توضیحات
ترانس رکتیفایر یکی از محصولات از تجهیزات مهم و راهبردی سیستم حفاظت کاتدیک می باشد.برای پیاده سازی مؤثر سیستم حفاظت کاتدیک، سیستم مورد استفاده در زمینه مدیریت خوردگی سازه های فلزی، درک اصول اساسی خوردگی و اجزای تشکیل دهنده سیستم مهم است.
در سیستم های حفاظت کاتدی تزریق جریان، از ترانس رکتیفایر یا منبع تغذیه جریان مستقیم، برای افزایش پتانسیل الکترون ها از آندها به منظور تأمین جریان محافظتی مورد نظر استفاده می شود. تقریباً همه سیستم های محافظت کاتدی تزریق جریان از ترانس رکتیفایر مجهز به جریان متناوب به عنوان منبع تغذیه استفاده می کنند.
حفاظت کاتدی و کنترل خوردگی
خوردگی اساساً یک فرآیند الکتروشیمیایی است؛ یعنی فرآیندی است که واکنش های شیمیایی از طریق تبادل الکترون صورت می گیرند.
خوردگی یک پدیده مخرب طبیعی است که وقتی برخی از فلزات در معرض محیط های خورنده قرار می گیرند رخ می دهد. واکنش بین هوا، رطوبت و بستر فلزی باعث ایجاد واکنش های شیمیایی خاصی می شود که باعث می شود فلز به شکل اکسید، هیدروکسید یا سولفید پایدارتر از نظر شیمیایی تبدیل شود.
در فلزات مبتنی بر آهن، مانند فولاد، خوردگی به شکل اکسیدهای آهن III است که به آن زنگ نیز می گویند. سیستم های محافظت کاتدی با جلوگیری از تبادل الکترون ها، از واکنش های خوردگی که در غیر این صورت به طور طبیعی رخ می دهند، جلوگیری می کنند.
حفاظت کاتدیک یک روش محافظت محبوب برای جلوگیری از خوردگی در خطوط لوله، سکوهای نفتی دریایی و سایر سازه های فولادی است. در این سیستم از عناصر مهمی همچون آند و ترانس رکتیفایر بهره گیری می شود.
آند، عنصر اصلی برای پیشگیری از خوردگی است که بسته به نوع سیستم حفاظت کاتدیک، می تواند متفاوت باشد. در واقع دو نوع سیستم حفاظت کاتدی وجود دارد. سیستم حفاظت کاتدی فداشونده یا گالوانیک و سیستم حفاظت کاتدی تزریق جریان. در نوع دوم همانطور که از نام آن پیداست، از تزریق جریان الکتریکی به بستر الکترولیت جهت پیشگیری از خوردگی استفاده می شود.
حفاظت کاتدی تزریق جریان و ترانس رکتیفایر
حفاظت کاتدیک روش پیشگیری از خوردگی از طریق به کارگیری فلزی است که به طور معمول مانند آند رفتار می کند و دچار خوردگی می شود تا فلز اصلی یا کاتد از خوردگی در امان بماند.
در حفاظت کاتدی این امر با تأمین الکترون هایی با سطح انرژی بالاتر (پتانسیل الکتریکی) نسبت به آن هایی که در واکنش خوردگی در آند تولید می شوند، حاصل می شود. انتخاب نوع مناسب سیستم حفاظت کاتدیک به عوامل مختلفی از جمله مقرون به صرفه بودن و اندازه سازه مورد محافظت بستگی دارد.
استفاده از ترانس رکتیفایر و آند تزریق جریان در روش حفاظت کاتدی تزریق جریان، این مزیت را دارد که قابل به کارگیری در تمامی بسترهای الکترولیتی می باشد و همچنین در این سیستم برخلاف حفاظت کاتدی فداشونده که می بایست در فواصل زمانی منظم و طی بازرسی های دوره ای، آند فداشونده تعویض شود، نیازی به تعویض آند وجود ندارد.
