محل تبلیغات شما

دوره آموزش طراحی حفاظت کاتدیک خطوط لوله آب گاز مخازن دانلود جزوه



 

تداخلات در حفاظت کاتدی یکی از مهمترین و پیچیده ترین مشکلات در بهره برداری است

بطور کلی تداخل (Interference) به دو دسته تداخل های DC و تداخل های AC تقسیم بندی می شوند.

تداخل های DC به دو دسته کلی تداخل های استاتیک و تداخل های دینامیک دسته بندی می شوند.

  • توضیح ارتینگ  و حفاظت کاتدیک  و تقسیم بندی انواع تداخلات
  • مرور استاندارد NACE SP 0177 تشریح 6 رروش بروز تداخل و راهکارهای رفع
  • مرور استاندارد  BS EN 50443 و راهکارهای رفع تداخل خطوط انتقال برق هوایی روی خط لوله
  • مرور استاندراد BS EN 15280  تشخیص و ارزیابی خوردگی AC
  • تبیین مشخصات فنی DC De-coupler  های تیپ 1و 2و3
  • تبیین مشخصات فنی 5 نوع تجهیزات مقابله با تداخل های AC,DC ( اسپارک گپ، ارستر، زینک گراندینگ سل، پلاریزیشن سل و ISP)
  • مطالعات موردی و اتقال تجربیات

کلیک کنید

تداخل استاتیک:

اصولاً تداخل استاتیک به تداخلی اطلاق می­شود که دارای دامنه و مسیرهای  ژئوگرافیکی ثابتی دارند.

بطور کلی هر سازه ای که دارای حفاظت کاتدیک است دارای یک اختلاف پتانسیل نسبت به زمین دور (Remote Earth) خود می­باشد که این اخلاف منجر به ایجاد یک گرادیان ولتاژ خواهد شد. از این رو هر سازه­ای که در حوزه این گرادیان ولتاژ قرار داشته باشد مستعد به ایجاد خوردگی است. با توجه به این مطلب باید گفت تداخل­ها به سه طریق که عبارتند از تداخل آندی، تداخل کاتدی و تداخل مختلط (ترکیبی) خود را نشان می‌دهند.

 

روش سنجش جریان­های تداخلی

بطور کلی بمنظور سنجش جریان­های تداخلی استاتیک استفاده از چهار روش زیر مرسوم می­باشند.

  1. سنجش تغییرات پتانسیل سازه نسبت به الکترولیت که ناشی از حظور سازه­های بیگانه می باشد.
  2. تغییر در مقدار و جهت جریان داخل خط لوله ما که ناشی از حظور سازه بیگانه است. اساس استفاده از این روش استفاده از قانون شهف (مساوی بودن مجموع جریان های ورودی و خروجی به یک گره) می باشد.
  3. وجود آثار خوردگی حفره ای در حضور سازه بیگانه که خود نشان دهنده وقوع Discharge بر روی سازه ما است.
  4. شکست های موضعی بوجود آمده در پوشش خط و یا مشاهده تاول های EES بصورت موضعی در مجاورت با بستر آندی سازه بیگانه و یا سایر منابع تداخل DC

بطور کلی یکی از روشهای بسیار مناسب و مفید برای سنجش حضور جریان تداخلی بین دو سازه و یا یک سازه با بستر آندی سازه مجاور، استفاده از تست Cell to Cell است که یک تست آمریکایی و بسیار مفید می باشد. برای انجام این تست از دو الکترود مرجع و یک ولتمتر استفاده می شود که فاصله میان الکترودها بین ۳۰۰ تا ۷۵۰ سانتی متر می باشد. این تست به ما حضور و جهت جریان تداخلی را در زمین نشان می دهد. نحوا هنجام این تست و جهت جریان در شکل زیر نشان داده شده است.

همچنین نحوه انجام این تست و پیداکردن جریان های ورودی و خزوجی به سازه ما در شکل بعدی نشان داده شده است. با انجام این تست می توان نقاط ورود جریان و تخلیه آن از سازه ما را پیدا کرد.

تداخل های دینامیکی:

اصولاً تداخل دینامیک به تداخلی اطلاق می­شود که دامنه و مسیرهای  ژئوگرافیکی ثابتی ندارند. جریان های سرگردان (Stray Current) از این نوع تداخل ها می باشند که منابع ایجاد این تداخل ها عبارتند از:

  1. سیستم قطارهای DC
  2. استخراج معدن
  3. ماشین های جوشکاری DC
  4. واحد های صنعتی مانند واحدهای تولید آلومینیوم و کلر
  5. جریان های تلوریک

