- Электрофлотация
- Электрохимические методы анализа
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА — металлов от коррозии, основана на зависимости скорости коррозии от электродного потенциала металла. В общем случае эта зависимость имеет сложный характер и подробно описана в ст. Коррозия металлов. В принципе, металл или сплав должен… … Химическая энциклопедия
ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ — конструкционных материалов в агрессивных средах основана на: 1) повышении коррозионной стойкости самого материала; 2) снижении агрессивности среды; 3) предотвращении контакта материала со средой с помощью изолирующего покрытия; 4) регулировании… … Химическая энциклопедия
защита — 3.25 защита (security): Сохранение информации и данных так, чтобы недопущенные к ним лица или системы не могли их читать или изменять, а допущенные лица или системы не ограничивались в доступе к ним. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 99:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СТО 17330282.27.060.001-2008: Трубопроводы тепловых сетей. Защита от коррозии. Условия создания. Нормы и требования — Терминология СТО 17330282.27.060.001 2008: Трубопроводы тепловых сетей. Защита от коррозии. Условия создания. Нормы и требования: 3.1 адгезия: Совокупность сил связи между высохшей пленкой и окрашиваемой поверхностью. Определения термина из… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Катодная защита — электрохимическая защита металла от коррозии, осуществляемая катодной поляризацией его от внешнего источника тока или путем соединения с металлом, имеющим в данной среде более отрицательный потенциал, чем у защищаемого металла. Источник: snip id… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Катодная защита — винто рулевая группа защищается анодами … Википедия
Р Газпром 9.4-006-2009: Инструкция по электрометрическому обследованию подземных технологических трубопроводов компрессорных станций — Терминология Р Газпром 9.4 006 2009: Инструкция по электрометрическому обследованию подземных технологических трубопроводов компрессорных станций: 3.1.1 аварийный режим работы системы ЭХЗ: режим работы системы электрохимической защиты,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
РД 91.020.00-КТН-149-06: Нормы проектирования электрохимической защиты магистральных трубопроводов и сооружений НПС — Терминология РД 91.020.00 КТН 149 06: Нормы проектирования электрохимической защиты магистральных трубопроводов и сооружений НПС: 3.1 Анодное заземление : устройство, обеспечивающее стекание защитного тока в землю. Определения термина из разных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
временная защита — 3.5 временная защита: Электрохимическая защита сооружения до ввода в эксплуатацию основных средств ЭХЗ. Источник: СТО Газпром 2 3.5 047 2006: Инструкция по расчету и проектирован … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
электродренажная (дренажная) защита — 3.65 электродренажная (дренажная) защита: Электрохимическая защита подземных трубопроводов от коррозии блуждающими токами, осуществляемая устранением анодного смещения потенциала путем отвода блуждающих токов к их источнику. Источник: СТО… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
- зона переменного смачивания и забрызгивания;
- зона полного погружения в воду;
- зона погружения сваи в грунт.
- размещение нескольких подвесных точечных анодов, каждый из которых защищает ближайшие, окружающие его, сваи;
- на более глубоких участках возможно использование протяженных гибких анодов, которые крепятся к тросам, закрепляемым концами на металлическом сооружении и дне водоема;
- если нет возможности подвести электричество к защищаемому сооружению, тогда приемлемым методом электрохимической защиты будет использование больших глубинных протекторов с длительными расчетными сроками эксплуатации.
- Химическая обработка воды 3
- Защитные покрытия 4
- Электрохимическая защита трубопроводов 7
- Химическая обработка агрессивной воды
- Защитные покрытия
- Электрохимическая защита трубопроводов.
- Блуждающий ток
- Расходуемый анод
- Катодная защита «индуцированным током»
на участках газопроводов ограничивающих заданную зону защиты;
в пунктах подключения дренажного кабеля газопроводов и на участках максимального сближения трубопроводов с анодными заземлителями;
в пунктах установки электроперемычек со смежными подземными коммуникациями.
- автоматическое поддержание заданного тока нагрузки при изменении напряжения в питающей сети в диапазоне 170 – 250 В;
- прерывание тока нагрузки;
- автоматическое поддержание заданного защитного потенциала на защищаемом объекте;
- учет времени наличия заданного потенциала на защищаемом объекте;
- защиту от перегрузок и коротких замыканий в цепи нагрузки;
- защиту от перенапряжения во время грозы;
- отключение станции при падении напряжения ниже 170 В с автоматическим выходом на рабочий режим при его появлении;
- автоматический выход на рабочий режим после полного исчезновения и последующего появления напряжения в питающей сети.
- Предприятия коммунального хозяйства, обслуживающие городские коммуникации, трубопроводы тепловых и газовых сетей.
- Предприятия нефтяного, газового, химического и промышленного комплекса.
- Сельскохозяйственные и иные организации, имеющие металлические коммуникации в области почв с повышенной активностью.
- Высокий КПД до 95%
- Высокая ремонтопригодность
- Малый вес (до 40 кг)
- Низкий уровень пульсации на нагрузке около 1%
- Экономия электроэнергии на 20-30 процентов
Электрохимическая защита трубопроводов тепловых сетей. Защита трубопроводов электрохимическая
Электрохимическая защита трубопроводов - это... Что такое Электрохимическая защита трубопроводов?
Смотреть что такое "Электрохимическая защита трубопроводов" в других словарях:
dic.academic.ru
технологических трубопроводов, резервуаров, сосудов, свай, причалов, мостов и многого другого — электронный каталог продукции,разработка мобильных приложений,АОС,автоматизированные обучающие системы,семинары по нефтегазовой тематике,разработка СТУ,СТУ
Метод электрохимической защиты (ЭХЗ) от коррозии уже многие годы применяется инженерами для продления срока службы различных металлических устройств и сооружений. Однако так повелось, что наиболее широко известны технические решения по использованию ЭХЗ для противокоррозионной защиты больших металлоемких конструкций и сооружений, таких как подземные трубопроводы в нефтегазовой промышленности и в сфере ЖКХ или большие стальные резервуары, хотя принцип работы ЭХЗ универсален, и может быть успешно использован практически везде, где есть контакт металла и агрессивного электролита. В этой статье мы бы хотели дать, безусловно, очень краткий обзор других возможностей применения электрохимзащиты вокруг нас - в индустриальной, общественной и даже приватной сфере жизни современного человека.
