SKZ կաթոդիկ պաշտպանություն: Ինչ է էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը և ինչպես ընտրել կաթոդային կայանը

Կոռոզիան մետաղի քիմիական և էլեկտրաքիմիական ռեակցիան է իր միջավայրի հետ՝ վնասելով նրան։ Այն հոսում է տարբեր արագություններով, որոնք կարելի է նվազեցնել։ Գործնական տեսանկյունից հետաքրքրություն է ներկայացնում մետաղական կոնստրուկցիաների հակակոռոզիոն կաթոդային պաշտպանությունը հողի, ջրի և տեղափոխվող կրիչների հետ շփման մեջ: Խողովակների արտաքին մակերեսները հատկապես վնասվում են հողի և թափառող հոսանքների ազդեցությամբ։

Ներքին կոռոզիան կախված է միջավայրի հատկություններից: Եթե ​​գազ է, ապա պետք է մանրակրկիտ մաքրել խոնավությունից ու ագրեսիվ նյութերից՝ ջրածնի սուլֆիդից, թթվածնից և այլն։

Գործողության սկզբունքը

Էլեկտրամշակման օբյեկտներ քիմիական կոռոզիաեն միջինը, մետաղը և դրանց միջև եղած միջերեսը: Միջավայրը, որը սովորաբար խոնավ հող կամ ջուր է, լավ էլեկտրական հաղորդունակություն ունի: Էլեկտրաքիմիական ռեակցիա է տեղի ունենում դրա և մետաղական կառուցվածքի միջերեսում: Եթե ​​հոսանքը դրական է (անոդային էլեկտրոդ), երկաթի իոնները անցնում են շրջակա լուծույթի մեջ, ինչի արդյունքում մետաղի զանգվածային կորուստ է տեղի ունենում։ Ռեակցիան առաջացնում է կոռոզիա: Բացասական հոսանքով (կաթոդային էլեկտրոդ) այդ կորուստները բացակայում են, քանի որ էլեկտրոնները անցնում են լուծույթ: Մեթոդն օգտագործվում է գունավոր մետաղներով պողպատը ծածկելու համար էլեկտրալվացման ժամանակ:

Կաթոդիկ կոռոզիայից պաշտպանություն է ձեռք բերվում, երբ բացասական ներուժը կիրառվում է երկաթե առարկայի վրա:

Դրա համար հողի մեջ տեղադրվում է անոդային էլեկտրոդ, որի հետ միացվում է դրական պոտենցիալ հոսանքի աղբյուրից։ Մինուսը կիրառվում է պաշտպանված օբյեկտի վրա: Կաթոդիկ-անոդային պաշտպանությունը հանգեցնում է միայն անոդային էլեկտրոդի ակտիվ կորոզիայի ոչնչացմանը: Հետեւաբար, այն պետք է պարբերաբար փոխվի:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի բացասական ազդեցությունը

Կառուցվածքների կոռոզիան կարող է առաջանալ այլ համակարգերից թափառող հոսանքների ազդեցությունից: Դրանք օգտակար են թիրախային օբյեկտների համար, սակայն զգալի վնաս են հասցնում մոտակա կառույցներին: Թափառող հոսանքները կարող են տարածվել էլեկտրաֆիկացված մեքենաների ռելսերից: Նրանք անցնում են դեպի ենթակայան և մտնում խողովակաշարեր։ Դրանք թողնելիս առաջանում են անոդային հատվածներ՝ առաջացնելով ինտենսիվ կոռոզիա։ Պաշտպանության համար օգտագործվում է էլեկտրական ջրահեռացում՝ խողովակաշարից դեպի իրենց աղբյուր հոսանքների հատուկ հեռացում: Այստեղ նույնպես հնարավոր է, դրա համար անհրաժեշտ է իմանալ թափառող հոսանքների մեծությունը, որը չափվում է հատուկ սարքերով։

Արդյունքների համաձայն էլեկտրական չափումներընտրված է գազատարի պաշտպանության մեթոդը. Ունիվերսալ միջոցը գետնի հետ շփման պասիվ մեթոդ է, օգտագործելով մեկուսիչ ծածկույթներ: Գազատարի կաթոդիկ պաշտպանությունը վերաբերում է ակտիվ մեթոդին։

Խողովակաշարերի պաշտպանություն

Հողում գտնվող կառույցները պաշտպանված են կոռոզիայից, եթե դրանց հետ միացված է ուղղակի հոսանքի աղբյուրի մինուսը, իսկ պլյուսը միացված է մոտակայքում հողի մեջ թաղված անոդային էլեկտրոդներին: Ընթացիկը գնալու է կառույց՝ պաշտպանելով այն կոռոզիայից։ Այս կերպ իրականացվում է գետնի մեջ գտնվող խողովակաշարերի, տանկերի կամ խողովակաշարերի կաթոդային պաշտպանություն։

Անոդային էլեկտրոդը կփչանա և պետք է պարբերաբար փոխարինվի: Ջրով լցված տանկի համար էլեկտրոդները տեղադրվում են ներսում: Այս դեպքում հեղուկը կլինի այն էլեկտրոլիտը, որի միջոցով հոսանքը կհոսի անոդներից դեպի տարայի մակերեսը: Էլեկտրոդները լավ կառավարվում են և հեշտությամբ փոխվում են: Ավելի դժվար է դա անել հողի մեջ:

Ուժի աղբյուր

Նավթի և գազատարների մոտ, ջեռուցման և ջրամատակարարման ցանցերում, որոնք պահանջում են կաթոդիկ պաշտպանություն, տեղադրվում են կայաններ, որոնցից լարումը մատակարարվում է օբյեկտներին: Եթե ​​դրանք դրված են դրսում, ապա դրանց պաշտպանության աստիճանը պետք է լինի առնվազն IP34: Չոր սենյակների համար ցանկացած հարմար է:

Գազատարների և այլ խոշոր կառույցների կաթոդիկ պաշտպանության կայանները ունեն 1-ից 10 կՎտ հզորություն:

Նրանց էներգիայի պարամետրերը հիմնականում կախված են հետևյալ գործոններից.

• դիմադրություն հողի և անոդի միջև;
• հողի էլեկտրական հաղորդունակություն;
• պաշտպանիչ գոտու երկարությունը;
• ծածկույթի մեկուսիչ ազդեցություն:

Ավանդաբար, կաթոդիկ պաշտպանության փոխարկիչը տրանսֆորմատորային տեղադրում է: Այժմ այն ​​փոխարինվում է ինվերտորով, որն ունի ավելի փոքր չափսեր, ավելի լավ հոսանքի կայունություն և ավելի մեծ արդյունավետություն։ Կարևոր տարածքներում տեղադրվում են կարգավորիչներ, որոնք ունեն հոսանքի և լարման կարգավորման, պաշտպանիչ պոտենցիալների հավասարեցման և այլնի գործառույթներ։

Սարքավորումը շուկայում ներկայացված է տարբեր տարբերակներով։ Հատուկ կարիքների համար տրամադրվում է Ավելի լավ պայմաններշահագործման.

Ընթացիկ աղբյուրի պարամետրերը

Երկաթի կոռոզիայից պաշտպանվելու համար պաշտպանիչ ներուժը 0,44 Վ է: Գործնականում այն ​​պետք է ավելի բարձր լինի ներդիրների ազդեցության և մետաղի մակերեսի վիճակի պատճառով: Առավելագույն արժեքը 1 Վ. Մետաղի վրա ծածկույթների առկայության դեպքում էլեկտրոդների միջև հոսանքը 0,05 մԱ / մ 2 է: Եթե ​​մեկուսացումը կոտրված է, այն բարձրանում է մինչև 10 մԱ / մ 2:

Կաթոդիկ պաշտպանությունը արդյունավետ է այլ մեթոդների հետ համատեղ, քանի որ ավելի քիչ էլեկտրաէներգիա է սպառվում: Եթե ​​կառուցվածքի մակերեսին ներկերի ծածկույթ կա, ապա էլեկտրաքիմիական մեթոդով պաշտպանվում են միայն այն հատվածները, որտեղ այն կոտրված է։

Կաթոդիկ պաշտպանության առանձնահատկությունները

1. Կայանները կամ շարժական գեներատորները ծառայում են որպես էներգիայի աղբյուրներ։
2. Անոդային հողային էլեկտրոդների գտնվելու վայրը կախված է խողովակաշարերի առանձնահատկություններից: Տեղադրման մեթոդը կարող է բաշխվել կամ կենտրոնանալ, ինչպես նաև տեղակայված լինել տարբեր խորություններում:
3. Անոդի նյութը ընտրվում է ցածր լուծելիությամբ, որպեսզի պահպանվի 15 տարի:
4. Յուրաքանչյուր խողովակաշարի պաշտպանիչ դաշտի ներուժը հաշվարկվում է: Այն չի կարգավորվում, եթե կառույցների վրա պաշտպանիչ ծածկույթներ չկան։

Գազպրոմի ստանդարտ պահանջները կաթոդային պաշտպանության համար

• Գործողություն պաշտպանիչ սարքավորումների շահագործման ողջ ժամանակահատվածում.
• Պաշտպանություն մթնոլորտային ալիքներից:
• Կայանի տեղադրումը բլոկ-արկղերում կամ առանձին կանգնած հակավանդալ դիզայնով.
• Անոդային հիմնավորումն ընտրվում է հողի նվազագույն էլեկտրական դիմադրություն ունեցող տարածքներում:
• Փոխարկիչի բնութագրերը ընտրվում են՝ հաշվի առնելով խողովակաշարի պաշտպանիչ ծածկույթի ծերացումը:

Պաշտպանիչ պաշտպանություն

Մեթոդը կաթոդիկ պաշտպանության տեսակ է՝ ավելի էլեկտրաբացասական մետաղից պատրաստված էլեկտրոդների միացումով էլեկտրական հաղորդիչ միջավայրի միջոցով: Տարբերությունը էներգիայի աղբյուրի բացակայության մեջ է: Քայլը կլանում է կոռոզիան՝ լուծարվելով էլեկտրահաղորդիչ միջավայրում:

Մի քանի տարի անց անոդը պետք է փոխարինվի, քանի որ այն մաշվում է:

Անոդի ազդեցությունը մեծանում է միջավայրի հետ շփման դիմադրության նվազմամբ: Ժամանակի ընթացքում այն ​​կարող է ծածկվել քայքայիչ շերտով։ Սա հանգեցնում է էլեկտրական շփման խզման: Եթե ​​անոդը տեղադրվում է աղերի խառնուրդի մեջ, որն ապահովում է կոռոզիոն արտադրանքի տարրալուծումը, արդյունավետությունը մեծանում է։

Պաշտպանի ազդեցությունը սահմանափակ է: Գործողության շառավիղը որոշվում է միջավայրի էլեկտրական դիմադրությամբ և միջև եղած պոտենցիալ տարբերությամբ

Պաշտպանիչ պաշտպանությունն օգտագործվում է էներգիայի աղբյուրների բացակայության դեպքում կամ երբ դրանց օգտագործումը տնտեսապես հնարավոր չէ: Այն նաև անբարենպաստ է թթվային կիրառություններում՝ անոդների լուծարման բարձր արագության պատճառով: Պաշտպանները տեղադրվում են ջրի, հողի կամ չեզոք միջավայրում: Անոդները սովորաբար չեն պատրաստվում մաքուր մետաղներից: Ցինկի տարրալուծումը տեղի է ունենում անհավասարաչափ, մագնեզիումը շատ արագ կոռոզիայի է ենթարկվում, և ալյումինի վրա ձևավորվում է օքսիդների ուժեղ թաղանթ:

Քայլքի նյութեր

Որպեսզի պաշտպանիչները ունենան անհրաժեշտ կատարողական հատկություններ, դրանք պատրաստվում են համաձուլվածքներից՝ հետևյալ համաձուլվածքային հավելումներով.

