Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет




Скачать 129.43 Kb.
НазваниеОбразования Республики Казахстан Казахско-Американский университет
Дата публикации07.09.2013
Размер129.43 Kb.
ТипЛабораторная работа
zadocs.ru > География > Лабораторная работа
Министерство Науки и Образования Республики Казахстан

Казахско-Американский университет


Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

Выполнили: Алимжанулы Н.

Меркибаева С.

Тутадзе М.

Ельтиндинов А.

Кыстаубавеа К.

Проверила: Сакабаева А. К.

Алматы 2013 г.

ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ
1.1 Цель работы

Целью данной работы является изучение видов коррозии и способов защиты от нее подземных сооружений связи, а также освоение методики определения анодных зон.
1.2 Подготовка к работе
1.2.1 Изучить виды коррозии подземных кабельных сооружений;

1.2.2 Изучить методы защиты от коррозии;

1.2.3 Изучить методику исследования и измерения коррозийных явлений.
1.3 Рабочее задание

Модель установки катодной защиты, а так же модель подключения дренажного устройства приведены на рисунках 1.1 и 1.2.

1.3.1 Осуществить защиту металлической оболочки от коррозии с помощью подключения катодной станции.

1.3.2 Осуществить защиту металлической оболочки кабеля с помощью подключения дренажного устройства.

1.3.3 Измерить величину тока, протекающего в оболочке кабеля различными методами.
1.4 Порядок выполнения работы
1.4.1 Осуществление защиты от коррозии с помощью катодной станции
а) Определить распределение потенциалов на металлической оболочке кабеля путем измерения разности потенциалов между оболочкой и землей в кабельных колодцах. Результаты измерения занести в таблицу

№ колодца

1

2

3

4

5

6

7

8

Разность потенциалов


-6.953782

-5.215337

-3.476891

-1.738446

0

1.738446

1.738446

5.215337




Рисунок 1.1- Модель установки катодной защиты
1.4.2 Осуществление защиты от коррозии с помощью дренажного устройства
а) Определить распределение потенциалов на металлической оболочке кабеля путем измерения разности потенциалов между оболочкой и землей в кабельных колодцах. Результаты измерения занести в таблицу 1.2
Таблица 1.2

№ колодца

1

2

3

4

5

6

7

8

Разность потенциалов

-8.953782

-7.215337

-5.476891

-3.738446

-2

-.2615545

1.476891

3.215337


б) Построить потенциальную диаграмму измеряемого участка кабеля и выявить анодные зоны, определить место подключения дренажной защиты.

в) После осуществления дренажной защиты повторить п.

а) и построить потенциальную диаграмму исследуемого участка.



Рисунок 1.2- Модель подключения дренажного устройства
1.4.3 Измерения величины тока, протекающего в оболочке кабеля


Рисунок 1.3-Схема измерения тока оболочки
Измерения величины тока, протекающего в оболочке кабеля, осуществить компенсационным методом. По вольтметру определить направление тока I1 в оболочке кабеля. Подключить источник постоянного тока таким образом, чтобы направление его тока I2 было противоположно направлению тока I1. Изменяя величину тока I2 добиться равенства токов I1 и I2, при этом показания вольтметра должны быть равны 0 (рис. 1.3).

Если величина тока источника ^ I2 недостаточна для компенсации, то величина тока I1, протекающего в оболочке кабеля может быть определена по формуле:

,

где U1 и U2 – показания вольтметра при одинаковом и встречном направлениях токов;

Iизм – показания амперметра.
1.5 Обработка результатов

Исходя из результатов опытов, сравнить результаты измерений полученных в опытах 1.4.1-1.4.3 и сделать выводы.


    1. Контрольные вопросы

  1. Какие виды коррозии и их действие на линейные сооружения связи?

  2. Каковы особенности защиты от коррозии алюминиевых и стальных оболочек?

  3. Каковы факторы, обуславливающие почвенную коррозию, электрокоррозию, межкристаллическую коррозию?

  4. Какие способы осуществления защиты от коррозии?

  5. Чем опасна коррозия для кабелей связи?

  6. Для каких конструкций кабеля опасна коррозия оболочки?

  7. К чему приводит коррозия оболочки?

