Πολλά βιομηχανικά συστήματα θέρμανσης υιοθετούν μεθόδους θαμμένης τοποθέτησης για αγωγούς θέρμανσης και σωλήνες θέρμανσης, γεγονός που κάνει τα εξαρτήματα από ανοξείδωτο χάλυβα να αντιμετωπίζουν πολύπλοκους κινδύνους διάβρωσης του εδάφους για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το έδαφος είναι ένα ετερογενές διαβρωτικό μέσο που αποτελείται από νερό, διαλυτά άλατα, οξυγόνο και μικροοργανισμούς. Οι διαφορές στην υγρασία του εδάφους, στην τιμή του pH, στην περιεκτικότητα σε χλωριούχα και θειικά άλατα θα σχηματίσουν κύτταρα συγκέντρωσης οξυγόνου και γαλβανικά κύτταρα στην εξωτερική επιφάνεια των θαμμένων σωλήνων θέρμανσης. Ακόμα κι αν ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 έχει εξαιρετική εγγενή αντίσταση στη διάβρωση, η μακροχρόνια ταφή σε αλατούχο-αλκαλικό έδαφος, βαλτόχωμα και επίχωση με σπασμένες πέτρες θα οδηγήσει σε τοπική παθητική ζημιά στο φιλμ, με αποτέλεσμα τη διάβρωση των κοιλοτήτων και τη διάβρωση των σχισμών στον εξωτερικό τοίχο. Μόλις το τοίχωμα του σωλήνα διαβρωθεί και τρυπηθεί, θα υπάρξει διαρροή υπόγεια, δημιουργώντας μεγάλες δυσκολίες στον εντοπισμό του σφάλματος, τη συντήρηση και την αντικατάσταση του αγωγού. Η παραδοσιακή αντιδιαβρωτική επίστρωση από μόνη της δεν μπορεί να αποφύγει τελείως τη φθορά της επίστρωσης κατά την κατασκευή επίχωσης, ενώ η καθοδική προστασία μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα αξιόπιστο συμπληρωματικό αντιδιαβρωτικό μέτρο για την παροχή ηλεκτροχημικής προστασίας για θαμμένους σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα. Επομένως, η αντιστοίχιση των συστημάτων καθοδικής προστασίας σύμφωνα με τη διαβρωτική ικανότητα του εδάφους είναι ένα βασικό τεχνικό μέσο για την εγγύηση της μακροπρόθεσμης{11}}ασφαλούς λειτουργίας του θαμμένου εξοπλισμού θέρμανσης.
Η βασική αρχή της καθοδικής προστασίας είναι να γίνει το προστατευμένο μέταλλο η κάθοδος του γαλβανικού στοιχείου εφαρμόζοντας εξωτερικό ρεύμα ή θυσιάζοντας ενεργά μέταλλα, έτσι ώστε να σταματήσει η διάβρωση της ανοδικής διάλυσης του υποστρώματος. Η θυσιαστική προστασία ανόδου χρησιμοποιεί κυρίως μέταλλα με χαμηλότερο δυναμικό ηλεκτροδίων, όπως μαγνήσιο, ψευδάργυρο και κράματα αλουμινίου για σύνδεση με σωλήνες θέρμανσης. Το θυσιαζόμενο μέταλλο διαλύεται κατά προτίμηση για να απελευθερώσει ηλεκτρόνια, τα οποία μεταφέρονται στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα για να διατηρήσουν το παθητικό φιλμ σταθερό. Η καθοδική προστασία εντυπωσιακού ρεύματος βασίζεται σε ένα εξωτερικό τροφοδοτικό συνεχούς ρεύματος για συνεχή παροχή προστατευτικού ρεύματος, το οποίο είναι πιο κατάλληλο για αγωγούς μεγάλων αποστάσεων και για εδαφικά περιβάλλοντα υψηλής-διάβρωσης. Ωστόσο, η ακατάλληλη επιλογή τρόπου προστασίας, η παράλογη διάταξη της ανόδου και το υπερβολικό προστατευτικό δυναμικό όχι μόνο δεν θα επιτύχουν αντιδιαβρωτικά αποτελέσματα, αλλά επίσης θα προκαλέσουν ζημιά λόγω ευθραυστότητας υδρογόνου στους σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα, προκαλώντας εσωτερικές μικρο-ρωγμές. Ως εκ τούτου, ο διαβαθμισμένος σχεδιασμός πρέπει να εκτελείται σε συνδυασμό με τις παραμέτρους διάβρωσης του εδάφους.