جریان های سرگردان بطور کلی می تواند دارای دو منبع انسانی و طبیعی باشند که جریانهای تلوریک دارای منبع طبیعی هستند. این نوع تداخل به دلیل جریانهای ناپایدار حاصل از قطبیت ژئومغناطیسی زمین به وجود می­­آید. زمانی که خط­لوله در معرض میدانهای مغناطیسی زمین قرار می­گیرد, اثرات تداخلی در پتانسیل حفاظت کاتدی مشاهده می­شود. این اثرات با توجه به طوفانهای مغناطیسی زمین به سه دسته آرام, مغشوش و فعال تقسیم می­شوند اما دارای اثرات خیلی ماندگار بر سیستم حفاظت کاتدی نیستند و اثرات قابل توجهی نیز بر سازه تحت حفاظت نخواهد داشت. بعضی اوقات اختلالاتی در اندازه­گیری پتانسیل خط­لوله نسبت به خاک و یا جریان جاری در لوله در یک منطقه که در آنجا هیچ نوع منبع جریان که توسط انسان احداث شده باشد وجود ندارد، پدید می­آید. علت آن معمولا در ارتباط با اختلالات مغناطیسی زمین است که اصطلاحا به” طوفان های مغناطیسی” معروف است. در زمان فعالیت شدید لحظه­ای خورشید، فعالیت اختلالات مغناطیسی شدت می­یابد. جریان سرگردان منتج از این منبع تلوریک نامیده می­شود. به علاوه تاثیر آن بر روی لوله ممکن است با ایجاد و شکل­گیری و سپس متلاشی­شدن میدان مغناطیسی زمین در ناحیه خط ­لوله در ارتباط باشد.

اما در خصوص تداخل های ناشی از منابع انسانی بایستی به تداخل ناشی از سیستمهای حمل و نقل ریلی (DC) اشاره کرد. سیستمهای حمل و نقل ریلی در شهرها یکی از عوامل عمده در تولید چنین جریانهایی هستند. از آنجا که تغذیه قطارهای برقی از طریق سیمهای هوایی (قطب مثبت) و ریلها  ( قطب منفی) انجام می­شود و با توجه به این واقعیت که ریل بر روی زمین قرار می­گیرد و به آن تکیه دارد، امکان نشت جریانهای الکتریکی به زمین وجود خواهدداشت لذا عایقهایی از جنس پلی­اتیلن و یا لاستیک در زیر ریل قرار داده می­شوند، اما اگر به هر دلیل جریان به زمین نشت کند, همانطور که در بالا اشاره شد آنچه که رخ خواهدداد اینست که در محل خروج جریان خوردگی رخ خواهدداد.

جریان خروجی از مسیر نامشخصی عبور می­کند و مسیری با کمترین مقاومت را جهت شارش انتخاب خواهدکرد. سوالی که در اینجا مطرح می­شود اینست که چه مسیرهایی با چنین ویژگیهایی وجود خواهند داشت؟ بعلت اینکه سازه­های زیرزمینی و مدفون از جمله لوله­های فولادی آب، خطوط­لوله انتقال مواد نفتی و گاز، غلاف و زره کابلهای جریان الکتریسیته و سیستمهای مخابراتی و میلگردهای موجود در داخل بتن مسلح نسبت به زمینی که در آن قرارگرفته­اند, دارای مقاومت بسیار کمتری در برابر عبور جریان هستند, مسیرهای مناسبی برای عبور جریان نشت­شده به زمین خواهند بود. معمولا سازه­های مذکور را آنگونه طراحی و در سیستم قرار می­دهند که تا آنجا که امکان داشته باشد جریانهای مذکور به داخل آنها نفوذ نکنند. در این رابطه لوله­های مدفون انتقال سیال را با پوششهای اغلب از مواد پلیمری عایق می­سازند تا از خطر نفوذ جریان محفوظ بمانند. اما از آنجا که این پوششها صددرصد کامل و بی عیب نمی­باشند به هر حال جریان نشت­شده به درون زمین، به داخل آنها نفوذ خواهدکرد که از دلایل عدم کامل بودن عایق­سازی ناشی از پوشش اعمالی و به دنبال آن ورود جریانهای سرگردان می­توان به موارد ذیل اشاره کرد:

–       عیوب ذاتی خود پوشش

–       صدمات مکانیکی در زمان نصب

–   عدم یکنواختی در پوششی اعمال شده در کارخانه نسبت به پوشش لوله در محلهای جوشکاری که در زمان نصب ترمیم می­شوند.

در ادامه، جریان ورودی در نزدیکترین محل به منبع اصلی، سازه فی را ترک خواهدکرد که این مطلب بیانگر رخداد خوردگی خواهدبود. از آنجا که این جریان مسیر مشخص و از پیش تعیین شده­ای نخواهدداشت و مسیر آن را عواملی از جمله ذیل تحت تاثیر قرار­ می­دهند، به آن جریان سرگردان گفته می­شود.

سیستم قطار شهری در کشور ما متاسفانه از نوع DC بوده که از این رو وقوع خوردگی ناشی از جریان های سرگردان در سیستم های لوله کشی زیر زمینی اجتناب ناپذیر خواهد بود. اما خوشبختانه این مشکل برای سیستم حمل و نقل ریلی بین شهری ما با توجه به قدیمی بودن آن وجود ندارد.