• Zn + 0,025-0,15% Cd + 0,1-0,5% Al - ծովի ջրում տեղակայված սարքավորումների պաշտպանություն:
• Al + 8% Zn + 5% Mg + Cd, In, Gl, Hg, Tl, Mn, Si (տոկոսի մասնաբաժիններ) - կառուցվածքների գործարկումը հոսող ծովի ջրում:
• Mg + 5-7% Al + 2-5% Zn - փոքր կառուցվածքների պաշտպանություն հողում կամ աղի ցածր կոնցենտրացիայով ջրում:

Պաշտպանների որոշ տեսակների ոչ պատշաճ օգտագործումը հանգեցնում է բացասական հետևանքներ. Մագնեզիումի անոդները կարող են առաջացնել սարքավորումների ճաքեր՝ ջրածնի փխրունության զարգացման պատճառով:

Համատեղ զոհաբերական կաթոդիկ պաշտպանությունը հակակոռոզիոն ծածկույթներով մեծացնում է դրա արդյունավետությունը:

Պաշտպանական հոսանքի բաշխումը բարելավվել է, և զգալիորեն ավելի քիչ անոդներ են պահանջվում: Մեկ մագնեզիումի անոդը պաշտպանում է բիտումապատ խողովակաշարը 8 կմ երկարությամբ, իսկ առանց ծածկույթի` ընդամենը 30 մ:

Ավտոմեքենաների թափքի պաշտպանություն կոռոզիայից

Ծածկույթի խախտման դեպքում մեքենայի թափքի հաստությունը կարող է նվազել 5 տարում մինչև 1 մմ, այսինքն՝ ժանգոտվել։ Պաշտպանիչ շերտի վերականգնումը կարևոր է, բայց բացի դրանից, կա կոռոզիոն գործընթացն ամբողջությամբ դադարեցնելու միջոց՝ օգտագործելով կաթոդապաշտպանիչ պաշտպանությունը։ Եթե ​​մարմինը վերածում եք կաթոդի, մետաղի կոռոզիան դադարում է։ Անոդները կարող են լինել մոտակայքում գտնվող ցանկացած հաղորդիչ մակերես՝ մետաղական թիթեղներ, հողային հանգույց, ավտոտնակի մարմին, թաց ճանապարհի մակերես: Այս դեպքում պաշտպանության արդյունավետությունը մեծանում է անոդների տարածքի մեծացմամբ: Եթե ​​անոդը ճանապարհի մակերես է, ապա դրա հետ շփվելու համար օգտագործվում է մետաղացված ռետինե «պոչ»: Այն տեղադրվում է անիվների հակառակ ուղղությամբ, որպեսզի շաղ տալը լավանում է: «Պոչը» մեկուսացված է մարմնից:

Պլյուսը միացված է անոդին մարտկոց 1 կՕմ ռեզիստորի և դրա հետ սերիական միացված լուսադիոդի միջոցով։ Երբ շղթան փակ է անոդով, երբ մինուսը միացված է մարմնին, նորմալ ռեժիմում LED-ը հազիվ նկատելիորեն փայլում է: Եթե ​​այն վառ է վառվում, ապա միացումում կարճ միացում է տեղի ունեցել: Պատճառը պետք է գտնել ու վերացնել։

Պաշտպանության համար միացումում պետք է մի շարք տեղադրվի ապահովիչ:

Երբ մեքենան գտնվում է ավտոտնակում, այն միացված է հողակցող անոդին: Շարժման ժամանակ կապը տեղի է ունենում «պոչի» միջոցով։

Եզրակացություն

Կաթոդիկ պաշտպանությունը ստորգետնյա խողովակաշարերի և այլ կառույցների շահագործման հուսալիությունը բարելավելու միջոց է: Միաժամանակ պետք է հաշվի առնել դրա բացասական ազդեցությունը հարակից խողովակաշարերի վրա՝ թափառող հոսանքների ազդեցությունից։

Ստորգետնյա խողովակաշարերի կոռոզիա և պաշտպանություն դրանից

Ստորգետնյա խողովակաշարերի կոռոզիան դրանց ճնշվածության հիմնական պատճառներից մեկն է՝ կապված խոռոչների, ճաքերի և ճաքերի առաջացման հետ: Մետաղների կոռոզիա, այսինքն. դրանց օքսիդացումը մետաղի ատոմների անցումն է ազատ վիճակից քիմիապես կապված իոնային վիճակի: Այս դեպքում մետաղի ատոմները կորցնում են իրենց էլեկտրոնները, իսկ օքսիդացնող նյութերն ընդունում են դրանք։ Ստորգետնյա խողովակաշարի վրա խողովակի մետաղի տարասեռության և հողի տարասեռության պատճառով (ինչպես. ֆիզիկական հատկություններ, բայց քիմիական կազմի առումով) կան տարբեր էլեկտրոդային պոտենցիալ ունեցող տարածքներ, ինչը հանգեցնում է գալվանական կոռոզիայի առաջացման։ Կոռոզիայի ամենակարևոր տեսակներն են՝ մակերեսային (ամբողջ մակերեսի վրա շարունակական), կեղևի տեսքով տեղային, փոսիկ, ճեղքեր և հոգնածության կոռոզիոն ճաքեր։ Կոռոզիայի վերջին երկու տեսակներն ամենավտանգավորն են ստորգետնյա խողովակաշարերի համար։ Մակերեւութային կոռոզիան հազվադեպ է վնաս պատճառում, մինչդեռ փոսն ամենաշատը վնասում է: Կոռոզիոն իրավիճակը, որի դեպքում մետաղական խողովակաշարը գտնվում է գետնին, կախված է հողի և կլիմայական պայմանների, երթուղու առանձնահատկությունների և շահագործման պայմանների հետ կապված բազմաթիվ գործոններից: Այս գործոնները ներառում են.

• հողի խոնավություն,
• հողի քիմիա,
• հողի էլեկտրոլիտի թթվայնությունը,
• հողի կառուցվածքը,
• տեղափոխվող գազի ջերմաստիճանը

Հողում թափառող հոսանքների ամենաուժեղ բացասական դրսևորումը, որն առաջանում է էլեկտրաֆիկացված ուղիղ հոսանքի երկաթուղային տրանսպորտի հետևանքով, խողովակաշարերի էլեկտրակոռոզիոն ոչնչացումն է: Թափառող հոսանքների ինտենսիվությունը և ստորգետնյա խողովակաշարերի վրա դրանց ազդեցությունը կախված է այնպիսի գործոններից, ինչպիսիք են.

• շփման դիմադրություն երկաթուղի-գետնին;
• վազող ռելսերի երկայնական դիմադրություն;
• քաշող ենթակայանների միջև հեռավորությունը;
• ընթացիկ սպառումը էլեկտրական գնացքներով;
• ներծծող գծերի քանակը և հատվածը;
• հողի հատուկ էլեկտրական դիմադրություն;
• խողովակաշարի հեռավորությունը և գտնվելու վայրը ուղու համեմատ.
• խողովակաշարի անցումային և երկայնական դիմադրություն:

Հարկ է նշել, որ կաթոդային գոտիներում թափառող հոսանքները պաշտպանիչ ազդեցություն ունեն կառուցվածքի վրա, հետևաբար, նման վայրերում խողովակաշարի կաթոդային պաշտպանությունը կարող է իրականացվել առանց մեծ կապիտալ ծախսերի։

Ստորգետնյա մետաղական խողովակաշարերը կոռոզիայից պաշտպանելու մեթոդները բաժանվում են պասիվ և ակտիվ:

Կոռոզիայից պաշտպանության պասիվ մեթոդը ներառում է խողովակաշարի մետաղի և շրջակա հողի միջև անթափանց պատնեշի ստեղծում։ Սա ձեռք է բերվում խողովակի վրա հատուկ պաշտպանիչ ծածկույթների կիրառմամբ (բիտում, քարածխի խեժ, պոլիմերային ժապավեններ, էպոքսիդային խեժեր և այլն):

Գործնականում հնարավոր չէ հասնել մեկուսիչ ծածկույթի ամբողջական շարունակականության: Տարբեր տեսակի ծածկույթներ ունեն տարբեր դիֆուզիոն թափանցելիություն և, հետևաբար, ապահովում են խողովակների տարբեր մեկուսացում միջավայրը. Շինարարության և շահագործման ընթացքում մեկուսիչ ծածկույթում առաջանում են ճաքեր, ճաքեր, փորվածքներ և այլ թերություններ: Առավել վտանգավոր են պաշտպանիչ ծածկույթի վնասումը, որտեղ, գործնականում, տեղի է ունենում հողի կոռոզիա:

Քանի որ պասիվ մեթոդը չի իրականացվում ամբողջական պաշտպանությունխողովակաշարը կոռոզիայից, միևնույն ժամանակ կիրառվում է ակտիվ պաշտպանություն՝ կապված խողովակի մետաղի և հողային էլեկտրոլիտի միջերեսում տեղի ունեցող էլեկտրաքիմիական գործընթացների վերահսկման հետ: Այս պաշտպանությունը կոչվում է համապարփակ պաշտպանություն:

Կոռոզիայից պաշտպանության ակտիվ մեթոդն իրականացվում է կաթոդիկ բևեռացման միջոցով և հիմնված է մետաղի տարրալուծման արագության նվազման վրա, քանի որ դրա կոռոզիոն ներուժը տեղափոխվում է ավելի մեծ տարածք: բացասական արժեքներքան բնական ներուժը։ Փորձնականորեն հաստատվել է, որ պողպատի կաթոդային պաշտպանության ներուժի արժեքը պղնձի սուլֆատի հղման էլեկտրոդի համեմատ մինուս 0,85 վոլտ է: Քանի որ հողում պողպատի բնական պոտենցիալը մոտավորապես հավասար է -0,55 ... -0,6 վոլտ, ապա կաթոդային պաշտպանության իրականացման համար անհրաժեշտ է կոռոզիոն ներուժը տեղափոխել 0,25 ... 0,30 վոլտ բացասական ուղղությամբ:

Էլեկտրական հոսանք կիրառելով խողովակի մետաղական մակերեսի և հողի միջև, անհրաժեշտ է հասնել խողովակի մեկուսացման թերի վայրերում ներուժի նվազմանը մինչև պաշտպանական ներուժի չափանիշից ցածր արժեք, որը հավասար է - 0,9 Վ-ի: Արդյունքում , զգալիորեն նվազել է կոռոզիայի մակարդակը։

2. Կաթոդիկ պաշտպանության կայանքներ
Խողովակաշարերի կաթոդիկ պաշտպանությունը կարող է իրականացվել երկու եղանակով.

