Principiul și schema protecției catodice. Protecție catodică împotriva coroziunii

Pagina 1

protectie catodica conducta de gaz trebuie să funcționeze neîntrerupt. Pentru fiecare SKZ, un anumit mod este setat în funcție de condițiile de funcționare a acestuia. În timpul funcționării stației catodice, se ține un jurnal al parametrilor ei electrici și al funcționării sursei de curent. De asemenea, este necesar să se monitorizeze constant împământarea anodului, a cărui stare este determinată de mărimea curentului RMS.

Caracteristicile stării stratului de protecție și conductivitatea acestuia.

Protecția catodică a conductei de gaz trebuie să funcționeze neîntrerupt. Pe tronsoane ale traseului cu întreruperi în alimentarea cu energie electrică timp de câteva ore pe zi se folosesc baterii care asigură protecție în timpul unei pene de curent. Capacitate baterie determinată de mărimea curentului de protecţie RMS.

Protecția catodică a conductelor de gaz împotriva efectelor curenților vagabonzi sau a coroziunii solului se realizează folosind un curent electric direct de la o sursă externă. Polul negativ al sursei de curent este conectat la conducta de gaz protejată, iar polul pozitiv la o masă specială - anodul.

Protecția catodică a conductelor de gaz împotriva coroziunii se realizează datorită polarizării lor catodice folosind o sursă de curent externă.

Influența protecției catodice a conductelor de gaz asupra lanțurilor feroviare ale căilor ferate.

Pentru protecția catodică a unei conducte de gaz se folosesc instrumente standard ale instalațiilor electrice și instrumente speciale de măsurare a coroziunii și auxiliare. Pentru a măsura diferența de potențial dintre o structură subterană și pământ, care este unul dintre criteriile de evaluare a riscului de coroziune și a prezenței protecției, se folosesc voltmetre cu o rezistență internă mare cu 1 pe scară, astfel încât includerea lor în circuitul de măsurare nu încalcă distribuția potențială în acesta din urmă. Această cerință se datorează atât rezistenței interne ridicate a structurii subterane - sistem de pământ, cât și dificultății de a crea o rezistență scăzută la pământ la punctul de contact al electrodului de măsurare cu pământul, mai ales când se folosesc electrozi nepolarizabili. Pentru a obține un circuit de măsurare cu o rezistență mare de intrare, se folosesc potențiometre și voltmetre de înaltă rezistență.

Pentru stațiile de protecție catodică a conductelor de gaz ca sursă de energie electrică, se recomandă utilizarea pilelor de combustie la temperatură înaltă cu electrod ceramic. Astfel de celule de combustibil pot perioadă lungă de timp lucrari la traseul gazoductului, alimentarea cu energie electrica a statiilor de protectie catodica, precum si a locuintelor reparatorilor de linii, a sistemelor de semnalizare si control automat al curtilor. Această metodă de alimentare a structurilor și instalațiilor liniare pe o conductă de gaz, care nu necesită putere mare, simplifică foarte mult întreținerea operațională.

Foarte des, parametrii de protecție catodică a conductelor de gaz, obținuți prin calcul, diferă semnificativ de parametrii RMS obținuți în practică prin măsurători. Acest lucru se datorează imposibilității de a lua în considerare întreaga varietate de factori care afectează conditii naturale la setările de securitate.

Protecția pasivă a conductelor de gaz subterane cu acoperiri izolante este completată de protecție electrică. Sarcinile protecției electrice sunt următoarele.

1. Eliminarea curenților electrici vagabonzi din conducta de gaz protejată și revenirea lor organizată la instalațiile electrice și rețelele de curent continuu, care sunt sursa acestor curenți.
2. Suprimarea curenților care curg prin conducta de gaz în punctele de ieșire a acestora în sol (zonele anodice) de către curenți dintr-o sursă externă, precum și curenții care apar din cauza coroziunii electrochimice a solului, prin crearea unui circuit galvanic și a unui potențial electric de protecție pe conductele conductei de gaz.
3. Prevenirea răspândirii curentilor electrici prin conductele de gaz prin secţionarea acestora din urmă cu flanşe izolatoare.