Πίνακας 1 Βαθμός διάβρωσης εδάφους και ταιριαστό σχέδιο καθοδικής προστασίας για θαμμένους σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316
表格
| Βαθμός διάβρωσης εδάφους | Βασικές Εδαφικές Παράμετροι | Κίνδυνος διάβρωσης για τον ανοξείδωτο χάλυβα | Συνιστώμενος τύπος προστασίας | Βασικές Κατασκευαστικές Απαιτήσεις |
|---|---|---|---|---|
| Βαθμός 1 (ήπια διάβρωση) | Ανθεκτικότητα＞100 Ω·m, pH 6,5–8,5, χαμηλό διαλυτό αλάτι | Χαμηλός | Συνδυασμένη επίστρωση + άνοδος θυσίας ψευδαργύρου | Διάσταση ανόδου 15–20 m, καλά επιχωματωμένη με αγώγιμο πληρωτικό |
| Βαθμός 2 (μέτρια διάβρωση) | Αντίσταση 50–100 Ω·m, ελαφρά αλατούχα-ιδιότητα αλκαλίου | Μέσον | Συνδυασμένη επίστρωση + άνοδος θυσίας μαγνησίου | Τακτική ανίχνευση πιθανών κάθε έξι μήνες |
| Βαθμός 3 (Σοβαρή διάβρωση) | Ανθεκτικότητα＜50 Ω·m, υψηλή περιεκτικότητα σε χλωριούχα και θειικά | Ψηλά | Εντυπωσιακή τρέχουσα καθοδική προστασία | Ρυθμίστε την πιθανή αυτόματη ασφάλιση για να αποφύγετε την υπερπροστασία |
| Βαθμός 4 (Εξαιρετική διάβρωση) | Βάλτο έδαφος, επίχωση χωματερών, πλούσιοι μικροοργανισμοί | Εξαιρετικά ψηλά | Βαριά αντιδιαβρωτική επίστρωση + διπλή καθοδική προστασία | Ενισχύστε την αντιδιαβρωτική απομόνωση ανόδου-και τακτική συντήρηση |
Πριν από την τοποθέτηση θαμμένων σωλήνων θέρμανσης, πρέπει να πραγματοποιηθεί δειγματοληψία εδάφους και δοκιμή διαβρωτικότητας για να μετρηθεί με ακρίβεια η ειδική αντίσταση του εδάφους, η τιμή pH, η περιεκτικότητα σε ιόντα χλωρίου και η μικροβιακή δραστηριότητα, ώστε να καθοριστεί το πιο οικονομικό και αξιόπιστο σύστημα καθοδικής προστασίας. Το εξωτερικό τοίχωμα των σωλήνων θέρμανσης πρέπει πρώτα να επικαλυφθεί με-αντιδιαβρωτική επίστρωση υψηλής απόδοσης-. Η καθοδική προστασία χρησιμοποιείται μόνο ως συμπληρωματική γραμμή άμυνας για την επίστρωση κατεστραμμένων θέσεων. Όταν εγκαθιστάτε θυσιαζόμενες ανόδους, κρατήστε μια λογική απόσταση από το σωλήνα θέρμανσης και χρησιμοποιήστε ειδικό αγώγιμο υλικό πλήρωσης για να περιβάλετε την άνοδο για να εξασφαλίσετε σταθερή μετάδοση ρεύματος. Για συστήματα προστασίας από εμποτισμένο ρεύμα, τα ηλεκτρόδια αναφοράς θα πρέπει να θάβονται σε βασικές θέσεις για την παρακολούθηση του δυναμικού του σωλήνα-σε-εδάφους σε πραγματικό χρόνο, ελέγχοντας αυστηρά το δυναμικό εντός του ασφαλούς εύρους για να αποφευχθεί η ευθραυστότητα του υδρογόνου.
Μετά την ολοκλήρωση της κατασκευής, το δυναμικό προστασίας, το ρεύμα εξόδου και η ακεραιότητα της επίστρωσης θα πρέπει να ανιχνεύονται και να καταγράφονται τακτικά. Μόλις συμβεί μη φυσιολογική διακύμανση του δυναμικού, απαιτείται έγκαιρη επιθεώρηση για την ανεύρεση αστοχίας ανόδου, θραύσης επίστρωσης ή σφαλμάτων παρεμβολής αδέσποτου ρεύματος. Η καθοδική προστασία αποτελεί το τελευταίο εμπόδιο για τους θαμμένους σωλήνες θέρμανσης έναντι της υπόγειας διάβρωσης του εδάφους, μαζί με την εξωτερική αντιδιαβρωτική επίστρωση, τη βελτιστοποίηση πρώτων υλών και τις τακτικές μη{3}}μη καταστροφικές δοκιμές, την κατασκευή ενός πλήρους{4}}κύκλου αντιδιαβρωτικού συστήματος για θαμμένο εξοπλισμό βιομηχανικής θέρμανσης και τη μακροχρόνια μείωση του κόστους συντήρησης{6} σε μεγάλο βαθμό.