• մագնեզիումի զոհաբերական անոդային պաշտպանիչների օգտագործումը (գալվանական մեթոդ);
• արտաքին DC աղբյուրների օգտագործումը, որոնց մինուսը միացված է խողովակին, իսկ գումարածը՝ անոդային հողին (էլեկտրական մեթոդ):

Գալվանական մեթոդը հիմնված է այն փաստի վրա, որ էլեկտրոլիտի տարբեր մետաղներ ունեն տարբեր էլեկտրոդային պոտենցիալներ: Եթե ​​երկու մետաղներից գալվանական զույգ ձևավորեք և դրանք տեղադրեք էլեկտրոլիտի մեջ, ապա ավելի բացասական պոտենցիալ ունեցող մետաղը կդառնա անոդ և կկործանվի՝ դրանով իսկ պաշտպանելով մետաղը պակաս բացասական պոտենցիալով: Գործնականում մագնեզիումի, ալյումինի և ցինկի համաձուլվածքներից պատրաստված պաշտպանիչները օգտագործվում են որպես զոհաբերական գալվանական անոդներ։

Պաշտպանների օգտագործմամբ կաթոդային պաշտպանության կիրառումը արդյունավետ է միայն ցածր դիմադրողականության հողերում (մինչև 50 Օմ-մ): Բարձր դիմադրողականությամբ հողերում այս մեթոդը չի ապահովում անհրաժեշտ պաշտպանությունը: Արտաքին հոսանքի աղբյուրների կողմից կաթոդիկ պաշտպանությունն ավելի բարդ և ժամանակատար է, բայց դրանից քիչ է կախված դիմադրողականությունհողը և ունի էներգիայի անսահմանափակ պաշար:

Որպես ուղղակի հոսանքի աղբյուր, որպես կանոն, օգտագործվում են տարբեր դիզայնի փոխարկիչներ, որոնք սնուցվում են փոփոխական հոսանքի ցանցով: Փոխարկիչները թույլ են տալիս կարգավորել պաշտպանիչ հոսանքը լայն տիրույթում՝ ապահովելով խողովակաշարի պաշտպանությունը ցանկացած պայմաններում:

Օդային գծերը 0.4 օգտագործվում են որպես կաթոդային պաշտպանության կայանքների էներգիայի աղբյուրներ. 6; 10 կՎ. Փոխարկիչից խողովակաշարի վրա դրված պաշտպանիչ հոսանքը և «խողովակից հող» պոտենցիալ տարբերություն ստեղծելը բաշխվում է անհավասարաչափ խողովակաշարի երկարությամբ: Հետեւաբար, այս տարբերության առավելագույն բացարձակ արժեքը գտնվում է ընթացիկ աղբյուրի միացման կետում (ջրահեռացման կետ): Այս կետից հեռանալիս «խողովակ-գետնին» պոտենցիալ տարբերությունը նվազում է: Պոտենցիալ տարբերության չափից ավելի գերագնահատումը բացասաբար է անդրադառնում ծածկույթի կպչունության վրա և կարող է առաջացնել խողովակի մետաղի ջրածնային հագեցվածություն, ինչը կարող է առաջացնել ջրածնի ճեղքվածք: Կաթոդիկ պաշտպանությունը ագրեսիվ քիմիական միջավայրում մետաղների կոռոզիայի դեմ պայքարի մեթոդներից մեկն է: Այն հիմնված է մետաղի ակտիվ վիճակից պասիվ վիճակի տեղափոխման և արտաքին կաթոդային հոսանքի օգնությամբ այդ վիճակի պահպանման վրա։ Ստորգետնյա խողովակաշարերը դրանց առաջացման երթուղու կոռոզիայից պաշտպանելու համար կառուցվում են կաթոդիկ պաշտպանության կայաններ (CPS): SKZ-ի կառուցվածքը ներառում է ուղղակի հոսանքի աղբյուր (պաշտպանիչ տեղադրում), անոդային հիմնավորում, հսկիչ և չափիչ կետ, միացնող լարեր և մալուխներ: Կախված պայմաններից, պաշտպանիչ կայանքները կարող են սնուցվել AC 0.4-ով; 6 կամ 10 կՎ կամ անկախ աղբյուրներից: Մեկ միջանցքում տեղադրված բազմագիծ խողովակաշարերը պաշտպանելիս կարող են տեղադրվել մի քանի կայանքներ և կարող են կառուցվել մի քանի անոդային հիմքեր: Այնուամենայնիվ, հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ պաշտպանության համակարգի աշխատանքի ընդհատումների ժամանակ, կույր ցատկողով միացված խողովակների բնական պոտենցիալների տարբերության պատճառով, ձևավորվում են հզոր գալվանական զույգեր, որոնք հանգեցնում են ինտենսիվ կոռոզիայի, խողովակները պետք է միացվեն. տեղադրումը հատուկ հոդերի պաշտպանության բլոկների միջոցով: Այս բլոկները ոչ միայն բաժանում են խողովակները միմյանցից, այլև թույլ են տալիս սահմանել օպտիմալ ներուժ յուրաքանչյուր խողովակի վրա: Որպես RMS-ում կաթոդիկ պաշտպանության համար ուղղակի հոսանքի աղբյուրներ, հիմնականում օգտագործվում են փոխարկիչներ, որոնք սնուցվում են 220 Վ հզորության հաճախականության ցանցով: Փոխարկիչի ելքային լարումը կարգավորվում է ձեռքով, միացնելով տրանսֆորմատորի ոլորուն ծորակները կամ ավտոմատ կերպով՝ օգտագործելով կառավարվող փականներ (թրիստորներ): Եթե ​​կաթոդիկ պաշտպանության կայանքները գործում են ժամանակի փոփոխվող պայմաններում, ինչը կարող է պայմանավորված լինել թափառող հոսանքների ազդեցությամբ, հողի դիմադրողականության փոփոխությամբ կամ այլ գործոններով, ապա խորհուրդ է տրվում փոխարկիչներ տրամադրել ելքային լարման ավտոմատ կարգավորմամբ: Ավտոմատ կարգավորումը կարող է իրականացվել ըստ պաշտպանված կառուցվածքի ներուժի (պոտենցիոստատի փոխարկիչներ) կամ ըստ պաշտպանական հոսանքի (գալվանոստատի փոխարկիչներ):

3. Դրենաժային պաշտպանության կայանքներ

Էլեկտրական ջրահեռացումը ակտիվ պաշտպանության ամենապարզ տեսակն է, որը չի պահանջում էներգիայի աղբյուր, քանի որ խողովակաշարը էլեկտրականորեն միացված է թափառող հոսանքի աղբյուրի քաշող ռելսերին: Պաշտպանական հոսանքի աղբյուրը խողովակաշար-երկաթուղու պոտենցիալ տարբերությունն է, որը առաջանում է էլեկտրաֆիկացված խողովակի շահագործման արդյունքում: երկաթուղային տրանսպորտև թափառող հոսանքների դաշտի առկայությունը։ Դրենաժային հոսանքի հոսքը ստորգետնյա խողովակաշարում ստեղծում է անհրաժեշտ պոտենցիալ տեղաշարժ: Որպես կանոն, ապահովիչներն օգտագործվում են որպես պաշտպանիչ սարք, սակայն օգտագործվում են նաև վերադարձով առավելագույն բեռնվածքի ավտոմատ անջատիչներ, այսինքն՝ վերականգնելով ջրահեռացման սխեման տեղադրման տարրերի համար վտանգավոր հոսանքի անկումից հետո: Որպես բևեռացված տարր, օգտագործվում են փականի բլոկներ, որոնք հավաքվում են զուգահեռ միացված մի քանի ավալանշ սիլիկոնային դիոդներից: Դրենաժային շղթայում հոսանքի կարգավորումն իրականացվում է այս շղթայում դիմադրությունը փոխելով՝ ակտիվ ռեզիստորները միացնելով։ Եթե ​​բևեռացված էլեկտրական դրենաժների օգտագործումը անարդյունավետ է, ապա օգտագործվում են ուժեղացված (հարկադիր) էլեկտրական ջրահեռացումներ, որոնք կաթոդիկ պաշտպանության տեղակայում են, որի անոդային հողային էլեկտրոդը էլեկտրականացված երկաթուղու ռելսերն են: Կաթոդիկ պաշտպանության ռեժիմում գործող հարկադիր դրենաժային հոսանքը չպետք է գերազանցի 100A-ը, և դրա օգտագործումը չպետք է հանգեցնի ռելսերի գետնի նկատմամբ դրական պոտենցիալների ի հայտ գալուն, որպեսզի բացառվի ռելսերի և ռելսերի ամրացումների կոռոզիան, ինչպես նաև. դրանց կցված կառույցները.

Թույլատրվում է միացնել էլեկտրական ջրահեռացման պաշտպանությունը երկաթուղային ցանցին ուղղակիորեն միայն ուղու խեղդող-տրանսֆորմատորների միջին կետերին երկուսից մինչև երրորդ շնչափող կետի միջոցով: Ավելի հաճախակի միացում թույլատրվում է, եթե արտահոսքի շղթայում ներառված է հատուկ պաշտպանիչ սարք: Որպես այդպիսի սարք, կարող է օգտագործվել խեղդուկ, որի ընդհանուր մուտքային դիմադրությունը 50 Հց հաճախականությամբ հիմնական երկաթուղիների ազդանշանային համակարգի ազդանշանային հոսանքի նկատմամբ առնվազն 5 ohms է:

4. Գալվանական պաշտպանության տեղակայանքներ

Գալվանական պաշտպանության կայանքները (պաշտպանիչ կայանքները) օգտագործվում են ստորգետնյա մետաղական կոնստրուկցիաների կաթոդային պաշտպանության համար այն դեպքերում, երբ արտաքին հոսանքի աղբյուրներից սնվող կայանքների օգտագործումը տնտեսապես հնարավոր չէ. էլեկտրահաղորդման գծերի բացակայություն, օբյեկտի փոքր երկարություն և այլն:

Սովորաբար, կաթոդային կայանքները օգտագործվում են հետևյալ ստորգետնյա կառույցների կաթոդային պաշտպանության համար.

• տանկեր և խողովակաշարեր, որոնք չունեն էլեկտրական կոնտակտներ հարակից ընդլայնված հաղորդակցությունների հետ.
• խողովակաշարերի առանձին հատվածներ, որոնք ապահովված չեն փոխարկիչներից պաշտպանվածության բավարար մակարդակով.
• խողովակաշարերի հատվածները, որոնք էլեկտրականորեն կտրված են հիմնականից մեկուսիչ հոդերի միջոցով.
• պողպատե պաշտպանիչ պատյաններ (փամփուշտներ), ստորգետնյա ջրամբարներ և տանկեր, պողպատե հենարաններ և կույտեր և այլ կենտրոնացված առարկաներ.
• Կառուցվող հիմնական խողովակաշարերի գծային մասը մինչև մշտական ​​կաթոդային պաշտպանության կայանքների շահագործման հանձնելը:

Բավական արդյունավետ պաշտպանությունՔայլերի տեղադրումը կարող է իրականացվել 50 ohms-ից ոչ ավելի հատուկ էլեկտրական դիմադրություն ունեցող հողերում:

5. Ընդլայնված կամ բաշխված անոդներով տեղադրումներ:

Ինչպես արդեն նշվել է, կաթոդիկ պաշտպանության ավանդական սխեման օգտագործելիս խողովակաշարի երկայնքով պաշտպանական ներուժի բաշխումը անհավասար է: Պաշտպանական ներուժի անհավասար բաշխումը հանգեցնում է ինչպես ջրահեռացման կետի մոտ ավելորդ պաշտպանության, այսինքն. էլեկտրաէներգիայի ոչ արտադրողական սպառմանը և տեղադրման պաշտպանական գոտու նվազմանը։ Այս թերությունից կարելի է խուսափել՝ օգտագործելով երկարացված կամ բաշխված անոդներով սխեմա: Բաշխված անոդներով ECP-ի տեխնոլոգիական սխեման թույլ է տալիս մեծացնել պաշտպանական գոտու երկարությունը՝ համեմատած միանվագ անոդներով կաթոդային պաշտպանության սխեմայի հետ, ինչպես նաև ապահովում է պաշտպանիչ ներուժի ավելի միասնական բաշխում: Բաշխված անոդներով ZKhZ-ի տեխնոլոգիական սխեման կիրառելիս կարող են օգտագործվել անոդային հիմնավորման տարբեր դասավորություններ: Ամենապարզը գազատարի երկայնքով հավասարաչափ տեղադրված անոդային հիմքերով սխեման է: Պաշտպանական ներուժը կարգավորվում է անոդի հողակցման հոսանքը փոխելով, օգտագործելով կարգավորիչ դիմադրություն կամ ցանկացած այլ սարք, որն ապահովում է ընթացիկ փոփոխությունները պահանջվող սահմաններում: Մի քանի հիմնավոր անջատիչներից հիմնավորելու դեպքում պաշտպանիչ հոսանքը կարող է կարգավորվել՝ փոխելով միացված հողակցիչների թիվը: Ընդհանուր առմամբ, փոխարկիչին ամենամոտ գտնվող հողային էլեկտրոդները պետք է ունենան ավելի բարձր շփման դիմադրություն: Պաշտպանական պաշտպանություն Պաշտպանների միջոցով էլեկտրաքիմիական պաշտպանությունը հիմնված է այն փաստի վրա, որ էլեկտրոլիտային միջավայրում պաշտպանիչի և պաշտպանված մետաղի միջև պոտենցիալ տարբերության պատճառով մետաղը կրճատվում է և պաշտպանիչ մարմինը լուծարվում է: Քանի որ աշխարհում մետաղական կոնստրուկցիաների հիմնական մասը պատրաստված է երկաթից, ապա որպես պաշտպանիչ կարող են օգտագործվել ավելի բացասական էլեկտրոդային պոտենցիալ ունեցող մետաղները, քան երկաթը: Դրանք երեքն են՝ ցինկ, ալյումին և մագնեզիում։ Մագնեզիումի պաշտպանիչների հիմնական տարբերությունը մագնեզիումի և պողպատի միջև ամենամեծ պոտենցիալ տարբերությունն է, որն ունի բարենպաստ ազդեցություն պաշտպանական գործողության շառավիղի վրա, որը տատանվում է 10-ից մինչև 200 մ, ինչը թույլ է տալիս օգտագործել ավելի փոքր քանակությամբ մագնեզիումի պաշտպաններ, քան ցինկը և ալյումինե. Բացի այդ, մագնեզիումը և մագնեզիումի համաձուլվածքներ, ի տարբերություն ցինկի և ալյումինի, չկա բևեռացում, որն ուղեկցվում է ընթացիկ թողարկման նվազմամբ։ Այս հատկանիշը որոշում է մագնեզիումային պաշտպանիչների հիմնական կիրառությունը ստորգետնյա խողովակաշարերի պաշտպանության համար բարձր դիմադրողականություն ունեցող հողերում:

Էջ 1

Գազատարի կաթոդային պաշտպանությունը պետք է գործի անխափան։ Յուրաքանչյուր SKZ-ի համար սահմանվում է որոշակի ռեժիմ՝ կախված դրա շահագործման պայմաններից: Կաթոդային կայանի շահագործման ընթացքում պահվում է դրա էլեկտրական պարամետրերի և ընթացիկ աղբյուրի աշխատանքի մատյան: Անհրաժեշտ է նաև անընդհատ վերահսկել անոդային հիմնավորումը, որի վիճակը որոշվում է RMS հոսանքի մեծությամբ:

Պաշտպանիչ ծածկույթի վիճակի և դրա հաղորդունակության բնութագրերը:

Գազատարի կաթոդային պաշտպանությունը պետք է գործի անխափան։ Օրական մի քանի ժամ էլեկտրաէներգիայի մատակարարման ընդհատումներով երթուղու հատվածներում օգտագործվում են մարտկոցներ, որոնք պաշտպանում են էլեկտրաէներգիայի անջատման ժամանակ։ Մարտկոցի հզորությունը որոշվում է պաշտպանիչ հոսանքի RMS արժեքով:

Գազատարների կաթոդիկ պաշտպանությունը թափառող հոսանքների կամ հողի կոռոզիայի ազդեցությունից իրականացվում է հաստատուն էլեկտրական հոսանքարտաքին աղբյուր։ Ընթացիկ աղբյուրի բացասական բևեռը միացված է պաշտպանված գազատարին, իսկ դրական բևեռը՝ հատուկ հողին՝ անոդին։

Գազատարների կաթոդիկ պաշտպանությունը կոռոզիայից իրականացվում է դրանց կաթոդային բևեռացման շնորհիվ՝ օգտագործելով արտաքին հոսանքի աղբյուր:

Գազատարների կաթոդիկ պաշտպանության ազդեցությունը երկաթուղիների երկաթուղային շղթաների վրա.

Գազատարի կաթոդիկ պաշտպանության համար օգտագործվում են էլեկտրական կայանքների ստանդարտ գործիքներ և հատուկ կոռոզիոն չափող և օժանդակ գործիքներ։ Ստորգետնյա կառույցի և երկրի միջև պոտենցիալ տարբերությունը չափելու համար, որը կոռոզիայի ռիսկի և պաշտպանության առկայության գնահատման չափանիշներից մեկն է, օգտագործվում են սանդղակի վրա 1-ով մեծ ներքին դիմադրություն ունեցող վոլտմետրեր, որպեսզի դրանք ներառվեն սանդղակի մեջ: Չափիչ շղթան չի խախտում վերջինիս մեջ պոտենցիալ բաշխումը: Այս պահանջը պայմանավորված է ինչպես ստորգետնյա կառուցվածքի՝ հողային համակարգի ներքին բարձր դիմադրությամբ, այնպես էլ չափիչ էլեկտրոդի գետնի հետ շփման կետում ցածր հողային դիմադրության ստեղծման դժվարությամբ, հատկապես՝ ոչ բևեռացվող էլեկտրոդներ օգտագործելիս: Բարձր մուտքային դիմադրությամբ չափիչ շղթա ստանալու համար օգտագործվում են պոտենցիոմետրեր և բարձր դիմադրության վոլտմետրեր։

Գազատարի կաթոդիկ պաշտպանության կայանների համար՝ որպես էլեկտրաէներգիայի աղբյուր, խորհուրդ է տրվում օգտագործել բարձր ջերմաստիճանի վառելիքի բջիջներ՝ կերամիկական էլեկտրոդով: Նման վառելիքի բջիջները կարող են երկար ժամանակաշխատանքներ գազատարի երթուղու վրա՝ էլեկտրաէներգիայով ապահովելով կաթոդիկ պաշտպանության կայանները, ինչպես նաև գծերի վերանորոգողների տները, ազդանշանային համակարգերը և բակերի ավտոմատ կառավարումը։ Գազատարի վրա գծային կառույցների և կայանքների մատակարարման այս մեթոդը, որոնք մեծ հզորություն չեն պահանջում, մեծապես հեշտացնում է շահագործման սպասարկումը:

Շատ հաճախ հաշվարկով ստացված գազատարների կաթոդային պաշտպանության պարամետրերը զգալիորեն տարբերվում են պրակտիկայում չափումների միջոցով ստացված RMS պարամետրերից: Դա պայմանավորված է դրա վրա ազդող գործոնների ողջ բազմազանությունը հաշվի առնելու անհնարինությամբ բնական պայմաններըդեպի անվտանգության կարգավորումներ:

ԲԱՅՑ. Գ. Սեմենովը, գեներալ տնօրեն, համատեղ ձեռնարկություն «Էլկոն», Գ. Քիշնև; Լ. Պ. Սիսա, առաջատար ինժեներ վրա ECP, NPC "Վեկտոր", Գ. Մոսկվա

Ներածություն

Կաթոդիկ պաշտպանության կայանները (CPS) ստորգետնյա խողովակաշարերի կոռոզիայից էլեկտրաքիմիական (կամ կաթոդիկ) պաշտպանության (ECP) համակարգի անհրաժեշտ տարրն են: VCS ընտրելիս նրանք ամենից հաճախ բխում են իրենց սպասարկող անձնակազմի նվազագույն արժեքից, սպասարկման հեշտությունից և որակավորումներից: Գնված սարքավորումների որակը սովորաբար դժվար է գնահատել: Հեղինակներն առաջարկում են դիտարկել անձնագրերում նշված CPS-ի տեխնիկական պարամետրերը, որոնք որոշում են, թե որքանով է կատարվելու կաթոդային պաշտպանության հիմնական խնդիրը։

Հեղինակները նպատակ չեն ունեցել խստորեն արտահայտվել գիտական ​​լեզուհասկացությունների սահմանման մեջ: ECP ծառայությունների անձնակազմի հետ շփվելու գործընթացում մենք հասկացանք, որ անհրաժեշտ է օգնել այդ մարդկանց համակարգել պայմանները և, որ ավելի կարևոր է, նրանց պատկերացում տալ, թե ինչ է կատարվում ինչպես էլեկտրացանցում, այնպես էլ VCS-ում: ինքն իրեն։

ԱռաջադրանքECP

Կաթոդիկ պաշտպանությունն իրականացվում է, երբ էլեկտրական հոսանքը հոսում է RMS-ից փակ էլեկտրական շղթայի միջով, որը ձևավորվում է հաջորդաբար միացված երեք ռեզիստորներով.

· Խողովակաշարի և անոդի միջև հողի դիմադրություն; I անոդի տարածման դիմադրություն;

խողովակաշարի մեկուսացման դիմադրություն:

Խողովակի և անոդի միջև հողի դիմադրությունը կարող է շատ տարբեր լինել՝ կախված կազմից և արտաքին պայմաններից:

Անոդը ECP համակարգի կարևոր մասն է և ծառայում է որպես սպառվող տարր, որի լուծարումը ապահովում է ECP-ի իրականացման բուն հնարավորությունը: Գործողության ընթացքում դրա դիմադրությունը կայուն աճում է տարրալուծման, աշխատանքային մակերեսի արդյունավետ տարածքի նվազման և օքսիդների ձևավորման պատճառով:

Դիտարկենք հենց մետաղական խողովակաշարը, որը ECP-ի պաշտպանված տարրն է: Մետաղական խողովակը դրսից պատված է մեկուսիչով, որի մեջ շահագործման ընթացքում ճաքեր են առաջանում մեխանիկական թրթռումների, սեզոնային և ամենօրյա ջերմաստիճանի փոփոխության և այլնի պատճառով։ Խոնավությունը թափանցում է խողովակաշարի հիդրո- և ջերմամեկուսացման ճեղքերով, և խողովակի մետաղը շփվում է գետնի հետ, այդպիսով ձևավորելով գալվանական զույգ, որը նպաստում է խողովակից մետաղի հեռացմանը: Որքան շատ են ճաքերը և դրանց չափերը, այնքան ավելի շատ մետաղ է իրականացվում: Այսպիսով, տեղի է ունենում գալվանական կոռոզիա, որի մեջ մետաղական իոնների հոսանք է հոսում, այսինքն. էլեկտրաէներգիա։

Քանի որ հոսանքը հոսում է, ուրեմն հրաշալի միտք առաջացավ վերցնել արտաքին հոսանքի աղբյուր և միացնել այն, որպեսզի հանդիպի հենց այս հոսանքին, որի պատճառով տեղի է ունենում մետաղի հեռացում և կոռոզիա։ Բայց հարց է առաջանում՝ ո՞րն է այս ամենատեխնածին հոսանքի մեծությունը։ Թվում է, թե այնպիսին է, որ գումարած մինուսը մետաղի հեռացման զրոյական հոսանք է տալիս: Իսկ ինչպե՞ս չափել այս նույն հոսանքը: Վերլուծությունը ցույց է տվել, որ լարվածությունը միջեւ մետաղական խողովակև հողը, այսինքն. Մեկուսացման երկու կողմերում պետք է լինի -0,5-ից -3,5 Վ-ի միջև (այս լարումը կոչվում է պաշտպանիչ ներուժ):

ԱռաջադրանքVHC

SKZ-ի խնդիրն է ոչ միայն ապահովել հոսանք ECP շղթայում, այլ նաև պահպանել այն այնպես, որ պաշտպանական ներուժը չանցնի ընդունված սահմաններից:

Այսպիսով, եթե մեկուսացումը նոր է, և այն չի հասցրել վնասվել, ապա դրա դիմադրությունը էլեկտրական հոսանքի նկատմամբ բարձր է, և անհրաժեշտ ներուժը պահպանելու համար անհրաժեշտ է փոքր հոսանք: Քանի որ մեկուսացումը ծերանում է, նրա դիմադրությունը նվազում է: Հետևաբար, RMS-ից պահանջվող փոխհատուցող հոսանքը մեծանում է: Այն էլ ավելի կավելանա, եթե մեկուսացման մեջ ճաքեր հայտնվեն։ Կայանը պետք է կարողանա չափել պաշտպանիչ ներուժը և համապատասխանաբար փոխել իր ելքային հոսանքը: Եվ ոչ ավելին, ECP առաջադրանքի տեսանկյունից, չի պահանջվում։

ՌեժիմներաշխատանքVHC

ECP-ի աշխատանքի չորս եղանակ կա.

