Защита трубопроводов от коррозии блуждающими токами. Защита от блуждающих токов
Защита подземных сооружений от блуждающих токов — КиберПедия
Блуждающие токи – это токи в земле, ответвляющие от рельсов электрифицированных железных дорог, трамваев, метро и других видов электрифицированного транспорта, работающих на постоянном токе и использующих в качестве обратного провода рельсы. Блуждающие токи возникают также и от других электрических установок постоянного тока, использующих в качестве обратного провода землю (телеграф, установки постоянного тока для питания усилительных пунктов кабельных линий связи).
Блуждающие токи, встречая на своем пути металлические сооружения (кабели, газовые, водопроводные, тепловые и др. трубопроводы), проходят по ним и возвращаются по земле к источнику постоянного тока. Часть металлического подземного сооружения, из которого постоянный электрический ток выходит в землю по направлению к рельсам, является анодом, а часть сооружения, в которую входит блуждающий ток, – катодом.
При прохождении тока во влажной земле происходит электролиз и на проводнике, являющемся анодом, выделяется кислород, который окисляет и разъедает металл (электролитическая коррозия). При питании электроэнергией трамвая и электрифицированных железных дорог обычно положительный полюс источника постоянного тока присоединяется к контактному проводу, а отрицательный полюс – к рельсам (рис. 11.9). Бывают и другие способы включения.
Рис. 11.9. Схема образования опасных коррозионных зон блуждающими токами в земле.
Участок подземного металлического сооружения, в который входят блуждающие токи, называется катодной зоной. В катодной зоне потенциал металлического сооружения относительно земли отрицателен, и сооружение не подвергается электрокоррозии. Участок того же металлического сооружения, в пределах которого блуждающие токи выходят из земли, называется анодной зоной.
Установлено, что блуждающий ток в один ампер, текущий по металлическому сооружению, в течение года разлагает в анодных зонах около 36 кг свинца или около 9 кг железа. Блуждающие токи на некоторых сооружениях достигают иногда 40 а. Наиболее сильной коррозии подвергаются как голые освинцованные, так и бронированные кабели.
Основными средствами борьбы с коррозией блуждающими токами в подземных металлических сооружениях являются электрические меры защиты. К ним относятся электрический дренаж (простой и поляризованный), катодная защита и защита протекторами.
Принцип действия электрического дренажа заключается в том, что блуждающие токи при помощи металлического изолированного проводника отводятся из анодной зоны в рельсовую сеть трамвая или непосредственно на отрицательную шину генератора. Простые дренажи обладают двусторонней проводимостью тока, а поэтому они устанавливаются в устойчивых анодных зонах, т. е. в местах, где потенциал защищаемого сооружения всегда положителен по отношению к рельсам. При этом ток будет поступать из защищаемого сооружения в рельсы трамвая или в отсасывающий фидер, который присоединен к отрицательному полюсу генератора.
При изменении знака потенциала (полярности) на подземном (защищаемом) сооружении ток потечет в обратном направлении, вследствие чего на месте зоны катодной возникает анодная. В таких случаях применяются поляризованные электромагнитные дренажи, которые в отличие от простых обладают односторонней проводимостью тока. Поляризованные электрические дренажи свободно пропускают ток из защищаемого подземного сооружения в рельсы и не пропускают (или значительно ограничивают) ток в обратном направлении. Такие дренажи устанавливаются в анодных и знакопеременных зонах.
Принцип действия катодной защиты заключается в том, что подземные сооружения, имеющие анодные зоны, присоединяются к отрицательному полюсу постороннего источника постоянного тока, у которого положительный полюс заземлен. Источниками тока могут служить выпрямители, питающиеся от сети переменного тока, и аккумуляторы.
При присоединении защищаемого сооружения к протектору, зарываемому вблизи этого сооружения, ток будет стекать в землю, в результате чего подземное сооружение окажется катодом и не будет разрушаться от коррозии.
Кроме того, весьма важной мерой защиты подземных сооружений от электрокоррозии является ограничение сопротивления рельсовой сети. Блуждающие токи зависят от электрического сопротивления рельсовой и отсасывающей сетей, поэтому за состоянием рельсовой сети ведется систематическое наблюдение с тем, чтобы сопротивление сети находилось в соответствии с нормами.
