دورات هندسية

 

 

الحماية الكاثودية

صفحة 1 من 2 12 الأخيرةالأخيرة
النتائج 1 إلى 10 من 13
  1. [1]
    MAAY
    MAAY غير متواجد حالياً

    جديد

    تاريخ التسجيل: Feb 2006
    المشاركات: 3
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0

    الحماية الكاثودية

    الحماية الكاثودية

    الحماية الكاثودية اجراء يتم اتباعه لحمايةالهياكل المعدنية الحديدية والانابيب من التآكل جراء تعرض سطوحها الى تماس مع التربة او مع الماء.

    لماذا يحدث التآكل؟

    تتآكل السطوح الحديدية للهياكل المعدنية والانابيب والمعدات الحديدية عموما عند تماس سطوحها بالتربة او الماء نتيجة لحدوث تفاعلات كيمياوية مصحوبة بسريان الالكترونات (اي سريان للتيار الكهربائي) لذا يمكن القول بأن عملية التآكل هي عملية كهروكيمياوية تؤدي بالنتيجة الى فقدان اجزاء من معدن الحديد وبالتالي تآكل السطح المعرض للتربة او الماء او حتى المعرض للجو الرطب حيث تتكون خلية كلفانية.

    الخلية الكلفانية

    لو قمنا بغمس قطبين من معدنين مختلفين مثل الزنك و النحاس مثلا في محلول موصل للكهرباء وربطنا بينهما بسلك فأنه يتولد عن ذلك تيار كهربائي يسري من الزنك الى النحاس داخل المحلول ويكمل دورته خلال السلك الواصل بينهما. تعرف هذه الخلية الكهربائية باسم خلية كلفاني نسبة الى مكتشفها العالم الإيطالي كلفاني. يسمى القطب الذي يخرج منه التيار الى المحلول "أنود"، ويسمى القطب الذي يستقبل التيار "كاثود"، ويترتب على سريان التيار في الخلية حدوث تأكل على الأنود بينما يبقى الكاثود سليما ويترسب على سطحه طبقة خفيفة من الهيدروجين لو بقيت على سطحه لأحدثت استقطابا في الخلية تتلاشى معه شدة التيار في الخلية ومن ثم تتوقف عملية التآكل ولكن تحدث عند الكاثود تفاعلات كيمياوية تمنع مثل هذا الاستقطاب فيستمر سريان التيار في الخلية وتستمر عملية التآكل. تتوقف عملية التآكل على الأنود على ثلاثة عوامل: • نوع مادة الأنود. • شدة التيار. • المدة التي يستمر فيها سريان التيار. مثلا – يتآكل الحديد بمعدل (9) كيلو غرام إذا سرى منه أمبير واحد لمدة عام.





    كيف يحدث التآكل؟

    ان المسبب الاساس للتآكل هو تكون خلايا للتآكل Corrosion Cells تنتج عن وجود فرق جهد كهربائي بين المناطق المختلفة للسطح المعدني. ان تكون هذا الفرق بالجهد يمكن ان يحدث لعدة اسباب منها: _ أختلاف خواص المعدن في مناطق مختلفة من الهيكل المعدني او خطوط الانابيب مثلا. - أختلاف خواص وتجانس التربة التي هي في تماس مع الهيكل المعدني وهذا يظهر بوضوح في حالة خطوط الانابيب ذات المسارات الطويلة. - أختلاف نسبة وجود الاكسجين في أماكن مختلفة من التربة وهذا يظهر في معابر الطرق والشوارع لخطوط الانابيب مقارنة بمسار الانبوب خارجها.