Problema devierii curenților vagabonzi poate fi rezolvată prin crearea:

1. împământare suplimentară pentru a drena curenții la pământ. Dezavantaj - Oportunitate influență nocivă la conductele adiacente curenților care curg din conducta de gaz protejată;
2. protecţie simplă sau directă de drenaj, de ex. racordul electric al gazoductului protejat cu șine de tramvai sau electric calea ferata pentru a returna curenții prin ele la sursa lor. Drenajul simplu are conductivitate pe două fețe, adică. poate trece curentul înainte și înapoi și, prin urmare, este utilizat în zonele anodice stabile. Dezavantajul acestei protecții este necesitatea de a opri drenajul dacă polaritatea curentului s-a schimbat sau dacă potențialul pe conducta de gaz a devenit mai mic decât pe șine;
3. protectie polarizata de drenaj, de ex. drenaj cu conductivitate unilaterală, care exclude fluxul invers al curentului de la șine către conducta de gaz protejată;
4. protecție sporită a drenajului, de ex. o astfel de protecție, în circuitul căreia este inclusă o sursă de curent externă pentru a crește eficiența. Astfel, drenajul îmbunătățit este o combinație de drenaj polarizat cu protecție catodică.

Sarcina de a suprima curenții care curg prin conducta de gaz protejată poate fi rezolvată folosind:

1. Protectie catodica prin curent extern (protectie electrica), i.e. prin conectarea conductei de gaz protejate la o sursă de curent externă - la polul său negativ ca catod. Polul pozitiv al sursei de curent este conectat la masă - anodul. Se creează un circuit închis în care curentul curge de la anod prin pământ către conducta de gaz protejată și mai departe către polul negativ al sursei externe de curent. În acest caz, împământarea anodului este distrusă treptat, dar protecția conductei de gaz este asigurată datorită polarizării sale catodice și împiedicării fluxului de curent de la conducte la pământ. Ca sursă externă pot fi utilizate stații de protecție catodică (CPS);
2. Protecție de protecție, de ex. protectie prin folosirea in circuitul electric de protectoare din metale care au un potential mai negativ intr-un mediu corosiv decat metalul conductei. Electricitate apare în sistemul de protecție sacrificială, precum și într-o celulă galvanică, iar electrolitul este solul care conține umiditate, iar electrozii sunt conducta de gaz și metalul protectorului. Curentul de protecție rezultat suprimă curenții de coroziune electrochimică și asigură crearea unui protector Potential electric pe conductă.

Schema schematică a protecției catodice a unei conducte de gaze subterane

1 - împământare anod; 2.4 - cabluri de drenaj; 3 - sursa externă de curent electric; 5 - punctul de prindere al cablului de drenaj; 6 - gazoduct protejat

Schema de protecție a benzii de rulare a unei conducte de gaze subterane

1 - gazoduct protejat; 2 - cabluri izolate; 3 - ieșire de control; 4 - protector; 5 - umplutura benzii de rulare

Problema secționării electrice a conductelor este rezolvată prin instalarea de flanșe izolatoare cu garnituri de paronită sau textolit, bucșe și șaibe de textolit. Un exemplu de proiectare a flanselor izolatoare este prezentat în figura de mai jos.

Montarea flanselor izolatoare

1 - bucșă izolatoare de textolit sau paronit; 2 - șaibă izolatoare din textolit, cauciuc sau clorură de vinil; 3 - saiba de otel; 4 - șaibe de plumb; 5 - garnitură inelă de textolit

Principalii factori care caracterizează gradul de impact al coroziunii asupra conductelor de gaz subterane din oțel sunt:

• magnitudinea și direcția curenților vagabonzi în sol;
• amploarea și polaritatea potențialului conductei de gaz în raport cu alte utilități subterane metalice și șine de transport electrificat;
• direcția și puterea curenților care curg prin conducta de gaz;
• starea protecției anticorozive a conductelor de gaze;
• valoarea rezistivității electrice a lirei.

Toți acești factori sunt supuși monitorizării periodice.

Frecvența măsurătorilor electrice este următoarea:

• în zonele instalațiilor de protecție electrică a conductelor de gaz și a altor structuri protejate, precum și în apropierea stațiilor de tracțiune și a depozitelor de transport electric, în apropierea șinelor famway și a căilor ferate electrificate și în locurile în care conductele de gaze se intersectează cu acestea - cel puțin o dată la 3 luni , precum și la schimbarea modurilor de instalare - inovații în protecția electrică, structuri protejate sau surse de curenți vagabonzi;
• in zone nepericuloase din punct de vedere al protectiei electrice - cel putin o data pe an in ora de vara, precum și cu orice modificări ale condițiilor care pot provoca electrocoroziune.

Pentru protectia benzii de rulare se folosesc protectoare din metale neferoase - de obicei magneziu, zinc, aluminiu si aliajele acestora.

Controlul funcționării instalațiilor electrice de protecție și măsurarea potențialelor la contacte se efectuează (cel puțin): la instalațiile de drenaj - de 4 ori pe lună; pe instalații catodice - de 2 ori pe lună; pe instalații de rulare - 1 dată pe lună.

Coroziunea are un efect dăunător asupra stării tehnice a conductelor subterane, sub influența acesteia, integritatea conductei de gaz este încălcată, apar fisuri. Pentru a proteja împotriva unui astfel de proces, se utilizează protecția electrochimică a conductei de gaz.

Coroziunea conductelor subterane și a mijloacelor de protecție împotriva acesteia

Cu conditia conducte de oțel influenţată de umiditatea solului, structura acestuia şi compoziție chimică. Temperatura gazului transportat prin conducte, curenții care se rătăcesc în sol cauzați de transportul electrificat și condițiile climatice în general.

Tipuri de coroziune:

• Suprafaţă. Se întinde într-un strat continuu pe suprafața produsului. Reprezintă cel mai mic pericol pentru conducta de gaz.
• Local. Se manifestă sub formă de ulcere, fisuri, pete. Cel mai vedere periculoasă coroziune.
• Coroziune prin oboseală. Procesul de acumulare treptată a daunelor.

Metode de protecție electrochimică împotriva coroziunii:

• metoda pasiva;
• metoda activă.

Esența metodei pasive de protecție electrochimică este aplicarea unui strat protector special pe suprafața conductei de gaz, care împiedică efecte nocive mediu inconjurator. Această acoperire ar putea fi:

• bitum;
• bandă polimerică;
• smoală de gudron de cărbune;
• rășini epoxidice.

În practică, este rareori posibilă aplicarea uniformă a unui strat electrochimic pe o conductă de gaz. În locurile de goluri, în timp, metalul este încă deteriorat.

Metoda activă de protecție electrochimică sau metoda polarizării catodice este de a crea un potențial negativ pe suprafața conductei, care împiedică scurgerea de electricitate, prevenind astfel apariția coroziunii.

Principiul de funcționare a protecției electrochimice

Pentru a proteja conducta de gaz împotriva coroziunii, este necesară crearea unei reacții catodice și eliminarea celei anodice. Pentru a face acest lucru, se creează forțat un potențial negativ pe conducta protejată.

Electrozii anodici sunt plasați în pământ, polul negativ al sursei externe de curent este conectat direct la catod - obiectul protejat. Pentru a închide circuitul electric, polul pozitiv al sursei de curent este conectat la anod - un electrod suplimentar instalat în mediu comun cu conductă protejată.

Anodul din acest circuit electric îndeplinește funcția de împământare. Datorită faptului că anodul are un potențial mai pozitiv decât obiectul metalic, are loc dizolvarea anodică a acestuia.

Procesul de coroziune este suprimat sub influența câmpului încărcat negativ al obiectului protejat. Cu protecție catodică împotriva coroziunii, electrodul anod va fi supus direct procesului de deteriorare.

Pentru a crește durata de viață a anozilor, aceștia sunt fabricați din materiale inerte care sunt rezistente la dizolvare și alte influențe externe.

O stație de protecție electrochimică este un dispozitiv care servește ca sursă de curent extern într-un sistem de protecție catodică. Această instalare se conectează la rețea, 220 W și produce energie electrică cu valori de ieșire stabilite.

Stația este instalată la sol lângă conducta de gaz. Trebuie sa aiba un grad de protectie IP34 si peste, deoarece functioneaza in aer liber.

Stațiile de protecție catodică pot avea diferite specificatii tehniceși caracteristici funcționale.

Tipuri de statii de protectie catodica:

• transformator;
• invertor.

Stațiile de transformare de protecție electrochimică devin treptat un lucru din trecut. Sunt o construcție a unui transformator care funcționează la o frecvență de 50 Hz și a unui redresor cu tiristoare. Dezavantajul unor astfel de dispozitive este forma nesinusoidală a energiei generate. Ca rezultat, la ieșire apare o ondulație puternică de curent și puterea acestuia scade.