به طور کلی عوامل موثر در مقدار جریان نشتی از ریل به زمین شامل نحوه اتصال ریل‌ها، جنس و ابعاد ریل‌ها، چگونگی نصب ریل‌ها  بر روی تراورس‌ها، روش‌های عایق بندی خطوط، استفاده یا عدم استفاده از بالاست و چگونگی زیرسازی خطوط ( ضخامت و نوع لایه‌های روسازی و زیرسازی ) می باشد.


آندهای MMO

(Mixed Metal Oxide Anode)

آندهای MMO  از دو بخش ف پایه و پوشش تشکیل شده‌اند. از تیتانیم به عنوان ف پایه استفاده شده زیرا این ف خواص مورد نیاز جهت دریافت پوشش به منظور مقابله با محیط‌های شیمیایی مهاجم را داشته و برای انتقال جریان مناسب می‌باشد. از دیگر مزایای تیتانیم می‌توان به استفاده از آن در شکل‌های مختلفی از جمله لوله، نوار، سیم، توری و صفحه اشاره نمود.

پوشش آندهای MMO بسیار نازک (در حد چند میکرون) بوده و بر روی ف پایه، به روش‌های مختلف قابل اعمال است. این پوشش بسته به نوع کاربرد می‌تواند تلفیقی از دو یا چند اکسید فی شامل اکسیدهای ایریدیوم، تانتالوم، روتنیوم و تیتانیوم باشد.

mmo cross section 

سطح مقطع آندهای MMO

با اعمال این پوشش به عنوان یک عامل فعال‌ساز، پتانسیل اضافی برای آزادسازی کلر و اکسیژن آندی به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد زیرا پوشش کاتالیستی آند MMO مقاومت اندکی را برای آند ایجاد نموده که این مقاومت ناچیز منجر به نرخ مصرف کمتر با در نظر گرفتن طول عمر آن می‌شود.

آندهای MMO نرخ مصرف بسیار پایینی در حدود کمتر از mg/A.Year 1 بسته به شرایط محیطی و کاربرد دارند.

 222

ساختار میکروسکوپی پوشش آندهای MMO

حداکثر دانسیته جریان خروجی و طول عمر آندهای MMO در شرایط محیطی مختلف به صورت زیر است:

شرایط محیطی

حداکثر دانسیته جریان خروجی

(A/m2)

طول عمر

(Year)

پشت‌بند کربنی 50 25
کک پترولیوم 100 25
آب شیرین 100 25
آب شور 300-100 25
آب دریا 600 25

 333.jpg

کوره عملیات حرارتی آندهای MMO

به طور کلی آندهای MMO دارای مزایای زیر هستند:

  •       کاربرد آسان
  •      امکان تولید آندهایی با شکل‌های مختلف
  •       قابلیت حمل آسان
  •       وزن پایین
  •       جریان خروجی بالا
  •       طول عمر طولانی در دانسیته جریان‌های خیلی بالا
  •       پایداری ابعادی
  •       امکان پوشش‌دهی مجدد
  •       قابلیت اطمینان

این آندها در سیستم های حفاظت کاتدی تزریق جریان به منظور مقابله با خوردگی سازه های پایه فی بکار می‌روند. بیشترین کاربرد این آندها در تعمیرو نگهداری پل‌ها، سازه‌های دریایی، سکوهای دریایی، کف مخازن ذخیره سازی، خطوط لوله مدفون در خاک یا غوطه‌ور در آب و سازه‌های بتونی می‌باشد.

 444.jpg

نمونه‌ای از آندهای MMO حفاظت کاتدی برناگداز

شکل‌های متداول آندهای MMO حفاظت کاتدی برناگداز به صورت زیر است:

  •       آندهای MMO لوله‌ای

آندهای  MMOلوله‌ای به منظور حفاظت کاتدی سازه‌های فی مدفون در خاک (بطور مستقیم یا همراه با پشت‌بند کربنی) یا غوطه ور در آب بکار می‌روند.

 

 DSC_01451.jpg

نمونه‌ای از آندهای MMO لوله‌ای برناگداز

زیرلایه تیتانیم این آندها براساس اامات استاندارد ASTM B338 Grade 1 or 2 انتخاب می‌شود. جریان خروجی و طول عمرآندهای MMO لوله‌ای برطبق سایز و شرایط محیطی مختلف به صورت زیر است:

شرایط محیطی

سایز آند

(طول × قطر)

جریان خروجی

(A)

طول عمر

(Year)

خاک، کک و آب شیرین (in 48 × in 4/3)  mm1220 × mm 19 7 25
(in 7/19 × in 1)  mm500 × mm 25 4 25
(in 4/39 × in 1)  mm1000 × mm 25 8 25
(in 48 × in 1)  mm1220 × mm 25 3.5 25
(in 60 × in 1)  mm1500 × mm 25 4.5 25
(in 48 × in 25/1)  mm1220 × mm 75/31 12 25
آب دریا (in 48 × in 4/3)  mm1220 × mm 19 45 25
(in 7/19 × in 1)  mm500 × mm 25 25 25
(in 4/39 × in 1)  mm1000 × mm 25 50 25
(in 48 × in 25/1)  mm1220 × mm 75/31 75 25

  •       آندهای MMO نواری

آندهای  MMOنواری به منظور حفاظت کاتدی خطوط لوله و مخازن بکار می روند. پایه تیتانیم این آندها براساس اامات استاندارد ASTM B265 Grade 1 انتخاب می‌شود.

