Железокремнистые анодные заземления

Одним из наиболее стойких материалов к электролитическому растворению является ферросилид.

Основу железокремнистых (ферросилидных) заземлителей составляет кремнистый чугун - сплав железа с 12...18% кремния и 0,5...0,9% углерода. Отечественной промышленностью выпускаются железокремниевые сплавы С15 с содержанием кремния 14,5...16% и сплавы С17 с содержанием кремния 16...18%. Существенным недостатком этих сплавов является низкая устойчивость в грунтах с высоким содержанием ионов хлора, поэтому наряду с ними применяется сплав С15Мо (антихлор), содержащий 14,5...16% кремния и 3,5...4% молибдена. Легирование ферросилидов молибденом значительно снижает их скорость растворения в таких почвах.

Железокремнистые заземлители в почве характеризуются значительно меньшим износом, чем сталь - порядка 0,2 кг/(Aгод), а практический износ этих электродов с коксовой засыпкой - около 0,1 кг/(Aгод), что является их несомненным достоинством. Существенный недостаток этих сплавов - их очень высокая твердость и хрупкость, поэтому ферросилидные аноды изготовляются только методом литья, а отливки из ферросилидов из-за хрупкости требуют осторожного обращения при транспортировке и монтаже. Они не поддаются обработке резанием, поэтому последующая механическая обработка осуществляется обычно с помощью абразивов.

Эксплуатация установок катодной защиты

Все установки катодной защиты, находящиеся в эксплуатации, через определенные промежутки времени должны подвергаться техническому осмотру и текущему ремонту.

Технический осмотр

Технический осмотр станций катодной защиты выполняется по графикам, составленным в соответствии с положением о ППР, но не реже двух раз в месяц. Основная цель технического осмотра - определение работоспособности СКЗ и контроль параметров работы установки.

Технический осмотр станций катодной защиты, установленными на трассе газопровода, осуществляют линейные обходчики, а за станциями, установленными на ГРС, операторы газораспределительных станций.

Технический осмотр может проводиться так же путем контроля за работой СКЗ с помощью системы телемеханики. В зависимости от типа системы телемеханики диспетчер либо проводит телеизмерения разности потенциалов «труба – земля», либо получает автоматический сигнал об отключении СКЗ или же об изменении режима ее работы. В частности, одна из применяемых на магистральных газопроводах система телемеханики типа ТРДС-64 осуществляет именно аварийную сигнализацию при отключении СКЗ и не производит телеизмерения разности потенциалов.

Текущий ремонт

Текущий ремонт станций катодной защиты выполняется персоналом группы защиты газопроводов от коррозии по графикам, составленным в соответствии с положением о ППР, но не реже одного раза в месяц, а для СКЗ, находящихся в зоне воздействия блуждающих токов, – не реже двух раз в месяц.

Во время текущего ремонта проводят внешний осмотр всех элементов катодной установки; проверяют режим ее работы (снимают показания вольтметра и амперметра) и регулируют потенциал «труба – земля» в точке дренажа; проверяют плотность контактов электрической схемы; проверяют записи в журнале линейного обходчика (оператора ГРС) и т.д. О проведении текущего ремонта делается соответствующая запись в журнале эксплуатации и ремонта СКЗ: дата проведения работ, должность и фамилия лица, проводившего работы, режим работы СКЗ, обнаруженные неисправности.

При проведении текущего ремонта следует помнить, что правила безопасности при обслуживании электрических установок требуют, чтобы во всех случаях, когда монтеру предстоит иметь дело с электрическими аппаратами, подключенными к сети, он производил всю работу в присутствии второго лица (помощника монтера). На обязанности помощника лежит охрана доступа к аппаратам включения и оказание помощи монтеру при несчастных случаях).

Текущий ремонт СКЗ производится в следующем порядке:

1. Путем внешнего осмотра проверят прочность и целостность защитного ограждения вокруг станции катодной защиты, наличие и состояние предупредительных плакатов.

2. Осматривают площадку СКЗ. Площадка должна быть ровной, чистой, свободной от растительности и посторонних предметов. При необходимости площадка выравнивается путем подсыпки земли, песка или щебня. Растительность с площадки удаляется путем периодического выкашивания. Посторонние предметы должны быть удалены с территории СКЗ. В случае обнаружения на территории площадки следов горюче-смазочных материалов (например трансформаторного масла, солидола) пропитанный грунт удаляют и присыпают песком или землей. Расчистку снега на площадке, как правило, не производят.

