وسائل الحماية الجماعية. الغرض والترتيب العام لوسائل الحماية الجماعية وتصنيفها. القواعد العامة للاستخدام ومتطلبات السلامة عند العمل مع معدات الحماية الجماعية. الحماية من التآكل الكاثودي - كل ميزاتي

بالتزامن مع اختبارات الطيران لمقاتلة SK-1 midget وتحسين SK-2 ، قام مكتب TsAGI Design ، بقيادة Matus Ruvimovich Bisnovat ، بتنفيذ أعمال على تصميم المقاتلة الثقيلة SK-Z ذات المحركين المجهزة مع محركات AM-37.

كان من المقرر استخدام هذه الطائرة لمرافقة القاذفات وطائرات النقل التي تقوم بمهام مهمة على ارتفاعات عالية ، وكذلك لتدمير أهداف على ارتفاعات عالية.

بعد تعديل جسم الطائرة لحجرة القنابل (التي تم توفيرها من قبل المشروع ، وكان هذا هو الاختلاف الرئيسي عن المقاتلة الألمانية التجريبية Focke-Wulf 187) ، يمكن استخدام SK-Z كمحرك عالي السرعة عالي السرعة قاذفة قادرة على حمل قنابل يصل وزنها إلى 1000 كجم.

سار العمل في المشروع بسرعة كبيرة وتم التخطيط لنقل السيارة الأولى إلى اختبارات المصنع في خريف عام 1940.

مثل العديد من المشاريع المماثلة للمصممين المحليين ، تم تصميم SK-Z لتركيب أحدث محركات AM-37 عالية الارتفاع بقوة إقلاع من 1400-1450 حصان وقوة مصنفة على ارتفاع 5000 متر - 1250 حصان.

تم تطوير المشروع على الفور في نسختين: واحد (رئيسي) ومزدوج. قدمت النسخة المزدوجة لاستبدال خزان الغاز الخارجي بمكان عمل مشغل الراديو ، الذي جلس وظهره للطيار.

لزيادة نطاق الرحلة تحت القسم الأوسط من جناح الطائرة ، تم تعليق خزانين إضافيين للوقود بسعة 200 لتر. على نفس النقاط الصلبة ، كان من الممكن تثبيت حوامل القنابل لقنابل وزنها 250 كجم. يمكن تعليق قنبلة أخرى تحت جسم الطائرة.

كانت الأسلحة الصغيرة الهجومية للطائرة تتكون من أربعة مدافع رشاشة من عيار كبير من طراز Berezin ، اثنان منها كانا موجودين في جسم الطائرة الأمامي ، واثنان تحت قمرة القيادة. في المستقبل ، يمكن استبدال المدافع الرشاشة بمدافع ShVAK 20 ملم.

كان تصميم الطائرة مصنوعًا بالكامل من المعدن. يجب ألا يتجاوز وزن الطائرة الفارغ 5200 كجم ، ووزن الإقلاع - 7000 كجم.

في يناير 1940 ، بدأ بناء نموذج بالحجم الطبيعي لطائرة SK-Z ، وفي ربيع نفس العام ، تم النظر في التصميم الأولي للمقاتل من قبل لجنة NKAP برئاسة Ya.V. Smushkevich ، والتي تضمنت أيضًا أ. ياكوفليف ، S.N. Shishkin و M.N. Shulzhenko.

نظرًا لحقيقة أنه في ذلك الوقت كان ياكوفليف يروج لطائرته الخاصة لغرض مماثل (I-29 ، BB-22) في السلسلة ، يبدو أن مقاتلة SK-Z لم يكن لديها مساحة كافية في خط التوأم الطويل. طائرات المحرك. على أي حال ، تمت إعادة المشروع للمراجعة.

في فبراير 1941 ، تم أخيرًا "ذبح" مشروع أعيد تصميمه ، في نسخة ذات مقعدين فقط ، بعد مراجعة ثانية. بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك طائرات مماثلة من مصممين أكثر موثوقية في الطريق - DIS Mikoyan و Gurevich و TIS Polikarpov.

سرعان ما تم إرسال MR Bisnovat إلى لينينغراد للمصنع رقم 23 ، حيث كان عليه التعامل مع الإنتاج التسلسلي لمقاتلة LaGG-3. في النصف الثاني من عام 1943 ، تم نقل بيسنوفات إلى NII-3 ، حيث قام بتصميم وبناء الطائرات على موضوع "302". بعد الحرب ، عاد إلى TsAGI ، حيث بنى عدة طائرات بمحرك صاروخ من طراز Bi-5 (B-5). ابتداءً من عام 1956 ، قاد كبير المصممين M.R. Bisnovat موضوعًا جديدًا حول صواريخ جو - جو وجو - أرض أثناء العمل في TMZ.

خصائص أداء الرحلة الرئيسية لـ SK-Z *

الطائرات SK-Z SK-I

سنة الاصدار 1940 1940

الطاقم ، بيرس. 12

محطة توليد الكهرباء 2xAM-37 2xAM-37

قوة الإقلاع ، حصان 1400 1450 **

الاسمي عند H = 5000 م ، حصان 1250 1250

السرعة القصوى على الأرض ، كم / ساعة 555535

أقصى ارتفاع ، كم / ساعة 700680

حان الوقت لتسلق 5000 م ، دقيقة. 18.5 19.2

سقف عملي 11000 م 11000

مدى الطيران ، كم 1500900

منطقة الجناح ، م 2 23.79 24.54

وزن الإقلاع ، كجم 6995 7180

وزن الطائرة الفارغة كجم 5102 5200

احتياطي الوقود ، كجم 1600 1100 ***

* البيانات المحسوبة

** معزز بالشحن الفائق

*** بدون تعليق الخزانات

تعتبر الحماية الكاثودية من الطرق المستخدمة بشكل متكرر للحماية الكهروكيميائية للهياكل المعدنية المختلفة من الصدأ. في معظم الحالات ، يتم استخدامه بالتزامن مع تطبيق الطلاءات الخاصة على الأسطح المعدنية.

