Comment évaluer la qualité et l'adéquation des applications des anodes flexibles MMO/Ti : un guide pratique pour les acheteurs

Dans les systèmes de protection cathodique pour les canalisations enterrées, les zones de gares, les réseaux de canalisations des aires de trafic des aéroports et les fonds de réservoirs de stockage, le choix du matériau d'anode affecte directement si le courant de protection peut rester stable, si la durée de vie du système est fiable et si la maintenance future sera gérable.

Pour de nombreux acheteurs qui ne sont pas familiers avec les produits de protection cathodique, une anode flexible peut ressembler à un long produit en forme de câble-. Cependant, une anode flexible MMO/Ti n’est pas un simple câble. Il s'agit d'un système d'anode auxiliaire intégré composé d'un fil d'anode MMO/Ti, d'un câble interne, d'un remplisseur de brise de coke, d'un tissu d'emballage, d'un treillis tressé résistant à l'usure- et de nœuds de connexion conducteurs.

Si les acheteurs comparent uniquement les prix ou l’apparence, il est difficile de juger si une anode flexible convient réellement à un projet. Une anode flexible fiable doit répondre aux exigences en matière de performances électrochimiques, d'intégrité structurelle, de fiabilité des nœuds, d'adaptabilité de l'installation et de stabilité de service à long terme.

Cet article explique le concept de base, le champ d'application, la structure du produit, les modèles de produits communs, la logique de sélection dans différents environnements d'application, les indicateurs de performance clés, les points d'inspection et d'acceptation, les exigences d'emballage et de stockage, les exigences d'installation et les questions courantes des acheteurs. L'objectif est d'aider les équipes d'achats, les ingénieurs de projet et les utilisateurs de protection cathodique à mieux comprendre comment évaluer les anodes flexibles MMO/Ti avant l'achat.

Pour les acheteurs qui débutent dans les produits de protection cathodique, une anode flexible peut ressembler à un long câble d’anode. Dans les applications techniques réelles, cependant, il ne s’agit pas d’un câble ordinaire ou d’une simple anode métallique. Il s'agit d'un produit d'anode auxiliaire composite qui intègre un matériau d'anode, un câble conducteur, un remplisseur de brise de coke, une couche d'emballage externe, une couche de protection résistante à l'usure-et des nœuds de connexion conducteurs.

Dans les systèmes de protection cathodique des canalisations enterrées, des zones de gares, des réseaux de canalisations des aires de trafic des aéroports et des fonds de réservoirs de stockage, une anode flexible fournit un courant de protection à la structure métallique protégée via un système de courant imposé. Son principal avantage est qu’il peut être installé en continu le long de la structure protégée, contribuant ainsi à répartir le courant de manière plus uniforme. Cela le rend particulièrement adapté aux environnements souterrains complexes, aux zones de pipelines denses, aux conditions changeantes du sol ou aux projets où la maintenance ultérieure est difficile.

1.1 Qu'est-ce qu'une anode flexible MMO/Ti ?

Une anode flexible MMO/Ti est une anode auxiliaire à longue ligne-utilisée dans les systèmes de protection cathodique à courant imposé.

MMO signifie Oxyde de Métal Mélangé. Ti fait référence au titane. En d’autres termes, le matériau de l’anode centrale d’une anode flexible MMO/Ti est généralement un fil de titane recouvert d’un oxyde métallique mixte.

D'un point de vue fonctionnel, le fil MMO/Ti est responsable de la réaction anodique et de la sortie de courant. Le câble interne est responsable de la transmission du courant. Le remplisseur de brise de coke améliore l'environnement conducteur autour de l'anode. La couche d'emballage extérieure et le maillage tressé résistant à l'usure protègent la structure interne. Les nœuds de connexion assurent une connexion électrique fiable entre le fil MMO/Ti et le câble interne.

Par conséquent, lors de l’évaluation de la qualité d’une anode flexible, les acheteurs ne doivent pas seulement vérifier si l’apparence est complète ou demander le prix au mètre. Des facteurs plus importants incluent le matériau du noyau de l'anode, le type de revêtement, la section transversale du câble-, la qualité du nœud, l'état du remplissage, la structure de protection externe et l'adéquation du produit à l'environnement réel du projet.

1.2 Où les anodes flexibles sont-elles couramment utilisées ?

Les anodes flexibles MMO/Ti sont principalement utilisées dans les systèmes de protection cathodique en milieu terrestre. Les scénarios d'application courants incluent les pipelines enterrés, les zones de gares, les réseaux de canalisations des aires de trafic des aéroports et la protection du fond des réservoirs de stockage.

Pour la protection cathodique des pipelines enterrés, des anodes flexibles peuvent être installées parallèlement au pipeline. Cela permet au courant de protection d'être distribué de manière plus continue sur toute la longueur du pipeline. Dans les zones où le tracé du pipeline est complexe, où les conditions locales du sol varient considérablement ou où les lits d'anodes conventionnels ne peuvent pas fournir une couverture uniforme, les anodes flexibles peuvent contribuer à améliorer la stabilité de l'effet de protection.

Dans les quartiers des gares, les installations souterraines sont souvent denses. Il peut y avoir plusieurs pipelines, câbles, électrodes de mise à la terre et autres structures métalliques dans la même zone. La distribution du courant dans de tels environnements est plus compliquée. Les anodes flexibles peuvent être disposées en sections ou autour de structures spécifiques en fonction de la disposition de la station, ce qui contribue à améliorer la couverture actuelle et l'uniformité de la protection.

Pour les réseaux de canalisations des aires de trafic des aéroports et autres projets d’ingénierie dissimulés, les futures excavations et entretiens peuvent être coûteux et difficiles. Si le projet nécessite une meilleure capacité de localisation des défauts, une anode flexible détectable par rupture peut être envisagée. Ce type d'anode permet de localiser un point de rupture si l'anode est endommagée pendant le service.

Pour la protection cathodique du fond du réservoir de stockage, des anodes flexibles sont généralement installées sous le fond du réservoir dans la zone conçue. Ils peuvent être disposés en anneaux concentriques ou en serpentin afin que le courant de protection puisse couvrir la surface externe du fond du réservoir. Pour ce type de projet, la longueur de l'anode, l'espacement, le courant de sortie nominal et la durée de vie nominale doivent être calculés en fonction de la taille du réservoir, de la densité du courant de protection et de la durée de vie attendue.