  8. Какие методы пассивной защиты от коррозии и их суть?


Ответы на контрольные вопросы:
Вопрос 1.

Виды коррозии:.

*Газовая коррозия

*Атмосферная коррозия

*Коррозия при неполном погружении

*Коррозия по ватерлинии

*Коррозия при полном погружении

*Коррозия при переменном погружении

*Подземная коррозия

*Коррозия внешним током

*Коррозия блуждающим током
Антикоррозионная защита — нанесение на поверхность защищаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и неорганических материалов, в частности, лакокрасочных материалов, металлов и сплавов. Незащищенная сталь, находясь в воздушной среде или почве, подвергается воздействию коррозии, что может привести к её разрушению. Потери металла от коррозии могут составлять до 10% годового производства стали. Различают два вида потерь: прямые и косвенные. Прямые потери – это безвозвратные потери металла, стоимость замены оборудования, металлоконструкций, расходы на антикоррозионную защиту. Косвенные – простои оборудования, снижение мощности, снижение качества продукции, расход металла на утолщение стенок. Во избежание коррозионного разрушения стальные конструкции часто защищают таким образом, чтобы они могли выдерживать коррозионные напряжения на протяжении срока службы, оговоренного техническими условиями. Существуют различные методы защиты от коррозии, которые зависят от особенностей материала, который необходимо защищать и особенностей его эксплуатации, а также и от агрессивности окружающей среды[1]. Наиболее часто антикоррозионная защита заключается в нанесении на поверхность защищаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и неорганических материалов , в частности, лакокрасочных материалов или металлов.
Вопрос 2:

Основные методы АКЗ

*цинкование

*Покрытие порошковой краской

*легирование металлов,

*термообработка,

*ингибирование окружающей металлической среды,

*деаэрация среды,

*водоподготовка,

*газотермические покрытия,

*создание микроклимата и защитной атмосферы,

*фаолитирование.

Вопрос 3:

Влажность атмосферы. Абсолютная влажность воздуха (количество водяного пара в единице объема воздуха) при неизменных других условиях определяет толщину адсорбционной пленки, образующейся на поверхности металла. Так, например, толщина слоя влаги, образующейся на поверхности железа при относительной влажности воздуха 55%, составляет 15 молекулярных слоев, а при относительной влажности 100% - 90 – 100 молекулярных слоев...

Коррозия материалов - самопроизвольное разрушение твердых тел, вызванное химическими, электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его взаимодействии с внешней средой. Нередко коррозия материалов отождествляется с износом.

Действие коррозии на строительные конструкции зависит от материала самой конструкции и от агрессивности окружающей среды. По агрегатному состоянию агрессивная среда может быть:

*газообразной;

*жидкой;

*твердой;

*многофазной.
Примером многофазной агрессивной среды могут быть фундаменты здания, которые контактируют с минерализованными грунтовыми водами, часто загрязненными промышленными стоками, заполняющими поры твердого вещества скелета грунта, растворяют газы, находящиеся в этих порах.

Коррозионные процессы более интенсивно протекают в жидкой агрессивной среде. По отношению к сухим материалам конструкций газообразная среда, содержащая пылевидные твердые частицы, не является агрессивной. Однако поверхность элементов зданий всегда содержит адсорбированную из атмосферного воздуха влагу, в результате чего на ней образуется тончайший слой насыщенного раствора минеральных веществ, агрессивного по отношению к материалу строительных конструкций и инженерных систем.

Степень агрессивного воздействия среды на строительные конструкции (представлена в таблице) характеризуется среднегодовой потерей прочности в зоне коррозии, а также скоростью разрушения материала.
Вопрос 4:
Методы борьбы с коррозионными процессами
При выборе оптимального способа защиты от коррозии металлических конструкций и продукции из различных видов металла необходимо учитывать ряд факторов:

*климатические условия того или иного региона,

*особенности эксплуатации металлической конструкции,

*характеристики самой конструкции и многое другое.
Рассмотрим основные методы защиты от коррозии, которые находят широкое применение в современной промышленности, на производстве и в быту.

