Катодная защита

Придание газопроводу отрицательного электрического потенциала осуществляется с помощью сетевой катодной станции.

Рисунок 2.2.2 Схема катодной защиты

Катодная станция представляет собой источник постоянного тока, минус которого соединяется с газопроводом, а плюс - со специальным заземлителем, вкопанным в грунт на расстоянии 4 – 5 м от газопровода.

Основными элементами катодной станции являются трансформатор и выпрямитель тока. Она питается от сети переменного тока и выдает постоянный ток низкого напряжения. При включении установки в работу грунт становится электролитом, газопровод - катодом, а заземлитель – анодом; ток в грунте будет течь от анода к катоду, при этом будет разрушаться заземлитель, а не газопровод.

Заземлители выполняются из слаборастворимых материалов, что обеспечивает длительный срок их службы. Они выполняются из чугунных труб без антикоррозионного покрытия, а также стержней из графита, графитопласта, сплава железа и никеля. Одна катодная станция обеспечивает защиту газопровода длиной до1000 м.

Протекторная защита

Придание газопроводу отрицательного потенциала осуществляется без специального источника тока. Для этого рядом с газопроводом в грунт помещается протектор, он представляет собой болванку, выполненную из металла более активного чем железо. Протектор и газопровод соединяются между собой кабелем, концы которого выводятся под ковер, для контроля эффективности работы установки. Протектор изготавливается из сплава цинка, алюминия, магния, марганца, которые в ряду активности металлов стоят левее железа и имеют более отрицательный электрохимический потенциал по отношению к водородному электроду. Они располагаются слева от водорода. Водород имеет нулевой потенциал, справа от водорода с положительным электропотенциалом в ряду активности стоят медь, серебро, золото.

Ряд активности металлов:

Mg Al Zn Fe (H) Cu Ag Au

-2,4 -1,7 -0,8 -0,4 0 0,3 0,8 1,7 вольт

В грунте создается естественный гальванический элемент, в котором сам грунт играет роль электролита, стальной газопровод становится катодом, а протектор - анодом. Ток в грунте течет от анода к катоду, при этом будет разрушаться протектор, а не газопровод. Протектор массой 8-10 кг служит 8-10 лет. Для лучшего контакта протектора с грунтом он помещается в заполнитель - это мешок из водопроницаемой ткани, заполненный смесью глины 50% и солью СаSО₄, МgSO₄ (50%).

Рисунок 2.2.3. Схема протекторной защиты

1.Газопровод; 2.Протектор; 3.Заполнитель; 4.Соединительные кабели; 5. Ковер

На каждой электрозащитной установке размещается контрольно-измерительный пункт для электрических измерений, т.е. устанавливается ковер, к газопроводу приваривается контрольный проводник и рядом с ним в грунте размещается стержень «Земля» или медно-сульфатный электрод сравнения. Проверка исправности и эффективности действия установок электрохимической защиты должна проводиться путем измерения разности потенциалов между газопроводом и землей не реже 2 раз в год. Исправность электроизолирующих фланцев и вставок должна проверяться не реже 1 раза в 12 месяцев.