En général, les anodes flexibles conviennent aux projets de protection cathodique qui nécessitent une protection continue, une distribution de courant plus uniforme, une disposition d'installation flexible et une meilleure planification de maintenance à long terme.

1.3 Quelle est la structure d’une anode flexible ? Comment comprendre les modèles communs ?

Une anode flexible MMO/Ti complète se compose généralement d'un fil MMO/Ti, d'un câble interne, d'un remplisseur de coke, d'un tissu d'emballage, d'un treillis tressé résistant à l'usure-et de nœuds de connexion.

Le fil MMO/Ti est la partie centrale de l’anode flexible. Il utilise du fil de titane comme substrat, avec un revêtement d'oxyde métallique mixte sur la surface. Il est responsable de la réaction anodique et de la sortie de courant. Lors de l'évaluation de cette pièce, les acheteurs doivent prêter attention au diamètre du fil MMO/Ti, au type de revêtement, à l'épaisseur du revêtement et à l'adhérence du revêtement.

Le câble interne est généralement un câble en cuivre toronné à un seul conducteur-continu. Il est principalement utilisé pour la transmission du courant. La section transversale du noyau de cuivre-doit répondre aux exigences de courant de sortie de l'anode flexible. Dans le même temps, la gaine du câble doit être adaptée aux conditions du sol, à la température, au niveau de la nappe phréatique et aux éventuels dommages biologiques.

La brise de coke entoure le matériau du noyau de l'anode et contribue à améliorer l'environnement conducteur à proximité de l'anode, rendant la sortie de courant plus stable. Le tissu d'emballage maintient le remplissage de brise-coke en place et empêche les fuites de remplissage. Le treillis tressé résistant à l'usure est situé sur la couche externe et améliore la résistance au frottement, au grattage et aux dommages mécaniques pendant le transport, l'installation et le remblayage.

Les nœuds de connexion sont les points de connexion conducteurs entre le fil MMO/Ti et le câble interne. La qualité des nœuds affecte directement la stabilité de la transmission actuelle et la fiabilité de fonctionnement à long terme. Une anode flexible qualifiée doit non seulement avoir des performances de fil d'anode fiables, mais également une connexion de nœud ferme, une faible résistance de contact et de bonnes performances d'étanchéité.

En termes d'expression du modèle, les anodes flexibles courantes incluent les séries FA et FApro. FA fait généralement référence à des anodes flexibles ordinaires. FApro fait généralement référence à des anodes flexibles détectables en cas de rupture. Les anodes flexibles détectables à rupture - conviennent aux projets dissimulés ou aux projets avec une maintenance future difficile, car elles aident à localiser le point de rupture si l'anode est endommagée.

Par exemple, dans le modèle FA-1016 :

FA signifie anode flexible.
10 signifie que le diamètre nominal du fil MMO/Ti est de 1,0 mm.
16 signifie que la section efficace-de l'âme interne en cuivre du câble est de 16 mm².
signifie que le revêtement du fil MMO/Ti est un revêtement d'oxyde d'iridium-oxyde de tantale.

Pour un autre exemple, dans le modèle FApro-1016 :

FApro signifie rupture-anode flexible détectable.
10 signifie que le diamètre nominal du fil MMO/Ti est de 1,0 mm.
16 signifie que la section efficace-de l'âme interne en cuivre du câble est de 16 mm².
signifie que le revêtement du fil MMO/Ti est un revêtement d'oxyde de ruthénium-oxyde d'iridium.

Les diamètres courants des fils MMO/Ti incluent 0,8 mm, 1,0 mm, 1,5 mm et 2,0 mm. Les sections transversales courantes des âmes en cuivre des câbles internes-incluent 10 mm², 16 mm² et 25 mm². Différentes combinaisons de diamètre de fil d'anode, de section transversale de câble-et de type de revêtement forment différents modèles d'anodes flexibles.

Ehisen peut fournir des modèles d'anodes flexibles MMO/Ti courants et peut également proposer des services de traitement et de personnalisation en fonction de l'environnement du sol du client, de la durée de vie nominale, du courant de sortie, de l'espace d'installation et de la nécessité ou non d'une fonction de détection de rupture. Si les acheteurs ne savent pas quel modèle choisir, il est recommandé de fournir le scénario d'application, les conditions du sol, la durée de vie nominale, la demande actuelle et les exigences d'installation lors de la demande afin qu'une solution de produit plus adaptée puisse être examinée.

Le choix d’une anode flexible ne doit pas être basé uniquement sur le numéro de modèle. L'adéquation réelle de l'application dépend des conditions du sol, de la salinité, du niveau de la nappe phréatique, de la température ambiante, des dommages possibles causés par les termites, de la durée de vie requise, du courant de sortie, de la méthode d'installation et des exigences de maintenance.

Les points suivants sont particulièrement importants pour les acheteurs.

2.1 Apparence générale et exigences dimensionnelles

Une anode flexible qualifiée doit avoir une surface uniforme et complète. Il ne doit y avoir aucune fuite de charge et le treillis tressé résistant à l'usure ne doit comporter aucun fil cassé ni fil sauté. Bien que l’inspection de l’apparence semble basique, elle reflète la maîtrise globale de la production du produit.

Le diamètre extérieur de la section transversale du produit-est généralement contrôlé à 38 ± 2 mm. La densité linéaire doit être supérieure à 1,30 kg/m. Si la densité linéaire est trop faible, cela peut indiquer une charge insuffisante, une structure lâche ou une composition de produit non-conforme. Pour les acheteurs, le diamètre extérieur et la densité linéaire sont deux indicateurs d'acceptation directs et pratiques.

Lors de l’achat d’anodes flexibles, il est conseillé aux acheteurs de demander les informations suivantes :

Modèle de produit et description de la structure.
Plage de contrôle du diamètre extérieur.
Exigence de densité linéaire.
Norme d'acceptation d'apparence.
Unité de conditionnement et longueur par bobine.
Certificat de produit et documents de qualité.

2.2 Exigences relatives aux fils MMO/Ti : le type de revêtement doit correspondre à l'environnement du sol

Le fil MMO/Ti doit utiliser du fil de titane comme substrat, et la composition chimique et les performances du fil de titane doivent répondre aux exigences pertinentes. Pour les acheteurs, les points les plus importants sont le type de revêtement, l’adhérence du revêtement et l’épaisseur du revêtement.

