Збільшення ресурсу котлів вагонів-цистерн для перевезення хімічних вантажів за рахунок використання методу протекторного захисту
Ключові слова:
котел, вагон-цистерна, циліндрична частина, оболонка, метод протекторного захисту, алгоритм розрахункуАнотація
Стаття присвячена питанням пошуку комплексного технічного рішення щодо збільшення ресурсу котлів вагонів-цистерн за рахунок впровадження ефективного методу захисту. Суттєвою проблемою збільшення ресурсу вагонів-цистерн для перевезення хімічних вантажів є високий рівень зносу котла, що пов’язано з корозійними явищами, які виникають внаслідок взаємодії внутрішньої поверхні котла з хімічними корозійно-активними вантажами. Для вирішення задачі з можливості експлуатації вагонів-цистерн в умовах визначення терміну служби внаслідок отримання корозійних пошкоджень є необхідність розробки і проведення комплексних заходів з оцінки остаточного ресурсу вагонів-цистерн. При цьому перед фахівцями, дослідниками та науковцями постає особливе завдання – забезпечити максимальне збільшення ресурсу котла з використанням прогресивного методу захисту. Одним з найбільш перспективних методів, який може зменшувати негативний вплив дії корозії та бути застосований практично є протекторний метод захисту. В статті представлено алгоритм розрахунку протекторного захисту, який надає змогу визначити необхідну кількість елементів захисту поверхні. Надана оцінка ефективності захисту при зміні катодної поляризації. Розглянуто вимоги, які мають визначати принципи побудови конструкції системи захисту та її функціонування, а також запропоновано комплекс технічних рішень та заходів, спрямованих на забезпечення захисту металевих поверхонь об’єкта дослідження: котла вагон-цистерни.
Посилання
Sun, F., Han, P., & He, B. (2023). An analysis of elec-trochemical corrosion on pipeline steel in silty soil under salt-temperature coupling environments. Chemical Engineering Science, 2023, vol. 274, article no. 118704. https://doi.org/10.1016/j.ces.2023.118704.
Wang, M., Tan, M. Y., Zhu, Y., Huang, Y., & Xu, Y. (2023). Probing top-of-the-line corrosion using coupled multi-electrode array in conjunction with local electrochemical measurement. NPJ Materials Degradation, 7(1), 16, 1-16. https://doi.org/10.1038/s41529-023-00332-x.
Wasim, M., & Djukic, M. B. (2022). External corrosion of oil and gas pipelines: A review of failure mechanisms and predictive preventions. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 100, 104467. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2022.104467.
Song, C., Wang, M., Qin, X., Wang, P., & Liu, B. (2019). The optimization algorithm of the forced current cathodic protection base on simulated annealing. Algorithms, 12(4), 83. https://doi.org/10.3390/a12040083.
Yang, Z., Cui, G., Li, Z., & Liu, J. (2019). Study on the interference between parallel pipelines and optimized operation for the cathodic protection systems. Anti-Corrosion Methods and Materials, 66(2), 195-202. https://doi.org/10.1108/ACMM-07-2018-1977.
Zhao, Q., Du, Y., Zhuang, D., Li, Q., & Wang, X. (2022). A study on optimization of anode groundbeds for cathodic protection of deep well casings based on the boundary element method. Materials and Corrosion, 73(8), 1205-1221. https://doi.org/10.1002/maco.202112881.
Qiao, G., Guo, B., & Ou, J. (2017). Numerical simulation to optimize impressed current cathodic protection systems for rc structures. Journal of Materials in Civil Engineering, 29(6), 04017005.. http://dx.doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0001837.
Oghli, H. M., Akhbari, M., Kalaki, A., & Eskandarzade, M. (2020). Design and analysis of the cathodic protection system of oil and gas pipelines, using distributed equivalent circuit model. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 84, 103701.. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2020.103701.
Zhao, L., Wang, G., & Liu, G. (2020). Remote Monitoring and Control System of Potentiostat Based on the Internet of Things. International Journal of Information and Communication Engineering, 14(4), 123-128. https://publications.waset.org/10011179/pdf.
Avianto, E. S., Prasojo, B., Imron, A., Wismawati, E., Moballa, B., Hamzah, F., & AN, A. R. (2020, June). Pipeline Corrosion Protection Simulation of Cathodic Protection Method Againts Electrochemical Potential Distribution. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 519, No. 1, p. 012044). IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1755-1315/519/1/012044.
Freight wagons. General requirements for calculations and design of new and modernized wagons of 1520 mm gauge (non-self-propelled). (2014). DSTU 7598:2014 from 01th July 2015. DP «UkrNDIV» [in Ukrainian].
Shcherbyna, Y. V., & Tereschuk, A. O. (2023). Determination of fatigue strength tank car boiler with expired term of service and accounting for corrosive wear. Scientific news of Dahl university. https://doi.org/10.33216/2222-3428-2023-25-10.
Shcherbyna, I., & Tereshchuk, A. (2024). Theoretical foundations of calculation cylindrical parts tank car boilers using the MathCAD environment. Transport systems and technologies, (43), 61-75. https://doi.org/10.32703/2617-9059-2024-43-5.
Stoyev, P. I., Lytovchenko, S. V., Hirka, I. O., & Hrytsyna, V. T. (2019). Khimichna koroziya ta zakhyst metaliv. KHNU imeni V. N. Karazina [in Ukrainian].
Tran, P. (2018) SOLIDWORKS 2018 Advanced Techniques.
Fedosov-Nikonov, D.V., Strynzha, A.M., Shamshei, D.O., Poluliakh, V.M., Fedorov, V.V., & Shushmarchenko, V.O. (2019). The study of corrosion damage to car components during technical diagnostics. Visnyk Skhidnoukrainskoho natsionalnoho universytetu imeni Volodymyra Dalia, 3(251), 181-185. [in Ukrainian].
Shushmarchenko, V.O., Fedorov, V.V., Strynzha, A.M., & Fedosov-Nikonov, D.V. (2020). Regarding the issue of technical diagnosis of tank cars for the transportation of dangerous goods. Zbirnyk naukovykh prats «Reikovyi rukhomyi sklad» DP «UkrNDIV», (20), 89-95. [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ліцензійні умови: Це стаття з відкритим доступом, поширювана за умовами Ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє необмежено використовувати, розповсюджувати та відтворювати на будь-якому носії за умови представлення автора та джерела оригіналу.
