

 

 

 

ورود و عضویت
برای دریافت اخبار از طریق ایمیل خود،در خبر نامه نیز ثبت نام کنید.



نرم افزار آنلاین

 

نظر سنجی
آمار بازدید کنندگان
mod_vvisit_counterامروز195
mod_vvisit_counterدیروز1350
mod_vvisit_counterاین هفته1545
mod_vvisit_counterاین ماه26611
mod_vvisit_counterکل بازدیدها1244352
مترجم سایـت
به پرمخاطب ترین و پویاترین سایت حوزه بازرسی جوش،رنگ،عایق وخوردگی خوش آمدید//برای مشاهده کلیه امکانات سایت با نام کاربری خود وارد شوید// برای استفاده هرچه بهتر از امکانات این سایت از مرورگر firefox استفاده کنید// از این سایت در دوازدهمین کنفرانس ملی جوش و بازرسی تقدیر شده است//از اولین فروشگاه مجازی کتب تخصصی بازرسی فنی ایران دیدن فرمایید

PostHeaderIcon مقاله خوردگی بر اساس جریان های سرگردان

بدترين خوردگي كه براي فلزات كار گذاشته شده در خاك بوجود مي آيد . در محل هايي است كه جريان هاي الكتريكي سرگردان وجود دارد . چون مقاومت ويژه خاك ها حتي وقتي داراي آب باشند زياد است

. بنابراين جريان هاي الكتريكي داخل زمين از طريق فلزات كارگذاشته شده درخاك كه مقاومت كمي دارند عبور خواهد كرد . جريان سرگردان زماني مي تواند موجب خوردگي لوله گردد كه از يك قسمت از لوله وارد واز قسمت ديگر آن تخليه شود و در حقيقت مدار جريان كامل گردد . نقطه ورود جريان سرگردان كاتد و نقطه خروجي، آند پيل خوردگي خواهد گرديد . از منابع ايجاد جريان سرگردان مي توان به موارد زير اشاره كرد:

 

وجود سيستم حفاظت كاتدي در لوله هاي مجاور لوله مورد تهاجم

استفاده از جريان مستقيم در عمليات حفاري

عمليات جوشكاري با استفاده از جريان مستقيم

سيستم هاي قطار برقي زير زميني و نظاير آنها و همچنين ميدان مغناطيسي زمين در اطراف لوله تهاجم نيز تاثير گذاشته و اختلال ايجاد مي كند.

جريان هاي سرگردان در 3 دسته طبقه بندي مي شوند:

1- جريان هاي مستقيم

2- جريان هاي متناوب

3- جريان هاي تلوريك ( Telluric )

 

خوردگي جريان هاي مستقيم :

به طور معمول جريان هاي سرگردان مستقيم ، داراي 3 منبع هستند ايستگاه هاي حفاظت كاتدي ، سيستم هاي حمل ونقل و معدني ، خطوط انتقال برق  فشار قوي كه در اين ميان سهم اصلي متعلق به سيستم هاي حفاظت كاتدي است. مشكل اصلي در طراحي سيستم هاي حفاظت كاتدي ، وجود تقاطع خطوط لوله و سازه هاي فلزي مي باشد كه غالبا در زمان طراحي به علت عدم آشنايي با محيط كار و يا عدم پيش بيني هاي لازم توسط طراح ، جريان هاي سرگردان و تداخل در نظر گرفته نمي شوند و به همين دليل نتايج محاسبات تئوريك و آنچه كه در عمل اتفاق مي افتد متفاوت بوده و همچنان معضل خوردگي در اين قسمت ها وجود داشته و با تاثير سوء، تداخل به صورت تصاعدي رشد مي نمايد.

بحث ايستگاه هاي حفاظت كاتدي با دو حالت مختلف مطرح مي گردد:

1- وجود لوله بيگانه در نزديكي حفره آندي

2-  تقاطع با لوله و خطوط محافظت شده

درحالتي كه تقاطع وجود دارد، يك لوله بيگانه از منطقه تحت تاثير پتانسيل مثبت اطراف يك حفره آندي سيستم جريان اعمالي عبوركرده و سپس در نقطه اي دورتر با لوله محافظت شده تقاطع دارد.

پتانسيل مثبت زمين لوله بيگانه را تحت تاثير قرار داده و در يك محدوده خاص موجب دريافت جريان توسط لوله مي گردد اين جريان بايد به جايي  رود كه مدار الكتريكي كامل شده و به قطب منفي ترانس ركتيفاير بازگشت نمايد. جايي كه تخليه جريان از لوله بيگانه صورت مي گيرد ( محل تقاطع ) لوله بيگانه خورده مي شود. شدت تاثيرات به ميزان ولتاژ اعمالي حفره آندي و دوري لوله بيگانه بستگي دارد . به اين معني كه ولتاژ بالا و نزديكي زياد صدمه را بيشتر مي سازد در حالتي كه جريان دزدي (Pick Up ) لوله بيگانه خيلي زياد نباشد مي توان با اتصال دو لوله به هم مشكل را حل كرد و اين مسئله به ميزان ظرفيت ركتيفاير ما كه توانايي تحت حفاظت قرار دادن هر دو لوله را به طور همزمان داشته باشد، دارد. ( شكل 2 )

اما در حالتي كه لوله بيگانه در نزديكي حفره آندي يك سيستم حفاظت كاتدي بوده اما با لوله حفاظت شده تقاطعي ندارد : در اين حالت لوله بيگانه تحت تاثير ميدان تحت الشعاع حفره آندي با پتانسيل مثبت قرار مي گيرد و جريان از هر دو سوي لوله بيگانه به صورت "از انتها" ( Endwise ) انتقال مي يابد . اين جريان سرگردان ، لوله بيگانه را در نقاط بيشتر و دورتر ( مانند منطقه اي كه مقاومت خاك پايين است ) ترك كرده و جهت كامل شدن مدار الكتريكي به سوي لوله حفاظت شده و در نهايت به ركتيفاير انتقال مي يابد . در صورتيكه در حالت قبلي اين جريان در نزديكي محل تقاطع متمركز مي گرديد.

راه حل درست اتصال كابل از لوله بيگانه به قطب منفي ركتيفاير مي باشد تا لوله بيگانه نيز تحت حفاظت قرار گيرد تا مدار الكتريكي از طريق اين كابل كامل شود. اگر حفره خيلي نزديك به لوله بيگانه باشد جريان گرفته شده توسط لوله بيگانه بسيار زياد خواهد بود  و اين راه حل مناسب نمي باشد و در صورت امكان بهتر است محل حفره را عوض نمود.

در زمين اطراف لوله تحت حفاظت كاتدي يك گراديان  پتانسيل وجود دارد كه باعث القا جريان از زمين به لوله مي گردد. اين گراديان بر عكس گراديان پتانسيل يا منطقه تحت تاثير اطراف حفره تخيله جريان مي باشد . اين به آن معناست كه زمين در نزديكي لوله نسبت به زمين دورتر منفي خواهد شد. شدت ميزان تحت تاثير لوله حفاظت شده تابعي از مقدار جريان ورودي در واحد سطح به لوله مي باشد. جريان بيشتر شدت بالاتري ايجاد ميكند.

براي لوله اي كه به خوبي پوشش شده باشد ، جريان خيلي كم است و در نتيجه گراديانت پتانسيل در اطراف لوله ناچيز است . ولي يك لوله بدون پوشش تحت حفاظت كاتدي مي تواند جريان زيادي بگيرد. يك لوله مجاور يا هر ساختار فلزي مدفون در تقاطع با لوله بدون پوشش حفاظت شده از ميان گراديان پتانسيل اطراف لوله عبور كرده و ممكن است هدف صدمات خوردگي قرار گيرد. به همين دليل لوله بيگانه بيشترين صدمه را در محل تقاطع با لوله بدون پوشش خواهد خورد.

سيستم هاي حمل و نقل مجهز به DC مانند قطارهاي زير زميني نيز يكي از بزرگترين منابع جريان هاي سرگردان مي باشد . ولي امروزه سيستم رايجي نبوده  و به استثناي جاهاي محدود مورد استفاده قرار نمي گيرد . سيستم هاي حمل و نقل DC  همانگونه كه در شكل 3 ديده مي شود ، معمولا با تغذيه كننده عايق شده بالاسر كه به قطب مثبت ايستگاه برق متصل مي شود كار مي كنند . جريان اعمالي ( كه ممكن است تا هزاران آمپر هم برسد) با اتصال به قطب منفي ايستگاه توسط ريل بازگشت مي شود . بدليل اينكه قطار روي ريل زميني حركت كرده و كاملا بازمين عايق نشده است مقداري از جريان اعمالي وارد زمين شده و هدر مي رود و در مسير زمين به ايستگاه برگشت مي شود . خط لوله موجود در منطقه خط آهن مسير مناسبي براي انتقال جريان زمين مي باشد . به صورت ايده آل اگر تمامي جريان منفي بازگشتي توسط خود سيستم حمل و نقل بازگشت نمايد پديده جريان هاي سرگردان روي خطوط لوله عبور كرده از منطقه تاثيري ندارد . نزديكي حالت عملي  سيستم به حالت ايده آل بستگي به تعميرات خط آهن دارد . خط آهن بايد روي قطعات سنگي كه داراي مقاومت داراي مقاومت نسبتا بالائي نسبت به زمين هستند احداث مي شود تا از اتلاف جريان جلوگيري شود.

اخيرا احتمال بروز خوردگي در اثر نصب خطوط لوله انتقال برق فشار قوي DC  روي خطوط لوله مورد توجه متصديان خطوط لوله زيرزميني قرار گرفته است.  انتقال برق DC براي مسافت هاي دور مقرون به صرفه تر مي باشد. سيستم داراي دو واحد تبديل و اتصال به زمين كه در انتهاي هر كدام قرار گرفته است، مي باشد.  ماداميكه بار دو نيمه  سيستم ( به طور مساوي) تقسيم شده باشد . هيچ تبادل جرياني بين دو اتصال نبايد وجود داشته باشد . در غير اين صورت جرياني ناميزان بين دو محل اتصال زمين ايجاد مي گردد . جهت اين جريان بستگي به بالاتر بودن بار هر كدام از اتصالات دارد . اگر خطوط انتقال برق   فشار قوي با اتصالات زميني شرح داده شده احداث شود، تاثير جريان سرگردان روي خطوط لوله گسترش مي يابد موثر ترين راه حل اين است كه حد الامكان فاصله اتصال زمين سيستم نسبت به خط لوله زياد باشد و محل قرار گرفتن اتصال زمين در جايي باشد كه كمترين مقاومت خاك را داشته باشد؛ كه اختلاف پتانسيل بين اتصال زمين و زمين دورتر را به حداقل رساند.

جريان متناوبAC :

شبكه هوائي انتقال برق متناوب ( فشار قوي) برخي مشكلات را بر روي خطوطه لوله ايجاد نموده است . اين مشكلات در جائيكه خطوط لوله در مسير عبور خود با خطوط هوائي انتقال برق متناوب( فشار قوي بيش از 110 كيلو وات) تقاطع داشته يا به صورت موازي در كنار يكديگر قرار گرفته باشند ظاهر مي شوند. در صورتيكه كابل زيرزميني با ولتاژ بالا از كنار سازه عبور كند ، لوله توسط تداخلAC  باردار شده و همزمان با عبور جريان متناوب از كابل مقداري از جريان از طريق زمين به لوله منتقل مي شود و پس از گرفتن جريان توسط لوله در جاي ديگري از لوله خارج مي شود. جريان متناوب در كابل ايجاد شار مغناطيسي درهوا يا زمين مي كند كه اين شار باعث توليد جريان و ولتاژ متناوب در خط لوله ميشود . همچنين در نواحي از لوله كه در محدوده ميدان الكترومغناطيسي انتقال برق قرار دارند در صورتي كه لوله به زمين وصل شود . بار خازني بزرگي درلوله ايجاد مي شود. به نظر مي رسد اينگونه تداخل در لوله هاي بدون پوشش اتفاق نمي افتد .

عوامل موثر در ميزان تداخل جريان در اثر برق متناوب به صورت زير خلاصه مي شود:

1- ولتاژ خط انتقال برق فشار قوي

2- نسبت هندسي خط لوله و كابل هاي هوائي

3- فاصله بين خط لوله و سيستم برق فشار قوي

4- مقاومت و كيفيت پوشش لوله

5- مقاومت خاك اطراف لوله

6- تعداد تقاطع و طول مسير موازي خط لوله خطوط انتقال نيرو

جريان سرگردان منتج از اختلالات مغناطيسي Telluric :

بعضي اوقات اختلالاتي در اندازه گيري پتانسيل لوله نسبت به خاك و يا جريان جاري در لوله در يك منطقه كه در آنجا هيچ نوع منبع جريان كه توسط انسان احداث شده باشد وجود ندارد، پديد مي آيد. علت آن معمولا در ارتباط با اختلالات مغناطيسي زمين است كه اصطلاحا به" طوفان هاي مغناطيسي" معروف است.

در زمان فعاليت شديد لحظه اي خورشيد، فعاليت اختلالات مغناطيسي شدت مي يابد. جريان سرگردان منتج از اين منبع  Telluric  ناميده مي شود.

علت تاثير روي لوله ممكن است با ايجاد و شكل گيري و سپس متلاشي شدن ميدان مغناطيسي زمين در ناحيه خط لوله در ارتباط باشد . در يك  ژنراتور الكتريكي با عبور رساناي عايق دار از ميدان مغناطيسي ولتاژ توليد مي شود . مكانيزم كار اين است كه رسانا خطوط ميدان مغناطيسي را قطع مي كند اگر چه بعضي وقت ها اثر شديد است ، اما تاثيرات جريان  Telluric روي لوله بندرت مدت طولاني دارد. در يك ناحيه خاص پديده جريان گيري و تخليه جريان در طول زمان متمركز مي گردد.

كنترل خوردگي ناشي از جريان هاي سرگردان :

بعضي از روش هاي براي كاهش يا حذف تداخل جريان هاي سرگردان عبارت از :

حذف يا تقليل منبع جريان

اتصال بين خطوط مهاجم و متاثر

استفاده از آند هاي فدا شونده و نقاط تقاطع

استفاده از پوشش و يا موانع الكتريكي ( Electrical Shields )

 

منبع:http://metallurg.mihanblog.com

آخرین بروزرسانی (سه شنبه, 22 شهریور 1390 ساعت 14:24)

 

تبلیغات

 

 

 

 

 

جستجو در سایت
راهنمای سایت

http://s5.picofile.com/file/8168051292/FlashB1.gif

 

 

 

آخرین اخبار سایت
تبلیغات کاربران