حفاظت کاتدی اسکله
اسکله ها سازه هایی هستند که به منظور محلی برای پهلو گیری انواع کشتی ها، بارگیری و تخلیه، صنایع حمل و نقل، صنایع نظامی و یا موارد مشابه ساخته و مورد بهره برداری قرار می گیرند. اسکله ها و اجزای تشکیل دهنده آن از جمله سازه هایی هستند که لازم است برای پیش گیری از خوردگی آن ها از سیستم های حفاظت کاتدی استفاده به عمل آید.
سطوح پایه های فلزی اسکله:
با توجه به ماهیت محل قرارگیری اسکله ها، بخش عمده ای از پایه های فلزی اسکله در آب مستقر می باشند. این پایه های فلزی عمدتاً دارای 5 سطح به شرح زیر می باشند:
- بخشی از پایه که در خاک کف دریا کوبیده شده است و عموماً بیش از 70 درصد طول پایه را شامل می شود.
- بخشی از پایه که همیشه در داخل دریا بوده و با آب در تماس است.
- بخشی از پایه که در محدوده جذر و مد بوده و در ساعات مشخصی از شبانه روز در تماس با آب دریا می باشد و این اتفاق به صورت دوره ای در حال انجام است.
- بخشی از پایه که بالای سطح آب بوده ولی در معرض پاشش آب می باشد.
- بخشی پایانی پایه که با هوا در ارتباط بوده و عرشه روی آن مستقر می باشد.
در ساخت پایه های فلزی اسکله عموماً از لوله های با قطر بیشتر از 36 اینچ استفاده به عمل می آید که طول، قطر و نوع پوشش آن به محل استقرار اسکله، نوع کاربری، مشخصات شیمیایی آب منطقه و سایر موارد مشابه، محاسبه و تعیین می شوند. هر چند که سطح خارجی این پایه ها با پوشش و رنگ های مناسب پوشیده می شود ولی از سیستم حفاظت کاتدی اسکله به عنوان یک روش تکمیلی به منظور پیشگیری از خوردگی شیمیایی این پایه ها استفاده به عمل می آید.
الف) انواع سیستم حفاظت کاتدی اسکله:
با توجه به ابعاد و اندازه اسکله و شرایط محیطی موجود از دو روش زیر به عنوان سیستم حفاظت کاتدی اسکله استفاده به عمل می آید:
- سیستم حفاظت کاتدی اسکله با استفاده از روش اعمال جریان
- سیستم حفاظت کاتدی اسکله با استفاده از روش آند فدا شونده
انتخاب یکی از دو روش یاد شده برای حفاظت کاتدی اسکله، بستگی به سطح سازه های تحت حفاظت (سطح خارجی پایه ها)، جریان مورد نیاز، امکان دسترسی به برق، صرفه اقتصادی و سایر موارد مشابه دارد.
به عنوان نمونه برای سازه های دور از ساحل مانند دلفین ها که امکان برق رسانی وجود نداشته و یا مقرون به صرفه نمی باشد از روش آند فدا شونده به عنوان سیستم حفاظت کاتدی استفاده به عمل می آید.
هر یک از روش های یاد شده داری معایب و مزایایی هستند که واحد طراحی و مهندسی بایستی به رعایت موارد استاندارد، انجام بازدید ها و آزمایشات میدانی، بررسی نقشه ها و سایر مشخصات فنی مورد نیاز و لحاظ نمودن توجیهات اقتصادی به انتخاب یکی از این دو روش و یا حتی ترکیبی از این دو روش اقدام نماید.
ب) استانداردهای مورد استفاده در حفاظت کاتدی اسکله:
از استاندارد های معتبر و رایج مورد استفاده در بخش محاسبات مهندسی و طراحی سیستم حفاظت کاتدی اسکله می توان به موارد زیر اشاره نمود:
NACE RP-0176 : (Corrosion Control of Steel Fixed Offshore Structures Associated with Petroleum Production)
DNV-RP-B401 : (Cathodic Protection Design)
پ) اجزا اصلی سیستم های حفاظت کاتدی اسکله:
1-پ) روش اعمال جریان:
- ترانسفورمررکتیفایر به عنوان منبع تامین کننده جریان DC به همراه متعلقات جانبی
- آندهای توزیع کننده جریان از نوع MMO به شکل لوله ای و یا سایر آندهای مورد مصرف
- انواع کابل جریان مستقیم (DC) با پوشش های مختلف به عنوان کابل مثبت، منفی، تست و کابل آندها و الکترود های مرجع دائمی
- انواع باکس های مثبت و منفی و تست از جنس مقاوم به خوردگی در مناطق دریایی و با درجه حفاظتی حداقل IP65 به همراه گلند و سایر متعلقات جانبی
- سینی کابل و یا کاندوئیت جهت حمل کابل ها در مسیرهای کابل کشی مثبت و منفی و تست و کابل آندها و الکترود های مرجع دائمی
- الکترود مرجع های دائمی و یا قابل حمل از نوع Ag/AgCl ویا Zn
- ساپورت و متعلقات جانبی جهت نصب آندها و الکترودهای مرجع دائمی به پایه ها
2–پ) روش آند های فدا شونده
- آند از جنس Al-Zn-In با ابعاد و در وزن های مختلف به همراه مغزی فولادی برای نصب به پایه ها به عنوان تامین کننده جریان حفاظتی مورد نیاز
- الکترود مرجع های دائمی و یا قابل حمل از نوع Ag/AgCl ویا Zn
- تست باکس از جنس مقاوم به خوردگی در مناطق دریایی و با درجه حفاظتی حداقل IP65 به همراه گلند و سایر متعلقات جانبی
- سینی کابل و یا کاندوئیت جهت حمل کابل ها در مسیرهای کابل کشی تست و الکترود های مرجع دائمی
ت) لزوم بهره برداری از سیستم های حفاظت کاتدی اسکله:
پس از نصب سیستم حفاظت کاتدی اسکله و انجام تنظیمات مربوطه لازم است این تنظیمات به صورت دوره ای توسط واحد بهره بردار بررسی شود تا پتانسیل حفاظتی که حاصل از اعمال جریان حفاظتی در کل سطح خارجی تحت پوشش سیستم حفاظت کاتدی تامین گردد.
برای این منظور لازم است در نقاط مختلف و در عمق های متفاوت این اندازه گیری پتانسیل توسط الکترود مرجع دائمی و یا قابل حمل در دوره های مشخص زمانی به انجام رسد و در صورت خروج از محدوده معیار حفاظتی با تنظیم ترانسفورمررکتیفایر نسبت به تامین جریان و در نهایت پتانسیل حفاظتی در محدوده معیار تعیین شده در استانداردها حاصل شود.
از دیگر مزایای اندازه گیری های دوره ای میتوان به دریافت اطلاعات در خصوص معیوب شدن و بروز مشکل در اجزای سیستم حفاظت کاتدی نام برد، به عبارت دیگر در صورتی که در زمان اندازه گیری های دوره ای مشخص گردد سیستم حفاظت کاتدی اسکله دارای مشکل اساسی است می توان با عیب یابی نسبت به تعیین محل مشکل و رفع آن ها اقدامات لازم را به عمل آورد.
ث) استفاده روش های نوین در سیستم های حفاظت کاتدی اسکله:
با توجه به لزوم استفاده از تکنولوژی های نوین به منظور سهولت و افزایش دقت در مراحل بهره برداری و تنظیم سیستم حفاظت کاتدی اسکله و همچنین مانیتورینگ و پایش عملکرد سیستم حفاظت کاتدی اسکله در حال حاضر امکان استفاده از سیستم حفاظت کاتدی هوشمند و انتقال اطلاعات به صورت آنلاین فراهم شده است که در صورت استفاده از این روش ها نه تنها تنظیمات به صورت لحظه ای انجام خواهد شد بلکه بهره بردار این امکان را دارد که از راه دور نسبت به دریافت و یا در صورت لزوم تنظیم سیستم حفاظت کاتدی اسکله اقدام نماید و در صورت بروز هر گونه مشکل و یا عیب در اجزای سیستم در اسرع وقت نسبت به رفع آن اقدام نماید.
البته شایان ذکر است استفاده از این نوع روش فقط در سیستم های حفاظت کاتدی اسکله به روش اعمال جریان میسر می باشد.
حفاظت کاتدی، حفاظت کاتدی اسکله، استاندارهای حفاظت کاتدی، استانداردهای حفاظت کاتدی اسکله