առանց հոսանքի կամ լարման ելքային արժեքների կայունացման.

Ես կայունացնում եմ ելքային լարումը;

ելքային հոսանքի կայունացում;

· Պաշտպանական ներուժի կայունացում.

Միանգամից ասենք, որ բոլոր ազդող գործոնների փոփոխությունների ընդունված տիրույթում ECP առաջադրանքի կատարումը լիովին ապահովված է միայն չորրորդ ռեժիմն օգտագործելիս։ Ինչն ընդունված է որպես SKZ-ի գործառնական ռեժիմի ստանդարտ:

Պոտենցիալ սենսորը կայանին տեղեկատվություն է տալիս պոտենցիալ մակարդակի մասին: Կայանը փոխում է իր հոսանքը ճիշտ ուղղությամբ: Խնդիրները սկսվում են այն պահից, երբ անհրաժեշտ է տեղադրել հենց այս պոտենցիալ սենսորը: Դուք պետք է այն տեղադրեք որոշակի հաշվարկված վայրում, դուք պետք է խրամատ փորեք կայանի և սենսորի միջև միացնող մալուխի համար: Քաղաքում ցանկացած հաղորդակցություն իրականացնողը գիտի, թե դա ինչ դժվարություն է: Բացի այդ, սենսորը պահանջում է պարբերական սպասարկում:

Այն պայմաններում, երբ խնդիրներ կան աշխատանքի ռեժիմի հետ հետադարձ կապՊոտենցիալ կերպով վարեք հետևյալ կերպ. Երրորդ ռեժիմն օգտագործելիս ենթադրվում է, որ մեկուսացման վիճակը կարճ ժամանակում քիչ է փոխվում, և դրա դիմադրությունը գործնականում կայուն է մնում: Ուստի բավական է ապահովել կայուն հոսանքի հոսքը կայուն մեկուսացման դիմադրության միջոցով, և մենք ստանում ենք կայուն պաշտպանիչ ներուժ։ Միջնաժամկետ և երկարաժամկետ հեռանկարում անհրաժեշտ ճշգրտումները կարող են կատարվել հատուկ պատրաստված գծային մասնագետի կողմից: Առաջին և երկրորդ ռեժիմները բարձր պահանջներ չեն դնում SKZ-ին: Այս կայանները կատարման մեջ պարզ են, և արդյունքում՝ էժան՝ ինչպես արտադրության, այնպես էլ շահագործման մեջ: Ըստ երևույթին, այս հանգամանքը որոշում է նման SC-ների օգտագործումը շրջակա միջավայրի ցածր քայքայիչ ակտիվության պայմաններում գտնվող օբյեկտների ECP-ում: Եթե ​​արտաքին պայմանները (մեկուսացման վիճակը, ջերմաստիճանը, խոնավությունը, թափառող հոսանքները) փոխվում են մինչև սահմանները, երբ պաշտպանված օբյեկտի վրա անընդունելի ռեժիմ է ձևավորվում, այդ կայանները չեն կարող կատարել իրենց խնդիրը: Նրանց ռեժիմը կարգավորելու համար անհրաժեշտ է սպասարկող անձնակազմի հաճախակի ներկայությունը, հակառակ դեպքում ECP-ի առաջադրանքը մասամբ կատարվում է:

ԲնութագրերըVHC

Նախևառաջ, SKZ-ն պետք է ընտրվի կարգավորող փաստաթղթերում սահմանված պահանջների հիման վրա: Եվ, հավանաբար, այս դեպքում ամենակարեւորը կլինի ԳՕՍՏ Ռ 51164-98: Այս փաստաթղթի «I» հավելվածում նշվում է, որ կայանի արդյունավետությունը պետք է լինի առնվազն 70%: RMS-ով առաջացած արդյունաբերական աղմուկի մակարդակը չպետք է գերազանցի ԳՕՍՏ 16842-ով սահմանված արժեքները, իսկ ելքի ներդաշնակության մակարդակը պետք է համապատասխանի ԳՕՍՏ 9.602-ին:

SKZ անձնագրում սովորաբար նշվում է՝ ես գնահատել եմ ելքային հզորությունը;

Արդյունավետություն գնահատված ելքային հզորությամբ:

Գնահատված ելքային հզորություն - հզորություն, որը կայանը կարող է մատակարարել գնահատված բեռի դեպքում: Սովորաբար այս բեռը 1 օմ է: Արդյունավետությունը սահմանվում է որպես անվանական ելքային հզորության հարաբերակցությունը կայանի կողմից գնահատված ռեժիմում սպառված ակտիվ հզորությանը: Եվ այս ռեժիմում արդյունավետությունը ամենաբարձրն է ցանկացած կայանի համար: Այնուամենայնիվ, VCS-ների մեծ մասը գործում է անվանական ռեժիմից հեռու: Հզորության ծանրաբեռնվածության գործակիցը տատանվում է 0.3-ից մինչև 1.0: Այս դեպքում, այսօր արտադրված կայանների մեծ մասի իրական արդյունավետությունը նկատելիորեն կնվազի ելքային հզորության նվազմամբ: Սա հատկապես նկատելի է SKZ տրանսֆորմատորի համար, օգտագործելով թրիստորները որպես կարգավորող տարր: Առանց տրանսֆորմատորի (բարձր հաճախականության) RMS-ի դեպքում արդյունավետության անկումը ելքային հզորության նվազմամբ շատ ավելի քիչ է:

Տարբեր նմուշների SKZ-ի արդյունավետության փոփոխության ընդհանուր տեսակետը կարելի է տեսնել նկարում:

Սկսած թզ. երևում է, որ եթե դուք օգտագործում եք կայանը, օրինակ, 70% անվանական արդյունավետությամբ, ապա պատրաստ եղեք նրան, որ անիմաստ եք ծախսել ցանցից ստացված էլեկտրաէներգիայի ևս 30%-ը։ Եվ սա գնահատված ելքային հզորության լավագույն դեպքում:

Անվանականի 0,7 ելքային հզորությամբ դուք արդեն պետք է պատրաստ լինեք այն փաստին, որ ձեր էներգիայի կորուստները կհավասարվեն ծախսած օգտակար էներգիային: Որտե՞ղ է վատնվում այդքան էներգիա:

ohmic (ջերմային) կորուստներ տրանսֆորմատորների, խեղդվողների և շղթայի ակտիվ տարրերի ոլորուններում.

· էներգիայի ծախսեր կայանի կառավարման սխեմայի շահագործման համար.

Էներգիայի կորուստ ռադիոհաղորդումների տեսքով; կայանի ելքային հոսանքի էներգիայի կորուստները բեռի վրա:

Այս էներգիան անոդից ճառագայթվում է գետնին և օգտակար աշխատանք չի տալիս։ Ուստի այնքան անհրաժեշտ է օգտագործել ցածր ալիքային գործակից ունեցող կայաններ, հակառակ դեպքում ծախսվում է թանկ էներգիա: Ոչ միայն ալիքների և ռադիո արտանետումների բարձր մակարդակի դեպքում մեծանում է էլեկտրաէներգիայի կորուստը, այլև, բացի դրանից, այս անօգուտ սպառված էներգիան խանգարում է մոտակայքում գտնվող մեծ թվով էլեկտրոնային սարքավորումների բնականոն աշխատանքին: Պահանջվող ընդհանուր հզորությունը նշված է նաև SKZ անձնագրում, եկեք փորձենք զբաղվել այս պարամետրով: SKZ-ն էներգիա է վերցնում էլեկտրացանցից և դա անում է ժամանակի յուրաքանչյուր միավորում այնպիսի ինտենսիվությամբ, ինչպիսին մենք թույլ ենք տվել դա անել կայանի կառավարման վահանակի վրա գտնվող կարգավորիչ կոճակի միջոցով: Բնականաբար, հնարավոր է ցանցից էներգիա վերցնել հենց այս ցանցի հզորությունը չգերազանցող հզորությամբ։ Իսկ եթե ցանցում լարումը փոխվում է սինուսոիդ կերպով, ապա ցանցից էներգիա վերցնելու մեր կարողությունը փոխվում է սինուսոիդային՝ վայրկյանում 50 անգամ։ Օրինակ, այն պահին, երբ ցանցի լարումն անցնում է զրոյով, դրանից հոսանք չի կարելի վերցնել։ Սակայն, երբ լարման սինուսոիդը հասնում է իր առավելագույնին, ապա այս պահին ցանցից էներգիա վերցնելու մեր հնարավորությունը առավելագույնն է։ Ցանկացած այլ ժամանակ այս հնարավորությունն ավելի քիչ է։ Այսպիսով, պարզվում է, որ ցանկացած պահի ցանցի հզորությունը տարբերվում է հարևան ժամանակի հզորությունից: Այս հզորության արժեքները կոչվում են ակնթարթային հզորություն տվյալ պահին և դժվար է գործել նման հայեցակարգով: Հետևաբար, մենք համաձայնեցինք, այսպես կոչված, արդյունավետ հզորության հայեցակարգին, որը որոշվում է երևակայական գործընթացից, երբ սինուսոիդային լարման փոփոխությամբ ցանցը փոխարինվում է մշտական ​​լարման ցանցով: Երբ մենք հաշվարկեցինք այս հաստատուն լարման արժեքը մեր էլեկտրական ցանցերի համար, ստացանք 220 Վ, այն կոչվում էր արդյունավետ լարում: Իսկ լարման սինուսոիդի առավելագույն արժեքը կոչվում էր ամպլիտուդային լարում, և այն հավասար է 320 Վ-ի։ Լարման անալոգիայով ներկայացվեց հոսանքի արդյունավետ արժեքի հայեցակարգը։ Արդյունավետ լարման արժեքի և արդյունավետ ընթացիկ արժեքի արտադրյալը կոչվում է էներգիայի ընդհանուր սպառում, և դրա արժեքը նշված է RMS անձնագրում:

Իսկ SKZ-ում ամբողջ հզորությունը լիովին չի օգտագործվում, քանի որ. այն ունի տարբեր ռեակտիվ տարրեր, որոնք չեն վատնում էներգիան, այլ օգտագործում են այն, կարծես, պայմաններ ստեղծելու համար, որպեսզի մնացած էներգիան անցնի բեռի մեջ, այնուհետև վերադարձնի այս թյունինգային էներգիան ցանց: Հետ վերադարձված այս էներգիան կոչվում էր ռեակտիվ էներգիա: Այն էներգիան, որը փոխանցվում է բեռին, ակտիվ էներգիա է: Պարամետր, որը ցույց է տալիս բեռին փոխանցվող ակտիվ էներգիայի և լիարժեք էներգիա, որը մատակարարվում է RMS-ին, կոչվում է հզորության գործակից և նշված է կայանի անձնագրում։ Եվ եթե մենք համաձայնեցնենք մեր հնարավորությունները մատակարարման ցանցի հնարավորությունների հետ, այսինքն. ցանցի լարման սինուսոիդային փոփոխության հետ համաժամանակյա, մենք դրանից էներգիա ենք վերցնում, ապա նման դեպքը կոչվում է իդեալական և ցանցի հետ այս կերպ գործող RMS-ի հզորության գործակիցը հավասար կլինի մեկի։

Կայանը պետք է հնարավորինս արդյունավետ կերպով փոխանցի ակտիվ էներգիան՝ պաշտպանիչ ներուժ ստեղծելու համար: Արդյունավետությունը, որով VHC-ն դա անում է, գնահատվում է գործակցով օգտակար գործողություն. Որքան էներգիա է այն ծախսում, կախված է էներգիայի փոխանցման եղանակից և շահագործման եղանակից: Առանց քննարկման այս հսկայական ոլորտը մտնելու, մենք միայն կասենք, որ տրանսֆորմատորային և տրանսֆորմատոր-թրիստորային SKZ-ները հասել են իրենց կատարելագործման սահմանին: Նրանք ռեսուրսներ չունեն իրենց աշխատանքի որակը բարելավելու համար։ Ապագան պատկանում է բարձր հաճախականությամբ VMS-ին, որն ամեն տարի դառնում է ավելի հուսալի և հեշտ է պահպանել: Իրենց աշխատանքի արդյունավետությամբ և որակով նրանք արդեն գերազանցում են իրենց նախորդներին և բարելավման մեծ պաշար ունեն։

Սպառողհատկությունները

SKZ-ի նման սարքի սպառողական հատկությունները ներառում են հետևյալը.

