Лекція №13 з навчальної дисципліни

“ЛІНІЇ ПЕРЕДАЧІ”

Тема 3: «Корозія лінійних споруд зв’язку та міри захисту від неї»

Заняття. Лекція 13 “Корозія ліній зв’язку.”

Навчальні питання лекції:

1.	Види та класифікація корозій.
2.	Ґрунтова корозія.
3.	Електрична та міжкристалітна корозія.
4.	Заходи захисту від ґрунтової корозії.
5.	Заходи захисту від електричної та механічної корозії.
6.	Електрична та міжкристалічна корозія.

Навчально-матеріальне забезпечення:

1. Лектор-2000

2. Слайди за темою лекції.

Навчальна література:

1. И.И. Гроднев., С.М. Верник. Линии святи. М.1988

2. І.П. Панфілов, В.Ю.Дирда Теорія електричного з’вязку.

3. Цифровые и аналоговые системы передачи: Учебник для вузов/ В.И. Иванов и др.-М.: Горячая линия, 2003.-232с.:ил.

4. Кабельно-линейные сооружения связи. Под редакцией Н.З.Хакимова. М.1973.

1. Види та класифікація корозій

Корозія – процес руйнування металевих оболонок кабелів (свинцевих, сталевих, алюмінієвих), а також захисних і екрануючих покривів (сталевої броні, мідних і алюмінієвих екранів) внаслідок хімічного, механічного та електричного впливу навколишнього середовища.

Розрізняють наступні види корозії:

– ґрунтову (електрохімічну);

– міжкристалічну (механічну);

– електрокорозію (корозію блукаючими струмами).

Корозія оболонок призводить до втрати герметичності кабелів зв'язку, погіршення їх електричних властивостей і у ряді випадків виводить кабель з ладу. Руйнуюча дія корозії характеризується наступними даними: 1А блукаючого в землі струму призводить до втрати протягом року 12 кг сталі, 36 кг свинцю, 100 кг алюмінію.

Рисунок 1 – Струми корозії: «+» – анодна зона; «–» – катодна зона;

1 – оболонка кабелю; 2 – струми корозії

Залежно від характеру взаємодії оболонки кабелю і ґрунту, в якому він знаходиться, а також від проходження блукаючого струму, вздовж кабелю утворюються анодні, катодні або знакозмінні зони.

Анодною зоною називається ділянка кабелю, на якій він має позитивний електричний потенціал по відношенню до навколишнього середовища. В цій зоні струми стікають з оболонки, відносячи частинки металу і руйнуючи її.

Катодною зоною називається ділянка кабелю, на якій він має негативний електричний потенціал по відношенню до навколишнього середовища. В цій зоні струм втікає в оболонку, не створюючи небезпеки її руйнування.

Знакозмінною зоною називається ділянка, на якій має місце чергування позитивних і негативних потенціалів по відношенню до землі.

Швидкість корозії залежить від струму, що протікає між анодом і катодом, і природи процесів. Її можна визначити по формулі:

,

де U_K та U_a – катодний та анодний потенціали; S_а – площа анодної ділянки; R – внутрішній опір кола; k – коефіцієнт, який визначається числом Фарадея.

2. Ґрунтова корозія

Ґрунтовою корозією називається процес руйнування металевої оболонки кабелю, викликаний електрохімічною взаємодією металу з оточуючим його ґрунтом. Основними причинами, що викликають ґрунтову корозію, є: вміст в ґрунті вологи, органічних речовин, солей, кислот, лугів, неоднорідність оболонки кабелю, неоднорідність хімічного складу ґрунту, дотичного з оболонкою кабелю, нерівномірне проникнення кисню повітря до оболонки кабелю. В результаті на поверхні металу утворюються гальванічні пари, що супроводжується циркуляцією струму між металом і навколишнім середовищем (рис. 1). В місцях виходу струмів з оболонки кабелю в ґрунт утворюються анодні зони, в яких і відбувається руйнування оболонки.

Відома також біологічна корозія, обумовлена дією мікроорганізмів (бактерій), які, змінюючи хімічний склад ґрунту, прискорюють процес корозії.

Інтенсивність корозії залежить від ступеня агресивності середовища, яке характеризується двома параметрами: питомим опором ґрунту ρ і хімічною характеристикою ґрунту по кислотному змісту рН (рН – це кислотне число, що характеризує число іонів водню в одиниці об'єму ґрунту). По питомому опору ґрунти підрозділяються на три категорії (рис.2):

1. низькоагресивні (піщані, глинисті, кам'янисті);

2. середньоагресивні (суглинні, лісові, слабкий чорнозем);

3. високоагресивні (торф, вапно, чорнозем, перегній, сміття).

Третя категорія ґрунтів вельми небезпечна для металевих оболонок в корозійному відношенні.

По хімічному змісту (кислотному числу рН) ґрунти також поділяються на три категорії (рис. 2):

1. рН = 5 – кислотні ґрунти, що містять розчини сірчаної, азотної, соляної кислот (торф, перегній, чорнозем, відходи виробництва і ін.);

2. рН =5...10 – нейтральні ґрунти (пісок, глина, скеля);

3. рН = 10...5 – лужні ґрунти, що містять розчини кальцію, натрію, калію, фосфору і ін. (вапно, добрива, зола і т. д.).

Рисунок 2 – Інтенсивність корозії в залежності від хімічного складу ґрунту

Рисунок 3 – Вплив корозії на різні метали

На рис.3 показана агресивність ґрунтів різних категорій. Слід мати на увазі, що різні метали по-різному поводяться в різних ґрунтах. Свинець руйнується головним чином в лужних середовищах, а також в кислотних середовищах при потенціалі вище – 1,5 В. Алюміній схильний інтенсивній корозії в обох середовищах. На сталь агресивно діє кислотне середовище і менше впливає лужне.