ویژگی ها و ساختار ترانس رکتیفایر حفاظت کاتدیک
ترانس رکتیفایر در واقع منبع تغذیه جریان در سیستم حفاظت کاتدی تزریق جریان می باشد. ترانس یا ترانسفورمر رکتیفایر حفاظت کاتدی به طور معمول در دو نوع طراحی و تولید می شود. نوع اول ترانسفورمر رکتیفایر حفاظت کاتدی جریان ثابت و نوع دوم ترانس با ولتاژ ثابت می باشد.
نام دیگر این قطعه، یکسو کننده حفاظت کاتدی نیز می باشد؛ چرا که با یکسو نمودن جریان متناوب برق و سپس تزریق آن به بستر الکترولیت دربرگیرنده سازه تحت حفاظت، وظیفه اش را به انجام می رساند. این وظیفه توسط ترانس رکتیفایر حفاظت کاتدی با استفاده از عناصر هادی که درون آن تعبیه شده است صورت می پذیرد.
قطعات ساختاری ترانس رکتیفایر معمولاً از جنس سیلیکون هستند. همچنین نوع مدار به کارگیری شده در رکتیفایرها از نوع پل تمام موج است که بازدهی و راندمان آن حدود حداقل 90 درصد برآورد شده است. در ساختار ترانس رکتیفایر از واریستور بهره گیری شده است تا از دستگاه در مواقع سرج های اضافه ولتاژ حفاظت به عمل آید. همچنین با استفاده از فیوز سریع از ترانس در برابر سرج های اضافه جریان محافظت می شود.
قابل ذکر است که ترانس رکتیفایر در سیستم های حفاظت کاتدی به طور دائم در حال کارکرد و بازدهی میباشد و از آنجایی که به سبب درگیر بودن جریان الکتریسیته درون ترانس، احتمال گرم شدن دستگاه و آسیب دیدن آن وجود دارد، از قطعات یا اجزای خنک کننده می بایست در کنار آن ها بهره گیری شود.
در واقع در مراحل طراحی و ساخت ترانسفورمرها لازم است که مهندسین مربوطه، به شرایط محیطی که دستگاه در آن قرار می گیرد و کار می کند و نیز مباحث خنک کنندگی ترانس رکتیفایر و مسائل ایمنی جهت پیشگیری از آسیب به دستگاه و بروز خطرات، دقت و توجه لازم را داشته باشند.
ترانسفورمر رکتیفایر؛ ساخت مطابق با تکنولوژی روز
به سبب پیشرفت تکنولوژی و دستیابی شرکت های تولیدکننده محصولات حفاظت کاتدی نظیر ترانس رکتیفایر، این محصولات به فناوری های جدید و به روز مجهز شده اند. از این روست که شاهد ترانس های جدیدتر و کاراتر نظیر ترانس رکتیفایر ضد انفجار، فتوولتائیک، هوشمند و … هستیم. ترانس رکتیفایر ضد انفجار مناسب برای اجرای سیستم های حفاظت کاتدی در مناطق پر خطر نظیر مجتمع های نفت و گاز و پتروشیمی میباشد.
این رکتیفایرها بر اساس استاندارد IEC60079 تولید می شوند، در این سیستم ها اجزای ترانسفورماتور، یکسوساز و … در داخل روغن غوطه ور می شوند.
همچنین تجهیزات حفاظتی برای این ترانس رکتیفایر در محفظه ای تحت عنوان باکس با کلاس حفاظتی Exd، تعبیه و نگهداری می شوند. تجهیزات اندازه گیری نظیر ولت متر و اهم سنج و … نیز درون باکس ضد انفجار جایگذاری می شوند.
ترانس رکتیفایر فتوولتائیک نیز نشان دهنده رسوخ انرژی های نو و پاک (استفاده از نور خورشید و سلول فتوولتائیک برای تولید انرژی الکتریسیته) به انواع صنایع نظیر صنایع تولید محصولات حفاظت کاتدیک می باشد. از این ترانس ها خصوصاً در مواقعی که برق رسانی به خطوط پروژه هایی که دور از تجهیزات برق رسانی هستند به نحو مؤثری استفاده می شود.
شرکت های دانش بنیان و فعال در عرضه محصولات حفاظت کاتدی، اقدام به فروش ترانس رکتیفایر در انواع مختلف می نمایند. قیمت ترانس رکتیفایر به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ از جمله:
• نوع دستگاه؛ جریان ثابت یا ولتاژ ثابت
• شیوه کنترل ترانس؛ کنترل اتوترانسفورمری، کنترل الکترونیکی با یکسوساز تریستوری، کنترل الکترونیکی/اتوترانسفورمری (اتوماتیک/دستی)، ترانس رکتیفایر کنترل هوشمند (تک رفرنس یا چند رفرنس)
• تعداد مدارهای ترانسفورمر (تک مدار یا چند مدار)
ترانس رکتیفایر مناسب برای شرایط محیطی مختلف
همانطور که پیشتر عنوان شد، ترانس رکتیفایر با یکسوسازی جریان متناوب برق یعنی جریان AC به جریان مستقیم یا DC، نقش تزریق کننده جریان به الکترولیت را در سیستم حفاظت کاتدی ایفا می کند.
ترانس رکتیفایر به دلیل ضرورت وجودشان در سیستم تزریق جریان، به گونه ای ساخته می شود که متناسب برای کار در شرایط محیطی مختلف و انواع بسترهای الکترولیتی باشد. این دستگاه ها می توانند در محیط های مرطوب، محیط های دارای گرد و غبار، درون اتاق های برق، محیط های نمکی و شور نظیر نمک زارها و … کارایی و بازدهی داشته باشند.
البته محدودیت هایی نیز برای این محصولات وجود دارد که می بایست قبل از تهیه و راه اندازی سیستم های حفاظت کاتدی، به این نکات توجه شود.
از جمله اینکه حداکثر دمای محیط کار ترانس رکتیفایر با این شرایط که زیر سایه بان باشد، 50 درجه سانتی گراد است. حداکثر دمای سطوح و اجزای فلزی دستگاه در مواقعی که در معرض تابش مستقیم نور خورشید باشند، نباید بیشتر از 80 درجه سانتی گراد شود. حداکثر رطوبت نسبی محیط قرارگیری دستگاه نباید بیشتر از 95 درصد باشد. یکی از المان هایی که می بایست در رابطه با ترانس رکتیفایر مد نظر قرار داد المان سطح ایزوکرونیک است.
سطح ایزوکرونیک در واقع تعداد روزهایی از سال را شامل می شود که ممکن است در آن روزها صاعقه اتفاق بیفتد و تعداد قابل قبول برای ترانسفورمر رکتیفایر، 60 روز در سال است. عملکرد این ترانس ها همچنین می بایست در محیطی صورت پذیرد که غلظت غبار تقریبی در آن، 70 الی 1400 میلی گرم بر متر مکعب باشد. قبل از خرید ترانس رکتیفایر اطمینان حاصل نمایید که ترانس مورد نظر برای شرایط محیطی ذکر شده ضمانت شده باشد.
در سیستم های حفاظت کاتدی با روش تزریق جریان (Impressed Current)، به منظور تزریق جریان الکتریکی به سازه های تحت حفاظت از ترانسفورمر رکتفایر ها استفاده می شود. اصول کار ترانسفورمر رکتیفایر یکسو کردن برق متناوب ورودی، تزریق و تثبیت جریان به سازه تحت حفاظت می باشد (تبدیل برق ورودی متناوب به خروجی DC).
ترانسفورمر رکتیفایر های حفاظت کاتدی مناسب برای کار در شرایط محیطی مختلف نظیر: مرطوب، غبارآلود، نمک زار، داخل اتاق برق و … به صورت دائم کار تحت بار کامل با قرار گرفتن در شرایط زیر ساخته شده می شوند:
حداکثر دما با سایه بان: 50 درجه سانتیگراد
حداکثر دمای سطوح فلزی که به طور مستقیم در معرض تابش نور خورشید قرار دارند: 80 درجه سانتیگراد
حداکثر رطوبت نسبی: 95 درصد
سطح ایزوکرونیک: 60 (بروز 60 روز صاعقه در سال)
غلظت غبار تقریبی: 70 الی 1400 میلی گرم بر متر مکعب
ترانسفورمر رکتیفایرها و تمامی تجهیزات جانبی آن می بایست در شرایط کاری ذکر شده ضمانت شده و مطابق استانداردهای BS,IEC,IPS,IGS,NPCS ساخته شوند.
انواع سیستم های خنک کننده ترانسفورمر رکتیفایر
الف) خنک کنندگی با روغن (ONAN)
به منظور بالا بردن قابلیت اطمینان دستگاه در شرایط سخت، ترانس رکتیفایرها با خنک کنندگی روغنی ساخته می شوند. در این نوع از ترانسفورمر رکتیفایرها پل یکسوساز و فیلترهای مورد نظر داخل روغن غوطه ور بوده، روغن داخل مخزن مجهز به نمایشگر سطح، دمای روغن و رطوبت گیر (سیلیکاژل) می باشد. این نوع سیستم خنک کنندگی را ONAN می نامند (در برخی موارد جهت خنک کردن روغن از فن استفاده می شود که این سیستم به اختصار ONAF نامیده می شود).
انواع سیستم های خنک کننده ترانسفورمر رکتیفایر
الف) خنک کنندگی با روغن (ONAN)
به منظور بالا بردن قابلیت اطمینان دستگاه در شرایط سخت، ترانس رکتیفایرها با خنک کنندگی روغنی ساخته می شوند. در این نوع از ترانسفورمر رکتیفایرها پل یکسوساز و فیلترهای مورد نظر داخل روغن غوطه ور بوده، روغن داخل مخزن مجهز به نمایشگر سطح، دمای روغن و رطوبت گیر (سیلیکاژل) می باشد. این نوع سیستم خنک کنندگی را ONAN می نامند (در برخی موارد جهت خنک کردن روغن از فن استفاده می شود که این سیستم به اختصار ONAF نامیده می شود).
ب) خنک کنندگی هواخنک (AN)
با توجه به شرایط استفاده از ترانس رکتیفایر ممکن است توان دستگاه آنقدر پایین باشد که در نتیجه ساخت ترانس رکتیفایر با آن توان و خنک کنندگی روغنی مقرون به صرفه نباشد، این نوع ترانسفورمر رکتیفایرها به طور معمول در رنج های 10 تا 50 ولت و 5 تا 30 آمپر ساخته می شوند، ولی براساس تقاضا طراحی و تولید ترانسفور رکتیفایرهای هواخنک در توان های بالاتر نیز امکان پذیر می باشد. این نوع سیستم خنک کنندگی را AN می نامند.
درجه حفاظت ترانسفور رکتیفایرهای روغنی و هوا خنک IP42 تا IP65 (مطابق درخواست سفارش دهنده) در نظر گرفته می شود.
اطلاعات الکتریکی
لف) ورودی برق متناوب(AC)
ورودی دستگاه با توجه به توان نامی آن می تواند تک فاز و یا سه فاز باشد. ولتاژ ورودی در دستگاه های تکفاز 230/220 ولت، 50 هرتز و در نوع سه فاز 400/380 ولت، 50 هرتز می باشد. دستگاه می بایست به گونه ای طراحی و ساخته شود که تا 10 درصد نوسان در ولتاژ برق ورودی خللی در عملکرد آن بوجود نیاورده و آسیبی به آن نیز وارد نشود.
ب) برق خروجی یکسو (DC)
ترانسفورمر رکتیفایرها در رنج های مختلف از 2 الی 250 ولت و 5 الی 500 آمپر مطابق درخواست سفارش دهنده ساخته می شود.
مطابق استاندارد ترانسفورمر رکتیفایرهای مذکور قابلیت جریان دهی به سیستم حفاظت کاتدی در دمای محیطی 20- الی 50+ درجه سانتیگراد را دارا می باشند.
برای ثبت سفارش و کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
نقد و بررسی‌ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.