1. Չափերը, քաշը Եվ ուժ. Հավանաբար չարժե ասել, որ որքան փոքր և թեթև է կայանը, այնքան ցածր է դրա տեղափոխման և տեղադրման արժեքը՝ թե՛ տեղադրման, թե՛ վերանորոգման ժամանակ։

2. պահպանելիություն. Կայքում կայանը կամ հանգույցը արագ փոխարինելու ունակությունը շատ կարևոր է: Լաբորատորիայում հետագա վերանորոգումներով, այսինքն. SKZ-ի կառուցման մոդուլային սկզբունքը.

3. Հարմարավետություն մեջ սպասարկում. Սպասարկման հեշտությունը, բացի փոխադրման և վերանորոգման հեշտությունից, որոշվում է, մեր կարծիքով, հետևյալ կերպ.

բոլոր անհրաժեշտ ցուցանիշների և չափիչ գործիքների առկայությունը, հնարավորությունը Հեռակառավարման վահանակև SKZ-ի շահագործման մոնիտորինգ:

եզրակացություններ

Ելնելով վերոգրյալից՝ կարելի է մի քանի եզրակացություններ և առաջարկություններ անել.

1. Տրանսֆորմատորային և տիրիստոր-տրանսֆորմատորային կայանները բոլոր առումներով անհույս հնացած են և չեն բավարարում ժամանակակից պահանջներին հատկապես էներգախնայողության ոլորտում։

2. Ժամանակակից կայանը պետք է ունենա.

· բարձր արդյունավետություն բեռնումների բոլոր տիրույթում;

հզորության գործակիցը (cos I) 0,75-ից ոչ պակաս բեռնվածքի ողջ տիրույթում.

ելքային լարման ալիքների գործակիցը ոչ ավելի, քան 2%;

· ընթացիկ և լարման կարգավորման միջակայքը 0-ից մինչև 100%;

թեթև, դիմացկուն և փոքր չափի մարմին;

· Կառուցման մոդուլային սկզբունքը, այսինքն. ունեն բարձր պահպանողականություն;

· Էներգաարդյունավետություն.

Կաթոդիկ պաշտպանության կայանների այլ պահանջներ, ինչպիսիք են գերբեռնվածությունից պաշտպանությունը և կարճ միացումներ; տվյալ բեռնվածքի հոսանքի ավտոմատ սպասարկումը և այլ պահանջները ընդհանուր առմամբ ընդունված և պարտադիր են բոլոր SKZ-ի համար:

Եզրափակելով, մենք սպառողներին առաջարկում ենք աղյուսակ, որը համեմատում է հիմնական արտադրված և ներկայումս օգտագործվող կաթոդային պաշտպանության կայանների պարամետրերը: Հարմարության համար աղյուսակը ցույց է տալիս նույն հզորության կայանները, չնայած շատ արտադրողներ կարող են առաջարկել արտադրված կայանների մի ամբողջ շարք:

Ա.Ի. Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության ծառայության պետ Խեյֆեց.
ԲԸ Ջեռուցման Ցանց Սանկտ Պետերբուրգ, Սանկտ Պետերբուրգ

Ներածություն

Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերի կոռոզիայից պաշտպանությունը շատ կարևոր խնդիր է, որի լուծումը մեծապես որոշում է ամբողջ կենտրոնական ջեռուցման համակարգի շահագործման հուսալիությունը: Սանկտ Պետերբուրգում գերակշռում են ջեռուցման ցանցստորգետնյա տեղադրում, որոնք շահագործվում են կոռոզիոն պայմաններում, ինչպես միջքաղաքային ստորգետնյա հաղորդակցությունների խիտ ցանցի, այնպես էլ զարգացած էլեկտրիֆիկացված տրանսպորտի, ինչպես նաև հողերի և հողերի խոնավությամբ և քիմիական ռեակտիվներով հագեցվածության պատճառով: Մետաղները կոռոզիայից պաշտպանելու երկու հիմնական եղանակ կա՝ պասիվը դրանց մակերեսին մեկուսիչ ծածկույթի կիրառումն է, իսկ ակտիվ՝ էլեկտրաքիմիական պաշտպանության կիրառումը։

Մի քիչ տեսություն

գործում են մետաղական կոնստրուկցիաներ տարբեր միջավայրեր(մթնոլորտում, ջրում, հողում) ենթարկվում են այս միջավայրի վնասակար ազդեցության: Արտաքին միջավայրի հետ փոխազդեցության պատճառով մետաղի ոչնչացումը կոչվում է կոռոզիա: Կոռոզիայի գործընթացի էությունը մետաղական ցանցից ատոմների հեռացումն է, որը կարող է առաջանալ երկու եղանակով, հետևաբար կոռոզիան պարզապես քիմիական և էլեկտրաքիմիական է:

Կոռոզիան քիմիական է, եթե մետաղի կապը կոտրելուց հետո մետաղի ատոմներն ուղղակիորեն միացված են քիմիական կապայն ատոմների կամ ատոմների խմբերի հետ, որոնք օքսիդացնող նյութերի մի մասն են, որոնք խլում են մետաղի վալենտային էլեկտրոնները։ Գործընթացը տեղի է ունենում առանց ազատ էլեկտրոնների մասնակցության և չի ուղեկցվում էլեկտրական հոսանքի առաջացմամբ։ Օրինակ՝ կշեռքի ձևավորումն է, երբ երկաթի հիմքով նյութերը ենթարկվում են թթվածնի բարձր ջերմաստիճանի:

Կոռոզիան էլեկտրաքիմիական է, եթե մետաղական ցանցից դուրս գալուց հետո դրական լիցքավորված մետաղական իոն է, այսինքն. կատիոն, շփման մեջ է մտնում ոչ թե օքսիդացնող նյութի, այլ քայքայիչ միջավայրի այլ բաղադրիչների հետ, մինչդեռ օքսիդացնող նյութին տրվում են էլեկտրոններ, որոնք ազատվում են կատիոնի ձևավորման ժամանակ։ Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի ժամանակ մետաղական ցանցից ատոմների հեռացումն իրականացվում է ոչ թե մեկ, ինչպես քիմիական կոռոզիայի դեպքում, այլ երկու անկախ, բայց զուգակցված: էլեկտրաքիմիական գործընթացներանոդիկ («գրավված» մետաղի կատիոնների անցում լուծույթի) և կաթոդիկ (արձակված էլեկտրոնների միացում օքսիդիչի միջոցով): Օքսիդացնող նյութերն են ջրածնի իոնները, որոնք կան ամենուր, որտեղ ջուր կա, և թթվածնի մոլեկուլները։ Էլեկտրաքիմիական կոռոզիան ուղեկցվում է էլեկտրական հոսանքի առաջացմամբ։

Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերը երկարացված օբյեկտներ են և դրանց տարբեր հատվածները ներսում չեն հավասար պայմաններկոռոզիոն պրոցեսների զարգացման տեսանկյունից։ Հողերը և հողերը տարբեր ձևերով կլանում են մթնոլորտային տեղումները և հալեցնում ջուրը, ունեն տարբեր օդաթափանցելիություն: Տարբեր է նաև հողերի հատուկ էլեկտրական դիմադրությունը. դա նրա արժեքն է (որքան ցածր է, այնքան ավելի վտանգավոր), որը բնութագրում է միջավայրի քայքայիչ ագրեսիվությունը: Արդյունքում խողովակաշարերի մակերեսի երկայնքով ձևավորվում են հատվածներ, որտեղ հիմնականում իրականացվում են կա՛մ անոդային, կա՛մ կաթոդիկ ռեակցիաներ: էլեկտրական հաղորդունակությունմետաղը շատ բարձր է, էլեկտրոնները գրեթե ակնթարթորեն վերաբաշխվում են այն վայրերից, որտեղ տեղի է ունենում անոդային ռեակցիան դեպի այն վայրերը, որտեղ տեղի է ունենում կաթոդիկ ռեակցիան (նկ. 1): Իրականում նմանություններ կան գալվանական բջիջների՝ մարտկոցների, որոնցում էլեկտրոլիտի դերը կատարում է հողը, իսկ արտաքին շղթան ստորգետնյա մետաղական կառուցվածք է։ Անոդային գոտիները դրական էլեկտրոդն են («+»), իսկ կաթոդային գոտիները՝ բացասական էլեկտրոդը («-»): Երբ էլեկտրական հոսանք է հոսում անոդային գոտիներում, ատոմները շարունակաբար դուրս են գալիս մետաղական ցանցից արտաքին միջավայր, այսինքն. մետաղի լուծարում.

Ջերմային ցանցերի խողովակաշարերի համար առանձնահատուկ վտանգ են ներկայացնում թափառող հոսանքները, որոնք առաջանում են հոսանքի մի մասի հողի մեջ տրանսպորտային էլեկտրական սխեմաներից արտահոսքի կամ ջրային լուծույթներորտեղ նրանք ընկնում են մետաղական կոնստրուկցիաների վրա: Այն վայրերում, որտեղ հոսանքը դուրս է գալիս այդ կառույցներից, մետաղի անոդային տարրալուծումը կրկին տեղի է ունենում հողի կամ ջրի մեջ: Նման գոտիներ հատկապես հաճախ են նկատվում ցամաքային էլեկտրատրանսպորտի տարածքներում։ Թափառող հոսանքի կոռոզիան երբեմն կոչվում է էլեկտրական կոռոզիա: Նման հոսանքները կարող են հասնել մի քանի ամպերի արժեքների: Ներկայացման համար՝ 1 Ա հոսանքը, Ֆարադայի առաջին օրենքին համապատասխան, առաջացնում է երկաթի տարրալուծում տարվա ընթացքում 9,1 կգ-ով: Եթե ​​հոսանքը կենտրոնացած է 1 մ 2 հատվածի վրա, ապա դա համապատասխանում է խողովակի պատի հաստության նվազմանը տարեկան 1,17 մմ-ով, այսինքն. 6 տարում այն ​​կնվազեր 7 մմ-ով։

Մետաղի արտաքին մակերևույթի կոռոզիայից էլեկտրաքիմիական պաշտպանության (ECP) շահագործման սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ արտաքին էլեկտրական հոսանք անցնելու միջոցով մետաղի ներուժը փոխելու միջոցով հնարավոր է փոխել դրա կոռոզիայի արագությունը: Պոտենցիալի և կոռոզիայի արագության միջև կապը ոչ գծային է և երկիմաստ:

Կաթոդիկ հոսանքի վրա հիմնված ECP-ն կոչվում է կաթոդիկ պաշտպանություն: Արտադրական պայմաններում այն ​​իրականացվում է երկու տարբերակով.