Все подземные металлические сооружения, расположенные вблизи электрифицируемых путей, защищаются от коррозии блуждающими токами противокоррозийными покрытиями или путем укладки их в неметаллические трубы, блоки, каналы, туннели и коллекторы, а в местах интенсивной коррозии – дополнительно катодной защитой.
Опасными, относительно коррозии, блуждающими токами считаются:
а) для кабелей с голыми свинцовыми оболочками – все анодные и знакопеременные зоны независимо от агрессивности окружающего грунта;
б) для бронированных кабелей – анодные и знакопеременные зоны участков, в агрессивных грунтах с удельным сопротивлением их Ом·м, а в малоагрессивных грунтах – участки, в которых среднесуточная плотность тока утечки в землю превышает 0,15 мА/дм2.
Стальные подземные трубопроводы защищаются противокоррозионным покрытием.
Кабели с голыми свинцовыми оболочками укладываются в неметаллических трубах, блоках, каналах, туннелях и коллекторах.
cyberpedia.su
Как защитить объект от блуждающих токов?
Блуждающие токи - это разновидность направленного движения частиц, возникающих в земле. Своё название они получили за непредсказуемый маршрут, который может проходить через водопровод, газопровод и другие находящиеся в земле коммуникации. Данные токи также известны как “нулевые”, по причине того, что их жизнь протекает в незаземленных металлических конструкциях.
Они появляются при наличии короткого замыкания в электрических сетях, а также из-за образования разности потенциалов между находящимися в земле элементами. Источником блуждающих токов может служить сама земля, используемая в качестве токопроводящей среды, нарушенная изоляция проводов или радиосигналы от телевизионных вышек.
Опасность данного явления заключается в возникновении коррозии на металлических конструкциях, полностью или частично находящихся в земле: фундаменте, рельсах, трубах и пр. Коррозия возникает в местах постоянно подверженных воздействию токов, что ведет к разрушению арматуры фундамента, используемого в качестве заземлителя.
Пример коррозии на металлических трубах
Чтобы обезопасить объект от блуждающих токов, необходимо выполнять следующие меры по его защите:
- Во-первых, установить заземление. Заземляющее устройство состоит из двух частей: заземлителя (проводящей части) и заземляющего проводника. Заземлитель представляет собой неразрывную схему из омедненных штырей, которые устанавливаются в землю, а заземляющий проводник выступает в роли соединителя между проводящим ток объектом и заземлителями, уводящими данный ток в землю. Количество глубинных заземлителей и способ их соединения подбираются на основе предварительных расчетов. Проектировщики берут во внимание такие параметры: размеры здания, специфика оборудования, класс безопасности и т.д. При возникновении источника утечки тока работающее защитное заземление позволит снизить опасное напряжение, выровняв разность потенциалов за счет отвода тока в токопроводящую среду.
- Во-вторых, проводить периодическую проверку заземляющего устройства. Данное мероприятие сводится к двум этапам: измерению сопротивления заземляющего устройства и проверке внешнего состояния одного из заземлителей.
- В-третьих, когда проблема блуждающих токов уже существует, необходимо тщательно обследовать объект, найти и устранить их источник. Если никаких повреждений на объекте потребителя нет, а блуждающие токи всё равно присутствуют, нужно учесть, что причиной их существования могут быть водопровод и газопровод. Поэтому все металлические коммуникации также следует объединять в основную систему уравнивания потенциалов.
Подведем итоги: только комплексная защита и регулярная модернизация помогут справиться с нежелательными последствиями. Подходите внимательно к вопросу о выборе установки защитного заземления, а также к материалам, из которых оно выполнено. Заземление ZANDZ изготовлено из коррозиестойкого материала по особой технологии. На металлический стержень нанесено однородное медное покрытие, толщина которого гарантирует отсутствие трещин, сколов и различного расслоения. Данная особенность обеспечивает срок службы до 100 лет и защищает от вреда коррозии.
У вас остались вопросы? Получите бесплатную консультацию по заземлению и молниезащите прямо сейчас в нашем Техническом Центре!