^ Лакокрасочные покрытия
Среди таких методов можно выделить наиболее распространенное направление — это нанесение защитных эмалей, красок, лаков и других материалов. Данная методика является доступной для широкого круга людей.
При этом следует учитывать и тот факт, что лакокрасочные покрытия могут обеспечить только преграду для образования коррозии, но не исключить ее появление. Именно поэтому здесь необходимо учитывать такие аспекты как тщательная подготовка поверхности к окрашиванию, равномерность наносимого покрытия, толщина слоя, прочность, отсутствие воздушных полостей и т.д.
1. Краска по ржавчине. Одним из наиболее популярных способов защиты является применение краски для металла по ржавчине. Как правило, такая краска выполняет три основные функции: она преобразовывает ржавчину, совмещает в себе антикоррозионный грунт и верхнюю эмаль. Эмаль отличается стойкостью к износам и атмосферным воздействиям. Краска может наносится как на чистую, так и на подверженную коррозии поверхность.
2. Жидкий пластик. Этот сравнительно новый, эффективный и простой способ защиты металлов от коррозии находит применение при покраске трубопроводов, решеток, автомобильных деталей, металлической мебели и других конструкций. Данное покрытие может наносится на неочищенную поверхность с различным уровнем коррозии. Одним из преимуществ такого метода является возможность влажной очистки при помощи любых синтетических средств.

Электрохимическая защита
Целью других способов защиты (которые также именуются активными) является преобразование структуры двойного электрического слоя. На защищаемую поверхность воздействует постоянное электрическое поле с определенным напряжением в зависимости от характеристик конкретного металла. Воздействие тока осуществляется от постороннего источника или при помощи присоединения протекторов к защищаемой конструкции. Электродный потенциал металла повышается, в результате чего образуется препятствие для появления коррозии.

Конструкционные методы:

Существует также конструкционный метод защиты, в рамках которого применяются такие материалы как цветные металлы, нержавеющие стали и кортеновские стали. Вопросы обеспечения защиты от коррозии разрабатываются при этом уже на этапе проектирования. Металлическая конструкция должна быть по возможности максимально изолирована от воздействия коррозионной среды. Для реализации этой цели используются герметики, клеи, специальные прокладки из резины и проч.

Кроме того, при этом необходимо обеспечить оптимальные условия дальнейшей эксплуатации металлических конструкций и деталей. Сюда можно отнести исключение неблагоприятных атмосферных или механических воздействий на конструкцию, устранение щелей и повреждений, устранение областей, в которых возможно скапливание влаги, и проч.
Вопрос 5.

Чем и почему особенно опасно возгорание кабелей на промышленных

предприятиях?

На предприятиях и производствах в первую очередь проводят огнезащиту кабелей и их проходов через перекрытия, покрытия, стены и внутренние перегородки. Это обусловлено тем, что, таким образом, предупреждается возможность распространения пламени вдоль кабельных сетей кабелей.

Обычно огнезащиту кабелей проводят во всех кабельных заводских конструкциях, системах кабелей, на которые оказывается при эксплуатации наибольшая нагрузка. Помимо этого, огнезащиту обустраивают в тоннелях, на эстакадах, коллекторах, то есть, в любых производственных помещениях, где проложены кабельные сети. Все эти тщательные меры вызваны особенностями сложной конструкции кабелей, так как они сами содержат материалы, являющиеся источниками тепла (горючие материалы, компоненты и вещества), и при возникновении аварийной ситуации могут стать очагом распространения огня.

В процессе пожара резко возрастает горючая нагрузка, появляется опасность мгновенного нарастания череды коротких замыканий, которые воспламеняют кабельные сети, что заканчивается практически моментальным распространением дыма и возрастанием температуры. Усиливает такую реакцию нарушение изоляции, что связано с постоянными перегревами, попаданием масла (а это путь к коррозии), работой в условиях вибрационных нагрузок и повышенной влажности.
Вопрос 7.
Виды коррозии: почвенная (электрохимическая), межкристаллическая (механическая) и электрокоррозия (коррозия блуждающими токами).

Коррозия оболочек приводит к потере герметичности кабелей связи, ухудшению их электрических свойств и в ряде случаев выводит кабель из строя. Разрушающее действие коррозии характеризуется следующими данными: 1 А блуждающего в земле тока приводит к потере в течение года 12 кг стали, 36 кг свинца, 100 кг алюминия.