Stația invertor de protecție electrochimică are un avantaj față de cea de transformator. Principiul său se bazează pe funcționarea convertoarelor de impulsuri de înaltă frecvență. O caracteristică a dispozitivelor cu invertor este dependența dimensiunii unității transformatoare de frecvența de conversie a curentului. Cu o frecvență mai mare a semnalului, este necesar mai puțin cablu, iar pierderile de căldură sunt reduse. În stațiile cu invertor, datorită filtrelor de netezire, nivelul de ondulare al curentului produs are o amplitudine mai mică.

Circuitul electric care pune in functiune statia de protectie catodica arata astfel: impamantare anod - sol - izolarea obiectului protejat.

La instalarea unei stații de protecție împotriva coroziunii, se iau în considerare următorii parametri:

• poziția de împământare a anodului (anod-împământare);
• rezistența solului;
• conductivitatea electrică a izolației obiectului.

Instalatii de protectie a drenajului pentru o conducta de gaz

Cu metoda de drenaj de protecție electrochimică, nu este necesară o sursă de curent, conducta de gaz comunică cu șinele de tracțiune folosind curenți care rătăcesc în pământ transport feroviar. Se realizează o interconectare electrică datorită diferenței de potențial dintre șinele de cale ferată și conducta de gaz.

Prin intermediul curentului de drenaj se creează o deplasare a câmpului electric al conductei de gaz situată în pământ. Rolul de protecție în acest design este jucat de siguranțe, precum și de comutatoare automate de suprasarcină cu revenire, care reglează funcționarea circuitului de drenaj după o cădere de tensiune mare.

Sistemul de drenaj electric polarizat se realizează cu ajutorul conexiunilor blocului de supape. Reglarea tensiunii cu această instalație se realizează prin comutarea rezistențelor active. Dacă metoda eșuează, se folosesc drenuri electrice mai puternice sub formă de protecție electrochimică, unde șina feroviară servește ca electrod de împământare anod.

Instalatii de protectie electrochimica galvanica

Utilizarea instalațiilor de protecție pentru protecția galvanică a conductei este justificată dacă în apropierea obiectului nu există o sursă de tensiune - linii electrice, sau secțiunea conductei de gaz nu este suficient de impresionantă ca dimensiune.

Echipamentul galvanic servește la protejarea împotriva coroziunii:

• structuri metalice subterane neconectate printr-un circuit electric la surse externe de curent;
• părți individuale neprotejate ale conductelor de gaze;
• părți ale conductelor de gaz care sunt izolate de sursa curentă;
• conducte în construcție, temporar neconectate la stații de protecție anticorozivă;
• alte structuri metalice subterane (piloți, cartușe, rezervoare, suporturi etc.).

Protecția galvanică va funcționa cel mai bun modîn soluri cu specific rezistență electricăîn limita a 50 ohmi.

Instalatii cu anozi extinsi sau distribuiti

Când se utilizează o stație de transformare cu protecție împotriva coroziunii, curentul este distribuit de-a lungul unei sinusoide. Acest lucru afectează negativ câmpul electric de protecție. La locul de protecție există fie o tensiune în exces, care implică un consum mare de energie electrică, fie o scurgere necontrolată de curent, care face ca protecția electrochimică a conductei de gaz să fie ineficientă.

Practica folosirii anozilor extinsi sau distribuiți ajută la eludarea problemei distribuției inegale a energiei electrice. Includerea anozilor distribuiți în schema de protecție electrochimică a conductei de gaz ajută la creșterea zonei de protecție împotriva coroziunii și la netezirea liniei de tensiune. Anozii cu această schemă sunt plasați în pământ, pe întreaga conductă de gaz.

Reglarea rezistenței sau a echipamentelor speciale asigură o modificare a curentului în limitele cerute, tensiunea la pământul anodului se modifică, cu ajutorul căreia se reglează potențialul de protecție al obiectului.

Dacă se utilizează simultan mai multe conductori de împământare, tensiunea obiectului de protecție poate fi modificată prin modificarea numărului de anozi activi.

ECP-ul unei conducte prin intermediul protectorilor se bazează pe diferența de potențial dintre protector și conducta de gaz situată în pământ. sol in acest caz este un electrolit; metalul este restaurat, iar corpul protectorului este distrus.

Video: Protecție împotriva curenților vagabonzi

Protecția anticorozivă electrochimică constă în protecție catodică și de drenaj. Protecția catodică a conductelor se realizează prin două metode principale: utilizarea de protectori pentru anozi metalici (metoda catodică galvanică) și utilizarea surselor de curent continuu externe, al căror minus este conectat la conductă, iar plusul este conectat la împământarea anodului. (metoda electrică).

Orez. 1. Principiul de funcționare al protecției catodice

Protecție galvanică împotriva coroziunii

Cea mai evidentă modalitate de a implementa protecția electrochimică a unei structuri metalice în contact direct cu mediul electrolitic este metoda de protecție galvanică, care se bazează pe faptul că diferite metale din electrolit au potențiale diferite ale electrodului. Astfel, dacă formați o pereche galvanică de două metale și le puneți într-un electrolit, atunci metalul cu un potențial mai negativ va deveni un anod de protecție și va fi distrus, protejând metalul cu un potențial mai puțin negativ. Protectorii servesc în esență ca surse portabile de energie electrică.

Magneziul, aluminiul și zincul sunt utilizate ca principale materiale pentru fabricarea protectorilor. Dintr-o comparație a proprietăților magneziului, aluminiului și zincului, se poate observa că dintre elementele luate în considerare, magneziul are cea mai mare forță electromotoare. În același timp, una dintre cele mai importante caracteristici practice ale protectorilor este coeficientul acțiune utilă, arătând proporția din masa benzii de rulare utilizată pentru a obține util energie electricaîn lanț. K.P.D. protectori din magneziu si aliaje de magneziu, rareori depășesc 50% c, spre deosebire de protectorii pe bază de Zn și Al cu eficiență. 90% sau mai mult.

Orez. 2. Exemple de protectori cu magneziu

În mod obișnuit, instalațiile catodice sunt utilizate pentru protecția catodică a conductelor care nu au contacte electrice cu comunicațiile extinse adiacente, secțiuni individuale de conducte, precum și rezervoare, carcase de protecție din oțel (cartușe), rezervoare și rezervoare subterane, suporturi și piloți din oțel și alte obiecte concentrate.

În același timp, unitățile de rulare sunt foarte sensibile la erorile de plasare și configurație. Are ca rezultat selecția sau plasarea incorectă a setărilor benzii de rulare scădere bruscă eficacitatea lor.

Protecție catodică împotriva coroziunii

Cea mai comună metodă de protecție electrochimică împotriva coroziunii structurilor metalice subterane este protecția catodică, realizată prin polarizarea catodică a suprafeței metalice protejate. În practică, acest lucru se realizează prin conectarea conductei protejate la polul negativ al unei surse externe de curent continuu, numită stație de protecție catodică. Polul pozitiv al sursei este conectat printr-un cablu la un electrod suplimentar extern din metal, grafit sau cauciuc conductor. Acest electrod exterior este plasat în același mediu corosiv ca și obiectul protejat, în cazul conductelor de câmp subterane, în sol. Astfel, un închis circuit electric: electrod extern suplimentar - electrolit de sol - conductă - cablu catodic - sursă de curent continuu - cablu anod. Ca parte a acestui circuit electric, conducta este catodul, iar un electrod extern suplimentar conectat la polul pozitiv al sursei de curent continuu devine anodul. Acest electrod se numește împământare anod. Polul încărcat negativ al sursei de curent conectată la conductă, în prezența împământării anodului extern, polarizează catodic conducta, în timp ce potențialul secțiunilor anodului și catodic este practic egalizat.

Astfel, sistemul de protecție catodică este format dintr-o structură protejată, o sursă de curent continuu (stație de protecție catodică), împământare anodică, linii de conectare anod și catodic, un mediu conductiv electric (sol) care le înconjoară, precum și elemente ale sistemului de monitorizare - control și puncte de măsurare.

Protecție împotriva coroziunii drenajului

Protecția de drenaj a conductelor împotriva coroziunii prin curenții vagabonzi se realizează prin îndepărtarea direcționată a acestor curenți la sursă sau la sol. Instalarea protectiei de drenaj poate fi de mai multe tipuri: de pamant, drept, polarizat si drenaj armat.

Orez. 3. Stație de protecție a scurgerilor

Drenajul la pământ se realizează prin împământarea conductelor cu electrozi suplimentari în locurile zonelor lor anodice, drenaj direct - prin crearea unui jumper electric între conductă și polul negativ al sursei de curent parazit, de exemplu, rețeaua feroviară a unei electrificate. calea ferata. Drenajul polarizat, spre deosebire de cel direct, are o conductivitate doar unilaterală, prin urmare, atunci când apare un potențial pozitiv pe șine, drenajul este oprit automat. În drenajul armat, în circuit este inclus suplimentar un convertor de curent, care permite creșterea curentului de drenaj.

La așezarea unei conducte izolate într-un șanț și apoi la umplerea acesteia, stratul izolator poate fi deteriorat, iar în timpul funcționării conductei se îmbătrânește treptat (își pierde proprietățile dielectrice, rezistența la apă, aderența). Prin urmare, pentru toate metodele de pozare, cu excepția celor supraterane, conductele sunt supuse unei protecții cuprinzătoare împotriva coroziunii prin acoperiri de protecție și protecție electrochimică (ECP), indiferent de activitatea corozivă a solului.

Facilitățile ECP includ protecție catodică, sacrificială și electrică de drenaj.

Protecția împotriva coroziunii solului se realizează prin polarizarea catodică a conductelor. Dacă polarizarea catodică se realizează folosind o sursă externă de curent continuu, atunci o astfel de protecție se numește catodă, dar dacă polarizarea se realizează prin conectarea conductei protejate la un metal cu un potențial mai negativ, atunci o astfel de protecție se numește protecție a benzii de rulare.

protectie catodica

O diagramă schematică a protecției catodice este prezentată în figură.

Sursa de curent continuu este stația de protecție catodică 3, unde, cu ajutorul redresoarelor, curentul alternativ de la linia electrică de-a lungul traseului 1, care vine prin punctul transformator 2, este transformat în curent continuu.

Polul negativ al sursei este conectat la conducta protejată 6 prin intermediul unui fir de conectare 4, iar polul pozitiv este conectat la masa anodului 5. Când sursa de curent este pornită, circuitul electric este închis prin electrolitul solului. .

Schema schematică a protecției catodice

1 - linie de alimentare; 2 - punct transformator; 3 - statie de protectie catodica; 4 - fir de conectare; 5 - împământare anod; 6 - conductă

Principiul de funcționare al protecției catodice este următorul. Sub influența câmpului electric aplicat al sursei, mișcarea electronilor de valență semiliberi începe în direcția „împământare anod – sursă de curent – ​​structură protejată”. Pierzând electroni, atomii de metal de la împământarea anodului trec sub formă de atomi de ioni în soluția de electrolit, adică. masa anodului este distrusă. Atomii de ioni suferă hidratare și sunt descărcați în adâncimea soluției. În structura protejată, datorită funcționării sursei de curent continuu, se observă un exces de electroni liberi, adică. sunt create condiții pentru reacțiile de depolarizare a oxigenului și a hidrogenului, care sunt caracteristice catodului.

Comunicațiile subterane ale fermelor de rezervoare sunt protejate prin instalații catodice cu tipuri variate temelii de anod. Forța necesară curentul de protecție al instalației catodice este determinat de formulă

J dr \u003d j 3 F 3 K 0

unde j 3 este valoarea necesară a densității curentului de protecție; F 3 - suprafata totala de contact structuri subterane cu pământ; K 0 - coeficientul comunicațiilor goale, a cărui valoare se determină în funcție de rezistența de tranziție a învelișului izolator R nep și de rezistivitatea electrică a solului p g conform graficului prezentat în figura de mai jos.

Valoarea necesară a densității curentului de protecție este selectată în funcție de caracteristicile solului locului depozitului de ulei în conformitate cu tabelul de mai jos.

Protectie de protectie

Principiul de funcționare al protecției sacrificiale este similar cu funcționarea unei celule galvanice.

Doi electrozi: conducta 1 și protectorul 2, realizate dintr-un metal mai electronegativ decât oțelul, sunt scufundați în electrolitul solului și conectați prin firul 3. Deoarece materialul protector este mai electronegativ, sub acțiunea unei diferențe de potențial se produce o mișcare direcționată a electronilor. de la protector la conductă are loc de-a lungul conductorului 3. În același timp, atomii de ioni ai materialului protector intră în soluție, ceea ce duce la distrugerea acestuia. În acest caz, puterea curentului este controlată folosind o coloană de control 4.