1. Առաջին տարբերակում անհրաժեշտ պոտենցիալ տեղաշարժն ապահովվում է պաշտպանված կառուցվածքը որպես կաթոդ միացնելով արտաքին լարման աղբյուրին, իսկ որպես անոդ օգտագործվում են օժանդակ էլեկտրոդներ (նկ. 2):

Աղբյուրը կարգավորվող ուղղիչ է, որը փոխակերպում է արդյունաբերական հաճախականության լարումը հաստատունի, իսկ անոդային հողային էլեկտրոդները միավորվում են մի շղթայի մեջ, որի էլեկտրոդների կազմը և գտնվելու վայրը որոշվում են հաշվարկով։ Շահագործման ընթացքում անոդային հիմնավորման հանգույցի էլեկտրոդների զանգվածը միապաղաղ նվազում է։

Չմեկուսացված մետաղական կառուցվածքի կաթոդիկական բևեռացումը նվազագույն պաշտպանական ներուժի արժեքին պահանջում է զգալի հոսանքներ, հետևաբար, կաթոդիկ պաշտպանությունը սովորաբար օգտագործվում է պաշտպանված կառուցվածքի արտաքին մակերեսին դրված մեկուսիչ ծածկույթների հետ միասին: Մակերեւույթի ծածկույթը նվազեցնում է պահանջվող հոսանքը մի քանի կարգով: Կաթոդիկ պաշտպանության դեպքում անհրաժեշտ է նաև վերահսկել առավելագույն ներուժի արժեքը, քանի որ չափազանց բարձր արժեքը կարող է հանգեցնել խողովակաշարի պատից մեկուսիչ ծածկույթի կեղևմանը: Կարգավորող փաստաթղթերը (Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերի արտաքին կոռոզիայից պաշտպանելու տիպային ցուցումներ RD 153-34.0-20.518-2003) սահմանում են, որ ջեռուցման ցանցերի նվազագույն պաշտպանիչ ներուժը 1,1 Վ է, իսկ առավելագույնը՝ 2,5 Վ՝ բացասական ուղղությամբ։ չբևեռացնող պղնձի սուլֆատի հղման էլեկտրոդին: Նման արժեքները պետք է ապահովվեն ողջ պահպանվող տարածքում, և դա ձեռք է բերվում ավելի վստահ, քան ավելի լավ մետաղմեկուսացված գետնից.

2. Կաթոդիկ պաշտպանության երկրորդ տարբերակը գալվանական (կամ զոհաբերական) պաշտպանությունն է (նկ. 3): Նրա գործունեության սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ տարբեր մետաղներ բնութագրվում են տարբեր իմաստներստանդարտ էլեկտրոդների պոտենցիալները: Պաշտպանված կառուցվածքի կաթոդիկ բևեռացումը ձեռք է բերվում ավելի էլեկտրաբացասական մետաղի հետ շփման շնորհիվ: Վերջինս հանդես է գալիս որպես անոդ, և դրա էլեկտրաքիմիական տարրալուծումն ապահովում է կաթոդային հոսանքի հոսքը պաշտպանված մետաղի միջով։ Ինքն անոդը՝ պատրաստված մագնեզիումից, ցինկից, ալյումինից և դրանց համաձուլվածքներից, աստիճանաբար ոչնչացվում է։ Քայլի պաշտպանության առավելությունն այն է, որ այն չի պահանջում արտաքին լարման աղբյուր, սակայն այս տեսակի պաշտպանությունը կարող է օգտագործվել միայն խողովակաշարերի համեմատաբար փոքր հատվածներում (մինչև 60 մ), ինչպես նաև պողպատե պատյանների վրա:

3. Թափառող հոսանքների ազդեցության տակ ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերը արտաքին կոռոզիայից պաշտպանելու համար օգտագործվում է էլեկտրական դրենաժ (ջրահեռացում)՝ միացում այն ​​տարածքի մետաղական հաղորդիչի հետ, որտեղից հոսում են այդ հոսանքները, տրամվայով կամ. երկաթուղային գծեր. Ռելսից մեծ հեռավորության դեպքում, երբ նման ջրահեռացումը դժվար է իրականացնել, օգտագործվում է հավելյալ թուջե անոդ, որը թաղված է հողի մեջ և միացված է պահպանվող տարածքին։

Այն վայրերում, որտեղ թափառող հոսանքների էլեկտրոլիտիկ ազդեցությունը ավելանում է գալվանական զույգերի հոսանքներին. կտրուկ աճկոռոզիոն գործընթացների տեմպերը. Նման դեպքերում օգտագործվում են ամրացված դրենաժային կայանքներ (նկ. 4), որոնք թույլ են տալիս ոչ միայն շեղել թափառող հոսանքները խողովակաշարերից, այլև ապահովել նրանց անհրաժեշտ պաշտպանիչ ներուժով։ Ամրապնդված դրենաժը սովորական կաթոդային կայան է, որը միացված է պաշտպանված կառուցվածքին բացասական բևեռով, իսկ դրական՝ ոչ թե անոդային հողին, այլ էլեկտրաֆիկացված տրանսպորտի ռելսերին։

4. Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերի վրա ուժեղ քայքայիչ ազդեցություն կարող է ունենալ հարակից ստորգետնյա կոմունալ ծառայությունների սեփականատերերի ECP կայանքները, ինչպիսիք են գազատարները (նկ. 5ա): Եթե ​​խողովակաշարերը գտնվում են «օտար» տեղակայման կաթոդիկ հոսանքի գործողության գոտում, ապա ոչնչացումը այն վայրերում, որտեղ այս հոսանքը դուրս է գալիս պողպատե խողովակից գետնին, նույնը կլինի, ինչ թափառող հոսանքների ազդեցության տակ: Պաշտպանության համար անհրաժեշտ է ջերմային ցանցերի խողովակաշարերը միացնել լարման աղբյուրի բացասական բևեռին (նկ. 5բ):

Հնարավոր է մետաղի ներուժը կոռոզիայից պաշտպանելու համար տեղափոխել ոչ միայն բացասական, այլև դրական արժեքներ. Այս դեպքում որոշ մետաղներ անցնում են պասիվ վիճակի, և մետաղի տարրալուծման հոսանքը տասնապատիկ նվազում է։ Նման պաշտպանությունը կոչվում է անոդ, դրա առավելությունն այն է, որ մետաղի պասիվ վիճակը պահպանելու համար պահանջվում են ցածր հոսանքներ: Այնուամենայնիվ, եթե էլեկտրոլիտում կան քլորի և ծծմբի իոններ, մետաղի կոռոզիան կարող է կտրուկ աճել, իսկ անոդային բևեռացված սարքավորումն ինքնին կարող է խափանվել: Ջեռուցման ցանցերի անոդային պաշտպանությունը չի կիրառվում:

Սանկտ Պետերբուրգի Ջեռուցման Ցանցում ECP-ն շահագործվում և մշակվում է որպես համակարգ, այսինքն. փոխկապակցված բաղադրիչների մի շարք՝ ստացիոնար տեխնիկական միջոցներ, գործիքային հսկողություն և տեղեկատվական բազա։

Համաձայն ժամանակացույցի, ECP ծառայության մասնագետները կանոնավոր կերպով իրականացնում են կոռոզիայի չափումներ՝ ըստ սահմանված մեթոդաբանության, հիմնական և բաշխիչ ցանցերի բոլոր հատվածներում ստորգետնյա խողովակաշարերի (ջերմային խցիկների) հասանելիության վայրերում: Չափումների արդյունքները մշակելուց հետո որոշվում են խողովակաշարերի անոդային և կաթոդային գոտիները, պաշտպանական գոտիները, վտանգավոր թափառող հոսանքի ազդեցության տարածքները: Բացի այդ, կոռոզիայի չափումներ են իրականացվում պլանային հորատման և ջեռուցման ցանցերի թերությունները վերացնելու ժամանակ, որտեղ դրանք լրացվում են արդյունքով: քիմիական վերլուծությունհող. Չափումների արդյունքները համակարգված և արխիվացված են, դրանք արժեքավոր տեղեկատվություն են ինչպես ջերմային մեխանիկական սարքավորումների շահագործման ճիշտ կազմակերպման, այնպես էլ լրացուցիչ ECP օբյեկտների կառուցման պլանավորման համար:

Ջեռուցման ցանցերի առաջացման վայրերի ավելի մանրամասն և մանրակրկիտ կոռոզիոն հետազոտություններն իրականացվում են մասնագիտացված կապալառուի կողմից: Այս ստուգումները կատարվում են կոռոզիայից վտանգավոր տարածքներում, սովորաբար ջեռուցման ցանցերի վերակառուցումից (ռելեից) հետո, քանի որ. դիմումը ժամանակակից տեսակներՄեկուսացումը, կառուցվածքները և տեխնոլոգիաները ապահովում են ավելի լավ, քան նախկինում մետաղի գալվանական մեկուսացումը բետոնից և հողից: Սա, ի թիվս այլ բաների, նշանակում է անոդային և կաթոդային գոտիների սահմանների հնարավոր փոփոխություն, թափառող հոսանքների ազդեցության տարածքներ: Փորձաքննության արդյունքները ներկայացվում են հաշվետվությունների տեսքով, որոնք պարունակում են տեղեկատվություն էլեկտրոդների պոտենցիալների արժեքների փոփոխության մասին: տարբեր տարածքներխողովակաշարերի մակերեսները տարբեր աշխատանքային ռեժիմներով (նկ. 6) ոչ միայն սեփական, այլ նաև երրորդ կողմի կազմակերպություններին պատկանող ECP օբյեկտների: Մաթեմատիկական մոդելավորման մեթոդները (նկ. 7) հաշվարկում են հետագա նախագծման համար անհրաժեշտ լրացուցիչ ECP սարքավորումների տեսակը, քանակը և գտնվելու վայրը:

Ներկայումս ԲԲԸ Teploset Սանկտ Պետերբուրգ» սեփական 432 ECP միավոր, այդ թվում՝ կաթոդիկ պաշտպանության միավորներ - 204 հատ. (ներառյալ կաթոդիկ պաշտպանության կայանքները, որոնք պատկանում են ջեռուցման ցանցերի և մոտակայքում տեղադրված գազատարների արտաքին կոռոզիայից համատեղ պաշտպանության կատեգորիային - 20 հատ); ուժեղացված ջրահեռացման տեղադրումներ - 8 հատ; պաշտպանիչ պաշտպանիչ կայանքներ - 220 հատ. Համատեղ կաթոդիկ պաշտպանության ստորաբաժանումները պահպանվում են OAO Antikor-ի կողմից:

Կարգավորող փաստաթղթերի պահանջներին համապատասխան (Պաշտպանություն կոռոզիայից. Ստորգետնյա կառույցների էլեկտրաքիմիական պաշտպանության նախագծում. STO Gazprom 2-3.5-047-2006), ECP ստորաբաժանումները չպետք է տրամադրեն. բացասական ազդեցությունհարակից հաղորդակցություններին. OAO Antikor-ը, որը զբաղվում է Սանկտ Պետերբուրգում գազատարների էլեկտրաքիմիական պաշտպանությամբ, իր կայանքների վերակառուցման և նոր շինարարության ընթացքում, օպերատիվորեն տեղեկացնում է OAO Teploset Սանկտ Պետերբուրգին ջեռուցման ցանցերի հատվածները գազատարների ECP-ին միացնելու տեխնիկական նպատակահարմարության մասին: , եթե դա նախատեսված է նախագծով։

Բոլոր, բացառությամբ ջրահեռացման, ECP կայանքների շահագործման ընթացքում դրանց հիմնավորված էլեկտրոդների զանգվածը շարունակաբար կորչում է, քանի որ սա կազմում է ֆիզիկական անձէլեկտրաքիմիական պաշտպանություն. Անխուսափելիորեն գալիս է անոդային հիմնավորման սխեմայի կամ պաշտպանի «մահվան» պահը։ Ճիշտ հաշվարկով հնարավոր է և անհրաժեշտ է ապահովել ECP-ի կայանքների հիմնանորոգումների միջև շահագործման նշված ժամանակահատվածը.

