Катодная защита внутриплощадочных трубопроводов от почвенной коррозии

При подземной прокладке трубопроводы НПС подвер­жены почвенной коррозий. Длж защиты от нее на вщ наносят противокоррозионное изоляционное покрытие, а в процессе эксплуатации используют катодную защиту.

Катодной называют защиту, реализуемую присоеди­нением: металлического сооружения (в данном случае - трубопровода) к отрицательному полюсу источника по­стоянного тока, а положительного полюса - к анодному заземлению. Источниками постоянного тока служат специальные выпрямители (станции катодной защиты), пи­таемые, кап правило, от сети переменного тока.

Принципиальная схема катодной защиты показана та рисунке ниже.

Принципиальная схема катодной защиты

1 - ЛЭП; 2 - трансформа­торный пункт; 3 - станция катодной защиты; 4 - со­единительный кабель; 5 - анодное заземление; 6 - трубопровод

Она включает линию электропередачи, трансфор­маторный пункт, станцию катодной защиты, защи­щаемый трубопровод, анодное заземление и соедини­тельный кабель.

Принцип действия катодной защиты следующий. Под воздействием приложенного электрического поля источ­ника начинается даижение полусвободных валентных электронов от анодного заземления по соединительному кабелю к защищаемому трубопроводу. Теряя электроны, атомы металла анодного заземления в виде ион-атомов переходят в почву, т.е. анодное заземление раз­рушается. У защищаемого же трубопровода вследствие работы источника постоянного тока наблюдается избы­ток свободных электронов, т.е. создаются условия для протекания реакций кислородной и водородной деполя­ризации, характерных для катода.

В качестве анодного заземления при катодной защи­те используют стальные и чугунные электроды (отбрако­ванные трубы, полосы, рельсы и т.д.), графитовые и же­лезокремниевые аноды. Последние разрушаются с мень­шей скоростью, чем сталь и чугун.

При выборе типа анодного заземления ориентируют­ся на величину удельного электросопротивления грунта. При удельном электросопротивлении грунта до 100 Ом·м используют поверхностные анодные заземления с гори­зонтальным и вертикальным расположением электродов; при мощности верхнего слоя грунта с удельным электро­сопротивлением менее 100 Ом·м до 5 м используют глу­бинные заземления свайного типа, а более 5 м - сква­жинного типа.

Необходимая сила защитного тока катодной установ­ки определяется по формуле

I_др = j_з·F_з·K_о

где j_з - необходимая величина защитной плотности тока; F_з - суммарная поверхность контакта технологиче­ских трубопроводов с грунтом; K_о - коэффициент оголенности технологических трубопроводов, величина которого определяется в зависимости от переходного сопротивления противокоррозионного изоляционно­го покрытия R_пер и удельного электросопротивления грунта ρ_г по графику, приведенному на рисунке ниже.

Зависимость коэффициента оголенности подземных трубопроводов от переходного сопротивления изоляционного покрытия для грунтов с удельным электросопротивлением (Ом·м)

1 - 100; 2 - 50; 3 - 30; 4 - 10; 5 - 5

Необходимая величина защитной плотности тока вы­бирается в зависимости от характеристики грунтов пло­щадки НПС в соответствии с таблицей ниже.

Зависимость защитной плотности тока от характеристики грунтов

Тип грунта	ρг , Ом·м	jз, А/м2
Влажный глинистый грунт: - pH > 8 - pH = 6-8 - с примесью песка Влажный торф (pH < 8) Увлажненный песок Сухой глинистый грунт	15 15 15 15 50 100	0,033 0,160 0,187 0,160 0,170 0,008