Port terminallarida katodik himoya texnologiyasini qo'llash

Katodik himoya (CP) texnologiyasi port va iskala sanoatida korroziyaga qarshi muhim texnikadir, birinchi navbatda, temir qoziqlar, po'lat quvur qoziqlari, po'lat plitalar qoziqlari, po'lat darvozalar, neft quvurlari va ko'ndalang{1}}dengiz ko'prigi poydevori kabi metall konstruktsiyalarni dengiz suvi va suv toshqini zonalarida elektrokimyoviy korroziyadan himoya qilish uchun ishlatiladi. Port inshootlari doimiy ravishda yuqori sho'rlanish, namlik, o'zgaruvchan nam quruq sharoitlar va biofouling bilan tavsiflangan murakkab korroziy muhitlarga doimiy ta'sir qiladi. Korroziyaga qarshi qoplamalar bilan birgalikda katod himoyasi strukturaning xizmat qilish muddatini sezilarli darajada uzaytiradi (odatda 50 yildan ortiq muddatga mo'ljallangan).

1. Korroziya zonalari

Portlar va pristavkalardagi korroziy muhitlar joylashuviga qarab quyidagi zonalarga bo'linadi:

• Suv osti zonasi: erigan kislorod, sho'rlanish, harorat va dengiz organizmlari ta'sirida korroziya tezligi bilan doimiy dengiz suviga cho'milish.
• To'lqin zonasi: eng yuqori korroziya tezligi (yiliga 0,5 mm gacha) bo'lgan kislorod kontsentratsiyasining hujayra korroziyasini keltirib chiqaradigan o'zgaruvchan nam{0}}quruq sharoitlar.
• Splash zonasi: takroriy to'lqin va püskürtme ta'siri, suv toshqini zonasidan keyin-ikkinchi eng yuqori korroziya darajasini ko'rsatadi.
• Atmosfera zonasi: Tuzli tuman va ultrabinafsha nurlanishi qoplamaning degradatsiyasini va tozalanishini tezlashtiradi.

2. Korroziyaning birlamchi shakllari

• Elektrokimyoviy korroziya: metall{0}}elektrolitlar (dengiz suvi/tuproq) kontaktini hosil qiluvchi korroziya hujayralari.
• Yoriq korroziyasi: po'lat qoziqlar, panjurlar va murvatlar orasidagi ulanishlarda korroziv vositalarning to'planishi.
• Mikrobiologik ta'sir ko'rsatadigan korroziya (MIC): mahalliy korroziyani tezlashtiradigan sulfat{0}}qaytaruvchi bakteriyalar (SRB).
• Adashgan oqim korroziyasi: port quvvat tizimlari yoki idishlardan elektr shovqinlari.

Portlar va pristavkalarda ikkita asosiy CP usuli qo'llaniladi, ular struktura turi, atrof-muhit sharoitlari va xarajat -samaradorligi asosida tanlanadi:

1. Qurbonlik anodli CP (SACP)

Ilovalar:

• Po'lat quvur qoziqlari / choyshab qoziqlari: to'g'ridan-to'g'ri qoziq yuzalariga payvandlangan yoki murvatlangan anodlar.
• Chelik eshiklar / qanotlar: Anodlar eshiklarning ikkala tomonida yoki ichki qanot yuzalarida teng ravishda taqsimlanadi.
• Kichik kemalar/vaqtinchalik tuzilmalar: tashqi quvvatsiz oson o'rnatish.

Anod materiallari:

• Alyuminiy qotishma anodlari: Yuqori oqim samaradorligi (85% ~ 90%) va quvvat, dengiz suvi uchun mos.
• Sink qotishma anodlari: dengiz suvi / cho'kindida 90% ~ 95% oqim samaradorligi bilan barqaror ishlash.

Dizayn masalalari:

a. Himoya oqimining zichligi:

• Suv osti zonasi: 80-120 mA / m²
• To'lqin zonasi: 150-200 mA/m² (anod zichligini oshirishni talab qiladi)
• Er osti zonasi: 20-25 mA / m²

b. Anodning joylashuvi:

• Qoziqlar bo'ylab aylana taqsimoti, suv toshqini zonalari va loydan pastda.
• Segmented arrangement for long piles (>30m) oqim taqsimotini muvozanatlash uchun.