1 معلومات عامة عن الحماية الكاثودية

لأول مرة وصف همفري ديفي هذه الحماية للمعادن في عشرينيات القرن التاسع عشر. بناءً على تقاريره ، في عام 1824 ، تم اختبار النظرية المقدمة على السفينة HMS Samarang. تم تركيب واقيات الأنود الحديدي على طلاء نحاس السفينة ، مما قلل بشكل كبير من معدل الصدأ للنحاس. بدأ تطوير هذه التقنية ، واليوم أصبح الكاثود لجميع أنواع الهياكل المعدنية (خطوط الأنابيب وعناصر السيارة وما إلى ذلك) الأكثر فاعلية والأكثر استخدامًا.

في ظل ظروف الإنتاج ، تتم حماية المعادن (تسمى غالبًا الاستقطاب الكاثودي) وفقًا لطريقتين رئيسيتين.

1. الهيكل المحمي من التدمير متصل بمصدر تيار خارجي. في هذه الحالة ، يعمل المنتج المعدني ككاثود. والأنودات هي أقطاب كهربائية إضافية خاملة. تستخدم هذه التقنية بشكل شائع لحماية خطوط الأنابيب والقواعد المعدنية الملحومة ومنصات الحفر.
2. الاستقطاب الكاثودي من النوع الجلفاني. باستخدام هذا المخطط ، يكون الهيكل المعدني على اتصال بمعدن له إمكانات كهرسلبية أعلى (الألومنيوم ، والمغنيسيوم ، وسبائك الألومنيوم ، والزنك). في هذه الحالة ، يُفهم كلا المعدنين (الأساسي والوقائي) على أنهما الأنود. يؤدي انحلال مادة كهروكيميائية بحتة (بمعنى عملية كهروكيميائية بحتة) إلى تدفق التيار الكاثودي اللازم عبر المنتج المحمي. بمرور الوقت ، يحدث التدمير الكامل لـ "المدافع" المعدني. الاستقطاب الجلفاني فعال في الهياكل ذات الطبقة العازلة ، وكذلك للمنتجات المعدنية الصغيرة نسبيًا.

وجدت التقنية الأولى تطبيقًا واسعًا في جميع أنحاء العالم. إنه بسيط للغاية ومجدي اقتصاديًا ، فهو يجعل من الممكن حماية المعدن من التآكل العام ومن العديد من أنواعه - التآكل بين الخلايا الحبيبية من "الفولاذ المقاوم للصدأ" ، والتنقر ، وتكسير المنتجات النحاسية بسبب الضغوط التي تعمل بها.

وجدت الدائرة الجلفانية استخدامًا أكبر في الولايات المتحدة. في بلدنا ، يتم استخدامه بشكل أقل ، على الرغم من فعاليته عالية. يرجع الاستخدام المحدود للحماية المعدنية في روسيا إلى حقيقة أننا لا نطبق طلاءًا خاصًا على العديد من خطوط الأنابيب ، وهذا شرط أساسي لتنفيذ الأساليب الجلفانية المضادة للتآكل.

2 كيف يعمل الاستقطاب الكاثودي القياسي للمعادن؟

يتم إنتاج الحماية من التآكل الكاثودي باستخدام التيار المتراكب. يدخل الهيكل من مقوم أو مصدر آخر للتيار (الخارجي) ، حيث يتم تعديل التيار المتردد الصناعي إلى التيار المباشر المطلوب. الكائن المراد حمايته متصل بتيار مصحح (بالقطب "السالب"). وبالتالي الهيكل هو الكاثود. يتم توصيل تأريض الأنود (القطب الثاني) بـ "زائد".

من المهم أن يكون هناك اتصال إلكتروليتي وإلكتروني جيد بين القطب الثانوي والهيكل. يتم توفير الأول عن طريق التربة ، حيث يتم غمر الأنود والهدف من الحماية. تلعب التربة في هذه الحالة دور الوسط الإلكتروليتي. ويتم تحقيق الاتصال الإلكتروني باستخدام موصلات مصنوعة من مواد معدنية.

يتم تنظيم الحماية الكاثودية ضد التآكل من خلال الحفاظ على القدرة الوقائية بين الوسط الإلكتروليتي ومؤشر جهد الاستقطاب (أو مباشرة بواسطة الهيكل) بقيمة محددة بدقة.قم بقياس المؤشر باستخدام مقياس الفولتميتر بمقياس مقاومة عالية.

من الضروري هنا أن نفهم أن الإمكانات لا تحتوي فقط على مكون استقطاب ، ولكن أيضًا مكون آخر - انخفاض الجهد (أوم). يحدث هذا الانخفاض بسبب تدفق تيار الكاثود من خلال المقاومة الفعالة. علاوة على ذلك ، فإن جودة الحماية الكاثودية تعتمد فقط على الاستقطاب على سطح المنتج المحمي من الصدأ. لهذا السبب ، يتم تمييز خاصيتين لأمان الهيكل المعدني - أكبر وأصغر إمكانات الاستقطاب.

يصبح التنظيم الفعال لاستقطاب المعادن ، مع مراعاة كل ما سبق ، ممكنًا عندما يتم استبعاد مؤشر المكون الأومي من حجم فرق الجهد الذي تم الحصول عليه. يمكن تحقيق ذلك باستخدام مخطط خاص لقياس إمكانات الاستقطاب. لن نصفها في إطار هذه المقالة ، لأنها مليئة بالعديد من المصطلحات والمفاهيم المتخصصة.

كقاعدة عامة ، تُستخدم التكنولوجيا الكاثودية جنبًا إلى جنب مع تطبيق مواد حماية خاصة على السطح الخارجي للمنتجات المحمية من التآكل.

لحماية خطوط الأنابيب غير المعزولة وغيرها من الهياكل ، من الضروري استخدام تيارات كبيرة غير مربحة اقتصاديًا وصعبة تقنيًا.

3 الحماية الكاثودية لمكونات السيارة

التآكل هو عملية نشطة وشديدة العدوانية. تسبب الحماية عالية الجودة لمكونات السيارة من الصدأ العديد من المشاكل لسائقي السيارات. تتعرض جميع المركبات بدون استثناء للتدمير بشكل أكّال ، لأن الصدأ يبدأ حتى عند ظهور خدش صغير على طلاء السيارة.

