埋設された 316 ステンレス鋼加熱管の外部土壌腐食を防ぐ陰極防食技術の適用方法

多くの工業用暖房システムは、加熱パイプラインや加熱管に埋設敷設方式を採用しているため、ステンレス鋼製コンポーネントは長期間にわたって複雑な土壌腐食のリスクに直面することになります。土壌は、水、可溶性塩、酸素、微生物から構成される不均一な腐食性媒体です。土壌水分、pH 値、塩化物と硫酸塩の含有量の違いにより、埋設された加熱管の外面に酸素濃度セルとガルバニ電池が形成されます。 316 ステンレス鋼が優れた固有耐食性を備えているとしても、-塩分アルカリ土壌、湿地土壌、砕石による埋め戻しに長期間埋設すると、局所的な不動態皮膜の損傷が生じ、外壁に孔食や隙間腐食が発生します。管壁が腐食して穴が開くと、地下に漏水が発生し、故障箇所の特定、メンテナンス、パイプラインの交換に大きな困難が生じます。従来の防食コーティングだけでは埋め戻し建設中のコーティングの損傷を完全に回避することはできませんが、陰極防食は、埋設されたステンレス鋼加熱管に電気化学的保護を提供する信頼性の高い補助的な防食対策として機能します。-したがって、土壌の腐食性に応じて陰極防食計画を適合させることが、埋設暖房装置の長期的な安全な動作を保証する重要な技術的手段となります。-

陰極保護の中心原理は、外部電流を印加するか活性金属を犠牲にして、保護された金属をガルバニ電池の陰極にし、基板の陽極溶解腐食を止めることです。犠牲陽極保護では、主にマグネシウム、亜鉛、アルミニウム合金などの電極電位の低い金属を加熱管との接続に使用します。犠牲金属は優先的に溶解して電子を放出し、その電子がステンレス鋼表面に移動して不動態皮膜を安定に保ちます。印加電流陰極保護は、外部 DC 電源に依存して保護電流を継続的に供給します。これは、長距離のパイプラインや高腐食土壌環境に適しています。-しかし、保護モードの不適切な選択、不当なアノードのレイアウト、過剰な保護電位は、防食効果を達成できないだけでなく、ステンレス鋼の加熱管に水素脆化損傷を引き起こし、内部の微小亀裂を誘発します。-。したがって、土壌腐食パラメータと組み合わせて段階的設計を実行する必要があります。

表 1 埋設 316 ステンレス鋼加熱管の土壌腐食グレードとそれに対応する陰極防食方式

表格

埋設加熱管を敷設する前に、最も経済的で信頼性の高い陰極防食計画を決定するために、土壌のサンプリングと腐食性試験を実行して、土壌の抵抗率、pH 値、塩化物イオン含有量、微生物の活動を正確に測定する必要があります。加熱管の外壁は、最初に高性能の防食コーティングでコーティングする必要があります。--陰極防食は、損傷箇所をコーティングするための補助的な防御線としてのみ使用されます。犠牲陽極を取り付けるときは、加熱管から適度な距離を保ち、安定した電流伝達を確保するために特別な導電性フィラーを使用して陽極を囲みます。印加電流保護システムの場合、パイプと土壌の電位をリアルタイムで監視するために重要な位置に基準電極を埋め込み、水素脆化を防ぐために電位を安全な範囲内に厳密に制御します。

建設完了後は、保護電位、電流出力、コーティングの完全性を定期的に検出し、記録する必要があります。異常な電位変動が発生した場合は、陽極の故障、皮膜の破損、迷走電流干渉などの故障を発見するために適時に検査する必要があります。陰極防食は、外部防食コーティング、原材料の最適化、定期的な非破壊検査と併せて、埋設加熱管の地下土壌腐食に対する最後の障壁を形成します。-、埋設された工業用加熱装置のフルサイクルの防食安全システムを構築し、地下漏洩のリスクと長期メンテナンス費用を大幅に削減します。-