2.2.1 Adhérence du revêtement

Le revêtement du fil MMO/Ti doit être fermement lié au substrat en titane et ne doit pas se décoller. Une méthode de test courante consiste à prendre une certaine longueur de fil MMO/Ti, à la plier à 180 degrés autour d'une tige métallique d'un diamètre de 20 mm et à observer si le revêtement se décolle.

Ce test permet d'évaluer si le revêtement peut rester fiable dans des conditions de flexion et d'installation.

Pour les anodes flexibles, les performances en flexion sont très importantes. Si le revêtement se décolle lors du pliage, même si les performances électrochimiques initiales semblent acceptables, il peut toujours exister un risque de défaillance locale lors d'un fonctionnement à long terme.

2.2.2 Épaisseur du revêtement

L'épaisseur du revêtement du fil MMO/Ti doit généralement être supérieure ou égale à 6 g/m². L’épaisseur du revêtement ne doit pas être jugée uniquement par la couleur de la surface. Cela est étroitement lié à la durée de vie de l'anode, au courant de sortie et à l'environnement d'application.

Dans un projet, les acheteurs doivent clairement spécifier le type de revêtement et l’épaisseur du revêtement requis. Si nécessaire, des documents d'inspection ou de qualité associés doivent être demandés au fournisseur.

2.2.3 Sélection du revêtement pour les sols non-salins et les sols salins

Dans les environnements de sol non-salins, les anodes flexibles doivent utiliser du fil MMO/Ti avec un revêtement d'oxyde d'iridium-oxyde de tantale.

Dans les environnements de sol salin ou salin-alcalin, les anodes flexibles doivent utiliser un fil MMO/Ti avec un revêtement d'oxyde de ruthénium-oxyde d'iridium.

Il s’agit d’un point de sélection important que de nombreux acheteurs peuvent négliger. Les deux produits sont des anodes flexibles MMO/Ti, mais des environnements de sol différents conduisent à des conditions de réaction d'électrode différentes. Par conséquent, le système de revêtement doit également être sélectionné en conséquence.

Lors de l'achat, les acheteurs ne doivent pas seulement dire : « Nous avons besoin d'une anode flexible MMO ». Il est préférable de fournir des informations telles que si le sol est salin, si le site est salin-terre alcaline, les conditions des eaux souterraines et la durée de vie prévue.

2.3 Exigences relatives aux câbles internes : la conductivité et l'adéquation de la gaine sont toutes deux importantes

Le câble interne d'une anode flexible doit être un câble en cuivre toronné à un seul conducteur-continu. La section transversale du noyau en cuivre-doit répondre aux exigences de courant de sortie de l'anode flexible et ne doit pas être inférieure à 10 mm². Dans les modèles de produits courants, la section transversale de l'âme en cuivre du câble-peut être de 10 mm², 16 mm² ou 25 mm².

2.3.1 Pourquoi la taille du noyau de cuivre n'est-elle pas le seul facteur ?

La section transversale du noyau de cuivre-affecte la capacité de transmission actuelle, mais ce n'est pas le seul facteur. Dans un service souterrain à long-terme, la gaine du câble doit également maintenir une isolation fiable.

Si le matériau de la gaine ne peut pas résister à la corrosion du sol, aux changements de température ou aux conditions des eaux souterraines, la durée de vie de l'isolation du câble peut être plus courte que la durée de vie prévue du projet.

2.3.2 Comment sélectionner la gaine du câble en fonction de l'environnement

Le choix de la gaine interne du câble doit prendre en compte les facteurs suivants :

L'effet corrosif de l'environnement du sol sur la gaine.
L'influence des produits de réaction des électrodes sur la surface du fil MMO/Ti.
La température ambiante lors de l'installation de l'anode flexible.
Dommages biologiques possibles.
L'effet de la diffusion de la chaleur du câble sur les performances de la gaine lorsque la résistance thermique du sol est élevée.
Exigences de protection de l'environnement du projet.

Dans des environnements de sol non-salins, le câble interne peut utiliser une gaine extérieure en polyéthylène de haute-densité ou de haut-poids moléculaire-.

Dans les environnements de sol salin ou salin-alcalin, le câble interne peut utiliser une gaine extérieure en polyéthylène haute densité isolée en fluoropolymère-haute-ou une gaine extérieure en polyéthylène réticulé-.

Si le niveau de la nappe phréatique est supérieur à la profondeur d'enfouissement de l'anode flexible, le câble interne doit utiliser une gaine à faible perméabilité à l'eau. Une gaine extérieure en polyéthylène est préférable.

Si la température de l'environnement de fonctionnement est inférieure à -15 degrés, le câble interne doit utiliser une gaine isolante en polyéthylène réticulé, en polyéthylène ou en caoutchouc résistant au froid. La gaine isolante en polychlorure de vinyle n'est pas recommandée.

Si la température de l'environnement de fonctionnement est supérieure à 60 degrés, le câble interne doit utiliser une gaine résistante à la chaleur-, telle que du PVC -résistant à la chaleur, du polyéthylène réticulé -ou une isolation en caoutchouc éthylène-propylène. Une gaine isolante en PVC ordinaire n'est pas recommandée.

Dans les zones présentant de graves dommages causés par les termites, le câble interne doit utiliser une gaine de dureté plus élevée. Dans les zones présentant un niveau de risque de termites plus élevé, les performances anti-termites doivent également être prises en compte.

Ces exigences montrent qu'une anode flexible n'est pas seulement un câble d'anode. Il s'agit d'un produit d'ingénierie qui doit être sélectionné en fonction de l'environnement de service. Lors de la communication avec les clients sur des projets d'anodes flexibles, Ehisen recommande aux clients de fournir les conditions du sol, la plage de température, la situation des eaux souterraines, le risque de termites, la durée de vie nominale et la demande de courant de sortie afin que la structure du produit puisse être adaptée avec plus de précision.

2.4 Exigences relatives aux nœuds de connexion : la qualité des nœuds affecte directement la fiabilité à long-terme

Le nœud de connexion est le point de connexion conducteur entre le fil MMO/Ti et l'âme en cuivre du câble interne. Le nœud doit être ferme. L'espacement des nœuds doit être inférieur ou égal à 5 ​​m et l'écart de position des nœuds ne doit pas être supérieur à 10 % de l'espacement.