 777.jpg

نمونه‌ای از آندهای MMO نواری برناگداز

ابعاد و وزن آندهای  MMOنواری و حداکثر دانسیته جریان و طول عمر آنها به صورت جداول زیر است:

پهنا (in 0.25)  mm6.35
ضخامت (in 0.025) mm 0.635 
طول کویل استاندارد m 100
وزن کویل استاندارد kg 1.5
ناحیه سطحی نوار m2 Per/m0.014

 

 

شرایط محیطی

جریان خروجی

(mA/m)

طول عمر تقریبی

(Year)

ماسه ریز 42 50
بتن 1.5 100

  •       آندهای MMO نواری توری

آندهای  MMOنواری توری به منظور حفاظت کاتدی سازه‌های بتونی بکار می‌روند. زیرلایه تیتانیم این آندها براساس اامات استاندارد ASTM B265 Grade 1 انتخاب می‌شود. جریان خروجی و طول عمر آندهای  MMOنواری توری در بتون برحسب پهنای آنها به صورت جدول زیر است:

پهنا

(mm)

جریان خروجی

(mA/m)

طول عمر تقریبی

(Year)

10 2.75 75
13 3.7 50
3.5 100
15 4.1 50
3.9 75
20 5.6 50
4.9 75
4.7 100

  •       آندهای MMO سیمی

آندهای MMO سیمی به منظور حفاظت کاتدی سازه‌های فی مدفون در خاک مانند خطوط لوله و کف مخازن بکار می روند.

 666.jpg

نمونه‌ای از آندهای MMO سیمی برناگداز

پایه تیتانیم این آندها براساس اامات استاندارد or 2 ASTM B863 Grade 1 انتخاب می‌شود. جریان خروجی آندهای MMO سیمی برطبق سایز آنها به صورت زیر است:

قطر سیم

(mm)

جریان خروجی (A/m)
آب دریا آب شیرین بکفیل کربنی
1.5 3 0.5 0.5
2 4 0.66 0.66

 


 

در سیستم های حفاظت کاتدی با روش تزریق جریان ، به منظور تزریق جریان الکتریکی به سازه های تحت حفاظت از ترانسفورمر رکتیفایر استفاده می شود.اصول کار ترانسفورمر رکتیفایر یکسو کردن برق متناوب ورودی ، تزریق و تثبیت جریان به سازه تحت حفاظت می باشد.

ترانسفورمر رکتیفایرهای حفاظت کاتدی مناسب برای کار در شرایط محیطی مختلف نظیر: مرطوب ، غبار آلود، نمک زار، داخل اتاق برق و. به صورت دائم کار تحت بار کامل با قرار گرفتن در شرایط زیر ساخته می شوند:

· حداکثر دما با سایه بان:  50درجه سانتی گراد

· حداکثر دمای سطوح فی که به طور مستقیم در معرض تابش نور خورشید قرار دارند: 80درجه سانتی گراد

· حداکثر رطوبت نسبی:  95 درصد

· سطح ایزوکرونیک:      60 (60 روز صاعقه در سال)

· غلظت غبار تقریبی:     70 الی 1400 میلی گرم بر متر مکعب

 

انواع ترانسفورمر رکتیفایر از نظر سیستم های خنک کنندگی

الف) خنک کنندگی با روغن (ONAN)

به منظور بالا بردن قابلیت اطمینان دستگاه در شرایط سخت ، ترانسفورمر رکتیفایرها با خنک کنندگی روغنی ساخته می شوند. در این نوع از ترانسفورمر رکتیفایرها پل یکسوساز و فیلترهای  مورد نظر داخل روغن غوطه ور بوده، روغن داخل مخزن مجهز به نمایشگر سطح، دمای روغن و رطوبت گیر می باشد.

 

ب) خنک کنندگی با هوا (هواخنک) (AN)

این نوع ترانسفورمر رکتیفایرها به طور معمول در رنج های 10 تا 50 ولت و 5 تا 30 آمپر ساخته می شوند، ولی بر اساس تقاضا طراحی و تولید ترانسفورمر رکتیفایر های هوا خنک در توان های بالاتر نیز امکان پذیر می باشد. این نوع سیستم خنک کنندگی را AN می نامند که ترانسفورمر رکتیفایرهای RACKMOUNT جزو این دسته می باشند.