2. Impressed Current CP (ICCP)

Ilovalar:

• Katta terminallar (masalan, LNG/konteyner terminallari): Keng qamrovga yuqori joriy talab.
• Murakkab tuzilmalar (masalan, ko'ndalang{2}}dengiz ko'prigi qoziqlari, quvurlar): Dinamik oqimni sozlashni talab qiladi.
• Yuqori-rezistentlik muhitlari (masalan, qumli tuproqlar yoki chuchuk suvli hududlar).

Tizim komponentlari:

a. Anod materiallari:

• Mixed Metal Oxide (MMO) anodes: Current density up to 600 A/m², >25 yillik umr ko'rish.
• Noble metal anodlar (Pt/Nb): Yuqori korroziy muhitlar uchun, lekin juda qimmat.

b. Quvvatlantirish manbai:

• Transformator rektifikatorlari: -0,80~-1,10 V (Ag/AgCl ga nisbatan) ushlab turish uchun chiqishni avtomatik sozlash.
• Integratsiyalashgan masofaviy monitoring: bulutli/mahalliy boshqaruv markazlariga real vaqtda maʼlumotlarni uzatish (Transformator rektifikatorining chiqish oqimi, chiqish kuchlanishi, katodli himoya potentsiali, uskunaning ish holati va nosozlik signali.) uchun simli/simsiz/RS485/mobil tarmoqlarni qoʻllab-quvvatlaydi. Aqlli rektifikatorlar masofadan ishlash/parametrlarni sozlash imkonini beradi.

c. Yo'naltiruvchi elektrodlar:

• Dengiz suvi: Ag/AgCl yoki Zn elektrodlari-haqiqiy vaqtni kuzatish uchun.

Dizayn masalalari:

a. Anodli yotoq tartibi:

• Offshore anod yotoqlari: terminal jabhalari yaqinidagi dengiz tublarida joylashtirilgan.

b. Joriy tarqatishni optimallashtirish:

• Ko'r zonalarni yo'q qilish uchun taqsimlangan anodlar (masalan, MMO chanalari).
• Elektr tokining taqsimlanishini simulyatsiya qilish uchun chegara element usuli (BEM) dasturi. (masalan, Beasy, COMSOL).

1. Xalqaro va milliy standartlar

Xalqaro:

• ISO 15589-2-2012 Neft, neft-kimyo va tabiiy gaz sanoati - Quvurlarni tashish tizimlarini katodik himoya qilish 2-qism: Dengizdagi quvurlar
• NACE SP 0169 Er osti yoki suv ostidagi metall quvurlar tizimlarida tashqi korroziyani nazorat qilish
• NACE SP0176-2007 Neft qazib olish bilan bog'liq doimiy o'rnatilgan po'latdan yasalgan dengiz konstruktsiyalarining suv ostida qolgan hududlarini korroziyaga qarshi nazorat qilish
• DNV-RP-B401-2021 katodik himoya dizayni
• DNVGL-RP-F103-2016 Galvanik anodlar yordamida suv osti quvurlarini katodik himoya qilish

Xitoy standartlari:

• GB/T 35988-2018 Neft va tabiiy gaz sanoati-suv osti quvurlari katodik himoyasi
• JTS 153-3-2007 Port muhandisligida temir konstruksiyalarning korroziyaga qarshi texnik kodeksi
• JTS 153-2015 Suv transporti muhandislik inshootlarining chidamliligini loyihalash standarti
• GJB 156A-2008 Port inshootlari uchun qurbonlik anod himoyasini loyihalash va o'rnatish
• GB/T 17005-2019 Sohil tuzilmalarining ta'sirlangan oqim katodik himoya tizimlari uchun umumiy talablar

2. Kombinatsiyalangan himoya dizayni

Qoplama + CP sinergiyasi:

• Coatings (e.g., epoxy glass flake, polyurethane) as primary defense (>95% qamrov).
• CP qoplama nuqsonlarini (pinhonalar, qurilish shikastlanishi) himoya qiladi.