La résistance de contact du nœud doit être inférieure ou égale à 0,0009 Ω. C'est un indicateur très important. Une résistance de contact plus faible signifie une connexion électrique plus stable. Si la résistance de contact du nœud est trop élevée, cela peut provoquer une transmission de courant inégale, un échauffement local ou un fonctionnement instable.

La structure d'étanchéité isolante au niveau du nœud doit également avoir des performances d'étanchéité suffisantes. La structure d'étanchéité doit réussir le test d'étanchéité requis et l'eau ne doit pas pénétrer dans le nœud après le test.

Pour les systèmes de protection cathodique enterrés, les nœuds sont souvent exposés pendant une longue période au sol humide ou aux eaux souterraines. La défaillance de l’étanchéité du nœud peut être plus cachée que la défaillance du matériau de l’anode et est plus difficile à réparer après l’installation.

Par conséquent, lors de l’achat d’anodes flexibles, les acheteurs doivent se poser les questions suivantes :

Quel est l’espacement des nœuds ?
La position du nœud est-elle contrôlée ?
La résistance de contact des nœuds est-elle testée ?
La structure d’étanchéité des nœuds a-t-elle réussi la vérification de l’étanchéité ?
Si le produit est fourni en sections ou connecté sur site, comment la résistance des joints est-elle contrôlée ?
Le fournisseur peut-il fournir des dossiers d’inspection ou des documents qualité associés ?

2.5 Exigences relatives au matériau de remplissage Coke Breeze, au tissu d'emballage et au -maille tressé résistant à l'usure

Le remplisseur de brise-coke doit utiliser du coke de pétrole calciné. La teneur en carbone fixe ne doit pas être inférieure à 90 % et la résistivité volumique ne doit pas être supérieure à 0,06 Ω·cm. La taille des particules doit également répondre aux exigences pertinentes pour garantir la conductivité et la stabilité structurelle.

Le tissu d'emballage doit avoir une résistance à l'éclatement, une résistance à l'usure et une résistance à la perforation suffisantes. La densité de couverture du treillis tressé résistant à l'usure doit être supérieure ou égale à 60 % et le diamètre du monofilament doit généralement être supérieur ou égal à 0,8 mm.

Ces matériaux structurels protègent le fil interne MMO/Ti, le câble et le remplissage de brise-coke. Ils réduisent le risque de dommages structurels pendant le transport, le déroulement, l'installation, le remblayage et le service enterré à long terme.

Lors de l’inspection de réception, les acheteurs ne doivent pas se concentrer uniquement sur les performances électriques. Ils doivent également vérifier si la couche externe est complète, si le treillis tressé est uniforme et s'il y a des dommages évidents, des fuites de mastic ou un relâchement local.

Les indicateurs de performance clés des anodes flexibles comprennent principalement le rayon de courbure minimum, la durée de vie nominale et les performances de fonctionnement. Comprendre les principes derrière ces indicateurs aide les acheteurs à juger si les paramètres du produit fournis par le fournisseur sont raisonnables.

3.1 Rayon de courbure minimum : pourquoi flexible ne signifie pas qu'il peut être plié librement

Bien qu’on l’appelle anode flexible, cela ne signifie pas qu’elle peut être pliée sans limitation. Une anode flexible contient du fil MMO/Ti et un câble interne. Si le rayon de courbure est trop petit, le fil de titane, le revêtement, le câble ou la structure d'enveloppe extérieure peuvent être endommagés.

Le rayon de courbure minimum du produit doit satisfaire à la relation suivante :

R Inférieur ou égal à 1,6 × max (Rcable, Rmmo)

Dans cette formule :

R est le rayon de courbure minimum du produit.
Rcable est le rayon de courbure minimum du câble interne.
Rmmo est le rayon de courbure minimum du fil interne MMO/Ti.

Le rayon de courbure minimum du fil MMO/Ti peut être compris par la formule suivante :

Rmmo=K × d

Dans cette formule :

K est le coefficient de flexion du fil MMO/Ti.
d est le diamètre du fil MMO/Ti.

La valeur K est généralement liée à l'environnement d'application, à la composition chimique du substrat en fil de titane, aux propriétés mécaniques, aux conditions de traitement thermique, au type de revêtement MMO et à l'épaisseur du revêtement. La plage de valeurs commune est de 3 à 25.

Cela signifie que la capacité de flexion d’une anode flexible n’est pas fixe. Cela dépend du câble, du fil de titane, du revêtement et de la structure globale du produit.

En général, un diamètre de fil MMO/Ti plus grand peut fournir une capacité de transport de courant plus élevée et une durée de vie plus longue dans certaines conditions, mais les exigences de flexion lors de l'installation doivent également être traitées avec plus de prudence.

Par conséquent, dans les coins de tranchées, les configurations d'anneaux inférieurs de réservoirs de stockage, les configurations en serpentin et autres zones de courbure, les acheteurs et les équipes d'installation doivent confirmer à l'avance le rayon de courbure autorisé. Le pliage forcé sur site doit être évité car cela pourrait provoquer des dommages cachés.

3.2 Durée de vie de conception : elle doit être liée au courant de sortie, et pas seulement à un nombre d'années

La durée de vie nominale fait référence à la durée de service prévue pendant laquelle l'anode flexible ne perd pas sa fonction dans les conditions de conception du système de protection cathodique.

Pour les anodes flexibles, la durée de vie nominale est étroitement liée au diamètre du fil MMO/Ti, au type de revêtement, au courant de sortie nominal et à l'environnement de service.

Par exemple, pour une anode flexible MMO/Ti avec revêtement en oxyde d'iridium-oxyde de tantale, la relation entre le courant de sortie nominal et la durée de vie nominale peut être comprise comme suit :

Ce tableau montre que pour le même diamètre de fil MMO/Ti, une durée de vie plus longue correspond généralement à un courant de sortie nominal admissible inférieur. Pour une durée de vie identique, un diamètre de fil MMO/Ti plus grand peut fournir un courant de sortie nominal plus élevé.

C'est très important pour les acheteurs. Lors de l'achat d'anodes flexibles, il ne suffit pas de se demander : « Combien d'années peuvent-elles être utilisées ? Les acheteurs doivent également confirmer : « À quel courant de sortie peut-il atteindre cette durée de vie ? »

Si un fournisseur fournit uniquement un numéro de durée de vie sans expliquer l'état du courant de sortie correspondant, la déclaration de durée de vie est incomplète.