Электрохимическая защита основана на управлении токами электрохимической коррозии, всегда возникающими при контакте любого металлического сооружения и электролита. С помощью ЭХЗ анодная разрушающаяся зона переносится с защищаемого объекта либо на специальное анодное заземление (при катодной защите), либо на отдельное изделие из более активного металла (при протекторной защите). Более подробно о физико-химических принципах катодной и протекторной защиты от коррозии можно прочитать здесь. Главное, что следует понимать при принятии решения о применении ЭХЗ - это то, что необходим обязательный контакт защищаемого объекта/системы объектов и внешнего анода (анодного заземления или протектора), как посредством проводника первого рода (металлического кабеля или прямого металлического контакта), так и посредством проводника второго рода (электролита). Электрическая цепь "сооружение - кабель - анод - электролит" обязательно должна замкнуться, иначе защитного тока в системе просто не возникнет. Простой пример - трубопровод или свая, выходящая из земли на поверхность. ЭХЗ будет работать только на подземной части. Однако есть несколько примеров, когда, на первый взгляд, это правило не работает. Например, постоянный контакт сооружения и электролита не обеспечивается в зонах переменного смачивания, таких как приливно-отливная зона свай на морских пирсах и причалах, зона волнового смачивания аналогичных сооружений пресноводных водоемов и т.д. В этих случаях приходится применять довольно хитрые схемы ЭХЗ, работающие только в моменты увлажнения коррозионно-опасных зон. Но как, например, организовать ЭХЗ от атмосферной коррозии металлического сооружения во влажном морском или промышленном воздухе? Оказывается и это возможно! Но начнем мы с более простых случаев.
Простой и очевидный пример объекта, подвергающегося электрохимической коррозии, которую можно замедлить с помощью ЭХЗ - это закопанное в землю или стоящее на земле любое металлическое сооружение: свая, резервуар, трубопровод любого назначения. Конечно, применять ЭХЗ везде и всюду нет никакой необходимости, однако если объект находится в грунте высокой коррозионной агрессивности (высокая влажность или засоленность - явные признаки такого грунта!), либо это промышленно значимый и плохо ремонтопригодный объект - ЭХЗ явно не будет лишней. Проект такой системы ЭХЗ не очень сложен. Например, если нужно защитить свайный фундамент, то достаточно станции катодной защиты малой мощности (может хватить и аккумулятора) и несколько правильно расположенных точечных анодов, или несколько небольших отрезков протяженного анода. Только нужно не забыть, что если сваи сделаны из труб, то они могут корродировать и изнутри, там, где ЭХЗ работать не будет. Одиночный, полностью закопанный резервуар также прекрасно защищается точечными анодами по периметру сооружения, а днище резервуара, стоящего на грунте - одним точечным анодом или изогнутым отрезком протяженного анода. Если есть возможность менять анодные заземления и сопротивление грунта мало, то вместо точечных анодов можно установить протекторные установки, срок эффективной работы которых обычно составляет 5-7 лет.
Теперь перейдем к не очень распространенному, но очень продуктивному способу электрохимической защиты от коррозии внутренней поверхности трубопроводов и резервуаров (сосудов) любой емкости и назначения, имеющих контакт с агрессивным водным электролитом (промышленными сточными водами или просто водой с высоким содержанием минеральных солей и кислорода). В этом случае применение ЭХЗ позволяет продлить срок безремонтной эксплуатации объекта в несколько раз. Более простой случай - внутренняя ЭХЗ резервуара, когда во внутреннем пространстве резервуара размещаются протекторы или анодные заземления. Эффективность ЭХЗ существенно повысится, если внутренняя поверхность резервуара будет дополнительно защищена изоляционным покрытием с хорошими диэлектрическими свойствами. Более сложное техническое решение применяется для внутренней электрохимической защиты трубопровода. В этом случае наиболее эффективно ввести во внутреннюю полость трубопровода протяженный гибкий анод (ПГА) из токопроводящей резины. Длина такого анода обычно равна протяженности защищаемого участка трубопровода. Определенную техническую сложность вызывает укладка такого анода в уже эксплуатируемый трубопровод, хотя это также выполнимо на практике. Иногда для защиты участков ограниченной протяженности (5-30 м) достаточно установки во внутреннюю полость единичного точечного анода или протектора.
Внутренняя ЭХЗ трубопровода с применением протекторов
Такие системы внутренней электрохимзащиты чрезвычайно эффективны, даже когда ничего больше не помогает в принципе. Например, срок службы трубопроводов и различных очистительных установок - очень коррозионно-агрессивных сточных вод промышленных предприятий - продлевается за счет внутренней ЭХЗ в 5-20 раз!
Следующий интересный случай применения систем ЭХЗ - это причальные сооружения, основания нефтегазовых платформ, опоры мостов или любые другие металлические конструкции в морской воде. Кстати, воды некоторых пресных водоемов в нашей "экологически чистой" стране, особенно вблизи крупных городов и промышленных предприятий, по коррозионной агрессивности приближаются к морской воде, поэтому все излагаемое ниже распространяется и на них с небольшими оговорками.
Коррозия сваи в зоне переменного смачивания и забрызгивания
Итак, металлические конструкции в морской воде подвергаются активной электрохимической коррозии, которая не может быть остановлена обычной покраской. По механизму коррозионного процесса на таких объектах обычно выделяют три основных зоны:
Электрохимзащита зоны полного смачивания металлических свай в водной среде может быть реализована в зависимости от конструкции разными способами, среди которых имеет смысл выделить следующие:
Магниевый протектор для электрохимзащиты морских сооружений
Теперь вернемся к анонсированной ЭХЗ от атмосферной коррозии металлического сооружения во влажном морском или промышленном воздухе. По своему механизму этот случай чем-то напоминает коррозию в зоне переменного смачивания - также большое количество локально-увлажненных участков, только еще более маленьких. В этом случае единственный способ обеспечить электрохимическую защиту всей поверхности защищаемого изделия - это обеспечить свою локальную систему ЭХЗ на каждом увлажненном участке. Эта цель достигается путем нанесения на поверхность изделия специального покрытия, содержащего частицы металла, обладающего защитными протекторными свойствами по отношению к стали. Обычно этим металлом является цинк. Таким образом, на каждом участке поверхности обеспечивается своя маленькая установка протекторной защиты, которая активируется при увлажнении.
В этой статье мы рассказали только о нескольких основных случаях применения электрохимической защиты разнообразных металлических конструкций. На самом деле можно привести гораздо больше таких примеров - ЭХЗ может использоваться повсеместно: кузова автомобилей, корпуса морских судов, бытовые нагреватели воды, морские трубопроводы и т.д. Иногда даже приходится обеспечивать электрохимзащиту железобетонных конструкций, но это настолько объемная тема, что требует отдельного обзора. Поэтому можно смело говорить, что пока наш век металла не сменился веком композиционных материалов, именно электрохимическая защита будет одной из наиболее важных и востребованных человечеством технологий.
transenergostroy.ru
Электрохимическая защита трубопроводов от коррозии — КиберПедия
Практика показывает, что даже тщательно выполненное изоляционное покрытие в процессе эксплуатации стареет: теряет свои диэлектрические свойства, водоустойчивость, адгезию. Встречаются повреждения изоляции при засыпке трубопроводов в траншее, при их температурных перемещениях, при воздействии корней растений. Кроме того, в покрытиях остается некоторое количество незамеченных при проверке дефектов. Следовательно, изоляционные покрытия не гарантируют необходимой защиты подземных трубопроводов от коррозии. Исходя из этого, в строительных нормах и правилах отмечается, что защита трубопроводов от подземной коррозии независимо от коррозионной активности грунта и района их прокладки должна осуществляться комплексно: защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты (ЭХЗ).
