Химсопрмат

электрод сравнения;

анодные заземлители;

анодный кабель.

Рис. 7.8. Схема соединений катодной станции:

1 – преобразователь переменного тока в постоянный; 2 – анодный заземлитель; 3 – защищаемый трубопровод; 4 – контактное устройство на анодном заземлении; 5 – кабельная линия; 6 – контрольно-измерительный пункт; 7 – электрод сравнения

Станции катодной защиты бывают регулируемыми и нерегулируемыми [11, 14, 24]. Нерегулируемые станции катодной защиты применяются в том случае, когда изменения сопротивления в цепи тока практически отсутствуют. Указанные станции работают в режиме поддержания постоянного потенциала или тока и применяются для защиты резервуаров, хранилищ, высоковольтных кабелей в стальной броне, трубопроводов и др.

Регулируемые станции катодной защиты используются при наличии в системе блуждающих токов (близость электрифицированного транспорта), периодических изменений сопротивления растеканию тока (сезонные колебания температуры и влажности грунтов), технологических колебаний (изменение уровня раствора и скорости течения жидкости). Регулируемым параметром может служить ток или потенциал. Частота расположения станций катодной защиты по длине защищаемого объекта определяется электропроводностью экс-

329

плуатационной среды. Чем она выше, тем на большем расстоянии друг от друга будут располагаться катодные станции.

В табл. 7.1 приведены технические характеристики некоторых катодных станций.

Анодные заземлители, соединяющие положительный полюс катодной станции с землей, изготавливаются из различных материалов

– стали, графита, ферросилицида, титана, платинированного титана и др. Схема расположения анодных заземлителей определяется конфигурацией защищаемой конструкции. В табл. 7.2 приведены основные свойства анодных заземлителей.

Анодные заземлители могут располагаться либо горизонтально

(рис. 7.9), либо вертикально (рис. 7.10) [11, 13].

Рис. 7.9. Горизонтальный анодный заземлитель:

1 – электрод; 2 – кабель; 3 – разветвительная коробка; 4 – коксовая засыпка в приямке

330

Обозначения: Н – нет; М – малая; Б – большая.

Рис. 7.10. Вертикальный анодный заземлитель

Мощность станции катодной защиты определяется максимальным сопротивлением растеканию тока с анодных заземлителей. С целью снижения указанного сопротивления анодные заземлители располагают либо на участках грунта, обладающих минимальным сопротивлением, либо в специальных коксовых засыпках.

331

Засыпка представляет собой толстый слой кокса (рис. 7.11), в который добавляют гипс и поваренную соль в соотношении 4:1. Такая засыпка имеет высокую электропроводность. Имеются анодные заземлители в коксопековой оболочке марки АЗ-1 (рис. 7.12), предназначенные для использования в качестве малорастворимых анодов глубинного и поверхностного заложения в системах электрохимической защиты магистральных трубопроводов и других подземных металлических сооружений от коррозии.

Рис. 7.11. Вертикальный анодный заземлитель

Для защиты объектов, находящихся под водой, аноды устанавливают на дне рек и морей. При защите заводской аппаратуры аноды погружают в технологические среды.

Катодную защиту внешним током применяют как дополнитель-

ное средство к изоляционному покрытию. При этом изоляционное покрытие может иметь повреждения. Защитный ток протекает в ос-

новном по обнаженным участкам металла, которые и нуждаются в защите.

332

когда режим работы поддерживается автоматически, а также потреб-

ность в автономном или ином источнике постоянного тока.

Рис. 7.13. Схема катодной защиты

7.2.2. Протекторная защита

Протекторная защита по принципу действия является вариантом катодной защиты. Отличие, по существу, заключается в ином источ-

нике катодной поляризации защищаемого металла. Протектор, со-

единенный накоротко с защищаемой конструкцией, создает коротко-

замкнутый гальванический элемент, который и является источником постоянного тока. Защищаемый металл становится катодом, а металл протектора – анодом (рис. 7.14) [11, 24, 37].

Протекторы чаще всего изготовлены из сплавов цинка, магния,

алюминия – металлов достаточно недорогих и обладающих по срав-

нению с остальными металлами более электроотрицательным равно-

весным потенциалом.

334

Протектор 1 крепится к днищу резервуара 5 через изолирующий слой 4 при помощи металлического контактного стержня 2, помещенного во втулку 3 при помощи электродуговой сварки. В начальный период эксплуатации (рис. 7.17, а) протектор имеет форму стакана, после нескольких лет эксплуатации изнашиваются верхние края протектора (рис. 7.17, б).

Для защиты устройств химических установок, эксплуатируемых под землей, городских сетей водоснабжения, газопроводов, нефтепроводов и кабелей предлагаются протекторы типа ПМ-5У, ПМ-10У и ПМ-20У [11, 32], общий вид которых представлен на рис. 7.18, а на рис. 7.19 показано его устройство.

Рис. 7.18. Общий вид протектора типа ПМ

Для защиты от коррозии небольших объектов можно использовать малогабаритный протектор марки ПМ-1 и ПМ-2 (рис. 7.20).

Коэффициент полезного использования протектора , который характеризует степень использования материала протектора, определяется выражением [11, 24, 32, 37]:

где GT – теоретический расход материала протектора, рассчитанный по закону Фарадея;

Gф – фактический расход материала.

337