Banyak sistem pemanasan perindustrian menggunakan kaedah peletakan terkubur untuk memanaskan saluran paip dan tiub pemanasan, yang menjadikan komponen keluli tahan karat menghadapi risiko kakisan tanah yang kompleks untuk masa yang lama. Tanah ialah medium menghakis heterogen yang terdiri daripada air, garam larut, oksigen dan mikroorganisma. Perbezaan kelembapan tanah, nilai pH, kandungan klorida dan sulfat akan membentuk sel kepekatan oksigen dan sel galvanik pada permukaan luar tiub pemanas yang tertimbus. Walaupun keluli tahan karat 316 mempunyai rintangan kakisan dalaman yang sangat baik,-pengebumian jangka panjang dalam tanah garam-tanah beralkali, tanah paya dan timbusan semula dengan batu pecah akan membawa kepada kerosakan filem pasif setempat, mengakibatkan kakisan lubang dan kakisan celah pada dinding luar. Setelah dinding tiub berkarat dan berlubang, kebocoran akan berlaku di bawah tanah, membawa kesukaran besar kepada lokasi kerosakan, penyelenggaraan dan penggantian saluran paip. Salutan anti-karat tradisional sahaja tidak dapat mengelak sepenuhnya kerosakan salutan semasa pembinaan pengisian semula, manakala perlindungan katodik boleh berfungsi sebagai langkah anti-kakisan tambahan yang boleh dipercayai untuk menyediakan perlindungan elektrokimia bagi tiub pemanasan keluli tahan karat yang tertimbus. Oleh itu, padanan skim perlindungan katodik mengikut kekakisan tanah ialah cara teknikal utama untuk menjamin{11}}operasi selamat jangka panjang bagi peralatan pemanas tertimbus.
Prinsip teras perlindungan katodik adalah untuk menjadikan logam terlindung menjadi katod sel galvanik dengan menggunakan arus luar atau mengorbankan logam aktif, untuk menghentikan kakisan pembubaran anodik substrat. Perlindungan anod korban terutamanya menggunakan logam dengan potensi elektrod yang lebih rendah seperti magnesium, zink dan aloi aluminium untuk menyambung dengan tiub pemanasan. Logam korban dibubarkan secara keutamaan untuk melepaskan elektron, yang dipindahkan ke permukaan keluli tahan karat untuk memastikan filem pasif stabil. Perlindungan katodik arus terkesan bergantung pada bekalan kuasa DC luaran untuk memberikan arus pelindung secara berterusan, yang lebih sesuai untuk-talian paip jarak jauh dan-persekitaran tanah kakisan tinggi. Walau bagaimanapun, pemilihan mod perlindungan yang tidak betul, susun atur anod yang tidak munasabah dan potensi perlindungan yang berlebihan bukan sahaja akan gagal mencapai kesan anti-karat, tetapi juga menyebabkan kerosakan pereputan hidrogen pada tiub pemanasan keluli tahan karat, mendorong mikro-dalaman retak. Oleh itu, reka bentuk gred mesti dijalankan digabungkan dengan parameter kakisan tanah.
Jadual 1 Gred Hakisan Tanah dan Skim Perlindungan Katodik Padanan untuk Tiub Pemanas Keluli Tahan Karat 316 Terkubur
表格
| Gred Hakisan Tanah | Parameter Tanah Utama | Risiko Kakisan kepada Keluli Tahan Karat | Jenis Perlindungan yang Disyorkan | Keperluan Pembinaan Utama |
|---|---|---|---|---|
| Gred 1 (Kakisan Ringan) | Kerintangan＞100 Ω·m, pH 6.5–8.5, garam larut rendah | rendah | Salutan gabungan + anod korban zink | Jarak anod 15–20 m, diisi semula dengan baik dengan pengisi konduktif |
| Gred 2 (Kakisan Sederhana) | Kerintangan 50–100 Ω·m, sedikit garam-sifat alkali | Sederhana | Salutan gabungan + anod korban magnesium | Pengesanan potensi tetap setiap enam bulan |
| Gred 3 (Kakisan Teruk) | Kerintangan＜50 Ω·m, klorida tinggi dan sulfat | tinggi | Perlindungan katodik semasa yang mengagumkan | Tetapkan potensi interlock automatik untuk mengelakkan perlindungan berlebihan |
| Gred 4 (Kakisan Melampau) | Tanah paya, tapak pelupusan semula, mikroorganisma yang kaya | Sangat tinggi | Salutan anti-karat tebal + perlindungan dwi katodik | Kuatkan pengasingan anti-anod dan penyelenggaraan tetap |
Sebelum meletakkan tiub pemanasan yang tertimbus, pensampelan tanah dan ujian kekakisan mesti dijalankan untuk mengukur dengan tepat kerintangan tanah, nilai pH, kandungan ion klorida dan aktiviti mikrob, untuk menentukan skim perlindungan katodik yang paling menjimatkan dan boleh dipercayai. Dinding luar tiub pemanasan mesti disalut dengan-salutan anti-karat-berprestasi tinggi terlebih dahulu; perlindungan katodik hanya digunakan sebagai garis pertahanan tambahan untuk menyalut kedudukan yang rosak. Apabila memasang anod korban, pastikan jarak yang munasabah dari tiub pemanasan, dan gunakan pengisi konduktif khas untuk mengelilingi anod untuk memastikan penghantaran arus yang stabil. Untuk sistem perlindungan semasa yang terkesan, elektrod rujukan hendaklah ditanam pada kedudukan utama untuk memantau paip-ke-potensi tanah dalam masa nyata, mengawal dengan ketat potensi dalam julat selamat untuk mengelakkan kerosakan hidrogen.
Selepas pembinaan selesai, potensi perlindungan, keluaran semasa dan integriti salutan hendaklah dikesan dan direkodkan dengan kerap. Sebaik sahaja potensi turun naik yang tidak normal berlaku, pemeriksaan tepat pada masanya diperlukan untuk mencari kegagalan anod, kerosakan salutan atau gangguan gangguan arus sesat. Perlindungan katodik membentuk penghalang terakhir untuk tiub pemanasan yang tertimbus terhadap kakisan tanah bawah tanah, bersama-sama dengan salutan anti-karat luaran, pengoptimuman bahan mentah dan ujian tidak-yang tetap, membina-sistem keselamatan anti-karat kitaran penuh untuk peralatan pemanasan industri yang tertimbus,{6}mengurangkan risiko kebocoran di bawah tanah dengan ketara.