التكنولوجيا الكاثودية لحماية السيارة من التآكل شائعة جدًا اليوم. يتم استخدامه مع استخدام أنواع مختلفة من المصطكي. تُفهم هذه التقنية على أنها إمداد جهد كهربائي لسطح جزء أو جزء آخر من السيارة ، مما يؤدي إلى تباطؤ فعال وطويل الأمد في الصدأ.

مع الحماية الموصوفة للمركبة ، يكون الكاثود عبارة عن لوحات خاصة يتم تطبيقها على العقد الأكثر ضعفًا. ويلعب جسم السيارة دور الأنود. يضمن توزيع الإمكانات هذا سلامة جسم الماكينة ، حيث يتم تدمير ألواح الكاثود فقط ، ولا يتآكل المعدن الأساسي.

في ظل نقاط الضعف في السيارة ، والتي يمكن حمايتها بالطريقة الكاثودية ، افهم:

• الجزء الخلفي والأمامي من القاع.
• قوس العجلة الخلفية
• مناطق لتثبيت المصابيح الجانبية والمصابيح الأمامية مباشرة ؛
• المفاصل من الجناح إلى العجلة
• مناطق الأبواب والعتبات الداخلية ؛
• مسافة خلف واقيات العجلات (أمامية).

لحماية السيارة ، تحتاج إلى شراء وحدة إلكترونية خاصة (يصنعها بعض الحرفيين بمفردهم) ولوحات واقية. يتم تثبيت الوحدة في الجزء الداخلي للسيارة ، ومتصلة بالشبكة الموجودة على متن السيارة (يجب تشغيلها عند إيقاف تشغيل المحرك). يستغرق تثبيت الجهاز حرفيًا من 10 إلى 15 دقيقة. علاوة على ذلك ، فهي تستهلك الحد الأدنى من الطاقة ، وتضمن حماية عالية الجودة ضد التآكل.

قد يكون لألواح الحماية أحجام مختلفة. يختلف عددهم أيضًا اعتمادًا على مكان تركيبهم في السيارة ، وكذلك بناءً على المعلمات الهندسية التي يحتوي عليها القطب. في الممارسة العملية ، كلما قل عدد الصفائح المطلوبة ، كلما كان القطب أكبر.

يتم أيضًا توفير الحماية ضد تآكل السيارة باستخدام الطريقة الكاثودية بطرق أخرى بسيطة نسبيًا. أبسط هو توصيل السلك الموجب لبطارية السيارة بجراج معدني عادي. يرجى ملاحظة أنه من الضروري استخدام المقاوم للاتصال.

4 حماية خطوط الأنابيب بواسطة الاستقطاب الكاثودي

يحدث إزالة الضغط عن خطوط الأنابيب لأغراض مختلفة في كثير من الحالات بسبب أضرار التآكل الناتجة عن ظهور الفجوات والشقوق والتجاويف. الاتصالات تحت الأرض معرضة بشكل خاص للصدأ. تتشكل عليها مناطق ذات إمكانات مختلفة (قطب كهربائي) ، والذي ينتج عن عدم تجانس التربة والتركيب غير المتجانس للمعادن التي تصنع منها الأنابيب. بسبب ظهور هذه المناطق ، تبدأ عملية التكوين النشط للمكونات الجلفانية المسببة للتآكل.

يعتمد الاستقطاب الكاثودي لخطوط الأنابيب ، الذي يتم إجراؤه وفقًا للمخططات الموضحة في بداية المقالة (الجلفنة أو مصدر طاقة خارجي) ، على انخفاض معدل انحلال مادة الأنابيب أثناء تشغيلها. يتم تحقيق انخفاض مماثل من خلال تحويل إمكانية التآكل إلى منطقة بها مؤشرات أكثر سلبية فيما يتعلق بالإمكانات الطبيعية.

حتى في الثلث الأول من القرن العشرين ، تم تحديد إمكانات الاستقطاب الكاثودي للمعادن. مؤشرها هو -0.85 فولت. في معظم أنواع التربة ، تتراوح الإمكانات الطبيعية للهياكل المعدنية من -0.55 إلى -0.6 فولت.

هذا يعني أنه من أجل الحماية الفعالة لخطوط الأنابيب ، من الضروري "تحريك" إمكانية التآكل في الاتجاه السلبي بمقدار 0.25-0.3 فولت. بهذه القيمة ، يكون التأثير العملي للصدأ على حالة الاتصالات مستويًا بالكامل تقريبًا (معدل التآكل سنويًا لا يزيد عن 10 ميكرومتر).

تعتبر التقنية التي تستخدم مصدر حالي (خارجي) مستهلكة للوقت ومعقدة نوعًا ما. لكنه يوفر مستوى عالٍ من حماية خطوط الأنابيب ، ومورد طاقته لا يقتصر على أي شيء ، في حين أن مقاومة التربة (المحددة) لها تأثير ضئيل على جودة التدابير الوقائية.

عادة ما تكون مصادر الطاقة للاستقطاب الكاثودي عبارة عن خطوط طاقة علوية عند 0.4 ؛ 6 و 10 كيلو فولت. في المناطق التي لا يوجد بها ، يُسمح باستخدام مولدات الغاز والحرارة والديزل كمصادر للطاقة.

يتم توزيع تيار "الحامي" بشكل غير متساو على طول خطوط الأنابيب. يتم ملاحظة أكبر قيمة لها في ما يسمى بنقطة الصرف - في المكان الذي يتم فيه توصيل المصدر. كلما زادت المسافة من هذه النقطة ، قلت حماية الأنابيب. في الوقت نفسه ، يكون للتيار الزائد مباشرة في منطقة الاتصال تأثير سلبي على خط الأنابيب - هناك احتمال كبير لتكسير الهيدروجين للمعادن.

توضح طريقة استخدام الأنودات الجلفانية كفاءة جيدة في التربة ذات المؤشر الأومي المنخفض (حتى 50 أوم * م). لا يتم استخدامه في تربة المجموعة عالية المقاومة ، لأنه لا يعطي نتائج خاصة. وتجدر الإشارة هنا إلى أن الأنودات مصنوعة من سبائك تعتمد على الألومنيوم والمغنيسيوم والزنك.