Электрохимическая защита осуществляется катодной поляризацией трубопроводов. Если катодная поляризация производится с помощью внешнего источника постоянного тока, то такая защита называется катодной, если же поляризация осуществляется присоединением защищаемого трубопровода к металлу, имеющему более отрицательный потенциал, то такая защита называется протекторной.
Катодная защита
Принципиальная схема катодной защиты показана на рис. 12.14. Источником постоянного тока является станция катодной защиты 3, где с помощью выпрямителей переменный ток, поступающий от вдольтрассовой ЛЭП 1 через трансформаторный пункт 2, преобразуется в постоянный.
Отрицательным полюсом источник с помощью кабеля 6 подключен к защищаемому трубопроводу 4, а положительным – к анодному заземлению 5. При включении источника тока электрическая цепь замыкается через почвенный электролит.
Принцип действия катодной защиты (рис. 12.15) аналогичен процессу электролиза. Под воздействием приложенного электрического поля источника начинается движение полусвободных валентных электронов в направлении "анодное заземление – источник тока – защищаемое сооружение". Теряя электроны, атомы металла анодного заземления переходят в виде ион-атомов в раствор почвенного электролита, т. е. анодное заземление разрушается. Ион-атомы подвергаются гидратации и отводятся вглубь раствора. У защищаемого же сооружения вследствие работы источника постоянного тока наблюдается избыток свободных электронов, т. е. создаются условия для протекания реакций кислородной и водородной деполяризации, характерных для катода. Считается, что для защиты от коррозии подземных металлических трубопроводов необходимо, чтобы их потенциал был не более минус 0,85 В. Минимальный защитный потенциал должен поддерживаться на границе зон действия смежных станций катодной защиты (СКЗ).
Протекторная защита
Принцип действия протекторной защиты аналогичен работе гальванического элемента (рис. 12.16).
Два электрода (трубопровод 1 и протектор 2, изготовленный из более электроотрицательного металла, чем сталь) опущены в почвенный электролит и соединены проводником 3. Так как материал протектора является более электроотрицательным, то под действием разности потенциалов происходит направленное движение электронов от протектора к трубопроводу по проводнику 3. Одновременно ион-атомы материала протектора переходят в раствор, что приводит к его разрушению. Сила тока при этом контролируется с помощью контрольно-измерительной колонки 4.
Таким образом, разрушение металла все равно имеет место. Но не трубопровода, а протектора.
Теоретически для защиты стальных сооружений от коррозии могут быть использованы все металлы, расположенные в электрохимическом ряду напряжений левее от железа, т.к. они более электроотрицательны. Практически же протекторы изготавливаются только из материалов, удовлетворяющих следующим требованиям:
– разность потенциалов материала протектора и железа (стали) должна быть как можно больше;
– ток, получаемый при электрохимическом растворении единицы массы протектора (токоотдача), должен быть максимальным;
– отношение массы протектора, израсходованной на создание защитного тока, к общей потере массы протектора (коэффициент использования) должно быть наибольшим.
Данным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют магний, цинк и алюминий, сплавы которых и используются для изготовления протекторов.
Протекторную защиту рекомендуется использовать в грунтах с удельным сопротивлением не более 50 Ом·м.
Применяют защиту протекторами, расположенными как поодиночке, так и группами. Кроме того, защита от коррозии трубопроводов может быть выполнена ленточными протекторами.
cyberpedia.su
Электрохимическая защита трубопроводов тепловых сетей
Защита металла от коррозии, осуществляемая поляризацией от внешнего источника постоянного тока или соединением с металлом (протектором), имеющим более отрицательный или более положительный потенциал, чем у защищаемого металла, называется электрохимической защитой. На подземных металлических сооружениях наиболее широкое распространение получила электрохимическая защита методом катодной поляризации, основанным на закономерном снижении скорости растворения металлов по мере смещения их потенциалов в сторону отрицательных значений относительно стационарного потенциала.
Смещение потенциала осуществляется до значений, соответствующих защитным потенциалам, при которых скорость растворения не превышает некоторой заданной величины. Нормативно-технической документацией [5] для трубопроводов тепловых сетей рекомендованы минимально и максимально допустимые (по абсолютной величине) значения защитного (поляризационного) потенциала, которые соответственно равны —0,85 В и —1,1 В относительно медносульфатного электрода сравнения. При контроле эффективности защиты по разности потенциалов между трубой и медносульфатным электродом сравнения минимально допустимые значения потенциалов для канальных и бесканальных трубопроводов равны — 0,9 В и —1,05 В, а макисмально допустимое значение 2,5 В.
Электрохимическая защита подземных трубопроводов может осуществляться с помощью установок электродренажной и катодной защиты и протекторов. Установки электродренажной защиты применяются для защиты подземных сооружений от блуждающих токов. При защите с помощью электродренажа блуждающих токов происходит изменение токораспределения в системе «рельсы — земля — подземное сооружение», за счет чего осуществляется катодная поляризация сооружений блуждающими токами. При защите подземных сооружений от блуждающих токов применяются поляризованные и усиленные электродренажи. Поляризованный электродренаж представляет собой схему односторонней проводимости за счет включения в цепь дренажа вентильных элементов, необходимых для предотвращения перетекания тока из рельсов в сооружение в те моменты, когда потенциал рельсов становится более положительным, чем потенциал сооружения.
Большое распространение получили усиленные электродренажи, в которых сочетается поляризованный дренаж с последовательно включенным источником постоянного тока, что позволяет в широких пределах регулировать потенциалы на защищаемых сооружениях.
Усиленный дренаж применяется в следующих случаях: когда разность потенциалов между сооружением и рельсами недостаточна для работы поляризованного дренажа; когда действуют несколько источников блуждающих токов и дренирование на рельсовую цепь одного из них не является достаточно эффективной мерой; когда применение поляризованного дренажа менее экономично из-за необходимости использования кабеля большего сечения. Применение электродренажей имеет определенные ограничения, особенно в случаях дренирования блуждающих токов железных дорог. Ограничения введены в целях предотвращения нарушения нормальной работы устройств сигнализации и блокировки. Условия присоединения электродренажей приведены в ГОСТ 9.015-74*.
Основные характеристики электродренажных установок приведены в табл. 5.40.
Таблица 5.40. Установки для электродренажной защиты. Поляризованные электродренажные установки. Усиленные электродренажи с автоматическим регулированием потенциалов
Установки катодной защиты применяются для защиты подземных металлических сооружений от почвенной коррозии, а также от блуждающих токов, когда применение электродренажей технико-экономически является нецелесообразным (например, при расстояниях между трубопроводами и рельсами, превышающими 250 — 300 м). Установка катодной защиты состоит из катодной станции или преобразователя (выпрямителя переменного тока) с устройствами для регулировки тока защиты, анодного заземления для распределения тока защиты в земле и дренажных кабелей для присоединения положительного и отрицательного полюсов соответственно к анодному заземлению и подземному сооружению.
Катодные станции (преобразователи) выпускаются с неавтоматическим и автоматическим регулированием тока защиты (табл. 5.41). Последние применяются преимущественно для защиты сооружений, проложенных в поле блуждающих токов.