    وصف عملية التآكل
    • يكون سريان الالكترونات من المنطقة الكاثودية Cathodic Area الى المنطقة الانودية Anodic Area من خلال التربة او الماء الحيط بالهيكل المعدني, ان اتجاه التيار الكهربائي يكون من المنطقة الانودية الى المنطقة الكاثودية خلال التربة او المحيط المائي (المحلول).
    • الالكترونات التي تتولد نتيجة فقدان ذرات الحديد للاكترنات وتحويلها الى ايون الحديد الموجب.
    • تتحد ايونات الحديد مع ايونات OH لينتج Ferric Hydroxide Fe(OH)3 وهو الصدأ الاعتيادي Rust.
    • الاللكترونات الواصلة عبر المعدن الى الكاثود تتحد مع آيونات الهيدروجين الذي يتحرر عند الكاثود.
    يلاحظ ان الحديد يتم فقدانه من سطح الانود حيث يتحول باستمرار الى صدأ بينما ولايحدث ذلك على سطح الكاثود.

    كيف يمنع التآكل

    يمكن منع حدوث التآكل ان جعلنا سطح العدن بكامله كاثودآ بالنسبة لمحيطه ومن هنا جاءت تسمية الحماية الكاثودية.

    طرق مكافحة التآكل

    كل طرق مكافحة التآكل ترتكز على منع تسرب التيار الكهربائي من المنشآت الى ما يحيط بها من تربة أو ماء وفيما يلي الأساليب المتبعة لتحقيق ذلك:
    • استخدام التغليف الجيد وتشمل الصبغ وهو عبارة عن عازل كهربائي يفصل بين المعدن و البيئة من حوله، من الخصائص الأساسية التي يجب أن تتوفر في التغليف الجيد هو أن يكون متواصلا وذو مقاومية عالية وجيد الالتصاق بالمعدن ولا يتأثر بالحرارة وأن تبلغ نفاذيته الى الدرجة التي لا تسمح بعبور الرطوبة من خلاله. وقد يكون على شكل أشرطة لاصقة أو بي في سي ملبس في المصنع وتتميز بفاعلية عالية.
    • استخدام مانع للتفاعل الكيمياوي (Inhibitor) وهي مادة كيمياوية تضاف الى السوائل فتمنع التآكل على جدار الوعاء الذي يحتويها لأنها تحول دون حدوث التفاعلات الكيمياوية عند الأنود أو الكاثود أو كليهما وتوقف بالتالي مفعول خلايا التآكل كما أنها تترك طبقة خفيفة عازلة على جدار الوعاء. يضاف مانع التفاعل الكيمياوي الى السوائل بتركيز معين دوريا ويمكن استعمال هذا الأسلوب في آبار الحفر و المراجل ومنظومات المياه.
    • استخدام مواد مقاومة للتآكل يعني ذلك اختيار المادة التي تقاوم التآكل في بيئة معينة على أن تكون ملائمة للظروف التشغيلية ومن المواد التي تستعمل لهذا الغرض هي الكروم والنيكل و والرصاص والقصدير والبلاستك و المطاط والسيراميك والكونكريت والألياف الزجاجية.
    • معالجة المحيط (Environment Treatment) يقصد بهذا إحداث تغيرات في تركيب المحيط الملاصق للمعادن تمنع أو تقلل من التآكل عليها. أن التميز بين مانع التفاعل و معالجة المحيط غير واضح فوجود بيكاربونات الكالسيوم في الماء يرسب على جدار الوعاء الذي يحتويه طبقة من كربونات الكالسيوم تفصل بين الوعاء والماء فتحميه من التآكل ولكن بيكاربونات الكالسيوم لا تصنف في عداد مانعات التآكل. من الوسائل التي تستخدم في معالجة المحيط هو التخلص من الأوكسجين والرطوبة والأملاح المذابة والتحكم في درجة تركيز أيونات الهيدروجين.
    • اعتماد التصميم الجيد وهو ما يتحاشى أو يقلل من احتمال حدوث خلايا تآكل ويسهل تطبيق وسائل مكافحة التآكل على المنشئات أو الكشف عليها. من الأمور التي يجب الحرص عليها تجنب الاتصال المباشر بين معدنين مختلفين وعدم وجود مصائد لتجمع الماء أو الغازات أو الهواء والتقليل ما أمكن من وجود الأجزاء المضغوطة.
    • استخدام الحماية الكاثودية حيث أن التآكل في المعادن يقع في المنطقة الأنودية نتيجة تفريغ التيار الكهربائي منها الى البيئة من حولها مع بقاء المنطقة الكاثودية سليمة وخالية من التآكل. من الواضح أذن أن عملية التآكل تتوقف إذا أصبحت جميع أجزاء المعدن كاثودية ويمكن تحقيق ذلك باستخدام تيار كهربائي من مصدر خارجي يسري باتجاه مضاد لتيار خلايا التآكل وبكثافة كافية لتجعل من سطح المعدن بأكمله كاثودآ يستقيل التيار الكهربائي من البيئة التي حوله بدل أن يفرغه إليها ومن هنا جاء اصطلاح الحماية الكاثودية.
    [img]file:///C:/Documents%20and%20Settings/user/My%20Documents/حماية%20كاثودية%20-%20Wikipedia_files/200px-Cathode_protection2.jpg[/img]

    </FONT>

  2. [2]
    MAAY
    MAAY غير متواجد حالياً
    جديد


    تاريخ التسجيل: Feb 2006
    المشاركات: 3
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0

    Thumbs up الحماية الكاثودية2

    منظومات الحماية الكاثودية

    يمكن تصنيف منظومات الحماية الكاثودية من حيث اسلوب عملها الى نوعين رئيسين:


    أ‌- منظومات الحماية باستخدام أقطاب التضحية Sacrificial Anodes يعتمد هذا الأسلوب على الفعالية الكلفانية Galvanic Action بين المعدن المراد حمايته وأقطاب التضحية المستخدمة, حيث تستخدم أقطاب تضحية من معادن تأتي في مقدمة السلسلة الكهروكيميائية مقارنة بالمعدن المراد حمايته أي أنها ذات جهد طبيعي أكثر سلبا More Negative مقارنة بجهد المعدن المراد حمايته فعلى سبيل المثال يمكن حماية الحديد باستخدام أي من المغنيسيوم Mg أو الألمنيوم Al أو الزنك Zn. تجدر الإشارة هنا إلى أن الحديد Fe واستناد إلى نفس المبدأ سوف يتعرض الى التآكل في حالة ربطه إلى النحاس بدون استخدام منظومة حماية كاثودية كما هو الحال عند استخدام شبكات الاتصال الأرضي من النحاس. يستخدم هذا النوع من المنظومات في حالة الحاجة لحماية جيدة لأنابيب ذات مساحة سطحية محدودة أو لغرض الحماية من تأثيرات التداخل عند وجود هياكل معدنية قريبة من السطوح المراد حمايتها, أو في حالة توفر مصدر للطاقة الكهربائية, أو في حالة الحماية الوقتية خلال مرحلة التشييد, وكذلك في بعض حالات حماية الأسطح الداخلية للخزانات و الأوعية, إلا أن من سلبيات هذا الأسلوب من الحماية هو محدودية عمرها التشغيلي مما يتطلب استبدال الأقطاب في فترات متقاربة أضافه إلى صعوبة السيطرة على مستوى الحماية.

    أنودات التضحيةمادة الأنودفرق الجهد القياسي عند درجة 25 ْمالمغنيسيوم (Mg)-2.37الألمنيوم (Al)-1.66الزنك (Zn)-0.763الحديد (Fe)-0.44النحاس (Cu)+0.34



    [img]file:///C:/Documents%20and%20Settings/user/My%20Documents/حماية%20كاثودية%20-%20Wikipedia_files/200px-Cathode_protection.jpg[/img]



    ب‌- منظومات الحماية باستخدام التيار القسري Impressed Current تأتي التسمية من كون تيار الحماية مسلط من مصدر خارجي وتتكون المنظومة عادة من الأجزاء التالية: - مصدر تيار مستمر Dc Source - أقطاب تضحية (أنودات) - كابلات وأسلاك للربط مع ملحقاتها

    يستخدم عادة مصدر تيار مستمر من نوع محولة/معدلة Transformer/Rectifier عند توفر مصدر قريب للتغذية بالطاقة الكهربائية وهو المفضل لهذا الأسلوب من الحماية لاسباب تشغيلية واقتصادية, وفي حالة عدم توفر ذلك يمكن استخدام مولدات كهرباء حرارية Thermo generators عند توفر غاز كوقود لتشغيلها أو استخدام منظومات تعمل بالطاقة الشمسية Solar Powered Systems كما يمكن استخدام مولدات تعمل بطاقة الرياح أو استخدام مولدات كهربائية (ديزل). أما أقطاب التضحية فهي عادة تكون من حديد – سليكون FeSi أو الكرافايت. يتطلب استخدام الحماية الكاثودية من النوع القسري في حالة الحاجة لحماية خطوط الأنابيب وقواعد الخزانات ذات الأسطح الكبيرة والتي تتطلب تيار حماية عالي ولفترات طويلة تمتد على مدى عمر المنشآت التي تعود إليها (20 سنة فأكثر). تتوفر في هذه المنظومات إمكانية السيطرة على الحماية ومراقبتها المستمرة.

    اعتبارات تصميميه لمنظومة حماية

    عند تصميم منظومة حماية كاثودية يتطلب الأخذ بنظر الاعتبار النقاط الرئيسية التالية: • نوع المنشأ والمعدن المطلوب حمايته. • المساحة السطحية للمنشأ المطلوب حمايته من التآكل. • نوع التغليف المستخدم في تغطية السطح المطلوب حمايته. • المقاومة النوعية للتربة أو المحيط الذي يشكل وسط التآكل. العوامل أعلاه مجتمعة سوف تؤدي للتوصل إلى نتائج أولية لتقديرات كثافة تيار الحماية المطلوب (أمبير/ متر2) وبالتالي إلى تقديرات التيار الكلية.



    [img]file:///C:/Documents%20and%20Settings/user/My%20Documents/حماية%20كاثودية%20-%20Wikipedia_files/200px-Picture2.jpg[/img]



    الحوض الأرضي لمنظومة الحماية من نوع ذات التيار القسري


    تحوي الأحواض الأرضية على الانودات ومن الانودات الشائعة الاستخدام هي انودات حديد/سليكون FeSi والذي يبلغ معدل استهلاكه من 0.1 لغاية 0.5 كغم/أمبير/سنة وهناك كذلك انودات من نوع الجرافيت والتي يبلغ استهلاكها من 0.1 لغاية 2 كغم/أمبير/سنة. بعد تحديد كثافة التيار المطلوب لتوفير الحماية وبمعرفة المساحة السطحية للمعدن المراد حمايته وعمر المنظومة المفترض بالسنوات يمكن حساب الوزن الكلي للانودات التي يتطلب استخدامها وبالتالي احتساب أعدادها حسب وزن الأنود الواحد. تدفن الانودات عادة في مسحوق من الفحم الحجري لتقليل مقاومة التماس بين الانودات والتربة وبالتالي تقليل جهد الدائرة الكهربائية لدفع تيار الحماية وتقليل استهلاك الانودات. طريقة دفن الانودات تعتمد على طبيعة المنطقة والمقاومة النوعية للتربة, فأن كانت المقاومة النوعية واطئة ومستوى المياه عالي يمكن استخدام أحواض أرضية سطحية Shallow Ground Beds وتدفن الانودات أفقيا على أعماق قليلة 2-3 متر بينما يتطلب دفن الانودات عموديا على أعماق اكبر Vertical Ground Beds بهدف الوصول إلى طبقات التربة واطئة المقاومة. أما في المناطق ذات المقاومة النوعية المرتفعة جدا والتي تكون اكثر من 50 اوم.متر ولغرض الوصول إلى الطبقات السفلى ذات المقاومة النوعية الواطئة يتطلب الامر حفر أحواض أرضية عميقة Deep Wells حيث يمكن أن يكون العمق 30 متر فاكثر. توصل الانودات بسلك كهربائي إلي مصدر الطاقة الكهربائية (مصدر التيار), بينما توصل كافة الانودات فيما بينها على التوازي.