 

انواع ترانسفورمر رکتیفایر از نظر روش های کنترل

الف) کنترل اتوترانسفورمری (REGAVOLT)

در این نوع ترانسفورمر رکتیفایر که با ورودی تکفاز و سه فاز تولید می شوند یک اتو ترانسفورمر متغیر (واریابل) در مدار اولیه ترانسفورماتور دستگاه نصب می گردد.توسط این اتوترانسفورمر، ولتاژ اولیه ترانسفورماتور اصلی بین صفر تا حداکثر قابل تنظیم بوده، بنابراین ولتاژ ثانویه ترانسفورماتورنیز بین صفر تا حداکثر رنج نامی تغییر می یابد، در نتیجه در صورت استفاده از پل یکسوساز دیودی ولتاژ خروجی یکسو شده نیز به همین ترتیب قابل تنظیم خواهد بود.

مزیت این نوع از ترانسفورمر رکتیفایرها تنظیم پیوسته ولتاژ خروجی از صفر تا حداکثر نامی آن می باشد. با توجه به شرح عملکرد ترانسفورمر رکتیفایر اتو ترانسفورمری این دستگاه ها از نوع ولتاژ ثابت محسوب شده که جریان مورد نیاز با تنظیم ولتاژ تامین خواهد گردید. ضعف عمده این ترانسفورمر رکتیفایرها این است که با تغییر مقاومت الکتریکی معادل سیستم حفاظت کاتدی (به هر دلیل مانند: بارندگی، خشکی الکترولیت خاک و .) به دلیل تثبیت ولتاژ در رنج تنظیمی میزان جریان تغییر یافته که در نتیجه نیاز به تنظیم مجدد ترانسفورمر رکتیفایر می باشد.

 

ب)  کنترل الکترونیکی با یکسو ساز تریستوری

در این نوع از ترانسفورمر رکتیفایرها از پل یکسوساز تریستور استفاده می شود و به طور معمول یکسوساز از نوع تمام موج و نیمه کنترل یا تمام کنترل شونده بوده که در ثانویه ترانسفورماتور کاهنده نصب می گردد و با تغییر زاویه آتش تریستورها توسط مدار کنترل الکترونیک ، توان خروجی دستگاه تغییر خواهد یافت.

در رکتیفایرهای تریستوری بسته به نیاز و شرایط بهره برداری می توان کنترل را بر مبنای جریان (Current Source) یا تثبیت ولتاژ (Voltage Source) در نظر گرفت.

 

1)  ولتاژ ثابت (Constant Voltage)

در ترانسفورمر رکتیفایرهای ولتاژ ثابت، واحد کنترل الکترونیک از ولتاژ خروجی بازخورد (فیدبک) گرفته و با تغییر در ولتاژ ورودی و جریان خروجی، ولتاژ خروجی را در مقدار تنظیم شده قبلی تثبیت می نماید. ضعف ترانسفورمر رکتیفایرهای ولتاژ ثابت مانند ترانسفورمر رکتیفایرهای اتو ترانسفورمری می باشد. بدین صورت که کاهش جریان تزریقی (در اثر افزایش مقاومت زمین) مشکل عدم حفاظت کاتدی و در صورت افزایش جریان تزریقی (در اثر کاهش مقاومت معادل سیستم تحت حفاظت) موجب صدمه دیدن پوشش سازه تحت حفاظت کاتدی خواهد شد.

 

2)  کنترل جریان (Constant Current)

به منظور برطرف نمودن مشکل بازدید و تنظیم ترانسفورمر رکتیفایرهای ولتاژ ثابت، ترانسفورمر رکتیفایرهای با جریان ثابت و کنترل الکترونیکی (AMP - O - MATIC) ساخته و به بازار عرضه گردیده است. در ترانسفورمر رکتیفایرهای جریان ثابت، با تغییر مقاومت معادل سیستم تحت حفاظت، میزان جریان خروجی تغییر نیافته و ثابت مانده و این امر باعث تغییر ولتاژ خروجی ترانسفورمر رکتیفایر خواهد شد. بدین صورت اگر بنا به دلایلی مقاومت معادل سیستم تحت حفاظت افزایش یابد برای تثبیت جریان تزریقی، ولتاژ خروجی متناسب با مقاومت معادل مدار افزایش می یابد.تثبیت جریان خروجی بوسیله واحد کنترل الکترونیک و با تغییر زاویه آتش تریستورها انجام می پذیرد. واحد کنترل الکترونیک با نمونه گیری از جریان خروجی دستگاه (بوسیله یک شنت نمونه گیر) هر گونه تغییر در مقدار جریان تنظیم شده را تشخیص داده و با تغییر زاویه آتش تریستورها، جریان خروجی را در مقدار تنظیم شده تثبیت می نماید. در صورتیکه به دلیل تغییر شرایط محیطی (به طور مثال تغییر فصل) مقاومت معادل سیستم تحت حفاظت افزایش یابد ، ولتاژ خروجی تا 10 درصد بیشتر از ولتاژ نامی دستگاه در جهت تثبیت جریان ترانسفورمر رکتیفایر افزایش یافته و از تغییر جریان تزریقی تنظیم شده جلوگیری می نماید.

