绝缘法兰用于隔离阴极保护(CP)系统。
CP是管道设施所有者的常见做法,可减轻埋地基础设施的腐蚀。
基础知识——钢是一种众所周知的电导体,它很容易释放和接收电子。当钢结构的电子传递到地球而没有接收到电子时,结果就是腐蚀。即使是最好的涂层(油漆绝缘体)也无法阻止所有电子通过。CP用于尝试控制电子,使钢保持稳定。
电极是电导体的术语。当两个不同的电极(例如钢和锌)连接在一起并且电解质(例如大地、水或另一个电极)与两者接触时,就会形成电流。想想巨大的电池。电流中的每个电极都按其电反应性分类。反应性最高的电极被归类为阳极(放弃电子),反应性较低的电极被归类为阴极(接收电子)。电流标度是一种流行的参考,因为它说明了每种金属的反应性。
在我们上面提到的例子中,锌将作为阳极,通过电解质将电子释放到钢阴极。钢阴极将接收电子,而不是将它们交给地球;但是,锌阳极会腐蚀。这就是为什么CP只能减轻腐蚀而不能防止腐蚀的原因。这就是管道运营商将阳极称为“牺牲阳极”的原因。
外加电流——用于保护埋地钢材的常用阴极保护系统是外加电流系统,其中碳阳极由外部电源充电。外部电流以交流电的形式输送到整流器,整流器将交流电转换为直流电。DC然后传递到阳极床。通常将几个阳极钻入地下(最多200英尺)以形成阳极床。然后电流被排放到地下,钢管可以接收它。然后电流通过二极管返回整流器以完成电路。与简单的阳极袋相比,外加电流可以保护更远的管道距离。
那么,如果绝缘法兰可以保护其他钢结构,为什么它很重要呢?
如果法兰不绝缘,那么不与地面接触且不需要保护的大型地上结构可能会吸收大量电流,这会迅速衰减阳极并需要更高的电压。这个想法是为了均匀地保护管道,不要使用可能损坏涂层的过高电压或电流。此外,如果结构(例如压缩机)被闪电击中,绝缘体可以防止电流损坏整流器。