    0 Not allowed!



  3. [3]
    عمروعلى3
    عمروعلى3 غير متواجد حالياً
    عضو شرف
    الصورة الرمزية عمروعلى3


    تاريخ التسجيل: Jan 2005
    المشاركات: 1,553

    وسام الشكر

     وسام كبار الشخصيات

    Thumbs Up
    Received: 6
    Given: 0
    [frame="1 50"]اخى العزيز
    بارك الله لنا فيك
    موضوع شيق ورائع
    لقد قمت بعد أذنك بدمج الموضوعين ليصيروا موضوع واحد
    جزاك الله خيرا[/frame]

    0 Not allowed!


    أخوانى فى الله اعضاء الملتقى الكرام
    كنت قد انقطعت لفترة كبيرة عن التواصل معكم
    ووجدت رسائل على الخاص كثيره يطلب فيها راسليها المساعده
    لذلك اعتذر لكم جميعا عن عدم التواصل والرد عليها فى حينها


    كن صديق على الفيس بوك

  4. [4]
    ammar2123
    ammar2123 غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Nov 2005
    المشاركات: 35
    Thumbs Up
    Received: 3
    Given: 0
    مشكور اخي الفاضل
    لا اضاع الله لك مجهودا

    0 Not allowed!



  5. [5]
    أبوعامر فودة
    أبوعامر فودة غير متواجد حالياً
    عضو فعال


    تاريخ التسجيل: Sep 2006
    المشاركات: 113
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    جزيتم خير الجزاء

    0 Not allowed!



  6. [6]
    احمد غنيم
    احمد غنيم غير متواجد حالياً
    عضو فعال


    تاريخ التسجيل: Jun 2006
    المشاركات: 92
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 0
    جزاكم الله عنا خير الجزاء
    و تفضل الله عليكم من فيض عطاياه
    و شكراً جزيلاً لكم عن المعلومات القيمة

    0 Not allowed!



  7. [7]
    محمد عبد المنعم شا
    محمد عبد المنعم شا غير متواجد حالياً
    عضو فعال جداً
    الصورة الرمزية محمد عبد المنعم شا


    تاريخ التسجيل: Nov 2009
    المشاركات: 229
    Thumbs Up
    Received: 15
    Given: 0
    جهد عظيم الله يكرمك

    0 Not allowed!



  8. [8]
    راسم النعيمي
    راسم النعيمي غير متواجد حالياً
    عضو متميز
    الصورة الرمزية راسم النعيمي


    تاريخ التسجيل: Aug 2007
    المشاركات: 644
    Thumbs Up
    Received: 5
    Given: 0
    الف شكر وبارك الله فيك

    0 Not allowed!


    النعيـ ع ح ـــمي

  9. [9]
    taratalnajaf
    taratalnajaf غير متواجد حالياً
    جديد


    تاريخ التسجيل: Jun 2012
    المشاركات: 5
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    مشكووووووووووور

    0 Not allowed!



  10. [10]
    ahmed 2009
    ahmed 2009 غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Feb 2009
    المشاركات: 17
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 1
    مشكووووووووووووووووور

    0 Not allowed!



  
صفحة 1 من 2 12 الأخيرةالأخيرة
الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

عرض سحابة الكلمة الدلالية

RSS RSS 2.0 XML MAP HTML