3.3 Performance opérationnelle : pourquoi utilise-t-on un test avec une solution de NaCl à 3 % ?

Les performances de fonctionnement d'une anode flexible peuvent être vérifiées par des tests de fonctionnement continu dans des conditions simulées.

Une méthode courante consiste à placer le produit dans une solution de NaCl à 3 % et à appliquer un courant spécifié de 100 A/m². Le courant spécifié peut être calculé à l'aide de la formule suivante :

itest=100 × π × d × L

Dans cette formule :

itest est le courant spécifié appliqué à l'échantillon, en mA.
d est le diamètre du fil MMO/Ti à l'intérieur de l'anode flexible, en mm.
L est la longueur de l’échantillon d’essai d’anode flexible, en m.

Une fois que le produit a fonctionné en continu sous le courant spécifié pendant 15 jours, il doit répondre aux exigences suivantes :

Le produit peut toujours fonctionner sous le courant de sortie initial et l'écart de tension de l'alimentation régulée reste à ± 10 % pendant le test.
Le fil MMO/Ti et l'âme en cuivre du câble au niveau du nœud restent fermement connectés.
La structure d'isolation et d'étanchéité au niveau du nœud reste bien scellée et l'eau ne pénètre pas dans le nœud.

L'importance de ce test est qu'il vérifie non seulement si l'anode peut produire du courant, mais également si la connexion du nœud et la structure d'étanchéité restent fiables pendant un fonctionnement continu.

Pour les acheteurs, les tests de performances opérationnelles sont plus significatifs que la seule inspection de l’apparence, car ils reflètent mieux la stabilité du produit en service réel.

3.4 Comment calculer la longueur d'anode flexible pour les projets de fond de réservoir de stockage

Dans la conception de la protection cathodique de la surface externe des fonds de réservoirs de stockage, la quantité minimale d'anode flexible requise pour un seul réservoir de stockage peut être comprise par la formule suivante :

LFA Supérieur ou égal à i × π × R² / ioutput

Dans cette formule :

LFA est la quantité minimale d'anode flexible, en m.
i est la densité de courant de protection du fond du réservoir, en mA/m².
R est le rayon du fond du réservoir, en m.
ioutput est le courant de sortie nominal de l'anode flexible, en mA/m.

Lorsqu'aucune donnée correspondante n'est disponible dans le tableau, le courant de sortie nominal de l'anode flexible peut être calculé comme suit :

ioutput=414 × π × dmmo / Y

Dans cette formule :

dmmo est le diamètre du fil MMO/Ti à l'intérieur de l'anode flexible, en mm.
Y est la durée de vie nominale de l'anode flexible, en années.

Si la longueur de l'anode flexible, le rayon du réservoir et la densité de courant de protection sont déjà connus, la durée de vie attendue peut également être calculée à l'envers :

Y=414 × dmmo × L /(R² × i)

Dans cette formule :

L est la longueur de l'anode flexible, en m.
R est le rayon du fond du réservoir de stockage protégé, en m.
i est la densité de courant de protection de la surface externe du fond du réservoir, en mA/m².

Ces formules montrent que les anodes flexibles ne doivent pas être sélectionnées uniquement sur la base d'une estimation approximative. La conception doit prendre en compte la densité du courant de protection, le rayon du réservoir, le courant de sortie nominal de l'anode et la durée de vie cible.

Pour les projets de fond de réservoir de stockage, il est conseillé aux clients de fournir le diamètre ou le rayon du réservoir, l'exigence de densité de courant de protection, la durée de vie nominale, la méthode de disposition prévue et l'espace d'installation lors de la demande. Cela aidera le fournisseur à faire un calcul préliminaire plus raisonnable.

L'inspection de réception des anodes flexibles doit couvrir l'apparence, les dimensions, les matériaux, les nœuds, l'isolation, les performances et la documentation. Pour les acheteurs, l’acceptation ne doit pas seulement confirmer que les marchandises sont arrivées. Il doit confirmer que le produit est adapté aux conditions du projet.

4.1 Apparence et inspection dimensionnelle

L'inspection de l'apparence doit se concentrer sur les points suivants :

Si la surface est uniforme et complète.
S'il y a une fuite de remplissage.
Si le treillis tressé-résistant à l'usure comporte des fils cassés ou des fils sautés.
Si la couche d'emballage externe est endommagée.
Si le produit est soigneusement enroulé sur la bobine.
Si les marques du produit et les informations sur le modèle sont claires.

L'inspection dimensionnelle doit se concentrer sur les points suivants :

Si le diamètre extérieur du produit est de 38 ± 2 mm.
Si la densité linéaire est supérieure à 1,30 kg/m.
Si le diamètre du fil MMO/Ti correspond aux exigences du modèle.
Si la section transversale-de l'âme du câble en cuivre répond aux exigences de la commande.

4.2 Inspection des fils MMO/Ti

L'inspection des fils MMO/Ti doit se concentrer sur les points suivants :

Si le substrat en fil de titane répond aux exigences.
Si le diamètre du fil MMO/Ti respecte la tolérance.
Si le revêtement est fermement collé.
Si le revêtement se décolle après pliage.
Si l'épaisseur du revêtement répond aux exigences.
Si le type de revêtement correspond à l'environnement du sol.

Le type de revêtement doit être clairement précisé dans la commande. Les acheteurs peuvent écrire ou , ou spécifier directement l'oxyde d'iridium-revêtement d'oxyde de tantale ou l'oxyde de ruthénium-revêtement d'oxyde d'iridium. Cela permet d'éviter les malentendus lors de l'achat, de la production et de l'acceptation.

4.3 Inspection du nœud de connexion

L'inspection des nœuds doit se concentrer sur les points suivants :

Si les nœuds sont fermes.
Si l'espacement des nœuds est inférieur ou égal à 5 ​​m.
Si l'écart de position du nœud n'est pas supérieur à 10 % de l'espacement.
Si la résistance de contact du nœud est inférieure ou égale à 0,0009 Ω.
Si la structure d'étanchéité de l'isolation des nœuds répond aux exigences d'étanchéité.
Si l'eau pénètre dans le nœud après le test.

Pour les produits fournis en sections ou connectés sur site, le nombre de joints et la résistance de contact entre les âmes en cuivre du câble de part et d'autre du joint doivent également être vérifiés.

Lorsqu'elle est fournie en bobine, chaque bobine de 400 m d'anode flexible ne peut comporter plus de 2 joints. Pour l'alimentation en sections, une section d'anode inférieure à 100 m ne doit pas avoir de joints. Une section anodique égale ou supérieure à 100 m et inférieure à 400 m ne peut comporter plus d'un joint. La résistance de contact entre les âmes en cuivre du câble des deux côtés d'un joint doit être inférieure ou égale à 0,01 Ω.

4.4 Éléments d'inspection des performances

L’inspection de l’apparence et des performances des anodes flexibles comprend généralement les éléments suivants :

Qualité d'apparence.
Dimensions nominales.
Densité linéaire.
Diamètre du fil MMO/Ti.
Adhésion du revêtement du fil MMO/Ti.
Rayon de courbure.
Densité de couverture du maillage tressé résistant à l'usure.
Performances d'étanchéité de l'isolation.
Résistance de contact du nœud.
Conception de la vie.
Performances de fonctionnement de l'anode.

Parmi ces éléments, les tests de performances de fonctionnement de l'anode se concentrent généralement sur la capacité du produit à fonctionner en continu pendant 15 jours dans une solution de NaCl à 3 % au courant de sortie maximal, et sur la question de savoir si la sortie de courant, la connexion du nœud et l'étanchéité du nœud restent stables après le test.

4.5 Inspection d'usine et inspection de type

Pour l'inspection en usine, les produits fabriqués avec les mêmes matériaux, sur la même ligne de production et de mêmes spécifications sont généralement regroupés en un seul lot de 5 000 m. Si la quantité est inférieure à 5 000 m, elle est également considérée comme un seul lot.

Lorsque la longueur de l'anode flexible dans une commande ou un projet est inférieure à 5 000 m, l'inspection en usine doit principalement couvrir la qualité de l'apparence, les dimensions nominales, la densité linéaire et la durée de vie de conception.

Lorsque la longueur de l'anode flexible dans une commande ou un projet est égale ou supérieure à 5 000 m, 3 unités d'emballage doivent être sélectionnées au hasard parmi les produits qualifiés inspectés en usine-. Un échantillon d'anode flexible de 10 m doit être prélevé à l'extrémité de chaque unité sélectionnée pour inspection. Les éléments d'inspection doivent inclure la résistance de contact des nœuds, l'étanchéité des nœuds, la densité de couverture du treillis tressé résistant à l'usure-, le rayon de courbure et les performances de fonctionnement.

Si un échantillon échoue, un double échantillonnage doit être effectué pour une nouvelle inspection. S'il reste un article défectueux après la réinspection, le lot doit être jugé comme non qualifié.

L'inspection de type est généralement requise pour les nouveaux produits, les transferts de production, les changements majeurs dans la structure, les matériaux ou les processus, l'inspection annuelle pendant la production normale, la reprise de la production après un arrêt de plus d'un an ou lorsque les résultats de l'inspection en usine diffèrent considérablement des résultats de l'inspection de type précédente.

Les anodes flexibles sont généralement emballées en bobines. L'extérieur est recouvert d'un film mousse et d'un film plastique imperméable.

L'emballage doit indiquer la marque, le nom du produit, le modèle, l'adresse du fabricant, les coordonnées, le numéro de lot, la quantité, la date de production, la direction du chariot élévateur, la direction interdite du chariot élévateur, la limite de poids d'empilage, l'absence de marque d'empilage, le sens de rotation et d'autres signes graphiques. D'autres marques d'emballage peuvent également être convenues par le fournisseur et l'acheteur en fonction des exigences du projet.

Les éléments fournis avec l'emballage du produit doivent inclure le certificat de produit, le certificat de qualité, les accessoires de produit pertinents, les pièces de rechange et d'autres éléments convenus par le fournisseur et l'acheteur.

Pendant le transport et le chargement ou le déchargement, la bobine doit être correctement soutenue et fixée pour éviter tout roulement accidentel. Lors de l'utilisation d'un chariot élévateur, la direction autorisée du chariot élévateur et la direction interdite du chariot élévateur doivent être respectées pour éviter d'endommager l'anode flexible en insérant les fourches dans la mauvaise direction.

Pendant le stockage et le transport, le produit doit éviter tout contact avec des substances toxiques, nocives, corrosives, inflammables, explosives ou autres substances dangereuses. Le produit doit être stocké dans un endroit sûr, aéré, sec et frais.

Ehisen peut également discuter des ajustements des marques d'emballage, des accessoires du produit, des documents de qualité et des méthodes de fixation pour le transport en fonction des exigences du projet du client. Cela permet de répondre aux différents besoins de livraison et de gestion du site.

La qualité du produit est importante, mais la qualité de l’installation est également essentielle. Si la méthode d'installation est incorrecte, même une anode flexible qualifiée peut ne pas obtenir l'effet de protection cathodique attendu.

6.1 Inspection avant l'installation

Avant l'installation, les spécifications, la quantité, l'apparence, les dimensions, la continuité électrique, les documents d'inspection en usine et les certificats de produit de l'anode flexible MMO/Ti doivent être vérifiés. Les produits non qualifiés ne doivent pas être installés.

Cette étape peut paraître simple, mais elle est très importante pour le projet. Il est recommandé que l'équipe d'installation prépare des dossiers d'inspection avant l'installation pour confirmer que le modèle est conforme à la conception, que l'apparence ne présente aucun dommage évident, que les documents sont complets et que la continuité électrique est normale.

6.2 Température ambiante minimale pour l'installation

La température ambiante minimale autorisée pour l'installation d'une anode flexible dépend du type de gaine interne du câble. Les valeurs suivantes peuvent être utilisées comme référence :

Lorsque la température ambiante est inférieure aux exigences correspondantes, l'anode flexible peut être déplacée à l'intérieur pour être préchauffée. La température intérieure doit être maintenue à environ 25 degrés et les flammes nues sont strictement interdites.

Une fois que la température de l'anode flexible atteint et reste supérieure à la température minimale d'installation, l'installation peut commencer. Le temps d'installation doit de préférence être contrôlé dans les 2 heures. La température ambiante maximale sur le site d'installation ne doit de préférence pas dépasser 40 degrés.