տարրերի պահանջվող քանակն ու գտնվելու վայրը, բարձրորակ նյութերի ընտրությունը, տեղադրման տեխնոլոգիայի խիստ պահպանումը: Կարող են լինել էլեկտրոդների խափանումների դեպքեր՝ տեղայնացված կետի վնասման պատճառով: 2010 թվականից վերակառուցման և նոր շինարարության ժամանակ մենք օգտագործում ենք ElZhK-1500 ֆերոսիլիդային անոդային հողանցման անջատիչներ՝ կոնտակտային հանգույցների պաշտպանությամբ՝ նախկին EGT-1450-ի փոխարեն։ Մի շարքի ընթացքում վերջին տարիներին ECP կայանքներում օգտագործվում են միայն UKZTA և PKZ-AR տիպերի ավտոմատ փոխարկիչներ (Նկար 8), որոնք հնարավորություն են տալիս շարունակաբար պահպանել խողովակաշարի վրա անոդային հոսանքի կամ պաշտպանիչ ներուժի նշված արժեքները:

Հատկապես կարևոր է ECP կայանքները հեռաչափական ձայնագրիչներով հագեցնելու պրակտիկան (նկ. 9): Այս սարքերը, որոնք պատրաստված են ներկառուցված բլոկների տեսքով, անընդհատ հեռակա կարգով տեղեկատվություն են փոխանցում էլեկտրական քանակությունների արժեքների մասին, որոնք ժամանակի ընթացքում փոխվում են հատուկ համակարգչին (նկ. 10): Ստեղծվում են արխիվներ, որոնք թույլ են տալիս վերլուծել ECP կայանքների աշխատանքը: Բացի այդ, հեռաչափական համակարգն ունի ազդանշանային ֆունկցիա չարտոնված մուտքչլիազորված անձինք կայանքներում.

Նշենք, որ մինչև շինարարական և տեղադրման աշխատանքների մեկնարկը կապալառուն պատվիրատուին ծանուցում է աշխատանքների մեկնարկի ամսաթվի մասին. նախագծային կազմակերպություն, շինարարության նկատմամբ տեխնիկական հսկողություն իրականացնող կազմակերպությունը, և այն կազմակերպությունը, որի սպասարկման համար կփոխանցվեն կառուցվող պաշտպանիչ կայանքները։

1960 թվականից մեր ընկերությունը զբաղվում է ջերմային ցանցերի էլեկտրաքիմիական պաշտպանությամբ արտաքին կոռոզիայից, այսինքն. ավելի քան 50 տարի: Տարիների ընթացքում ECP մասնագետները մաս են կազմել տարբեր արտադրական ստորաբաժանումների, իսկ 2010 թվականին Սանկտ Պետերբուրգի Ջեռուցման Ցանց ԲԲԸ-ի ձևավորումից հետո ստեղծվել է առանձին ECP ծառայություն: Այսօր այն բաղկացած է 13 հոգուց, ովքեր լուծում են տեխնիկական և կազմակերպչական խնդիրներ։

Տեխնիկական առաջադրանքները ներառում են. էլեկտրիկների երկու թիմերի ամենօրյա շրջանցում ECP կայանքների նշված երթուղիներով՝ սպասարկումով: Միևնույն ժամանակ, վերահսկվում է, թե արդյոք հողային աշխատանքներն իրականացվում են երրորդ անձանց կողմից առանց պատշաճ գրանցման մեր կայանքների տարածքում։

ECP ստորաբաժանումների սպասարկումը ներառում է.

■ տեղադրման բոլոր տարրերի զննում արտաքին թերությունները հայտնաբերելու, կոնտակտների խստությունը, տեղադրման սպասունակությունը, առանձին տարրերի մեխանիկական վնասների բացակայությունը, այրվածքի հետքերի և գերտաքացման հետքերի բացակայությունը, կոնտակտների խստությունը ստուգելու համար, ջրահեռացման մալուխների և անոդային հիմնավորման երթուղի;

■ ապահովիչների սպասարկման ստուգում (եթե այդպիսիք կան);

■ դրենաժային և կաթոդային փոխարկիչի պատյանների մաքրում, հոդերի պաշտպանության միավորը դրսից և ներսից.

■ հոսանքի և լարման չափում փոխարկիչի ելքում կամ գալվանական անոդների (պաշտպանիչների) և խողովակների միջև.

■ խողովակաշարի ներուժի չափումը տեղադրման միացման կետում.

■ տեղադրման մատյանում կատարված աշխատանքների արդյունքների մասին գրառում կատարել.

■ պոտենցիալ չափումներ մշտական ​​ֆիքսված չափման կետերում:

Պարբերաբար իրականացվում են ECP սարքավորումների կանոնավոր վերանորոգումներ և արդյունավետության վերահսկում: Արտադրության տեխնիկական հսկողություն են իրականացնում ECP ծառայության մասնագետները կապիտալ վերանորոգում, ECP ստորաբաժանումների վերակառուցում և կապիտալ շինարարություն կապալառուների կողմից: Շինմոնտաժային աշխատանքների համապատասխանությունը նախագծին վերահսկվում է։

Ընթացիկ վերանորոգումը ներառում է.

■ մատակարարման մալուխների մեկուսացման դիմադրության չափում;

■ էլեկտրահաղորդման գծերի վերանորոգում;

■ ուղղիչ միավորի վերանորոգում;

■ ջրահեռացման մալուխի վերանորոգում.

ECP տեղադրման արդյունավետության մոնիտորինգը ներառում է պաշտպանիչ պոտենցիալների չափումը չափման կետերում այս ECP տեղադրման պաշտպանական գոտում: Ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերի ECP արդյունավետության վերահսկումն իրականացվում է տարեկան առնվազն 2 անգամ, ինչպես նաև ECP կայանքների գործառնական պարամետրերը փոխելու և կոռոզիայի պայմանները փոխելու ժամանակ՝ կապված.

■ նոր ստորգետնյա կառույցների տեղադրում.

■ ջեռուցման ցանցերի վերանորոգման աշխատանքների հետ կապված.

■ ECP տեղադրում հարակից ստորգետնյա կոմունալ ծառայությունների վրա:

ECP ծառայության մասնագետներն իրականացնում են կապալառուների կողմից ECP բլոկների հիմնանորոգման, վերակառուցման և կապիտալ շինարարության տեխնիկական հսկողություն: Շինմոնտաժային աշխատանքների համապատասխանությունը նախագծին վերահսկվում է։

Կազմակերպչական խնդիրները ներառում են, առաջին հերթին, «Լենէներգո» ԲԲԸ-ի ցանցերից ECP կայանների էլեկտրամատակարարման թույլտվություն ստանալը։ Սա բազմաբնույթ ալգորիթմ է, որն ուղեկցվում է մեծ քանակությամբ փաստաթղթերով: Էներգամատակարարումից բացի, ECP ծառայությունը զբաղվում է նոր շինարարության և վերանորոգման նպատակային ծրագրերի պատրաստմամբ, նախագծերի ստուգմամբ և հաստատմամբ, ինչպես նաև տեխնիկական բնութագրերի պատրաստմամբ:

Մետաղական կոնստրուկցիաների արտաքին կոռոզիայի դեմ ECP կայանքները օգտագործվել են 100 տարի: Դրանց գործունեության ֆիզիկաքիմիական սկզբունքը մնում է անփոփոխ, սակայն դրանց ծառայության ժամկետը մեծացնելու, կապիտալ և գործառնական ծախսերը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է փնտրել և գտնել նոր տեխնիկական լուծումներ. Անոդային հիմնավորման համար երկարաձգված էլեկտրոդների օգտագործումը խոստումնալից է թվում: Էլաստոմերային էլեկտրոդները տեղադրվում են հորիզոնական խրամուղիով ջեռուցման ցանցի խողովակաշարերի երկայնքով խորության վրա

1,5 մ և բաժանված են մի քանի հատվածների՝ պահպանելիությունը բարելավելու համար: Նման կայանքների արժեքը ավելի քիչ է, քան ավանդական անոդային հողային հանգույցների օգտագործման ժամանակ: 2011 թվականին արդեն կառուցվել են հորիզոնական էլեկտրոդներով երկու կայանք։

ECP կայանքների սարքավորումը հեռաչափական բլոկներով կշարունակվի, և ապագայում բոլոր կայանքների շահագործման մասին տեղեկատվությունը հեռակա կարգով կփոխանցվի և արխիվացվի:

2011 թվականին ավարտվել է էլեկտրաէներգիայի ավտոմատ հաշվառման նախագիծը 59 ECP բլոկների համար, և դրա իրականացումը նախատեսվում է 2012թ.

Արդեն սկսվել են ECP ստորաբաժանումների տվյալների բազան Սանկտ Պետերբուրգի Ջեռուցման Ցանց ԲԲԸ միասնական տեղեկատվական և վերլուծական համակարգ մուտքագրելու ուղղությամբ: Ապագայում դա հնարավորություն կտա ավելի արագ և հուսալիորեն որոշել առաջնահերթությունները ջեռուցման ցանցերի հատվածների վերակառուցման ծրագիր կազմելիս և պատշաճ կերպով կազմակերպել հողային աշխատանքները՝ թերությունները վերացնելիս:

Ջերմային ցանցերի ECP-ի հիմնական նպատակն է ապահովել խողովակաշարերի առանց վնասների շահագործումը ողջ ստանդարտ ժամանակահատվածում (25 տարի): Այս նպատակին հասնելու համար անհրաժեշտ է ECP-ին ճիշտ վերաբերվել որպես համակարգի՝ չանտեսելով սույն հոդվածում նշված դրա բաղադրիչներից որևէ մեկը: Մի քանի ընդհանուր նկատառումներ կարող են օգտակար լինել:

1. Կոռոզիայից վտանգավոր գոտիներում անհրաժեշտ է հնարավորինս շուտ շահագործման հանձնել ECP-ը ջեռուցման ցանցերի մի հատվածի կառուցումից կամ վերակառուցումից հետո, այսինքն. պաշտպանել մետաղը զրոյից.

2. Խողովակաշարերի մի հատվածում, որը էլեկտրականորեն վատ մեկուսացված է գետնից (ջերմամեկուսացման ոչնչացում, մետաղի շփում բետոնե կոնստրուկցիաների հետ և այլն) ECP-ի տեղադրումն անարդյունավետ կլինի, քանի որ. դրա ստեղծած պաշտպանիչ հոսանքը խողովակների երկայնքով հարյուրավոր մետրեր չի բաշխվի, այլ «կարճ միացման» տեղում կթափվի հողի մեջ։

3. Եթե բացահայտվում է առկա ECP տեղադրման ցածր արդյունավետությունը (մետաղի ներուժի արժեքի փոքր տարբերությունը, երբ տեղադրումը միացված և անջատված է), անհրաժեշտ է այն վերակառուցել անոդային հողային հանգույցի գտնվելու վայրի փոփոխությամբ: (AGC) պաշտպանված խողովակաշարերի հետ կապված:

4. ECP կայանքների վերակառուցման և նոր կառուցման ժամանակ նպատակահարմար է օգտագործել KAZ-ի համար լավագույն մակնիշի էլեկտրոդներ, քանի որ. Շղթայի խափանումը ամբողջ տեղադրման ձախողումն է, և ԿԱԶ-ի վերականգնման համար պետք է իրականացվեն թանկարժեք հողային աշխատանքներ:

5. ECP-ի մասով գործողությունների համակարգումը ստորգետնյա կոմունալ ծառայությունների այլ սեփականատերերի հետ թույլ կտա միջոցներ ձեռնարկել ջեռուցման ցանցերի խողովակաշարերը պաշտպանելու համար. վնասակար ազդեցություն«արտասահմանյան» ECP կայանքներ, իսկ որոշ դեպքերում կազմակերպում են համատեղ պաշտպանություն:

Սանկտ Պետերբուրգի Ջեռուցման Ցանցերի ջեռուցման ցանցերի շահագործման փորձը համոզիչ կերպով ապացուցում է, որ ECP-ն եղել և մնում է կարևոր բաղադրիչ Սանկտ Պետերբուրգում ջերմամատակարարման հուսալիությունը բարելավելու միջոցառումների շարքում: