ЎЗбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги абу райхон беруний номидаги

13 - § Ер ости Қувурларининг катод ва электродренаж ҳимоялари


13.1. Қувурларни катод ҳимояси ва уни ҳимоя қилиш механизми. Ҳимоя потенциаллари

Магистрал нефт – газ қувурларини ҳамда газ тармоқларини тупроқ коррозиясидан ҳимоя қилишда умумлашган усул – изоляция қопламаси ва катод қутблаш орқали амалга оширилади. Изоляция қопламаси маълум нуқсонларга эга бўлганлиги сабабли, у қувурни юз фоиз коррозиядан ҳимоя қилиш имконига эга эмас. Бу нуқсонлар (тешикчалар, ёриқчалар) қопламани суркаш ва қувурни зовурга ётқизиш жараёнларида ҳосил бўладилар. Булардан ташқари қувурлардан фойдаланиш жараёнида қопламанинг эскириши ва бошқа механик таъсирлар натижасида, қопламадаги эски нуқсонлар катталашиб, қўшимча янги («тешик») нуқсонлар ҳосил бўлади. Катод қутблаш қоплама нуқсонлари бўлган қувур юзасини манфий қутблаб, анод жараёнини содир бўлиши тўхтатилади. Қувурларнинг катод ҳимояси ўзгарувчан токни ўзгармас токка айлантириб берувчи манба (катод станцияси) орқали амалга оширилади (28-расм). Ҳимоя қилиш учун катод станциясининг манфий қутби қувурга, мусбат қутби эса, ерга уланган анодга туташтирилади. Натижада ёпиқ занжир ҳосил бўлиб, ток станциядан ерга уланган анодга келиб, у орқали ерга тарқалади. Ерга ўтган токлар ҳимоя қилинаётган қувурга келиб, изоляция қопламасини нуқсонли (очиқ, тешик) жойларида, катод қутбланиш жараёнини содир этади. Натижада қувур манфий зарядланиб, катодга айланиб қолади (катод сингари қутбланади). Қувурнинг потенциал қиймати (мис сульфати электроди бўйича) манфий томонга қараб силжийди. Ҳосил бўлаётган потенциалнинг маълум бир кўрсаткичида, қувурнинг коррозиядан ҳимоя қилиниш даражаси юз фоизни ташкил қилади. Шу даражага тўғри келган потенцал қийматини ҳимоя потенциали дейилади.

Катод ҳимоясининг самарадорлиги, унинг ҳосил қилган потенциалларнинг қувур узунлиги бўйича (L) тақсимланиш кўрсаткичлари билан баҳоланади (28 – расмга). Қабул қилинган андозага кўра (ГОСТ 25812 - 13), ҳимоя потенциалининг мақбул максимал қиймати Е_хим.mах= -1,1(-1,25)В га, минимал қиймати Е_{хим. min}= -0,85(-0,95)В га тенг. Агар катод станциясининг ҳимоя қилиш узунлигида (L) келтирилган потенциаллар кўрсаткичлари сақланса, қувур юз фоиз коррозиядан ҳимоя қилинган бўлади.
Е_таб. потенциал қиймати, қувур диаметрига кўра, минус 0,23 дан минус 0,72 гача бўлади. Амалий ҳисобларда, унинг ўртача қийматини минус 0,55 В га тенг деб қабул қилинган. У ҳолда катод станциялари орқали қувурда ҳосил қилинган ҳимоя потенциалларининг кўрсаткичлари қўйидагича бўлади:
E_min= E_{хим min} – E_таб = -0,85 В – (-0,55 В) = -0,3 В
Е_max = E_{хим max} – E_таб = -1,1 В – (-0,55 В) = -0,55 В.
Агар қувурда Е_{хим max} потенциал қиймати оширилса, катод станциясининг ҳимоя қилиш узунлиги ортиб боради. Лекин, унинг қиймати оширилганда, катод станциясининг қувурга уланган жойида қизиш содир бўлиб, изоляция қопламасининг ёпишқоқлик ва бутунлик кўрсаткичлари ёмонлашади. Бу ўз навбатида (электролитлар таъсирида) коррозия жараёнларининг содир бўлишини содир этади.



28 – Расм. Катод ҳимояси ва унинг ҳимоя потенциалларини қувур узунлиги бўйича тақсимланишини умумий чизмаси.
1–қувур; 2–уловчи кабел; 3– катод станцияси; 4–ерга улаган анод; 5 – қоплама нуқсонлари; Е_таб. – қувурни табиий потенциали; Е_max, Е_min – тегишлича, максимал ва минимал ҳосил қилинган потенциаллар; Е_х.max, Е_x.min – тегишлича максимал ва минимал ҳимоя потенциаллари; L – катод станциясини ҳимоя узунлиги; У – қувур билан ерга уланган анод ўртасидаги масофа.