Таблица 5.41. Преобразователи для катодной защиты
Для устройства анодных заземлений применяются аноды из стали, графита и железокремниевых сплавов. Долговечность заземлений зависит от плотности стекающего с них тока и материала, из которого они изготовлены. Для продления срока службы заземлений аноды помещают в специальные активаторы, обладающие электронной проводимостью (обычно спрессованная коксовая мелочь с ингибитором). В табл. 5.42 приведены габаритные размеры анодов, выпускаемых промышленностью.
Таблица 5.42. Габаритные размеры и масса анодов типов ЗЖК, АК и АКО
Выбор конструкции анодного заземления производится на основе технико-экономического расчета его показателей с учетом тока в цепи катодной станции, максимально допустимого сопротивления растеканию заземления, заданного срока службы заземления, конструкции и марки анода. Расчет параметров анодных заземлений производится в соответствии с рекомендациями нормативно-технической документации [ 5 ]. При осуществлении совместной электрохимической защиты смежных подземных сооружений от одной установки или защиты нескольких участков трубопроводов от одной установки с применением соответствующего количества анодных заземлений возникает необходимость раздельной регулировки силы тока в отдельных ветвях защиты. Регулирование может осуществляться с помощью стандартного диодно-резисторного блока типа БДР, имеющего характеристику:
Количество независимых каналов .......... 4
Параметры одного независимого канала:
максимальный ток, А…………………………...25
максимальное сопротивление, Ом ……………..0,24количество элементов сопротивления, шт………6
допустимое обратное напряжение, В…………….300
Электрохимическая защита с помощью протекторов осуществляется за счет разности потенциалов между находящимися в одной среде протектором и металлическим сооружением, вследствие чего в цепи образовавшегося гальванического элемента проходит ток. Эффективность протекторной защиты определяется физико-химическими свойствами протекторов и внешними условиями их работы. Электродный потенциал протектора должен быть существенно более отрицательным, чем потенциал защищаемого металла. На тепловых сетях протекторы могут быть эффективно использованы на локальных участках, в частности для защиты труб на участке прокладки их в футлярах. Для этих целей могут быть применены прутковые протекторы из магниевого (по ГОСТ 2856-79) и алюминиевых (по ОСТ 5.3072-75) сплавов (табл. 5.43).
Прутковые протекторы представляют собой биметаллический стержень (пруток) с оболочкой из магниевого или алюминиевого сплава и стальной арматуры диаметром 4-5 мм, проходящей по центру прутка круглой или овальной формы.
Таблица 5.43. Прутковые протекторы из алюминиевых и магниевых сплавов
[править]Станции катодной защиты
Бестрансформаторные станции катодной защиты марки «ЭЛКОН» (рис.5.14), разработанные с учетом новых достижений в области силовой электроники используют современные и высоконадежные электронные компоненты лучших мировых производителей. В основе СКЗ «ЭЛКОН» резонансный, высокочастотный, регулируемый транзисторный преобразователь, обеспечивающий стабильную работу при изменении параметров питающей сети и (или) нагрузки. Технические характеристики СКЗ «ЭЛКОН» приведены в табл. 5.44.
Рис.5.14. Бестрансформаторные станции катодной защиты марки «ЭЛКОН»
Базовая комплектация СКЗ всех модификаций обеспечивает:
§ автоматическое поддержание заданного тока нагрузки при изменении напряжения в питающей сети в диапазоне 170 – 250 В;
§ прерывание тока нагрузки;
§ автоматическое поддержание заданного защитного потенциала на защищаемом объекте;
§ учет времени наличия заданного потенциала на защищаемом объекте;
§ защиту от перегрузок и коротких замыканий в цепи нагрузки;
§ защиту от перенапряжения во время грозы;
§ отключение станции при падении напряжения ниже 170 В с автоматическим выходом на рабочий режим при его появлении;
§ автоматический выход на рабочий режим после полного исчезновения и последующего появления напряжения в питающей сети.
Области применения:
§ Предприятия коммунального хозяйства, обслуживающие городские коммуникации, трубопроводы тепловых и газовых сетей.
§ Предприятия нефтяного, газового, химического и промышленного комплекса.
§ Сельскохозяйственные и иные организации, имеющие металлические коммуникации в области почв с повышенной активностью.
Таблица 5.44. Технические характеристики СКЗ "ЭЛКОН"
===== Наименование/ параметр ===== | ЭЛКОН-600 | ЭЛКОН-1500 | ЭЛКОН-3000 | ЭЛКОН-5000 |
Номинальное напряжение питающей сети, В. | ||||
Полная потребляемая мощность, в номинальном режиме, ВА | 840(660) | 2100(1680) | ||
Номинальная выходная мощность, Вт | ||||
Номинальный выходной ток, А | 60(30) | 60(120) | ||
Номинальное выходное напряжение, В. | 48/96 | 96/48 | ||
Коэффициент пульсаций выходного напряжения, не более, % | ||||
Диапазон регулирования защитного потенциала, В | 0,5-3,5 | 0,5-3,5 | 0.5 – 3.5 | 0,5-3,5 |
Точность поддержания заданного потенциала, % | 0,5-1,0 | 0,5-1,0 | 0.5 - 1.0 | 0,5-1,0 |
Входное сопротивление цепи измерения защитного потенциала, МОм | ||||
Коэффициент мощности во всём диапазоне изменения нагрузки | 0.75(0.93) | 0.75(0.93) | 0.75 | 0.75 |
Диапазон рабочих температур, °С | -45 +70 | -45 +70 | -45 +70 | -45 +70 |
Срок службы, не менее, лет | ||||
КПД во всем диапазоне нагрузки, не менее, % | ||||
Габариты, мм | 270х450х550 | 270х450х550 (300х525х695) | 300х525х695 | 350х625х795 |
Вес, кг | 16(22) | 18(24) |
Станции катодной защиты "ЭЛКОН" адаптированы к условиям тепловых сетей. Основные конструктивные преимущества:
§ Высокий КПД до 95%
§ Высокая ремонтопригодность
§ Малый вес (до 40 кг)
§ Низкий уровень пульсации на нагрузке около 1%
§ Экономия электроэнергии на 20-30 процентов
Похожие статьи:
poznayka.org
Электрохимическая защита трубопроводов — реферат
Содержание
Введение
Введение
Защита трубопровода от коррозии – задача не только изготовителей или строителей, но и проектировщика сети и конечного пользователя. Феномен коррозии может быть обусловлен недостаточно сбалансированным составом протекающей по трубам жидкости, некорректным сочетанием различных металлов или, наконец, недостаточным вниманием к защите трубопровода.
Коррозия трубопроводов – явление, обусловленное, главным образом, электрохимическими реакциями окисления металла при взаимодействии с влагой. Металл постепенно видоизменяется на ионном уровне и, распадаясь, исчезает с поверхности трубы. Окисление, характеризующее феномен коррозии металлических трубопроводов, может происходить по различным причинам и, следовательно, возникает на основе различных механизмов. Процесс окисления может зависеть от характера жидкости, протекающей по трубопроводу, или от свойств среды, в которой проложен трубопровод. В этой связи при выборе наиболее подходящих способов противодействия механизмам коррозии необходимо учитывать особенности ситуации, в которой она наблюдается. В некоторых случаях борьба с коррозией осуществляется принятием усиленных мер по химической обработке протекающей жидкости с целью скорректировать ее коррозийные свойства, в других случаях – использованием защитных покрытий для трубопроводов (внутренних или внешних) или применением специальных способов так называемой «катодной защиты». Прежде всего, необходим тщательный подбор материала для трубопровода. Целесообразным представляется использование материалов, менее подверженных коррозии (например, меди или нержавеющей стали).
При их использовании на начальной стадии коррозии образуется сплошная тонкая поверхностная оксидная пленка («инертная пленка»), которая затем защищает находящийся под ней металл от воздействия коррозии. Тем не менее, и на таких материалах по разным причинам могут образоваться очаги коррозии. Причина – неравномерное образование пленки или ее прорыв. Использование более ценных материалов не всегда оправдано по причине их высокой стоимости.
Вода, протекающая по трубопроводу, может иметь агрессивные свойства. Зачастую это обусловлено обработкой такой воды хлором или процессами коагуляции и флокуляции, происходящими в воде непосредственно на станции водоподготовки. Агрессивность может быть обусловлена содержанием в воде кислорода, хлора, карбонатов и бикарбонатов. Агрессивность уменьшается при возрастании уровня кислотности и жесткости и возрастает при повышении температуры и содержании растворенных воздуха и углекислого газа.
Основная цель химической обработки воды – преобразовать потенциально агрессивную воду в слабокальцирующую. Умеренная жесткость, на самом деле, желательна, поскольку способствует образованию на внутренней поверхности трубы отложений солей кальция, которые и защищают металл. Добавлением в воду соответствующих ингибирующих веществ можно затормозить процесс коррозии, редуцируя ее до менее опасных проявлений (равномерная коррозия вместо глубокой локальной), а также способствовать – при помощи химической реакции – образованию известковых отложений, которые, плотно прилипая к металлу, образуют покрытие, защищающее его от коррозийного воздействия. В водопроводных сетях общего пользования обработка воды сводится, главным образом, к добавлению кальция [Ca(OH)2], или соды (NaOH), или карбоната натрия (Na2CO3). На участках водопровода, обеспечивающих распределение воды по отдельным точкам водоразбора, эффективным способом антикоррозийной защиты считается обработка воды особыми «секвеструющими» добавками (главным образом, полифосфатами). Основанная задача добавок такого рода – корректирование чрезмерной жесткости воды, которая в противном случае может привести к образованию нежелательных очагов известковых отложений. В стальных оцинкованных трубопроводах при добавлении в воду полифосфатов, фосфатов или силикатов на внутренней поверхности трубопровода образуется пленка полифосфата, фосфата или силиката цинка или железа, защищающая металл от коррозии. Применять такие реагенты в водопроводных сетях питьевого назначения разрешено при условии соблюдения требований, установленных действующими санитарно-эпидемиологическими регламентами.
Покрытия можно наносить как на внутренние, так и на внешние поверхности трубопровода. Защитное покрытие образует защиту трубопровода, которая бывает активного или пассивного типа. В некоторых случаях могут сочетаться оба типа защиты. В случае активной защиты покрытие создает условия, препятствующие распространению коррозии металла. Поверхность стальных труб покрывается более или менее плотным слоем электрохимически менее благородного металла (обычно цинка), который, защищая основной металл, берет на себя воздействие коррозии. Активная защита в большей степени защищает внутреннюю поверхность трубы от коррозийного воздействия протекающей жидкости. С внешней стороны такая защита образует базовое покрытие, усиленное пассивной защитой.
Задача пассивной защиты – предохранить металлические трубы от разрушающего воздействия окружающей среды. На заглубленных участках водопроводов очень важно бывает надежно защитить металл от непосредственного контакта с грунтом. Аналогичная защита используется для достижения – при помощи внутреннего покрытия – в трубопроводах предназначенных для доставки воды особо агрессивного типа. Нанесение защитных слоев, выполняемых из лаков, красок или эмалей, создает непрерывный непроницаемый барьер, который защищает находящийся под ним металл от коррозийного воздействия среды.
Для этой цели чаще всего используются битумные продукты, получаемые от перегонки угля или нефти или из синтетических смол, термопластичных (полиэтилен, полипропилен, полиамиды) и термоотверждающихся (эпоксидные, полиуретановые, сложные полиэфиры).
Перед покрытием необходимо произвести соответствующую подготовку обрабатываемой поверхности трубы и тщательно очистить ее от всего, что может оказаться вредным в плане коррозии (влага, остатки лака, пятна жира или масла, грязь или пыль, ржавчина). Для внешней защиты трубопроводов открытого заложения можно прибегнуть к лакокрасочным покрытиям или порошковым пластическим материалам. Нанесение покрытия осуществляется различными способами в зависимости от материала трубопровода. Жидкие составы наносятся кисточкой, погружением в раствор или опрыскиванием из пистолета.
Порошковые вещества (преимущественно пластические материалы) наносятся на трубу, предварительно разогретую до температуры, превышающей температуру плавления порошка. Порошок наносится на поверхность трубы электростатическим способом или воздушным напылением. Термопластичные материалы могут наноситься также методом экструзии. Нанесение поверхностных слоев из металла (например, цинка) производится посредством погружения трубы в расплавленный металл или при помощи электролитического осаждения. Еще один метод, часто используемый для покрытия заглубленных в грунт трубопроводов, заключается в равномерном нанесении на предварительно очищенную трубу сплошной пленки из защитного материала, имеющего хорошие прилипающие свойства, и последующем нанесении защитного слоя из битумной смеси и двух слоев стекловаты (или ткани), пропитанных битумной смесью, для придания устойчивости к внешним воздействиям.
Лучше, если защитная обработка нарезанных труб будет проведена на заводе-изготовителе.
На объекте при укладке защитным покрытием заделываются только швы и соединительные муфты, а также возможные места повреждений заводского покрытия.
Трубы, имеющие заводское покрытие, следует предохранять при штабелировании, перевозке и проведении монтажных работ от ударов, царапин и иного механического воздействия, способного повредить битумный слой. Следует учитывать, что защитная обработка по прошествии определенного времени теряет первоначальные свойства. Отсюда необходимость периодического осмотра сети, текущего и профилактического обслуживания.
Заглубленный трубопровод подвержен коррозии вследствие агрессивности почвы. В зависимости от свойств почвы (точнее, параметров ее сопротивления) и металла, из которого изготовлен трубопровод, образуются коррозийные батареи. Металл, выполняющий функцию анода относительно почвы, выступающей в этом случае катодом, стремится к разложению и переходу в раствор.
