3. Протекторнаязащита

Протекторная защита – способ защиты сооружения принудительной катодной поляризацией с помощью подключения к нему электродов из ме- талла, обладающего в данной среде более отрицательным потенциалом, чем потенциал металла сооружения.

Протекторная защита – это разновидность катодной защиты, не тре- бующая внешнего источника тока. Необходимый для защиты электродный поляризационный ток создает электрохимический элемент, в котором роль катода играет металл защищаемого сооружения, а роль анода - более элек- троотрицательный металл (магний, цинк и их сплавы).

На рис.13.6 приведена схема протекторной защиты.

В процессе работы электрохимического элемента цинковый анод как более отрицательный будет окисляться, т.е. растворяться, посылая избыток электронов на катод, т.е. защищаемое изделие.

Рис. 13.6 Схема протекторной защиты: МА – микроанод, МК – микрокатод.

На защищаемом изделии (катоде) при работе короткозамкнутого кор- розионного элемента идут два процесса:

• за счет избытка электронов на изделии идет подавление работы мик- роанода из-за катоднойполяризации;

• на микрокатоде и на всей поверхности идет процесс ионизации ки- слорода или восстановления ионов водорода, таким образом, коррозия ме- таллапрекращается.

Рис. 13.7 Установка протекторной защиты: 1 – трубопровод; 2 – контакт; 3 – контрольно-измерительная ко- лонка; 4 – изолированный провод; 5 – протектор; 6 – активатор; 7 – насыпной грунт

На рис. 13.7 представлена установка протекторной защиты. Так как электроотдача одного протектора невелика, то иногда приходится распола- гать рядом несколько протекторов. Для их изготовления используют сплавы на основе магния, цинка или алюминия, у которых более отрицательный по- тенциал, чем у железа. Лучший эффект в почвенных условиях имеют маг- ниевые сплавы. Наиболее распространенные протекторыНМ5У, ПМ10У, ПМ20У. Внутри анода помещен контактный стальной стержень для подклю- чения к протектору кабеля.

В ряде случаев применяют комплексные протекторы с активаторами (ПМ5У), которые представляют собой магниевые аноды, упакованные в хлопчатобумажные мешки вместе с порошкообразным активатором. Актива- тор - смесь солей, в которую помещен анод с целью повышения эффективно- сти протекторной установки. Наличие активатора уменьшает анодную поля- ризацию, т.е. увеличивает ток, снижает сопротивление растеканию тока с протектора, устраняет причины, способствующие образованию плотных сло- ев продуктов коррозии на поверхности протектора. Активатор обеспечивает стабильный во времени ток в цепи "протектор - сооружение" и более высо- кий КПД. Наиболее распространен активатор, представляющий собой по- рошкообразную смесь следующего состава (%):

сульфат натрия гранулированный - 25;

сульфаткальция -25;

глинабентонитовая -50.

Стационарный потенциал комплексных протекторов типа ПМУ со- ставляет -1,6 В относительно медносульфатного электрода сравнения. Токо- отдача протектора составляет 2332 Ач/кг.

Применяют также протяженные прутковые протекторы (ПМИ), пред- ставляющие собой биметаллический пруток с оболочкой из магниевого сплава и стальным оцинкованным контактным стержнем диаметром 4 мм, проходящим по центру прутка. Протекторы выпускаются длиной до 1000 м.

Условия применения протекторной защиты зависят от внешних факто- ров, степени оголенности металла защищаемого сооружения, наличия блуж- дающих токов и параметров, определяющих свойства грунтов.

Протекторную защиту в основном применяют для защиты от почвен- ной коррозии. Рекомендуется также ее применять в комплексе с катодной защитой на трубопроводах для расширения зоны катодной поляризации. Протекторная защита эффективна при удельном сопротивлении грунта с ак- тиватором не более 50 Омм.

Расстояние от протектора до защищаемого изделия составляет от 3 до 7 м, так как более близкое размещение протекторов может привести к по- вреждению изоляционного покрытия солями растворяющегосяпротектора.

В ряде случаев применяют поляризованные протекторы, которые представляют собой обычные протекторы, подключаемые к защищаемому сооружению с помощью полупроводниковых диодов, пропускающих ток только в направлении от сооружения к протектору.