3. Проверяют целостность и надежность элементов защитного заземления катодной установки, высоковольтного трансформатора, разъединителей и устройств грозозащиты (разрядников). Обнаруженные неисправности устраняют, предварительно обесточив станцию катодной защиты с помощью разъединителя. В случае невозможности устранения неисправности защитного заземления дальнейшая эксплуатация станции категорически запрещена!

4. Для обнаружения внешних дефектов (вмятины, следы ржавчины на корпусе катодной установки) производят внешний осмотр шкафа. Особое внимание следует обратить на пространственное положение станции (так как для большинства установок их нормальная работа гарантирована при отклонении от вертикали не более 5°). Кроме этого проверяется надежность механического крепления корпуса станции к опоре или фундаменту путем осмотра всех болтовых соединений. При необходимости следует произвести подтяжку болтовых соединений.

5. С помощью специального ключа открывают дверцу катодной установки, предварительно убедившись в исправности защитного заземления (см п. 3) и отсутствии напряжения на корпусе станции. Отсутствие напряжения на корпусе станции проверяется с помощью специального прибора – «индикатора напряжения». Если на корпусе установки обнаружено напряжение, то в первую очередь следует выполнить работы по устранению этой неисправности. Эти работы необходимо выполнять только с использованием средств защиты (диэлектрические перчатки, боты и инструмент) и в присутствии второго лица.

6. Проводят контрольные измерения режима работы СКЗ. При контрольных измерениях режима работы СКЗ определяют: величину защитного тока катодной установки, а также напряжение в цепи переменного и выпрямленного тока.

Величину напряжения в цепи переменного тока измеряют переносным вольтметром переменного тока (или переносным комбинированным прибором), подключаемым к сети переменного тока, от которой питается катодная установка. Как правило, для подключения вольтметра используют штатный штепсельный разъем, предусмотренный конструкцией станции. Уменьшение напряжения в цепи переменного тока обычно ведет лишь к снижению величин выпрямленного напряжения и защитного тока, в то время как увеличение этого напряжения ведет не только к изменению режима работы СКЗ, но и может вызвать выход из строя отдельных элементов электрической схемы выпрямителя. Величина напряжения в цепи переменного тока не должна отличаться более чем на ±5% от стандартного промышленного напряжения 220 В (127 В). Если отклонения измеренной величины выходят за эти пределы (более ±5% от нормы), следует проанализировать сложившуюся ситуацию и выяснить причины, вызвавшие эти изменения. После чего устранить неисправность или произвести подрегулировку высоковольтного трансформатора и установить нормальную величину напряжения в цепи переменного тока. Дальнейшая эксплуатация катодной станции при повышенном напряжении в цепи переменного тока категорически запрещена!

Величину выпрямленного напряжения измеряют вольтметром постоянного тока (штатным или переносным, что зависит от конструкции станции). Если выпрямленное напряжение соответствует паспортным данным, то это указывает на исправность электрической схемы выпрямителя катодной установки. В противном случае (несоответствие выпрямленного напряжения паспортным данным) следует проанализировать сложившуюся ситуацию и принять меры по поиску и устранению неисправности, вызвавшей изменение величины выпрямленного напряжения.

Величину защитного тока катодной установки измеряют амперметром (штатным или переносным, что зависит от конструкции станции). Средняя величина этого тока не должна отличаться более чем на ±10% от нормальной величины защитного тока. Если измеренная величина отличается более чем на ±10% от нормальной, следует выяснить причину отклонения и при необходимости произвести подрегулировку и установить нормальную величину защитного тока.

7. Внутренний осмотр установки катодной защиты производиться с целью своевременного обнаружения и устранения дефектов отдельных элементов установки. Этим предупреждается возможность аварии и устраняется необходимость в частом капитальном ремонте. Перед проведением внутреннего осмотра установку катодной защиты необходимо отключить от питающей сети переменного тока с помощью автоматического выключателя (рубильника), предусмотренного конструкцией станции. Проводить какие-либо работы внутри работающей установки катодной защиты категорически запрещено! При этом производится проверка состояния электрических контактов, целостность монтажа, отсутствия видимых повреждений отдельных элементов, исправность предохранителей и надежность их крепления.

8. Проводятся профилактические и регламентные работы, предусмотренные в «Инструкции по технической эксплуатации станции».

9. Путем измерения разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа (см. Часть 4) проверяется эффективность работы станции.

Обнаруженные неисправности устраняются на месте или же в ремонтной мастерской. Если неисправность носит аварийный характер или угрожает безопасности обслуживающего персонала, станция должна быть немедленно обесточена и выведена из работы до устранения неисправности.