Dependența coeficienților de nudă a conductelor subterane de rezistența de tranziție a stratului izolator pentru soluri cu rezistență specifică, Ohm-m

1 — 100; 2 — 50; 3 — 30; 4 — 10; 5 — 5

Dependența densității curentului de protecție de caracteristicile solului

Schema de protecție a benzii de rulare

1 - conductă; 2 - protector; 3 - fir de conectare; 4 - coloana de control

Astfel, distrugerea metalului are loc în continuare. Dar nu o conductă, ci un protector.

Teoretic, pentru a proteja structurile de oțel de coroziune, pot fi folosite toate metalele situate în seria electrochimică de tensiuni la stânga fierului, deoarece sunt mai electronegative. În practică, protecțiile sunt fabricate numai din materiale care îndeplinesc următoarele cerințe:

• diferența de potențial dintre materialul benzii de rulare și fier (oțel) ar trebui să fie cât mai mare posibil;
• curentul obținut prin dizolvarea electrochimică a unei unități de masă a protectorului (ieșirea curentului) ar trebui să fie maxim;
• raportul dintre masa protector cheltuită pentru crearea curentului de protecție și pierderea totală a masei protector (factor de utilizare) ar trebui să fie cel mai mare.

Aliajele pe bază de magneziu, zinc și aluminiu satisfac aceste cerințe în cea mai mare măsură.

Protectia de protectie se realizeaza prin protectii concentrate si extinse. În primul caz, rezistivitatea electrică a solului nu trebuie să fie mai mare de 50 Ohm-m, în al doilea - nu mai mult de 500 Ohm-m.

Protecția de scurgere electrică a conductelor

Metoda de protecție a conductelor împotriva distrugerii de către curenții vagabonzi, care asigură îndepărtarea (drenajul) acestora din structura protejată către structură - o sursă de curenți vagabonzi sau împământare specială, se numește protecție electrică de drenaj.

Aplicați drenaj direct, polarizat și întărit.

Scheme schematice de protecție a scurgerii electrice

a - drenaj direct; b - drenaj polarizat; c - drenaj sporit

Drenajul electric direct este un dispozitiv de drenaj conductiv în două sensuri. Circuitul de drenaj electric direct include: un reostat K, un comutator cu cuțit K, o siguranță Pr și un releu de alarmă C. Puterea curentului în circuitul „conductă - șină *” este reglată de un reostat. Dacă curentul depășește valoarea admisă, atunci siguranța se va arde, curentul va curge prin înfășurarea releului, care, atunci când este pornită, pornește un semnal sonor sau luminos.

Drenajul electric direct este utilizat în cazurile în care potențialul conductei este constant mai mare decât potențialul rețelei feroviare, unde curenții vagabonzi sunt deviați. În caz contrar, drenajul se va transforma într-un canal pentru scurgerea curenților vagabonzi în conductă.

Drenajul electric polarizat este un dispozitiv de drenaj cu conducție unidirecțională. Drenajul polarizat diferă de drenajul direct prin prezența unui element de conducție unidirecțională (element de supapă) VE. Cu drenaj polarizat, curentul curge numai de la conductă la șină, ceea ce elimină scurgerea curenților vagabonzi în conductă prin firul de drenaj.

Drenajul armat este utilizat în cazurile în care este necesar nu numai eliminarea curenților vagabonzi din conductă, ci și asigurarea potențialului de protecție necesar asupra acesteia. Drenajul armat este o stație catodică convențională, conectată cu un pol negativ la structura protejată și pozitiv - nu la pământul anodului, ci la șinele transportului electrificat.

Datorită unei astfel de scheme de conectare, este prevăzută: în primul rând, drenaj polarizat (datorită funcționării elementelor supapei în circuitul SKZ), și în al doilea rând, stație catodică menține potențialul de protecție necesar al conductei.

După punerea în funcțiune a conductei, sunt ajustați parametrii sistemului de protecție împotriva coroziunii. Dacă este necesar, ținând cont de starea actuală a lucrurilor, se pot pune în funcțiune stații suplimentare de protecție catodică și de drenaj, precum și instalații de rulare.