Смотрите также:[ Код новостного блока для вставки на Ваш сайт ] [ RSS лента для подписки на новости ]
www.zandz.ru
9.3.3 Защита от коррозии, вызываемой блуждающими
токами
В промышленных районах наблюдается интенсивная коррозия подземных металлических конструкций, вызываемая действием так называемых блуждающих токов. Коррозия, вызываемая блуждающими постоянными токами, является наиболее опасной. Переменные блуждающие токи представляют меньшую опасность.
Блуждающие токи в грунте появляются от различных источников:
- от рельсовых путей трамвая, электрических железных дорог, в которых рельсы используются в качестве проводника тока;
- от заземления различных промышленных установок;
- от заземления при сварочных работах па постоянном токе;
- от заземления гальванических и электрических установок, работающих на постоянном токе.
Типичная схема образования и течения блуждающих токов в трубе, уложенной вблизи трамвайных путей, приведена на рисунке 39. Воздушный провод соединен с положительным полюсом источника тока, рельсы — с отрицательным полюсом. Ток от воздушного провода поступает в электрическую цепь трамвая и через колеса по рельсам возвращается к источнику тока. Часть тока с рельсов уходит в грунт, попадая при этом в любые металлические сооружения, в том числе и трубы (так как они обладают меньшим, чем грунт, сопротивлением) .
Путь прохождения блуждающих токов по трубе можно подразделить на три зоны:
А — катодная зона — участок трубы, в который входят блуждающие токи, зона не опасная в коррозионном отношении; Б — нейтральная зона,
1 — источник постоянного тока, 2 — рельсы,
3 — трубопровод, 4 — дренажное соединение
Рисунок 39 — Схема образования блуждающих токов и их
дренаж.
также не опасная в коррозионном отношении; В — анодная зона - участок выхода блуждающих токов из трубы в грунт. Это зона коррозии трубопроводов, которая проявляется в виде глубоких язвин. Величина блуждающих токов в трубопроводах достигает 10 - 20 А. Если учесть, что сила тока в 1 А в течение года разрушает около 9 кг железа, 11 кг меди, 34 кг свинца, то станет понятно насколько опасны блуждающие токи для подземных сооружений. Влияние блуждающих токов было зарегистрировано на расстоянии до 30 км от линии железной дороги.
Для правильного выбора мер защиты металлоконструкций от блуждающих токов необходимо, прежде всего, выявить источник блуждающих токов, силу и направление тока, анодные и катодные участки на защищаемой конструкции. Так, для железнодорожных и трамвайных линий, когда отрицательная шина подключена к рельсам, анодный участок трубопровода или другого сооружения будет располагаться ближе к подстанции, т. е. в зоне В. В этом месте и необходимо принять меры по защите сооружений от коррозии. Рельсы также будут корродировать, но дальше от подстанции, на участке А, местоположение которого меняется по мере продвижения трамвая.
В других случаях, когда неизвестен источник блуждающего тока, необходимо измерить потенциал конструкции относительно земли и других соседних сооружений. Колебание потенциала металлоконструкции в отрицательную и положительную стороны от стационарного значения будет свидетельствовать о наличии блуждающих токов.
Защита металлических конструкций от воздействия блуждающих токов складывается из комплекса мероприятий:
1) меры по уменьшению утечки токов в землю за счет изоляции рельсов от грунта, от ферм мостов, за счет надежного электросоединения рельсов в стыках;
2) меры по уменьшению входа в металлоконструкцию блуждающих токов за счет рационального выбора трасс трубопроводов, кабелей и других сооружений и высококачественной электроизоляции подземных металлоконструкций;
3) применение электродренажной защиты, протекторной и катодной защиты металлоконструкций. Дренажное устройство выполняется индивидуально для каждого конкретного случая.