В зависимости от характера, взаимодействия оболочки кабеля и почвы, в которой он находится, а также от прохождения блуждающего тока, вдоль кабеля образуются анодные, катодные или знакопеременные зоны.

Анодной зоной называется участок кабеля, на котором он имеет положительный электрический потенциал по отношению к окружающей среде. В этой зоне токи стекают с оболочки, унося частицы металла и разрушая ее.

Катодной зоной называется участок, на котором он имеет отрицательный электрический потенциал по отношению к окружающей среде. В этой зоне ток втекает в оболочку, не создавая опасности ее разрушения.

Знакопеременной зоной называется участок, на котором имеет место чередование положительных и отрицательных потенциалов по отношению к земле.
Вопрос 8.

Пассивная защита от коррозии

Пассивный метод – это тот самый «классический» вариант, использующийся с давних времён. В качестве покрытия используют другие металлы (цинк, олово, никель, хром), эмали, краски или полимеры (см. Рис.3.). Примечательно, что если повреждение эмалированного слоя или краски вызывает коррозию основного металла под ним со «стандартной» скоростью, то поврежденный защитный слой из металла может как ускорять процесс, так и мешать ему (в этом случае начинают работать принципы активной защиты, которые описывались выше). Так, повреждённое цинковое покрытие всё равно защищает основной металл, т.к. цинк обладает большим отрицательным потенциалом, чем сталь и цинк выступает в качестве «жертвенного анода». В тоже время, повреждённое покрытие их олова значительно усугубляет ситуацию, т.к. олово имеет положительный потенциал по отношению к железу. Каким материалом защитить поверхность, зависит от предполагаемой эксплуатации изделия. Например, оловянное покрытие допустимо при контакте с пищевыми продуктами, несмотря на его «предательские» свойств в случае повреждения, тогда как ионы цинка, образующиеся при повреждении цинкового слоя и начале защитного процесса, токсичны для живых организмов.



Рис.3. Пассивная защита от коррозии
Самый недорогой способ борьбы с коррозией – сразу использовать качественные и верно подобранные материалы, не экономя на этом. Ведь вред от коррозии – не столько в безвозвратной потере самого металла, как в потере изделия, стоимость изготовления которого может многократно превышать стоимость заготовки.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет iconКазахско-американский университет
Закон рк «О промышленной безопасности на опасных производственных объектах» регулирует

Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет iconКазахско американский университет факультет прикладных наук
В центре находится центральный управляющий компьютер, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом

Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет iconГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
В воронежский государственный университет принимаются граждане Российской Федерации, Республики Беларусь, Республики Казахстан, Кыргызской...

Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет iconКазахско Американский университет Hand outs Основы права
К общенаучным методам относятся метод анализа, синтеза, индукции и дедукции. Все эти методы основываются на различных принципах мыслительной...

Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет iconПрограмма по развитию космической деятельности в Республике Казахстан...
Республики Казахстан №958 от 19 марта 2010 года "о государственной программе по форсированному индустриально-инновационному развитию...

Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет iconПостановление Правительства Республики Казахстан от 21 июня 2011...
В соответствии с подпунктом 9 пункта 1 статьи 14 Закона Республики Казахстан от 8 декабря 2001 года «О железнодорожном транспорте»...

Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет iconРеспублики Казахстан «О ветеринарии»
Кодексом Республики Казахстан «Об административных правонарушениях» и Уголовным кодексом Республики Казахстан. Правила регулируют...

Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет iconПостановление Правительства Республики Казахстан от 29 января 2013 года №57
В соответствии со статьей 6 Закона Республики Казахстан от 11 января 2007 года «О лицензировании» Правительство Республики Казахстан...

Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет iconРеспублики Казахстан «О браке и семье»
Настоящий Закон устанавливает и регулирует брачно-семейные отношения в Республике Казахстан, а также гарантии их осуществления, обеспечивает...

Образования Республики Казахстан Казахско-Американский университет iconЗакон Республики Казахстан от 21 сентября 1994 года №156-xiii о транспорте...
Указом Президента рк, имеющим силу закона, «Об актах Верховного Совета Республики Казахстан» от 23 марта 1995 года признан действующим...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов