تصميم وتقييم أداء منظومة حماية كاثودية للانبوب الناقل لماء التبريد لمحطة كهرباء القدس الغازي

Design and Implementation of Cathodic Protection System for Cooling Water Pipeline to Al-Quds Gas Power Station

Abstract

الحماية الكاثودية هي إج ا رء يتم اتباعه لحماية الهياكل المعدنية الحديدية والأنابيب من التآكل ج ا رء تعرض سطوحها إلى تماس مع التربة او مع الماء حيث تتآكل نتيجة لحدوث تفاعلات كيميائية مصحوبة بسريان  الالكترونات )أي سريان للتيار الكهربائي( . ويكون سريان الالكترونات من المنطقة الانودية إلى المنطقة الكاثودية من خلال التوصيل بالهيكل المعدني . يلاحظ ان الحديد يتم فقدانه من سطح الانود حيث يتحول باستم ا رر إلى صدأ بينما يحدث ذلك على سطح الكاثود ولايحدث التأكل اذا كان سطح المعدن بكامله كاثودا بالنسبة لمحيطه ومن هنا جاءت تسمية الحماية الكاثودية . أثبتت طرق الحماية الكاثودية ولاكثر من قرن من الزمن لغاية الان فاعليتها في حماية الاجسام المعدنية الحاوية على موائع والمدفونة في اوساط الكتروليتية ضد عملية التأكل الكهروكيميائية. الجدير بالذكر ان جهودا كبيرة تستنفذ لتطوير وتصميم وانتاج تقنيات حديثة لحماية وصيانة الهياكل المعدنية المدفونة ضد التاكل, فمنها مايتعامل مع وسط الدفن ومنها مايتعلق بسبائك المعدن المستخدم في صناعة الهيكل المدفون وتغليفه, جميع هذه التقنيات خارج اطار مايتناوله هذا العمل يتناول هذا العمل تصميم وتقييم أداء منظومة حماية كاثودية ذات التيار القسري بابسط اشكالها.تتكون هذه المنظومات من مصدر جهد مستمر) DC ( , ومجموعة أقطاب )أنودات( , تقوم الدائرة الكهربائية الناتجة بمعادلة فرق الجهد الطبيعي الموجود بين الوسط المحيط والجسم المعدني المحمي. يقدم هذا العمل الاسلوب المباشر في تصميم منظومة حماية كاثودية ذات التيار القسري لانبوب ناقل لماء التبريد لمحطة كهرباء القدس الغازية . تم أعتماد مواصفات الانبوب وتغليفه والتربة المدفون فيها على طول المسار في حسابات تيار الحماية المطلوب مع السماحات المعيارية لضمان عمل منظومة الحماية الكاثودية لما لايقل عن عشرين عاما. أثبتت نتائج القياسات بعد التنفيذ فاعلية منظومة الحماية الكاثودية بابقاء جهد الانبوب سالبا ضمن المقاييس المعمول به عالميا لمعدن الحديد الصلب المصنوع منه الانبوب .

Cathodic protection technologies proved for more than a century until now their effectiveness in protecting metal objects containing fluids and buried in an electrolytic medium against the electrochemical corrosion process. This work aims to design and evaluate performance of an impressed current cathodic protection system. The system consists of a DC power source, and a group of electrodes (anodes), the resulting electrical circuit balances the natural potential that exists between the surrounding medium and the protected structure metal. This work presents a direct method to design a cathodic protection system for the cooling water pipeline for AL-Quds gas power station. Pipeline specification, type of coating and the soil which it buried within along its route were considered in the calculations of the desired protection current plus the standard allowances to ensure the proper performance of the cathodic protection system for at least twenty years. Measurement results proved the effectiveness of the cathodic protection system to keep the used pipeline negative potential within the international applicable standards.