 

ج)  کنترل الکترونیکی/اتو ترانسفورمری (اتوماتیک/دستی)

به منظور افزایش قابلیت اعتماد ترانسفورمر رکتیفایرهای کنترل الکترونیکی و اطمینان از تضمین خروجی دستگاه در مواقع بروز مشکل در واحد کنترل الکترونیک این نوع ترانسفورمر رکتیفایر توصیه می گردد.

از آنجاییکه ترانسفورمر رکتیفایرهای حفاظت کاتدی به طور معمول در شرایط آب و هوایی بد و در نقاط دوردست نصب می شوند و اشکال در سیستم کنترل الکترونیک آنها موجب وقفه زمانی جهت تعمیر ترانسفورمر رکتیفایرهای مذکور در زمان خرابی آنها شده، در نتیجه باعث عدم حفاظت کاتدی سازه مذکور و نهایتا خسارت های جبران ناپذیر می گردد. در این شرایط استفاده از ترانسفورمر رکتیفایرهای کنترل الکترونیکی/ اتو ترانسفورمری مقرون به صرفه می باشد. بدین ترتیب در صورت بروز مشکل در واحد کنترل الکترونیک خروجی دستگاه قطع نشده و ترانسفورمر رکتیفایر بوسیله اتو ترانسفورمر کارکرد خود را ادامه خواهد داد.

در این نوع از ترانسفورمر رکتیفایر یک دستگاه واریاک در اولیه ترانسفورماتور اصلی نصب شده و پل یکسوساز نیز از نوع تریستوری می باشد، در عین حال مداری بر روی بخش یکسوساز تعبیه گردیده و در مواقعی که ترانسفورمر رکتیفایر در حالت رگاولتی قرارداده شود تریستورها مانند دیود عمل نموده و با تغییر اتوترانسفورمر، خروجی دستگاه نیز تغییر می یابد. شایان ذکر است اتو ترانسفورمر دستگاه در حالت کنترل الکترونیکی نیز در مدار بوده و تنظیم خروجی به صورت هم زمان توسط اتو ترانسفورمر و واحد کنترل الکترونیک قابل انجام است.

 

د)  ترانسفورمر رکتیفایر کنترل هوشمند (Smart)

با توجه به اینکه پیشرفت فن آوری میکروپروسسورها و کاربرد وسیع آن در صنایع مختلف به خصوص کنترل و حفاظت، بسیار چشمگیر و قابل توجه بوده و همچنین کارشناسان و متخصصین حفاظت کاتدی نیز همواره در پی بهره گیری از روش و ابزارهای نو برای بهبود سیستم های حفاظت کاتدی بوده اند، در همین راستا از قابلیت برنامه ریزی و ذخیره اطلاعات، همچنین دریافت گزارش های مختلف از میکروپروسسورها استفاده نموده و ضمن افزایش قابل توجه دقت حفاظت، افزایش طول عمر تجهیزات مورد حفاظت، صرفه جویی در بازرسی های دوره ای میدانی کارشناسان کاتدی، دسترسی سریع به اطلاعات و ارقام را فراهم آورده اند.

شرکت برنا الکترونیک ترانسفورمر رکتیفایرهای حفاظت کاتدی با کنترل هوشمند را با دانش و فن آوری روز دنیا برای اولین بار در ایران به طور کامل طراحی و ساخته است. در این ترانسفورمر رکتیفایر با بهره گیری از میکروکنترل های صنعتی قابلیت های بسیار زیادی به سیستم حفاظت کاتدی اضافه شده است. 

سیستم حفاظت کاتدی هوشمند، جهت نصب در مجتمع های پالایشگاهی، نیروگاه ها، صنایع پتروشیمی، خطوط لوله بین شهری و . بسیار ایده آل می باشد. در سیستم مذکور پتانسیل نقاط مختلف سیستم نسبت به الکترولیت خاک به صورت دائم (توسط نیم پل ثابت) به ترانسفورمر رکتیفایر منتقل شده و دستگاه بوسیله کنترل کننده هوشمند با تنظیم جریان خروجی، ولتاژ کلیه نقاط تحت تست در محدوده معیار حفاظت کاتدی قرار می دهد . قسمت های اصلی این سیستم ها عباتند از:

ترانسفورمر رکتیفایر با کنترل میکروپروسسوری یا میکرو کنترلری

نیم پیل ثابت (الکترودهای مرجع دائمی)

 

د-1)  ترانسفورمر رکتیفایر هوشمند کنترل تک رفرنس (Constant Potential)

در سیستم های حفاظت کاتدی هوشمند تک رفرنس، به منظور تنظیم جریان تزریقی از یک نیم پیل دائم بهره گیری می شود. بدین ترتیب که با سنجش پیوسته پتانسیل سازه تحت حفاظت کاتدی نسبت به الکترولیت در تماس با سازه، جریان خروجی ترانسفورمر رکتیفایر تنظیم می گردد. اساس کار واحد کنترل ترانسفورمر رکتیفایر هوشمند، کنترل پیوسته پتانسیل رفرنس مرجع و براساس آن تغییر عرض پالس و زاویه آتش تریستورها که نتیجه آن تغییر جریان خروجی می باشد، فرآیند این عمل تثبیت پتانسیل رفرنس مرجع در محدوده معیار حفاظت کاتدی می باشد.