5 باختصار حول محطات الحماية الكاثودية (CPS)

للحماية من التآكل لخطوط الأنابيب الموضوعة تحت الأرض ، على طول مسار حدوثها ، يتم تثبيت SKZ ، بما في ذلك:

• تأريض الأنود
• المصدر الحالي؛
• نقطة التحكم والقياس ؛
• الكابلات والأسلاك التي تؤدي وظائف التوصيل.

المحطات متصلة بشبكات التيار الكهربائي أو بالأجهزة المستقلة. يُسمح بتركيب العديد من مصادر التأريض والطاقة في SKZ عندما يتم وضع خطين أو أكثر من خطوط الأنابيب في ممر واحد تحت الأرض. ومع ذلك ، فإن هذا يستلزم زيادة في تكلفة تدابير مكافحة التآكل.

إذا تم تركيب تركيب واحد فقط على اتصالات متعددة الخطوط ، يتم توصيله بالأنابيب بواسطة كتل خاصة. لا تسمح بتكوين أزواج جلفانية قوية تحدث أثناء تثبيت وصلات العبور الصم على المنتجات الأنبوبية. تعمل هذه الكتل على عزل الأنابيب عن بعضها البعض ، كما تتيح تحديد الإمكانات المطلوبة لكل عنصر من عناصر خطوط الأنابيب ، مما يضمن أقصى حماية للهيكل من الصدأ.

يمكن ضبط جهد الخرج في محطات الكاثود تلقائيًا (في هذه الحالة ، يكون التثبيت مزودًا بالثايرستور) أو يدويًا (يقوم المشغل بتبديل لفات المحولات إذا لزم الأمر). في الحالات التي تعمل فيها VCS في ظروف متغيرة بمرور الوقت ، يوصى بتشغيل المحطات مع تنظيم الجهد الأوتوماتيكي.

إنهم أنفسهم يراقبون مؤشرات مقاومة التربة (المحددة) ، وظهور التيارات الشاردة والعوامل الأخرى التي لها تأثير سلبي على جودة الحماية ، ويقومون تلقائيًا بتصحيح عمل SKZ. ولكن في الأنظمة التي يظل فيها التيار الوقائي ومؤشر المقاومة في دائرته دون تغيير ، فمن الأفضل استخدام التركيبات مع الضبط اليدوي لجهد الخرج.

نضيف أن التنظيم في الوضع التلقائي يتم تنفيذه وفقًا لأحد مؤشرين:

• تيار الحماية (المحولات الجلفانية الساكنة) ؛
• من خلال إمكانات الكائن المحمي (محولات الجهد الساكن).

6 معلومات حول محطات الحماية الكاثودية المعروفة

من بين VHC المحلية الشعبية ، يمكن تمييز العديد من التركيبات. يزداد الطلب على المحطة. منيرفا 3000هو نظام قوي طوره مهندسون فرنسيون وروس لمنشآت غازبروم. يكفي جهاز Minerva لحماية ما يصل إلى 30 كيلومترًا من خطوط الأنابيب من الصدأ. تتميز المحطة بالمميزات الرئيسية التالية:

• قابلية تصنيع فريدة لإنتاج جميع مكوناته ؛
• زيادة قوة SKZ (من الممكن حماية الاتصالات بطبقة واقية سيئة للغاية) ؛
• الشفاء الذاتي (بعد الحمل الزائد الطارئ) لأنماط تشغيل المحطة لمدة 15 ثانية ؛
• وجود معدات رقمية عالية الدقة لمراقبة أوضاع التشغيل ونظام التحكم الحراري ؛
• توافر دوائر الحماية ضد الجهد الزائد لدوائر القياس والمدخلات ؛
• عدم وجود أجزاء متحركة وضيق الخزانة الكهربائية.

بالإضافة إلى منيرفا 3000يمكنك توصيل منشآت للتحكم عن بعد لتشغيل المحطة والتحكم عن بعد في أجهزتها.

تتمتع الأنظمة أيضًا بأداء تقني ممتاز. ASKG-TM- محطات تكيفية حديثة وميكانيكية لحماية الكابلات الكهربائية والمدن وخطوط الأنابيب الرئيسية وكذلك الخزانات التي يتم فيها تخزين الغاز والمنتجات النفطية. يتم إنتاج هذه الأجهزة بمؤشرات مختلفة (من 1 إلى 5 كيلووات) من الطاقة الناتجة. لديهم مجمع متعدد الوظائف للقياس عن بعد يسمح لك بتحديد وضع تشغيل معين لـ RMS ، ومراقبة وتغيير معلمات المحطة ، وكذلك معالجة المعلومات الواردة وإرسالها إلى المشغل.

فوائد استخدام ASKG-TM:

• إمكانية التضمين في مجمعات SCADA بسبب دعم تقنية OPC ؛
• قناة الاتصال الاحتياطية والرئيسية ؛
• اختيار قيمة الطاقة (الإخراج) ؛
• زيادة التسامح مع الخطأ.
• مجموعة كبيرة من درجات حرارة التشغيل ؛
• دقة فريدة في تحديد معلمات الإخراج ؛
• حماية الجهد لمخرجات طاقة النظام.

هناك أنواع أخرى من VHCs ، ومن السهل العثور على معلومات عنها في مواقع متخصصة على الإنترنت.

7 ما هي الأشياء التي يمكن حمايتها بواسطة الاستقطاب الكاثودي؟

بالإضافة إلى حماية السيارات وخطوط الأنابيب ، تُستخدم تقنيات الاستقطاب المدروسة بنشاط لحماية التعزيزات من الهياكل الخرسانية المسلحة (المباني ومرافق الطرق والأساسات وما إلى ذلك) من التآكل. عادةً ما تكون التركيبات عبارة عن نظام كهربائي واحد يتآكل بشكل نشط عند دخول الكلوريدات والمياه إليه.