6.3 Le glissement doit être évité pendant l'installation

Les anodes flexibles MMO/Ti ne doivent pas être traînées pendant l'installation. Si le tissu d'emballage est accidentellement endommagé et que le mastic de coke fuit, le point de fuite doit être scellé avant de poursuivre l'installation.

Un glissement forcé peut endommager le treillis tressé extérieur, le tissu d'emballage, la structure de remplissage, les nœuds ou le câble interne. De tels dommages peuvent ne pas être visibles immédiatement sur site, mais ils peuvent affecter le fonctionnement à long-terme.

6.4 Distance minimale entre les anodes flexibles, les pipelines protégés et les installations à proximité

Distance minimale autorisée entre les anodes flexibles et les canalisations protégées ou les installations à proximité pendant l'installation

Remarques :

un. Lorsqu'il est séparé par une cloison ou lorsque le câble est installé dans un conduit, la distance doit être supérieure ou égale à 250 mm.

b. Dans des conditions particulières, la distance peut être réduite de manière appropriée, mais la réduction ne doit pas dépasser 50 %.

c. Lors du croisement, l'anode flexible doit être remplacée par un tronçon de câble. Le câble doit être installé à l'intérieur d'un manchon de protection. La distance entre le manchon de protection et la surface supérieure de la plate-forme doit être supérieure ou égale à 1 000 mm. Le manchon de protection doit avoir une pente de drainage d'au moins 1 %. Le manchon de protection doit s'étendre d'au moins 500 mm au-delà des deux côtés de la plate-forme. La distance entre le joint de l'anode flexible et du câble et l'extrémité la plus proche du manchon de protection doit être supérieure ou égale à 1000 mm.

Lorsqu'une anode flexible est installée parallèlement à un pipeline protégé, elle doit maintenir la distance requise par rapport au pipeline protégé et aux installations voisines. Les exigences courantes sont les suivantes :

Lorsqu'elle est installée parallèlement à la canalisation enterrée protégée, la distance doit être supérieure ou égale à 300 mm et l'anode flexible doit être au niveau du fond de la canalisation. Dans des cas particuliers, la profondeur d'enfouissement de l'anode flexible peut être augmentée.

Lors du franchissement de la canalisation enterrée protégée, la distance doit être supérieure ou égale à 300 mm. La canalisation parallèle protégée et la canalisation croisée doivent être reliées électriquement.

Lorsqu'elle est installée parallèlement à une canalisation métallique enterrée non protégée, l'anode flexible doit de préférence être située du côté opposé de la canalisation protégée par rapport à la canalisation non protégée.

Lors du franchissement d'une canalisation métallique enterrée non protégée, la distance doit être supérieure ou égale à 300 mm et un manchon isolant isolant doit être utilisé. Le manchon doit s'étendre d'au moins 300 mm au-delà des deux côtés du pipeline.

Lorsque les anodes flexibles sont installées à proximité et parallèlement les unes aux autres, elles doivent être installées des deux côtés du pipeline protégé.

Lorsque les anodes flexibles se croisent, la distance doit être supérieure ou égale à 100 mm. Au moins une anode flexible doit être recouverte d'un manchon isolant et le manchon doit s'étendre d'au moins 100 mm au-delà des deux côtés de l'anode flexible.

Lorsqu'elle est installée parallèlement à une électrode de mise à la terre, l'anode flexible doit de préférence être située du côté opposé du pipeline protégé par rapport à l'électrode de mise à la terre. Si l'électrode de mise à la terre et l'anode flexible se trouvent du même côté du pipeline protégé, l'électrode de mise à la terre doit être recouverte d'un manchon isolant et la distance de l'anode flexible doit être supérieure ou égale à 300 mm.

Lorsqu'il est installé parallèlement à un câble de commande, la distance doit être supérieure ou égale à 100 mm. Lors du croisement d'un câble de commande, la distance doit être supérieure ou égale à 500 mm.

Lorsqu'il est installé parallèlement à un câble d'alimentation de 10 kV ou moins, la distance doit être supérieure ou égale à 100 mm. Lors du croisement d'un tel câble, la distance doit être supérieure ou égale à 500 mm.

Lorsqu'il est installé parallèlement à un câble d'alimentation supérieur à 10 kV, la distance doit être supérieure ou égale à 250 mm. Si une cloison est utilisée ou si le câble est installé dans un tuyau, la distance peut être considérée comme non inférieure à 100 mm. Lors du croisement d'un tel câble, la distance doit être supérieure ou égale à 500 mm.

Lorsqu'il est installé parallèlement à un tronc d'arbre, la distance doit être supérieure ou égale à 700 mm.

Lorsqu'il est installé parallèlement aux fondations d'un bâtiment, la distance doit être supérieure ou égale à 600 mm.

Lorsqu'il est installé parallèlement à un poteau de ligne aérienne de 1 kV ou moins, la distance doit être supérieure ou égale à 1 000 mm.

Lorsqu'il est installé parallèlement à un poteau de ligne aérienne au-dessus de 1 kV, la distance doit être supérieure ou égale à 4000 mm.

Lorsqu'il est installé parallèlement à une autoroute, la distance doit être supérieure ou égale à 1 500 mm.

Lorsqu'il est installé parallèlement à une voie ferrée non-électrifiée en courant continu, la distance doit être supérieure ou égale à 3 000 mm.

Lorsqu'il est installé parallèlement à une voie ferrée électrifiée à courant continu, la distance doit être supérieure ou égale à 10 000 mm.

L'objectif principal de ces exigences de distance est de réduire les interférences de courant, les dommages à l'isolation, l'influence des installations tierces et les dommages à la construction. La conception du site ne doit pas prendre en compte uniquement l’anode flexible elle-même. Il convient également de prendre en compte les pipelines, les câbles, les électrodes de mise à la terre, les routes, les voies ferrées et les fondations des bâtiments à proximité.

6.5 Notes d'installation pour la protection cathodique des canalisations

Lors de l'installation, l'anode flexible doit rester détendue dans le lit d'anode et doit avoir une certaine longueur supplémentaire. Cela permet d'éviter que le tassement du sol n'endommage l'anode.

Si le câble interne de l'anode flexible est un câble armé, les deux extrémités de la couche d'armure en ruban d'acier doivent être mises à la terre lors de l'installation.