Один из видов защитных мероприятий – это пассивная защита. Для прокладки трубопровода используются трубы с защитным влагонепроницаемым покрытием с изолирующими соединительными муфтами. В этом случае электрическая протяженность трубопровода нарушается, тормозится обмен электрическим током между трубами и почвой. Следует признать, что такой подход не всегда дает стопроцентный результат, поскольку в местах, где защитное покрытие труб нарушено в процессе укладки трубопровода, возможно образование очагов коррозии. С коррозией можно бороться методом «катодной защиты»: если искусственно понизить потенциал металла, подавляется анодная реакция. Для этого необходимо осуществить электрическое подключение трубопровода к сети, имеющей в своем составе анод. Так называемый «расходуемый анод» выполняется из металла, имеющего большую электроотрицательность, т. е. менее благородного, чем железо. Как правило, в этих целях используется магниевый сплав. При таком подключении коррозия локализуется на магнии, который медленно разлагается сам и защищает трубопровод. В случае практического применения данной технологии следует прежде всего замерить степень агрессивности почвы.
Затем на участках, где необходимо организовать защиту трубопровода, в расчетных точках вкапывается некоторое количество расходуемых анодов. Вес и число анодов определяются с таким расчетом, чтобы обеспечить антикоррозийную защиту трубопровода на период 10–15 лет.
Еще один способ, предохраняющий металл от агрессивности почвы, – это защита «индуцированным током». Для этого используется внешний источник постоянного тока, который идет от питающего устройства, состоящего из трансформатора и выпрямителя. Положительный полюс питающего устройства подключен к анодному рассеивателю (заземление, состоящее из графитового или железосодержащего анода), отрицательный – к трубопроводу, представляющему объект защиты. Передаваемый защитный ток определяется параметрами трубопровода (длина, диаметр, имеющаяся степень изоляции) и степенью агрессивности почвы. Ток, рассеиваемый заземлением, создает электрическое поле, обволакивающее трубу и понижающее его потенциал, что и дает защитный эффект. Надежность и эффективность катодной защиты обеспечиваются, в том числе, периодическим осмотром сети, проверкой работоспособности используемого оборудования и своевременным устранением неисправностей.
Блуждающий ток – это электрический ток, появляющийся в некоторых грунтах от дисперсии электрифицированных, например, железнодорожных (трамвайных) путей, где рельсы выполняют роль возвратных проводников питающих подстанций. Другим источником блуждающего тока может быть заземление электрического промышленного оборудования. Как правило, это ток большой силы, и воздействует он в первую очередь на трубопровод, отличающийся хорошей проводимостью (в частности, со сварными соединениями). Такой ток поступает в трубу в определенной точке, играющей роль катода, и, преодолев более или менее продолжительный отрезок трубопровода, выходит в другой точке, выступающей в качестве анода. Происходящий при этом электролиз и дает коррозию металла. Прохождение тока на участке от катода до анода вызывает переход железосодержащих частиц в раствор и со временем может привести к истончению и в конечном итоге перфорации трубы. Повреждение тем существенней, чем выше сила проходящего тока. Коррозийное действие блуждающего тока, безусловно, более разрушительно, чем действие коррозийных батарей, образующихся вследствие агрессивности почвы.
Против него эффективным оказываются меры «электрического дренажа». Суть методики следующая: в определенной точке трубопровод посредством специального кабеля, имеющего низкое электрическое сопротивление, подключается непосредственно к источнику блуждающего тока (например, к подстанции или железнодорожному пути). Подключение необходимо соответствующим образом поляризовать (при помощи однонаправленных переходников) таким образом, чтобы ток всегда шел в направлении от трубопроводак источнику дисперсии. Электрический дренаж требует строгого соблюдения сроков регламентных осмотров, тщательной наладки и регулярной проверки. Чаще всего эта методика сочетается с другими способами защиты.
Заглубленный магниевый блок в силу позиции, занимаемой магнием на шкале электрохимического потенциала относительно железа, ведет себя как анод в коррозионной батарее, образующейся между ним и стальным трубопроводом.
Ток, генерируемый электродвижущей силой коррозионной батареи, перемещается в направлении «анод – почва – труба – соединительный кабель – анод». Медленное разложение магния защищает трубопровод от коррозии.
Для защиты заглубленных стальных трубопроводов анод размещается на расстоянии не менее 3 м от трубы и подключается к ней посредством медного изолированного кабеля сечением не менее 10 мм2, приваренного на обоих концах.
Данная система применяется в основном для защиты стальных резервуаров и трубопроводов ограниченной протяженности (от нескольких сот метров до нескольких километров).
Обычно анод помещается в хлопковый (или джутовый) мешок в глинистую смесь, задача которой – обеспечить равномерность расхода анода и требуемый уровень влажности, а также предотвратить образование пленки, затрудняющей его разложение.
Доступ к электрическому кабелю и проверка состояния защитного покрытия путем замера силы тока батареи обеспечивается через специальный колодец.
Для организации такой защиты требуется генератор постоянного тока, к отрицательному полюсу которого подключается защищаемый трубопровод. Положительный полюс соединяется с системой анодных рассеивателей, заглубленных на том же участке почвы.
Соединительный кабель должен иметь низкое электрическое сопротивление и хорошую изоляцию. Электрический ток, производимый генератором, посредством анодов передается в почву и поступает на трубопровод. Трубопровод выполняет роль катода и таким образом защищается от коррозии. Ток идет по следующему маршруту: электрогенератор – соединительный кабель – электрод-рассеиватель – грунт – защищаемая металлическая структура – соединительный кабель – электрогенератор. Используемые аноды – малорасходуемого типа (как правило, графитовые или железосодержащие) – заглубляются на 1,5 м на расстоянии 50–100 м от трубопровода. Генератор постоянного тока (125–500 Вт) обычно состоит из выпрямителя тока, питающегося от электросети через трансформатор.
myunivercity.ru
1. Электрохимическая защита трубопроводов от коррозии
1.1. Характеристика квартала
Квартал состоит из шести трехэтажных трехсекционных домов. В квартале расположена котельная, предназначенная для отопления и горячего водоснабжения. К котельной подводится газопровод высокого давления диаметром 76 мм. В квартале имеются баня, и прачечная, которые подключены к газопроводу среднего давления диаметром 133 мм. Жилые дома подключены к квартальному газопроводу низкого давления. Квартальный газопровод отключается шаровым краном, который устанавливается подземно. Отключающие устройства выводятся под крышку ковера.
Вводы газопроводов предусмотрены в кухни первых этажей. Квартиры жилых домов оборудованы четырехконфорочными газовыми плитами марки Indesit.
Данным проектом предусмотрена комплексная защита от почвенной электрохимической коррозии стальных подземных газопроводов высокого, среднего и низкого давлений, водопроводов и тепловых сетей.
В квартале предусмотрено место для размещения анодных заземлителей, выполненных из чугунных труб, и катодной станции.
1.2. Проектирование электрохимической защиты вновь прокладываемых трубопроводов
Проектирование электрохимической защиты вновь прокладываемых подземных трубопроводов осуществляется одновременно с проектированием трубопроводов.