الاستقطاب الكاثودي مع عملية الصرف الصحي للخرسانة يوقف عمليات التآكل. في هذه الحالة ، يجب استخدام نوعين من الأنودات:

• أهمها مصنوعة من التيتانيوم أو الجرافيت أو توليفاتها مع طلاء من نوع أكسيد معدني ، بالإضافة إلى الحديد الزهر السيليكوني ؛
• قضبان التوزيع - قضبان مصنوعة من سبائك التيتانيوم مع طبقة إضافية من الحماية المعدنية أو بطبقة غير معدنية موصلة للكهرباء.

من خلال تعديل التيار الخارجي الموفر لهيكل الخرسانة المسلحة ، يتم تحديد إمكانات التعزيز.

يعتبر الاستقطاب تقنية لا غنى عنها لحماية الهياكل الثابتة الموجودة على الجرف القاري ، في حقول الغاز والنفط. لا يمكن استعادة الطلاءات الواقية الأصلية في مثل هذه المرافق (يجب تفكيكها ونقلها إلى حظائر جافة) ، مما يعني أنه لا يوجد سوى مخرج واحد - الحماية الكاثودية للمعادن.

للحماية من التآكل البحري ، يتم استخدام الاستقطاب الجلفاني للسفن المدنية عن طريق الأنودات المصنوعة من الزنك والمغنيسيوم وسبائك الألومنيوم. على الشاطئ (أثناء الإصلاح ووقوف السيارات) ، يتم توصيل السفن بـ CPS ، التي تصنع الأنودات من التيتانيوم المطلي بالبلاتين.

أيضًا ، يتم استخدام الحماية الكاثودية للحماية من تدمير الأجزاء الداخلية للأوعية والحاويات ، وكذلك الأنابيب التي تتلامس مع مياه الصرف الصناعي وغيرها من الإلكتروليتات العدوانية. يزيد الاستقطاب في هذه الحالة من وقت التطبيق الخالي من الصيانة لهذه الهياكل بمقدار 2-3 مرات.

تم تصميم SKZ لحماية الناس من العوامل الضارة لحالات الطوارئ في وقت السلم والحرب. حسب درجة التنقل وتنقسم إلى:

ثابتة (هياكل واقية) ؛

المحمول (معدات النقل والهندسة). الهياكل الواقية (ZS) حسب درجة الحماية

مقسمة إلى:

ملاجئ

الملاجئ المضادة للإشعاع (PRU) ؛

أبسط الملاجئ (بو).

يمكن أن تكون نقاط الوصول في الموقع مدمجة (في غرف الطابق السفلي والطابق السفلي) أو قائمة بذاتها (مدفونة في الأرض) على مسافة أكبر من ارتفاع أقرب الهياكل.

تتمتع الملاجئ المحصنة بأكبر خصائص وقائية ، والتي تضمن سلامة الناس في جميع حالات الطوارئ (باستثناء الفيضانات).

جهاز المأوى النموذجي:

أماكن لإيواء الأشخاص ، مجهزة بأماكن للجلوس والاستلقاء (يتم تحديد سعة المأوى من قبلهم) ؛

الدروع والأبواب الواقية والضيقة ؛

المرافق الصحية (الاستحمام ، والمراحيض ، والمغاسل ، وما إلى ذلك) ؛

مقصورة ديزل (مع محطة طاقة احتياطية) ؛

وحدة تهوية بمرشح (FVU) مع جهاز سحب هواء يوضع فوق سطح الكومة الترابية للمأوى ؛

- مخازن الموارد المادية ، حيث يتم استيراد المنتجات الغذائية وإمدادات مياه الشرب ومعدات الحماية وأجهزة التحكم في الإشعاع (الكيميائي) والوسائل الضرورية الأخرى ؛

مركز طبي.

الغرض من FVU هو:

تنقية الهواء من الملوثات المختلفة (الغازات والهباء الجوي) ؛

تهوية الغرفة

خلق ضغط الهواء الجوي.

يتحقق ضيق المأوى عن طريق المياه الخلفية للهواء الجوي ، أي خلق ضغط هواء زائد بالداخل ، يتجاوز الضغط الجوي بعدة مليمترات من عمود الماء.

تضمن الدهاليز والأبواب الواقية المحكم إحكام المأوى واستبعاد تغلغل الشوائب الضارة في الملجأ عند دخول الأشخاص (الخروج).

يتم حقن الهواء الجوي في الملجأ بمقدار 8 ... 13 م 3 في الساعة لكل شخص محمي.

أوضاع التشغيل وتجهيز الملاجئ

اعتمادًا على حالة الطوارئ المحددة والوضع في المنطقة ، يستخدم الملجأ طرق التشغيل التالية:

- "تهوية نظيفة" - على إشارة "غارة جوية". يتم تنظيف الهواء باستخدام مرشح خشن ويتم دفعه إلى الملجأ. يحتوي المرشح الخشن على رقائق معدنية مبللة بالزيوت المعدنية وتحتفظ بجزيئات كبيرة ؛

- "مرشح التهوية" - حسب إشارات "إنذار كيميائي" و "خطر إشعاع". بالإضافة إلى ذلك ، يتم ترشيح الهواء عن طريق ضخه من خلال ماصات مرشح FVU ؛

- "العزلة الكاملة" ("التجديد") - في المنشآت التي تقع في منطقة التركيزات العالية للمواد الكيميائية الخطرة أو الحرائق القوية (الهواء الجوي يحتوي على نسبة أكسجين أقل من الواقع). في مثل هذه المرافق ، تم تجهيز الملاجئ أيضًا بتركيبات متجددة تمتص ثاني أكسيد الكربون الزفير وبخار الماء وتثري الهواء بالأكسجين المرتبط كيميائيًا.

جميع الملاجئ لها غرض مزدوج: ملجأ وموقف سيارات تحت الأرض ؛ المأوى وصالة الألعاب الرياضية ، إلخ.