Lorsque l'anode flexible tourne dans un coin et qu'il n'y a pas de câble parallèle à l'intérieur du coin, le rayon de braquage doit être supérieur ou égal à 16D, où D est le diamètre extérieur de l'anode flexible. Cette exigence permet d’éviter les dommages structurels causés par une flexion brusque.

Lorsque l'anode flexible est installée sur une pente de 20 degrés à 50 degrés, l'inclinaison de l'installation ne doit pas être supérieure à la pente naturelle du terrain.

Si la pente est inférieure ou égale à 30 degrés, l'anode flexible doit être fixée tous les 15 m. Si la pente est supérieure à 30 degrés, elle doit être corrigée tous les 10 m. Le matériau de fixation doit être un matériau isolant.

Pendant le remblayage, le sol de remblai doit être tamisé pour éviter d'endommager l'anode flexible par des morceaux durs ou des objets pointus.

6.6 Notes d'installation pour la protection cathodique du fond du réservoir de stockage

Pour la protection cathodique du fond du réservoir de stockage, les anodes flexibles peuvent être disposées en anneaux concentriques ou en serpentin. Une fois la méthode de disposition et l'espacement flexible des anodes déterminés, la zone de protection de toutes les anodes flexibles doit couvrir la zone circulaire de la surface externe du fond du réservoir de stockage.

Lors de l’installation du fond du réservoir de stockage, les points suivants doivent être pris en compte :

L'épaisseur de la couche de coussin de sable sous l'anode flexible doit être supérieure ou égale à 50 mm.
L'anode flexible et le câble de connexion doivent rester naturellement détendus.
Le câble doit être protégé des dommages causés par le tassement du fond du réservoir.
Lors du compactage de la couche de coussin de sable, les outils et méthodes susceptibles d'endommager l'anode flexible, tels que les tiges vibrantes, ne doivent pas être utilisés.

Pour les projets de fond de réservoir de stockage, la zone d'installation flexible de l'anode est généralement difficile à réparer après la construction. Par conséquent, la conception initiale, la qualité du produit, la méthode d’installation et la protection du remblayage sont tous très importants.

Pour éviter une sélection peu claire, des litiges d'acceptation ou des problèmes d'installation, il est conseillé aux acheteurs de fournir et de confirmer les informations suivantes lors de la demande :

Application du projet : pipeline enterré, zone de gare, réseau de canalisations de l'aire de trafic d'un aéroport ou fond de réservoir de stockage.
Environnement du sol : si le sol est salin, si le site est salin -terre alcaline et conditions des eaux souterraines.
Température ambiante : température d'installation minimale et température de fonctionnement-à long terme.
Qu'il y ait des termites ou d'autres risques de dommages biologiques.
Durée de vie requise.
Densité de courant de protection ou demande de courant totale.
Qu'il s'agisse d'une anode flexible ordinaire ou d'une anode flexible détectable à rupture-.
Exigence de diamètre de fil MMO/Ti.
Exigence de section transversale-de l'âme du câble en cuivre.
Exigence relative au type de revêtement.
Longueur par bobine ou longueur de section.
Si les joints sont autorisés et le nombre de joints autorisé.
Exigences d’espacement des nœuds et de résistance des nœuds.
Éléments d’inspection et exigences en matière de documents de qualité.
Exigences d’emballage, de transport et d’installation sur site.

Plus les informations sont complètes, plus il est facile pour le fournisseur de proposer une solution produit adaptée. Pour les produits d'ingénierie, la valeur d'un fournisseur professionnel n'est pas seulement de fournir des produits, mais également d'aider les clients à faire correspondre le modèle, la structure, les performances et les conditions du site du produit.

Pour évaluer la qualité d’une anode flexible MMO/Ti, les acheteurs ne doivent pas seulement vérifier si l’apparence est complète, et ils ne doivent pas non plus choisir uniquement en fonction du prix le plus bas. Une anode flexible fiable doit répondre aux exigences suivantes :

La structure du produit doit être claire. Le fournisseur doit être en mesure d'expliquer la configuration du fil MMO/Ti, du câble interne, du remplisseur de brise de coke, du tissu d'emballage, du treillis tressé résistant à l'usure-et des nœuds de connexion.

L'expression du modèle doit être claire. Le diamètre du fil MMO/Ti, la section transversale de l'âme en cuivre du câble-et le type de revêtement doivent être clairement identifiés.

L'apparence et les dimensions doivent répondre aux exigences. Le diamètre extérieur, la densité linéaire, l'intégrité du maillage tressé et l'état du remplissage doivent être inspectables.

Le revêtement du fil MMO/Ti doit correspondre à l’environnement du sol. L’adhérence et l’épaisseur du revêtement doivent être vérifiables.

La gaine interne du câble doit être adaptée à l'environnement du projet, notamment aux risques de température, d'eau souterraine, de corrosion du sol et de dommages biologiques.

Les nœuds de connexion doivent être fiables, avec une faible résistance de contact et de bonnes performances d'étanchéité.

La durée de vie nominale doit correspondre clairement au courant de sortie nominal. Il ne doit pas s’agir d’une vague déclaration sur la durée de vie.

Les performances opérationnelles doivent être raisonnablement vérifiées. Après un fonctionnement continu, la sortie de courant, la connexion des nœuds et l'état d'étanchéité doivent rester stables.

Les exigences en matière d'emballage, de transport, de stockage et d'installation doivent être claires pour réduire le risque de dommages au site.

Le fournisseur doit être en mesure de prendre en charge la sélection du modèle, la personnalisation du traitement et les documents qualité en fonction de l'environnement du projet et des exigences du client.

Ehisen est un fournisseur de produits d'anodes en titane recouverts de métaux précieux. Nous pouvons fournir des modèles d'anodes flexibles MMO/Ti courants et prendre en charge la personnalisation en fonction de différentes conditions de sol, exigences de durée de vie de conception, courant de sortie, méthodes d'installation et exigences d'acceptation.

Si vous sélectionnez des anodes flexibles pour des pipelines enterrés, des zones de gares, des réseaux de canalisations sur les aires de trafic des aéroports ou des projets de protection cathodique du fond des réservoirs de stockage, vous êtes invités à envoyer les paramètres de votre projet, les dessins ou les exigences techniques à Ehisen. Notre équipe vous aidera à examiner une solution de produit appropriée et vous fournira une assistance en matière de devis.

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