Защита стальных подземных газопроводов от почвенной коррозии и коррозии, вызываемой блуждающими токами, может быть осуществлена путем изоляции трубопровода от контакта с окружающим грунтом (рациональный выбор трасс прокладки трубопровода, применение различных типов изоляционных покрытий) и путем катодной поляризации металла трубопровода. Катодную поляризацию стальных подземных трубопроводов проводят так, чтобы исключить вредное влияние ее на соседние металлические сооружения. В случае, когда при осуществлении катодной поляризации нельзя избежать вредного влияния на соседние металлические сооружения, необходимо выполнять совместную защиту этих сооружений.
Контрольно-измерительные пункты устанавливаются на участках газопровода, где ожидаются минимально и максимально допустимые значения поляризационных защитных потенциалов:
Определение параметров электрохимической защиты подземных трубопроводов производится расчетным путем. Методика расчета позволяет определить параметры катодных станций, необходимых для обеспечения защитных потенциалов на всех сооружениях, которые расположены в зоне действия установок ЭХЗ и имеют контролируемые и неконтролируемые металлические соединения, обеспечивающие электрическую проводимость.
1.3. Методика расчета катодной защиты подземных стальных газопроводов
За основу расчетных параметров принята средняя плотность защитного тока, представляющая собой отношение тока катодных станций к суммарной поверхности трубопроводов, защищаемых данной установкой.
Площадь поверхности каждого из трубопроводов, которые имеют между собой технологические соединения, обеспечивающие электрический контакт, либо соединяемые специальными перемычками, определяются по формуле:
Где:
di - диаметр сооружения, мм.
li – длина участка сооружения, имеющего диаметр, м.
Таким образом по формуле 1.1 определяют площади поверхности газопровода Sг и теплопроводов Sтеп., м2.
ΣS = Sг+Sв+Sтеп. | (1.2) |
Определяем удельный вес поверхности каждого из трубопроводов в общей массе сооружений, %:
Sв в = ------ – 100 ΣS | (1.3) |
Теплопровод: | |
Sтеп в = ------ – 100 ΣS | (1.4) |
Газопровод: | |
Sг д = ------ – 100 ΣS | (1.5) |
Определяется плотность поверхности каждого из трубопроводов приходящаяся на единицу поверхности территории, м2/га. Sтео= площадь квартала +25% на будущие застройки, отсюда:
d=Sг / Sтер | (1.6) |
водопровод: | |
е=Sв / Sтер | (1.7) |
теплопровод: | |
f=Sтеп / Sтер | (1.8) |
Средняя плотность тока необходимого для защиты трубопроводов, мА/м2 определяется по формуле:
j = 30-(100в+128с+34d+3е+0,6f+5р) | (1.9) |
где р – удельное электрическое сопротивление грунта, Ом/м
Удельное электрическое сопротивление грунта принимается:
а) для грунтов низкой коррозионной активности: р>20 Ом/м
б) для грунтов средней коррозионной активности: р от 20 до 50 Ом/м
в) для грунтов высокой коррозионной активности: р<20 Ом/м
В случае, когда в защищаемом районе нет теплопроводов, значение коэффициентов с и f в формуле 1.9 принимается равным нулю. Аналогично при отсутствии водопроводов в и е равны нулю.
В случае, когда защищается только газопровод, а водопровод и теплопровод отсутствуют, средняя плотность защитного тока определяется так, мА/м2:
j = 20+(100q-34d-5p) | (1.10) |
Если значения средней плотности защитного тока, полученное по формуле 1.9 и 1.10, менее 6 мА/м2, то в дальнейших расчетах следует принимать j, равное 6 мА/м2.
Значение суммарного защитного тока, который необходим для обеспечения катодной поляризации подземных сооружений расположенных в данном районе равно, А
где j — А/м2
Число катодных станций определяют их условий оптимального размещения анодных заземлителей (наличие площадок для размещения анодов), наличие источников питания.
При этом значение тока катодной станции рекомендуется ориентировочно принять 25А.
Поэтому число катодных установок может быть определено приближенно:
После размещения катодных установок на совмещенном плане необходимо рассчитать зону действия каждой из них. Для этой цели определяют радиусы действия катодных установок, м:
_______ R=60 √(Jк.с./i k) | (1.13) |
где Jк.с– ток катодной станции, для которой определяется радиус действия, А, принимается по техническим характеристикам, катодной станции;
k – удельная плотность сооружений, определяется по формуле:
k = ΣS / S тер | (1.14) |
ΣS - суммарная поверхность защищаемых трубопроводов, м2 по формуле 1.12.
S тер - площадь территории, занимаемой защищаемыми сооружениями, га.
Выходное напряжение катодной станции определяется по формуле:
v вых = Jк.с. (Rа.э. + R каб) | (1.15) |
где:
Rа.э. – сопротивление растеканию анодных заземлителей, Ом, определяется в зависимости от вида анодных заземлителей по техническим характеристикам.
R кааб – сопротивление дренажного кабеля, ОМ, определяется по характеристикам кабеля.
Тип преобразователей для катодной установки выбирается с таким расчетом, чтобы допустимое значение напряжения было на 30% выше расчетного с учетом перспективного развития сети трубопроводов, старения защитных покрытий и анодных заземлений.
studfiles.net
Электрохимическая защита трубопроводов тепловых сетей
Материал из РосТепло Энциклопедия теплоснабжении
Содержание разделаЗащита металла от коррозии, осуществляемая поляризацией от внешнего источника постоянного тока или соединением с металлом (протектором), имеющим более отрицательный или более положительный потенциал, чем у защищаемого металла, называется электрохимической защитой. На подземных металлических сооружениях наиболее широкое распространение получила электрохимическая защита методом катодной поляризации, основанным на закономерном снижении скорости растворения металлов по мере смещения их потенциалов в сторону отрицательных значений относительно стационарного потенциала.
Смещение потенциала осуществляется до значений, соответствующих защитным потенциалам, при которых скорость растворения не превышает некоторой заданной величины. Нормативно-технической документацией [5] для трубопроводов тепловых сетей рекомендованы минимально и максимально допустимые (по абсолютной величине) значения защитного (поляризационного) потенциала, которые соответственно равны —0,85 В и —1,1 В относительно медносульфатного электрода сравнения. При контроле эффективности защиты по разности потенциалов между трубой и медносульфатным электродом сравнения минимально допустимые значения потенциалов для канальных и бесканальных трубопроводов равны — 0,9 В и —1,05 В, а макисмально допустимое значение 2,5 В.
Электрохимическая защита подземных трубопроводов может осуществляться с помощью установок электродренажной и катодной защиты и протекторов. Установки электродренажной защиты применяются для защиты подземных сооружений от блуждающих токов. При защите с помощью электродренажа блуждающих токов происходит изменение токораспределения в системе «рельсы — земля — подземное сооружение», за счет чего осуществляется катодная поляризация сооружений блуждающими токами. При защите подземных сооружений от блуждающих токов применяются поляризованные и усиленные электродренажи. Поляризованный электродренаж представляет собой схему односторонней проводимости за счет включения в цепь дренажа вентильных элементов, необходимых для предотвращения перетекания тока из рельсов в сооружение в те моменты, когда потенциал рельсов становится более положительным, чем потенциал сооружения.