إذا لزم الأمر ، يتم تجهيز الملاجئ لاستقبال الأشخاص: فهي مجهزة بأماكن للاستلقاء (أسرة جنود من طبقتين) ومقاعد ، وأدوية ، وجلب معدات الوقاية الشخصية ، ومجموعات من الأدوات والأدوات يتم تجديدها وفقًا لقائمة المعدات. تتم إزالة جميع الممتلكات التي تمنع إقامة الأشخاص من المبنى. يجري فحص الهواء والماء والكهرباء وأنظمة الاتصالات ؛ ضيق المأوى.

يتم تخصيص تنظيم صيانة الملاجئ لخدمة الإيواء في المؤسسة ، والتي تخصص رابط خدمة (مجموعة) لكل مأوى ، يرأسها قائد هو قائد الملجأ.

أ. جي. سيمينوف, عام مخرج, مشروع مشترك "إلكون", جي. كيشيناو; إل. ص. سيسا, قيادة مهندس بواسطة ECP, الشخصية غير القابلة للعب "المتجه", جي. موسكو

مقدمة

تعد محطات الحماية الكاثودية (CPS) عنصرًا ضروريًا في نظام الحماية الكهروكيميائية (أو الكاثودية) (ECP) لخطوط الأنابيب تحت الأرض ضد التآكل. عند اختيار VCS ، غالبًا ما ينطلقون من أقل تكلفة وسهولة في الصيانة ومؤهلات موظفي الخدمة. عادة ما يصعب تقييم جودة المعدات المشتراة. يقترح المؤلفون النظر في المعايير الفنية لدائرة حماية الطفل المشار إليها في جوازات السفر ، والتي تحدد مدى جودة أداء المهمة الرئيسية للحماية الكاثودية.

لم يتابع المؤلفون هدف التعبير عن أنفسهم بلغة علمية بحتة في تعريف المفاهيم. في عملية التواصل مع موظفي خدمات ECP ، أدركنا أنه من الضروري مساعدة هؤلاء الأشخاص على تنظيم المصطلحات ، والأهم من ذلك ، إعطائهم فكرة عما يحدث في كل من شبكة الطاقة وفي VCS بحد ذاتها.

مهمةECP

يتم تنفيذ الحماية الكاثودية عندما يتدفق تيار كهربائي من RMS عبر دائرة كهربائية مغلقة تتكون من ثلاث مقاومات متصلة في سلسلة:

· مقاومة التربة بين الأنابيب والأنود. أنا مقاومة انتشار الأنود ؛

مقاومة عزل خطوط الأنابيب.

يمكن أن تختلف مقاومة التربة بين الأنبوب والأنود بشكل كبير اعتمادًا على التركيب والظروف الخارجية.

يعد القطب الموجب جزءًا مهمًا من نظام ECP ، ويعمل كعنصر استهلاكي ، حيث يوفر انحلاله إمكانية كبيرة لتنفيذ ECP. تزداد مقاومته أثناء التشغيل بشكل مطرد بسبب الانحلال ، وانخفاض المساحة الفعالة لسطح العمل وتكوين الأكاسيد.

ضع في اعتبارك خط الأنابيب المعدني نفسه ، وهو العنصر المحمي في ECP. الأنبوب المعدني مغطى بالعزل من الخارج ، حيث تتشكل الشقوق أثناء التشغيل بسبب الاهتزازات الميكانيكية ، والتغيرات الموسمية واليومية في درجات الحرارة ، إلخ. تخترق الرطوبة الشقوق في العزل المائي والحراري لخط الأنابيب ويتلامس المعدن في الأنبوب مع الأرض ، مما يشكل زوجًا كلفانيًا يساهم في إزالة المعدن من الأنبوب. كلما زاد عدد الشقوق وأحجامها ، زاد المعدن. وهكذا يحدث التآكل الجلفاني ، حيث يتدفق تيار من أيونات المعادن ، أي كهرباء.

نظرًا لتدفق التيار ، ظهرت فكرة رائعة لأخذ مصدر تيار خارجي وتشغيله لمواجهة هذا التيار بالذات ، والذي يحدث بسببه إزالة المعدن والتآكل. لكن السؤال الذي يطرح نفسه: ما هو حجم هذا التيار الأكثر من صنع الإنسان؟ يبدو أن هذا زائد إلى ناقص يعطي صفر إزالة المعادن الحالية. وكيف يقيس هذا التيار نفسه؟ أظهر التحليل أن الجهد بين الأنبوب المعدني والأرض ، أي على جانبي العزل ، يجب أن يكون بين -0.5 و -3.5 فولت (يسمى هذا الجهد الجهد الوقائي).

مهمةVHC

لا تتمثل مهمة SKZ في توفير التيار في دائرة ECP فحسب ، بل تتمثل أيضًا في الحفاظ عليه بطريقة لا تتجاوز إمكانات الحماية الحدود المقبولة.

لذلك ، إذا كان العزل جديدًا ، ولم يكن لديه وقت للتلف ، فإن مقاومته للتيار الكهربائي تكون عالية ويحتاج إلى تيار صغير للحفاظ على الإمكانات المطلوبة. مع تقدم العمر في العزل ، تقل مقاومته. وبالتالي ، يزداد تيار التعويض المطلوب من RMS. سوف يزداد أكثر إذا ظهرت تشققات في العزل. يجب أن تكون المحطة قادرة على قياس إمكانات الحماية وتغيير تيار خرجها وفقًا لذلك. ولا يلزم أكثر من ذلك ، من وجهة نظر مهمة ECP.

أساليبعملVHC

هناك أربع طرق لتشغيل ECP:

بدون تثبيت قيم الخرج للتيار أو الجهد ؛

أقوم بتثبيت جهد الخرج ؛

استقرار التيار الناتج ؛

· أنا تثبيت القدرة الوقائية.

دعنا نقول على الفور أنه في النطاق المقبول للتغييرات لجميع العوامل المؤثرة ، يتم ضمان تنفيذ مهمة ECP بالكامل فقط عند استخدام الوضع الرابع. وهو المعيار المقبول لوضع التشغيل في SKZ.

