Установки катодной защиты

В последнее время на территории Российской Федерации и других республик бывшего СССР вводятся в эксплуатацию новейшие газонефтетранспортные системы протяженностью десятки тысяч километров. Так же переоборудуются старые трубопроводы и подземные коммуникации. В новых экономических условиях особо важное значение отводится надежности трубопроводов.

Одним из решающих факторов, определяющих надежность трубопроводов, является коррозионное состояние подземных сооружений. Именно коррозия подземных трубопроводов является основной причиной снижения срока службы газотранспортных систем, а также ведет к сокращению их пропускной способности (из-за необходимости снижения рабочего давления). Защита сооружений от коррозии входит в число первостепенных задач организаций, эксплуатирующих газотранспортные системы.

Для защиты подземных трубопроводов по трассе их залегания сооружаются станции катодной защиты (СКЗ). В состав СКЗ входят: источник постоянного тока (защитная установка), анодное заземление, контрольно-измерительный пункт, соединительные провода и кабели.

В зависимости от условий защитные установки могут питаться от сети переменного тока 0,4; 6; 10 кВ или от автономных источников.

При защите многониточных трубопроводов, проложенных в одном коридоре, на СКЗ может быть смонтировано несколько установок и сооружено несколько анодных заземлений.

В целях экономии защиту нескольких ниток трубопровода можно осуществлять и от одной установки. Однако, учитывая то, что при перерывах в работе системы защиты, из-за разности естественных потенциалов, (соединенных глухой перемычкой труб), образуются мощные гальванопары, приводящие к интенсивной коррозии, соединение труб с установкой должно осуществляться через специальные блоки совместной защиты. Эти блоки не только разъединяют трубы между собой, но и позволяют установить оптимальный потенциал на каждой трубе.

В качестве источников постоянного тока для катодной защиты, в основном, используются преобразователи которые питаются от сети 220 В промышленной частоты. Регулировка выходного напряжения преобразователя осуществляется вручную, путем переключения отводов обмотки трансформатора (автотрансформатора) или с помощью управляемых вентилей (тиристоров). Выпрямление переменного тока осуществляется мостовыми схемами или схемами со средней точкой вторичной обмотки трансформатора. Эти схемы имеют К.П.Д. от 60 до 75% и остаточную пульсацию выпрямленного тока до 48% при частоте 100 Гц.

Преобразователи с ручным регулированием выходного напряжения используются в схемах электрохимической защиты, в которых сопротивление в цепи тока и требуемый защитный ток остаются неизменными продолжительное время.

Если установки катодной защиты работают в условиях, изменяющихся во времени, которые могут обуславливаться воздействием блуждающих токов, изменением удельного сопротивления грунта или другими факторами, то целесообразно предусматривать преобразователи с автоматическим регулированием выходного напряжения.

Автоматическое регулирование может осуществляться по потенциалу защищаемого сооружения. В качестве датчиков потенциала могут быть использованы долгодействующие медно-сульфатные электроды сравнения типа ЭНЕС или биметаллические медно-титановые электроды ЭДБ.