Potentsial muvofiqlik:

• Ortiqcha{0}himoyadan saqlaning (<-1.10 V) causing coating disbondment/hydrogen embrittlement.

3. Adashgan oqimni yumshatish

Drenaj choralari:

• Ta'sir qilingan joylarda drenaj qurilmalarini o'rnating.
• Izolyatsiya qiluvchi troyniklar yordamida port{0}}quruq quvurlarini izolyatsiya qiling.

• Nigeriya LNG (NLNG) T7 Terminal CP loyihasi
• BASF (Guangdong) integratsiyalashgan loyihasi quyma suyuqlik terminali
• Zhoushan LNG qabul qilish terminali va yonilg'i quyish stansiyasi iskala loyihasi (Chjejiang)
• Zhejiang Petrochemical 40 Mtpa (yiliga million tonna) Qayta ishlash-Kimyoviy integratsiyaning I bosqichi suyuq kimyoviy punkti
• Gonkong LNG terminali CP va RMS monitoringi tizimi
• Matabari koʻmir-Yonish elektr stansiyasi koʻmir iskalasi (Bangladesh)
• Fuzhou porti Sandu'ao port hududi Cheng'ao g'arbiy zonasi to'shak 1 o'rnatish

1. An'anaviy usullar

Potensial o'lchov:

• Suv ostida: portativ mos yozuvlar elektrodlari bo'lgan g'avvoslar.
• To'lqin zonasi: Ruxsat etilgan elektrodlar yoki dron{0}}o'rnatilgan datchiklar.

Anod iste'moli:

• Qolgan umr uchun muntazam tortish yoki elektrokimyoviy impedans spektroskopiyasi (EIS).

2. Aqlli monitoring tizimlari

Masofaviy platformalar:

• Bulutli server yoki boshqaruv markaziga masofadan uzatish orqali-rektifikator chiqishi (oqim, kuchlanish, cp potentsiali) va anod unumdorligi (joriy, potentsial, harorat) real vaqtda monitoringi.
• Anodning ishlash muddatini bashorat qilish va korroziya haqida ogohlantirishlar uchun AI algoritmlari.

ROVlar(Masofadan boshqariladigan avtomobil):

• Chuqur suv anodlari/qoplamalari-vizual tekshiruvi.

1. Texnik qiyinchiliklar

Atrof-muhitning murakkabligi:

• Anod oqimining ekranlanishiga olib keladigan loy qoplamasi (to'xtatilgan anodlar / impuls oqimini talab qiladi).
• Qoplama degradatsiyasini tezlashtiradigan tropik port sharoitlari.

Xarajat-samaradorligi:

• Katta terminallar uchun yuqori ICCP boshlang'ich xarajatlari (jami korroziyaga qarshi byudjetning 20-30%).

2. Innovatsiyalar

Ekologik-do'st anodlar:

• Cd-erkin Zn qotishmalari, dengiz ifloslanishini kamaytirish uchun past-eruvchan Al qotishmalari.

Qayta tiklanadigan energiya:

• Quyosh/shamoldan quvvat oladigan{0}}ICCP (masalan, Qingdao Dongjiakou porti uchuvchisi).

Aqlli qoplamalar:

• CP bilan sinergiyalangan{0}}o'z-o'zidan tiklanadigan qoplamalar (mikrokapsula texnologiyasi).

CP texnologiyasi port infratuzilmasi xavfsizligi uchun hayotiy ahamiyatga ega bo'lib, integratsiyalashgan korroziya tahlili, materialshunoslik va aqlli monitoringni talab qiladi. Kelajakdagi ishlanmalar eko{1}}materiallar, aqlli tizimlar va qayta tiklanadigan energiya integratsiyasiga qaratilgan boʻlib, chuqur{2}}dengiz terminallari va ekologik toza portlarga boʻlgan talablarni qondirish, global port muhandisligini yuqori samaradorlikka, past uglerodli va uzoq umr koʻrishga olib keladi.