يعطي المستشعر المحتمل للمحطة معلومات حول المستوى المحتمل. تغير المحطة تيارها في الاتجاه الصحيح. تبدأ المشاكل من اللحظة التي يكون فيها من الضروري وضع هذا المستشعر المحتمل للغاية. تحتاج إلى وضعه في مكان محسوب معين ، تحتاج إلى حفر خندق لكابل التوصيل بين المحطة والمستشعر. أي شخص أجرى أي اتصالات في المدينة يعرف ما هي المتاعب. بالإضافة إلى ذلك ، يتطلب المستشعر صيانة دورية.

في الحالات التي توجد فيها مشاكل في وضع الملاحظات المحتملة ، تابع ما يلي. عند استخدام الوضع الثالث ، يُفترض أن حالة العزل تتغير قليلاً على المدى القصير وتظل مقاومته مستقرة عمليًا. لذلك ، يكفي ضمان تدفق تيار مستقر من خلال مقاومة عزل مستقرة ، ونحصل على إمكانات وقائية مستقرة. على المدى المتوسط ​​والطويل ، يمكن إجراء التعديلات اللازمة بواسطة عامل خطي مدرب خصيصًا. لا يفرض النظامان الأول والثاني متطلبات عالية على SKZ. هذه المحطات بسيطة في التنفيذ ، ونتيجة لذلك فهي رخيصة ، سواء في التصنيع أو في التشغيل. على ما يبدو ، يحدد هذا الظرف استخدام هذه الطوائف المنبوذة في ECP للكائنات الموجودة في ظروف النشاط المنخفض للتآكل في البيئة. إذا تغيرت الظروف الخارجية (حالة العزل ، ودرجة الحرارة ، والرطوبة ، والتيارات الشاردة) إلى الحدود عند تكوين وضع غير مقبول على الكائن المحمي ، فلن تتمكن هذه المحطات من أداء مهمتها. لضبط وضعهم ، يعد الوجود المتكرر لموظفي الصيانة ضروريًا ، وإلا فسيتم تنفيذ مهمة ECP جزئيًا.

صفاتVHC

بادئ ذي بدء ، يجب اختيار SKZ بناءً على المتطلبات المنصوص عليها في المستندات التنظيمية. وربما يكون أهم شيء في هذه الحالة هو GOST R 51164-98. الملحق "I" من هذه الوثيقة ينص على أن كفاءة المحطة يجب أن تكون على الأقل 70٪. يجب ألا يتجاوز مستوى الضوضاء الصناعية الناتجة عن RMS القيم المحددة بواسطة GOST 16842 ، ويجب أن يتوافق مستوى التوافقيات عند الإخراج مع GOST 9.602.

عادة ما يشير جواز السفر SKZ إلى: لقد صنفت طاقة الإخراج ؛

الكفاءة في انتاج الطاقة المقدرة.

طاقة الخرج المقدرة - الطاقة التي يمكن أن توفرها المحطة عند الحمل المقنن. عادة ما يكون هذا الحمل 1 أوم. يتم تعريف الكفاءة على أنها نسبة طاقة الخرج المقدرة إلى الطاقة النشطة التي تستهلكها المحطة في الوضع المقنن. وفي هذا الوضع ، تكون الكفاءة هي الأعلى لأي محطة. ومع ذلك ، فإن معظم VCS تعمل بعيدًا عن الوضع الاسمي. يتراوح عامل حمل الطاقة من 0.3 إلى 1.0. في هذه الحالة ، ستنخفض الكفاءة الحقيقية لمعظم المحطات المصنعة اليوم بشكل ملحوظ مع انخفاض طاقة الخرج. هذا ملحوظ بشكل خاص للمحول SKZ الذي يستخدم الثايرستور كعنصر منظم. بالنسبة إلى RMS غير المحول (عالي التردد) ، يكون الانخفاض في الكفاءة مع انخفاض طاقة الخرج أقل بكثير.

يمكن رؤية نظرة عامة على التغيير في كفاءة SKZ للتصاميم المختلفة في الشكل.

من التين. يمكن ملاحظة أنه إذا كنت تستخدم المحطة ، على سبيل المثال ، بكفاءة اسمية 70٪ ، فكن مستعدًا لحقيقة أنك قد أنفقت 30٪ أخرى من الكهرباء الواردة من الشبكة دون جدوى. وهذا في أفضل حالة لطاقة الإخراج المقدرة.

مع طاقة خرج تبلغ 0.7 من القيمة الاسمية ، يجب أن تكون مستعدًا بالفعل لحقيقة أن فقد الطاقة الخاص بك سيكون مساويًا للطاقة المفيدة التي يتم إنفاقها. أين يتم إهدار الكثير من الطاقة؟

الخسائر الأومية (الحرارية) في لفات المحولات والاختناقات والعناصر النشطة للدائرة ؛

· تكاليف الطاقة لتشغيل دائرة التحكم بالمحطة.

فقدان الطاقة في شكل انبعاث راديوي ؛ فقدان الطاقة من تموج التيار الناتج للمحطة عند التحميل.