 

د-2)  ترانسفورمر رکتیفایر هوشمند کنترل چند رفرنس 

در سیستم های حفاظت کاتدی هوشمند چند رفرنس، به منظور تنظیم جریان تزریقی از چند نیم پیل دائم جهت بازخورد (فیدبک) پتانسیل به واحد کنترل بهره گیری می شود.

 واحد میکروپروسسوری این ترانسفورمر رکتیفایرها از 4 بخش زیر تشکیل شده است:

1- واحد دریافت کننده نمونه های ورودی (پتانسیل های نیم پیل های دائم)

2- واحد پردازش ورودی

3- واحد خروجی نمایشگرها

4- واحد خروجی آنالوگ

 

واحد ورودی قابلیت دریافت و پردازش نمونه ها را دارد. واحد پردازش ابتدا تمامی نمونه ها را از ورودی دریافت نموده، سپس با توجه به میزان پتانسیل های نیم پیل ها نمونه خروجی آنالوگ را افزایش یا کاهش می دهد. این عملکرد باعث تنظیم نمونه ها در بهترین حالت می گردد.

در حالتی که پتانسیل نیم پیل ها در محدوده معیار حفاظتی قرار گیرند خروجی ثابت باقی می ماند. در طی این فرآیند، واحد پردازش، اطلاعات مورد نیاز را از طریق نمایشگر به کاربر انتقال می دهد. اگر در زمان کارکرد سیستم حفاظت کاتدی، میزان پتانسیل نمونه ها تغییر یابد، واحد پردازش بلافاصله با تغییر خروجی واحد آنالوگ، سیستم حفاظت کاتدی را با شرایط جدید نمونه ها تطبیق می دهد.

یکی از خصوصیات ترانسفورمر رکتیفایرهای هوشمند، امکان ارتباط سریال بر اساس استاندارد RS485 می باشد. این ارتباط امکان ایجاد یک شبکه با توپولوژی Bus را فراهم آورده است. براساس این توپولوژی همه دستگاه های ترانسفورمر رکتیفایر از طریق یک ارتباط دو سیمه به یکدیگر متصل شده و در نهایت به یک دستگاه سرور (که سرور مذکور توانایی تبادل اطلاعات و کنترل با رایانه دارد) متصل می شوند.

هریک از ترانسفورمر رکتیفایرها دارای یک آدرس مختص به خود در داخل سرور اصلی می باشند. شروع هر ارتباطی همواره از سرور خواهد بود، به این صورت که ابتدا سرور یک سیگنال که محتوی آدرس واحد مورد نظر برای برقراری ارتباط است را بر روی Bus قرار می دهد. بنابراین آدرس توسط تمامی واحدها دریافت شده و واحدی که آدرس ارسالی از سرور با آن برابر باشد آماده دریافت اطلاعات بعدی می نماید. و سیگنال بعدی حاوی فرمان دریافت و ارسال اطلاعات بوده، سپس امکان ارسال فرمان های دیگر فراهم می آورد.

با روند ذکر شده در بالا امکان دریافت گزارش های مختلف از وضعیت سیستم حفاظت کاتدی و پتانسیل رفرنس ها فراهم می باشد. همچنین امکان فرمان به هر یک از ترانسفورمر رکتیفایرها و در نتیجه تنظیم پتانسیل رفرنس ها در محدوده حفاظت امکان پذیر می گردد.

تبادل اطلاعات از طریق تلفن ثابت (در صورت امکان) و سیم کارت تلفن همراه نیز امکان پذیر می باشد، در همین خصوص یک واحد واسطه (Interface) به واحد کنترل کننده متصل شده و از طریق تماس تلفنی اطلاعات و فرمان های مربوطه منتقل می گردد.

ترانسفورمر رکتیفایرهای هوشمند دارای وضعیت Local و Remote بوده، در حالت Remote کنترل سیستم حفاظت کاتدی توسط سرور انجام پذیرفته و در حالت Local تنظیم مورد نیاز در محل ایستگاه ها و توسط اپراتور صورت می گیرد.



در این روش جریان مورد نیاز برای غلبه بر جریان خوردگی توسط برق تامبن و ترانس رکتیفایر برق 3 فاز را تبدیل به DC می کند. این جریان توسط آندهایی که در خاک قرار میگیرند به سازه هدایت می شود


جهت مشاهده نمونه طراحی حفاظت کاتدی کلیک کنید


جهت دریافت 10 ساعت فیلم آموزش فارسی حفاظت کاتدی کلیک کنید

انجمن ملی خوردگی آمریکا Nace دوره های حفاظت کاتدی را در ۴ سطح cp 1, cp2, cp3 , cp4 برگزار می نماید. تاریخ و هزینه دوره ها را از لینک زیر می توانید مشاهده نمایید

https://www.nace.org/cstm/education/courses/courseschedule.aspx

 