Большое распространение получили усиленные электродренажи, в которых сочетается поляризованный дренаж с последовательно включенным источником постоянного тока, что позволяет в широких пределах регулировать потенциалы на защищаемых сооружениях.
Усиленный дренаж применяется в следующих случаях: когда разность потенциалов между сооружением и рельсами недостаточна для работы поляризованного дренажа; когда действуют несколько источников блуждающих токов и дренирование на рельсовую цепь одного из них не является достаточно эффективной мерой; когда применение поляризованного дренажа менее экономично из-за необходимости использования кабеля большего сечения. Применение электродренажей имеет определенные ограничения, особенно в случаях дренирования блуждающих токов железных дорог. Ограничения введены в целях предотвращения нарушения нормальной работы устройств сигнализации и блокировки. Условия присоединения электродренажей приведены в ГОСТ 9.015-74*.
Основные характеристики электродренажных установок приведены в табл. 5.40.
Таблица 5.40. Установки для электродренажной защиты. Поляризованные электродренажные установки. Усиленные электродренажи с автоматическим регулированием потенциалов
Установки катодной защиты применяются для защиты подземных металлических сооружений от почвенной коррозии, а также от блуждающих токов, когда применение электродренажей технико-экономически является нецелесообразным (например, при расстояниях между трубопроводами и рельсами, превышающими 250 — 300 м). Установка катодной защиты состоит из катодной станции или преобразователя (выпрямителя переменного тока) с устройствами для регулировки тока защиты, анодного заземления для распределения тока защиты в земле и дренажных кабелей для присоединения положительного и отрицательного полюсов соответственно к анодному заземлению и подземному сооружению.
Катодные станции (преобразователи) выпускаются с неавтоматическим и автоматическим регулированием тока защиты (табл. 5.41). Последние применяются преимущественно для защиты сооружений, проложенных в поле блуждающих токов.
Таблица 5.41. Преобразователи для катодной защитыДля устройства анодных заземлений применяются аноды из стали, графита и железокремниевых сплавов. Долговечность заземлений зависит от плотности стекающего с них тока и материала, из которого они изготовлены. Для продления срока службы заземлений аноды помещают в специальные активаторы, обладающие электронной проводимостью (обычно спрессованная коксовая мелочь с ингибитором). В табл. 5.42 приведены габаритные размеры анодов, выпускаемых промышленностью.
Таблица 5.42. Габаритные размеры и масса анодов типов ЗЖК, АК и АКО
Выбор конструкции анодного заземления производится на основе технико-экономического расчета его показателей с учетом тока в цепи катодной станции, максимально допустимого сопротивления растеканию заземления, заданного срока службы заземления, конструкции и марки анода. Расчет параметров анодных заземлений производится в соответствии с рекомендациями нормативно-технической документации [ 5 ]. При осуществлении совместной электрохимической защиты смежных подземных сооружений от одной установки или защиты нескольких участков трубопроводов от одной установки с применением соответствующего количества анодных заземлений возникает необходимость раздельной регулировки силы тока в отдельных ветвях защиты. Регулирование может осуществляться с помощью стандартного диодно-резисторного блока типа БДР, имеющего характеристику:
Количество независимых каналов .......... 4
Параметры одного независимого канала:
максимальный ток, А…………………………...25
максимальное сопротивление, Ом ……………..0,24количество элементов сопротивления, шт………6
допустимое обратное напряжение, В…………….300
Электрохимическая защита с помощью протекторов осуществляется за счет разности потенциалов между находящимися в одной среде протектором и металлическим сооружением, вследствие чего в цепи образовавшегося гальванического элемента проходит ток. Эффективность протекторной защиты определяется физико-химическими свойствами протекторов и внешними условиями их работы. Электродный потенциал протектора должен быть существенно более отрицательным, чем потенциал защищаемого металла. На тепловых сетях протекторы могут быть эффективно использованы на локальных участках, в частности для защиты труб на участке прокладки их в футлярах. Для этих целей могут быть применены прутковые протекторы из магниевого (по ГОСТ 2856-79) и алюминиевых (по ОСТ 5.3072-75) сплавов (табл. 5.43).
Прутковые протекторы представляют собой биметаллический стержень (пруток) с оболочкой из магниевого или алюминиевого сплава и стальной арматуры диаметром 4-5 мм, проходящей по центру прутка круглой или овальной формы.
Таблица 5.43. Прутковые протекторы из алюминиевых и магниевых сплавов
Станции катодной защиты[править]
Бестрансформаторные станции катодной защиты марки «ЭЛКОН» (рис.5.14), разработанные с учетом новых достижений в области силовой электроники используют современные и высоконадежные электронные компоненты лучших мировых производителей. В основе СКЗ «ЭЛКОН» резонансный, высокочастотный, регулируемый транзисторный преобразователь, обеспечивающий стабильную работу при изменении параметров питающей сети и (или) нагрузки. Технические характеристики СКЗ «ЭЛКОН» приведены в табл. 5.44.
Рис.5.14. Бестрансформаторные станции катодной защиты марки «ЭЛКОН»
Базовая комплектация СКЗ всех модификаций обеспечивает:
Области применения:
Таблица 5.44. Технические характеристики СКЗ "ЭЛКОН"
===== Наименование/ параметр ===== | ЭЛКОН-600 | ЭЛКОН-1500 | ЭЛКОН-3000 | ЭЛКОН-5000 |
Номинальное напряжение питающей сети, В. | 220 | 220 | 220 | 220 |
Полная потребляемая мощность, в номинальном режиме, ВА | 840(660) | 2100(1680) | 4200 | 7100 |
Номинальная выходная мощность, Вт | 600 | 1500 | 3000 | 5000 |
Номинальный выходной ток, А | 20 | 30 | 60(30) | 60(120) |
Номинальное выходное напряжение, В. | 30 | 48 | 48/96 | 96/48 |
Коэффициент пульсаций выходного напряжения, не более, % | 2 | 2 | 2 | 2 |
Диапазон регулирования защитного потенциала, В | 0,5-3,5 | 0,5-3,5 | 0.5 – 3.5 | 0,5-3,5 |
Точность поддержания заданного потенциала, % | 0,5-1,0 | 0,5-1,0 | 0.5 - 1.0 | 0,5-1,0 |
Входное сопротивление цепи измерения защитного потенциала, МОм | 1 | 1 | 1 | 1 |
Коэффициент мощности во всём диапазоне изменения нагрузки | 0.75(0.93) | 0.75(0.93) | 0.75 | 0.75 |
Диапазон рабочих температур, °С | -45 +70 | -45 +70 | -45 +70 | -45 +70 |
Срок службы, не менее, лет | 10 | 10 | 10 | 10 |
КПД во всем диапазоне нагрузки, не менее, % | 95 | 95 | 95 | 95 |
Габариты, мм | 270х450х550 | 270х450х550 (300х525х695) | 300х525х695 | 350х625х795 |
Вес, кг | 16(22) | 18(24) | 28 | 36 |
Станции катодной защиты "ЭЛКОН" адаптированы к условиям тепловых сетей. Основные конструктивные преимущества:
www.rosteplo.ru