تُشع هذه الطاقة في الأرض من الأنود ولا تنتج عملاً مفيدًا. لذلك ، من الضروري جدًا استخدام محطات ذات معامل تموج منخفض ، وإلا فإن الطاقة باهظة الثمن تضيع. ليس هذا فقط ، في المستويات العالية من التموجات والانبعاثات الراديوية ، يزداد فقدان الكهرباء ، ولكن بالإضافة إلى ذلك ، تتداخل هذه الطاقة المشتتة بلا فائدة مع التشغيل العادي لعدد كبير من المعدات الإلكترونية الموجودة في المنطقة المجاورة. يشار أيضًا إلى الطاقة الإجمالية المطلوبة في جواز سفر SKZ ، دعنا نحاول التعامل مع هذه المعلمة. يأخذ SKZ الطاقة من شبكة الطاقة ويقوم بذلك في كل وحدة زمنية بمثل هذه الشدة التي سمحنا لها بالقيام بها بمقبض الضبط الموجود على لوحة التحكم بالمحطة. وبطبيعة الحال ، من الممكن أخذ الطاقة من الشبكة بقوة لا تتجاوز قوة هذه الشبكة نفسها. وإذا تغير الجهد في الشبكة جيبيًا ، فإن قدرتنا على أخذ الطاقة من الشبكة تتغير جيبيًا 50 مرة في الثانية. على سبيل المثال ، في الوقت الذي يمر فيه جهد التيار الكهربائي من خلال الصفر ، لا يمكن أخذ أي طاقة منه. ومع ذلك ، عندما يصل الجهد الجيبي إلى الحد الأقصى ، تكون قدرتنا في هذه اللحظة على أخذ الطاقة من الشبكة هي الحد الأقصى. في أي وقت آخر ، هذا الاحتمال أقل. وهكذا ، اتضح أنه في أي وقت تختلف قوة الشبكة عن قوتها في وقت مجاور. تسمى قيم الطاقة هذه القوة اللحظية في وقت معين ومن الصعب العمل بمثل هذا المفهوم. لذلك ، اتفقنا على مفهوم ما يسمى بالقوة الفعالة ، والتي يتم تحديدها من خلال عملية وهمية يتم فيها استبدال شبكة ذات جهد جيبي متغير بشبكة ذات جهد ثابت. عندما حسبنا قيمة هذا الجهد الثابت لشبكاتنا الكهربائية ، حصلنا على 220 فولت - كان يسمى الجهد الفعال. وكانت القيمة القصوى للجيوب الأنفية للجهد تسمى جهد السعة ، وهي تساوي 320 فولت. وبالمقارنة مع الجهد ، تم تقديم مفهوم القيمة الفعالة للتيار. يُطلق على ناتج قيمة الجهد الفعال والقيمة الحالية الفعالة إجمالي استهلاك الطاقة ، ويتم الإشارة إلى قيمته في جواز سفر RMS.

ولا يتم استخدام القوة الكاملة في SKZ نفسها بشكل كامل ، لأن. يحتوي على العديد من العناصر التفاعلية التي لا تهدر الطاقة ، ولكن تستخدمها ، كما كانت ، لتهيئة الظروف لبقية الطاقة لتمريرها إلى الحمل ، ثم إعادة طاقة الضبط هذه مرة أخرى إلى الشبكة. عادت هذه الطاقة إلى الوراء كانت تسمى الطاقة التفاعلية. الطاقة التي يتم نقلها إلى الحمل هي طاقة نشطة. يُطلق على المعلمة التي تشير إلى النسبة بين الطاقة النشطة التي يجب نقلها إلى الحمل وإجمالي الطاقة المزودة إلى RMS عامل القدرة ويشار إليها في جواز سفر المحطة. وإذا نسقنا قدراتنا مع إمكانيات شبكة التوريد ، أي بشكل متزامن مع التغيير الجيبي في جهد الشبكة ، نأخذ الطاقة منه ، ثم تسمى هذه الحالة بالمثالية وسيكون عامل الطاقة الخاص بـ RMS الذي يعمل مع الشبكة بهذه الطريقة مساويًا لعامل واحد.

يجب أن تنقل المحطة الطاقة النشطة بأكبر قدر ممكن من الكفاءة لإنشاء إمكانات وقائية. يتم تقييم الكفاءة التي يقوم بها VHC من خلال عامل الكفاءة. يعتمد مقدار الطاقة التي تنفقها على طريقة نقل الطاقة وطريقة التشغيل. دون الخوض في هذا المجال الواسع للمناقشة ، سنقول فقط أن المحولات والمحول الثايرستور SKZ قد وصلوا إلى أقصى حد من التحسين. ليس لديهم الموارد اللازمة لتحسين جودة عملهم. المستقبل ينتمي إلى نظام VMS عالي التردد ، والذي يصبح كل عام أكثر موثوقية وسهولة في الصيانة. من حيث كفاءة وجودة عملهم ، فقد تجاوزوا بالفعل أسلافهم ولديهم احتياطي كبير للتحسين.

مستهلكملكيات

تشمل خصائص المستهلك لجهاز مثل SKZ ما يلي:

1. أبعاد, وزن و قوة. ربما ليس من الضروري القول أنه كلما كانت المحطة أصغر حجمًا وأخف وزناً ، انخفضت تكلفة النقل والتركيب ، أثناء التثبيت والإصلاح.

2. قابلية الصيانة. تعد القدرة على استبدال محطة أو عقدة في الموقع أمرًا مهمًا للغاية. مع الإصلاحات اللاحقة في المختبر ، أي المبدأ المعياري لبناء SKZ.

3. راحة الخامس خدمة. وتتحدد سهولة الصيانة بالإضافة إلى سهولة النقل والإصلاح في رأينا على النحو التالي:

وجود جميع المؤشرات وأدوات القياس اللازمة ، وإمكانية التحكم عن بعد ومراقبة وضع التشغيل في SKZ.

الاستنتاجات

بناءً على ما سبق ، يمكن استخلاص العديد من الاستنتاجات والتوصيات:

1. المحولات ومحطات الثايرستور عفا عليها الزمن بشكل ميؤوس منه من جميع النواحي ولا تلبي المتطلبات الحديثة ، خاصة في مجال توفير الطاقة.

2. يجب أن تحتوي المحطة الحديثة على:

· كفاءة عالية في جميع عمليات التحميل.

عامل القدرة (cos I) لا يقل عن 0.75 في نطاق الحمولة بالكامل ؛

عامل تموج الجهد الناتج لا يزيد عن 2٪ ؛

· يتراوح تنظيم التيار والجهد من 0 إلى 100٪ ؛

جسم خفيف الوزن ودائم وصغير الحجم ؛

· مبدأ البناء المعياري ، أي لديها قابلية عالية للصيانة ؛

· أنا كفاءة الطاقة.

المتطلبات الأخرى لمحطات الحماية الكاثودية ، مثل الحماية من الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة ؛ الصيانة التلقائية لتيار حمل معين - والمتطلبات الأخرى مقبولة بشكل عام وإلزامية لجميع SKZ.

في الختام ، نقدم للمستهلكين جدولاً يقارن بين معلمات محطات الحماية الكاثودية الرئيسية المصنعة والمستخدمة حاليًا. للراحة ، يعرض الجدول محطات بنفس الطاقة ، على الرغم من أن العديد من الشركات المصنعة يمكنها تقديم مجموعة كاملة من المحطات المصنعة.