Banyak sistem pemanas industri mengadopsi metode peletakan terkubur untuk pipa pemanas dan tabung pemanas, yang membuat komponen baja tahan karat menghadapi risiko korosi tanah yang kompleks untuk waktu yang lama. Tanah adalah media korosif heterogen yang terdiri dari air, garam terlarut, oksigen dan mikroorganisme. Perbedaan kelembaban tanah, nilai pH, kandungan klorida dan sulfat akan membentuk sel konsentrasi oksigen dan sel galvanik pada permukaan luar tabung pemanas yang terkubur. Sekalipun baja tahan karat 316 memiliki ketahanan terhadap korosi yang sangat baik, penguburan jangka panjang dalam tanah salin{5}alkali, tanah rawa, dan penimbunan kembali dengan pecahan batu akan menyebabkan kerusakan lapisan pasif lokal, yang mengakibatkan korosi lubang dan korosi celah pada dinding luar. Setelah dinding tabung terkorosi dan berlubang, kebocoran akan terjadi di bawah tanah, sehingga menimbulkan kesulitan besar pada lokasi gangguan, pemeliharaan, dan penggantian pipa. Lapisan anti-korosi tradisional saja tidak dapat sepenuhnya menghindari kerusakan lapisan selama konstruksi penimbunan kembali, sementara perlindungan katodik dapat berfungsi sebagai tindakan anti-korosi tambahan yang andal untuk memberikan perlindungan elektrokimia pada tabung pemanas baja tahan karat yang terkubur. Oleh karena itu, mencocokkan skema proteksi katodik berdasarkan korosivitas tanah merupakan cara teknis utama untuk menjamin pengoperasian peralatan pemanas yang terkubur dalam jangka panjang yang aman.
Prinsip inti proteksi katodik adalah menjadikan logam yang dilindungi menjadi katoda sel galvanik dengan menerapkan arus eksternal atau mengorbankan logam aktif, sehingga menghentikan korosi pelarutan anodik pada substrat. Perlindungan anoda korban terutama menggunakan logam dengan potensial elektroda lebih rendah seperti magnesium, seng, dan paduan aluminium untuk dihubungkan dengan tabung pemanas. Logam korban lebih mudah larut untuk melepaskan elektron, yang ditransfer ke permukaan baja tahan karat untuk menjaga film pasif tetap stabil. Perlindungan katodik arus yang terkesan bergantung pada catu daya DC eksternal untuk terus menyediakan arus pelindung, yang lebih cocok untuk-jalur pipa jarak jauh dan-lingkungan tanah dengan korosi tinggi. Namun, pemilihan mode perlindungan yang tidak tepat, tata letak anoda yang tidak wajar, dan potensi perlindungan yang berlebihan tidak hanya akan gagal mencapai efek-anti korosi, namun juga menyebabkan kerusakan akibat penggetasan hidrogen pada tabung pemanas baja tahan karat, yang menyebabkan keretakan mikro-internal. Oleh karena itu, desain bergradasi harus dilakukan dengan menggabungkan parameter korosi tanah.
Tabel 1 Tingkat Korosi Tanah dan Skema Perlindungan Katodik yang Cocok untuk Tabung Pemanas Baja Tahan Karat 316 yang Terkubur
表格
| Tingkat Korosi Tanah | Parameter Tanah Utama | Risiko Korosi pada Baja Tahan Karat | Jenis Perlindungan yang Direkomendasikan | Persyaratan Konstruksi Utama |
|---|---|---|---|---|
| Kelas 1 (Korosi Ringan) | Resistivitas＞100 Ω·m, pH 6,5–8,5, garam yang mudah larut | Rendah | Lapisan gabungan + anoda korban seng | Jarak anoda 15–20 m, ditimbun kembali dengan pengisi konduktif |
| Kelas 2 (Korosi Sedang) | Resistivitas 50–100 Ω·m, sedikit sifat alkali -salin | Sedang | Lapisan gabungan + anoda korban magnesium | Deteksi potensi rutin setiap enam bulan sekali |
| Kelas 3 (Korosi Parah) | Resistivitas＜50 Ω·m, klorida dan sulfat tinggi | Tinggi | Terkesan proteksi katodik arus | Atur potensi interlock otomatis untuk menghindari proteksi berlebihan |
| Kelas 4 (Korosi Ekstrim) | Tanah rawa, timbunan sampah, kaya akan mikroorganisme | Sangat tinggi | Lapisan anti-korosi yang tebal + perlindungan katodik ganda | Perkuat isolasi anti-korosi anoda dan perawatan rutin |
Sebelum memasang tabung pemanas yang terkubur, pengambilan sampel tanah dan uji korosifitas harus dilakukan untuk mengukur resistivitas tanah, nilai pH, kandungan ion klorida, dan aktivitas mikroba secara akurat, sehingga dapat menentukan skema proteksi katodik yang paling ekonomis dan andal. Dinding luar tabung pemanas harus dilapisi dengan lapisan-anti-korosi berkinerja tinggi terlebih dahulu; proteksi katodik hanya digunakan sebagai garis pertahanan tambahan untuk melapisi posisi yang rusak. Saat memasang anoda korban, jaga jarak yang wajar dari tabung pemanas, dan gunakan pengisi konduktif khusus untuk mengelilingi anoda untuk memastikan transmisi arus yang stabil. Untuk sistem proteksi arus paksa, elektroda referensi harus ditanam pada posisi penting untuk memantau potensi pipa-ke-tanah secara real-time, mengontrol potensi secara ketat dalam rentang aman untuk mencegah penggetasan hidrogen.
Setelah konstruksi selesai, potensi perlindungan, keluaran arus dan integritas lapisan harus dideteksi dan dicatat secara teratur. Jika terjadi fluktuasi potensial yang tidak normal, pemeriksaan tepat waktu diperlukan untuk menemukan kegagalan anoda, kerusakan lapisan, atau gangguan gangguan arus menyimpang. Perlindungan katodik membentuk penghalang terakhir untuk tabung pemanas yang terkubur terhadap korosi tanah di bawah tanah, bersama dengan lapisan anti-korosi eksternal, optimalisasi bahan mentah, dan pengujian non-destruktif secara berkala, membangun sistem keamanan-siklus anti-keamanan korosi penuh untuk peralatan pemanas industri yang terkubur, sehingga sangat mengurangi risiko kebocoran bawah tanah dan-biaya pemeliharaan jangka panjang.