برای گذارندن دوره  های سطح بالاتر لازم است (اخیرا سایت nace اعلام کرده پیشنهاد می شود)  گواهینامه دوره سطح پایینتر اخذ گردد

دوره ها:

 

سطح ۱ حداقل ۲۰۰۰ دلار و در ۵ روز برگزار می شود:

سطح ۲ حداقل ۲۱۵۰ دلار و در ۵ روز برگزار می شود


سطح ۳ حداقل ۲۱۵۰ دلار و در ۶ روز برگزار می شود

سطح ۴ حداقل ۲۱۵۰ دلار و در ۶ روز یرگزار می شود

معمولا شرکتهای بین المللی حداقل گواهینامه سطح ۲ یا ۳ را برای مهندسین طراح حفاظت کاتدی درخواست می کنند.

 

۱- دانلود رایگان فایل course manual سطح ۱ nace

cp1 cathodic protection tester course manual

 

۲- دانلود رایگان فایل course manual سطح ۲ nace

cp2 course manual cathodic protection technician

 

۳- دانلود رایگان فایل course manual سطح ۳ nace

cp3 course manual cathodic protection technologist

 

۴- دانلود رایگان فایل course manual سطح ۴ nace

cp4 course manual cathodic protection specialist

 

یکی دیگر از موسساتی که در زمینه حفاظت کاتدی در دنیا فعال می باشد twi که گواهینامه های cswip صادر می کند

جزوه های آموزشی زیر از سایت ایران پایپینگ دنلود شده که در اختیار شما قرار می گیرد.

Download TWI-CP-Level 2

Download TWI-CP-Level 1

 


برای اولین بار در ایران فیلم های آموزشی حفاظت کاتدی بر اساس دوره های 4 گانه انجمن مهندسین خوردگی آمریکا nace تهیه کرده ایم که امیدوارم مورد توجه شما عزیزان قرار گیرد

برای مشاهده فیلم های آموزشی حفاظت کاتدی کلیک کنید


جهت دریافت 10 ساعت فیلم آموزش فارسی حفاظت کاتدی کلیک کنید

استانداردهای مهم حفاظت کاتدی به شرح ذیل است

استاندارد فارسی ترجمه bs 7361 تحت عنوان حفاظت کاتدی که توسط سازمان مدیریت و برنامه  ریزی تهیه شده و با عنوان نشریه ۳۱۱ سازمان مدیری و برنامه ریزی ارائه گردیده است


استاندارد فارسی حفاظت کاتدی ترجمه استاندارد iso 15589-1

 

استاندارد فارسی طراحی حفاظت کاتدی IPS-E-TP-820  آخرین ویرایش به صورت دوزبانه فارسی و انگلیسی


 استاندارد فارسی توانیر در خصوص روش اندازی گیری مقاومت ویژه خاک به روش ۴ پین ونر

 

استاندارد فارسی توانیر در مورد شناخت سیستمهای حفاظت کاتدیک

 

۶راهنمای حفاظت کاتدی بتن مسلح عرشه ها و پلها مربوط به وزارت راه


همه این استانداردها را از اینجا دانلود کنید



امروزه بسیاری از مهندسین به دلیل مشغله کاری و یا دوری مسافت قادر به حضور در دوره های آموزشی طراحی حفاظت کاتدی به طور حضوری در تهران نیستند. لذا در این بخش دوره های آنلاین و وبینارهای حفاظت کاتدی معرفی می شود

جهت مشاهده کلیک کنید



 

دانلود کتاب فارسی pdf در مورد حفاظت کاتدی که بیشتر ترجمه استاندارد میلیتاری می باشد

دانلود کتاب جزوه  فارسی حفاظت کاتدی cathodic.ir

 

۲- دانلود جزوه فارسی PDF حفاظت کاتدیک بیش از ۲۰۰ صفحه

جزوه آموزشی فارسی حفاظت کاتدی CATHODIC.IR

 

۳-جزوه آموزشی فارسی PDF حفاظت کاتدی کاتودیک در بتن مسلح cathodic protection of steel in reinforced concrete pdf

حفاظت کاتدی بتن مسلح فارسی CATHODIC.IR

 

۴-دانلود کتاب bushman در زمینه حفاظت کاتدی

Bushman book cathodic protection cathodic.ir

 

۵-دانلود کتاب حفاظت کاتدی pierre R.roberge

Pierre R. Roberge cathodic protection cathodic.ir

 

۶-دانلود هندبوک و کتاب حفاظت کاتدی بکمن Baeckmann

Handbook_of_Cathodic_Corrosion_Protection_baeckmann cathodic.ir

 

۷-دانلود کتاب و هندبوک پی بادی peabody به همراه اکسل های محاسباتی

Peabody cathodic protection handbook cathodic.ir

 



 

جهت دریافت 10 ساعت فیلم آموزش فارسی حفاظت کاتدی کلیک کنید

 



تبلیغات

محل تبلیغات شما

آخرین ارسال ها

محل تبلیغات شما محل تبلیغات شما

آخرین جستجو ها