studfiles.net
Защита трубопроводов от коррозии блуждающими токами
Блуждающими токами называют постоянные токи, которые стекают с какого-либо проводника, проходят в грунте до встречи с трубопроводом (или другим металлическим протяженным сооружением), входят в него и, пройдя по нему некоторое расстояние, выходят в грунт и возвращаются в исходный проводник. Из этого описания видно, что грунт и трубопровод являются своеобразным шунтирующим элементом, уменьшающим сопротивление в цепи тока на каком-то участке электропроводника. Схема такого процесса изображена на рис 15.8. Трубопровод 2 проходит вблизи электрифицированной железной дороги 1. Допустим, что на каком-то участке в трубопроводе имеются повреждения изоляции; ток, стекающий с рельсов в грунт, попадает по нему в трубопровод (зона К). Эта зона является катодом. Далее ток проходит по участку трубопровода, который имеет хорошее защитное покрытие lн. Этот участок называют нейтральным, так как вредного корродирующего действия этот ток на трубопровод не оказывает. Дойдя до места нарушения сплошности изоляции (зона А), ток выходит в грунт и по нему возвращается в рельсы. Зона А является анодом и поэтому подвергается интенсивному электрохимическому коррозионному разрушению. Если не предусмотреть своевременно защитные меры, то в зоне А трубы будут довольно быстро разрушены. Блуждающие токи опасны тем, что они могут возникать от источника, который иногда находится на очень большом расстоянии от трубопровода, например 10 и даже 20 км. Наибольшую опасность представляет постоянный ток; но и переменный также вызывает электрохимическую коррозию, хотя и значительно менее интенсивную, чем постоянный.
Рисунок 15.8 – Схема образования коррозии от блуждающих токов
В соответствии со схемой образования и существования блуждающих токов можно наметить несколько путей борьбы с этим явлением:
- защита токопроводящего сооружения рельсов от контакта с грунтом. В этом случае устраняется возможность утечек тока, а следовательно, и возникновения блуждающих токов;
- устройство надежной изоляции труб, исключающее попадание тока в трубопровод; особенно важным является понимание и неуклонное соблюдение при строительстве трубопровода требования о сохранении целостности изоляционного покрытия;
- отвод токов, попавших в трубопровод, обратно в источник вытекания (например, рельсы):
- электрическое секционирование трубопровода;
- выбор такой трассы трубопровода, при которой в зоне действия блуждающих токов будет как можно малая часть его общей длины.
Из перечисленных путей только первый не зависит от организаций, занимающихся проектированием, строительством и эксплуатацией трубопроводов.
Существует несколько видов электродренажа: прямой, поляризованный, усиленный.
Рисунок 15.9 – Электрические схемы дренажа
Прямым называют дренаж, при котором ток может идти в любом направлении, т. е. из рельсов в трубопровод и наоборот. Электрическая схема прямого дренажа изображена на рис. 15.9а. В состав цепи прямого дренажа входят трубопровод 1 и рельсы 6, переменное сопротивление 2, клеммы 3 для подключения шунта амперметра, выключатель 4, плавкий предохранитель 5. Эти элементы схемы необходимы для предохранения цепи при большой силе дренируемого тока, достигающего иногда нескольких сот ампер.
Поляризованным называют дренаж, при котором ток может идти только с трубопровода в рельсы. Этот вид дренаж применяют в тех случаях, когда разность потенциалов трубопровод – рельсы больше разности потенциалов труба – земля. Поляризованный дренаж обеспечивает постоянный более отрицательный потенциал защищаемого трубопровода. Отличие в электрической схеме поляризованного дренажа заключается в установке выпрямителя В, пропускающего ток только в направлении от труб к рельсам (рис. 15.9б). Разработаны специальные дренажные установки различных типов (ПГД – поляризованные с германиевыми диодами, УПД – универсальные поляризованные дренажные установки и др.). Эти установки изготовлены в виде шкафов, которые могут быть расположены в необходимых местах и подключены к соединительному кабелю. Сила тока дренирования, обеспечиваемого различными поляризованными электродренажами, может достигать 300 А.
Усиленным называют дренаж, который не только отводит ток из трубопровода в рельсы, но и создает эффект катодной защиты с использованием в качестве анода рельсов (рис. 15.10). Тем самым достигается более эффективная защита трубопровода. Для этой цели используют СКЗ, подключая отрицательный полюс ее к защищаемому сооружению, а положительный – к рельсам.
Промышленностью серийно изготавливаются установки для усиленного дренажа, работающие в автоматическом режиме, т. е. поддерживающие на трубопроводе заданный защитный потенциал при изменении силы блуждающего тока. Потенциал накладываемый на трубопровод, ограничивается максимальным значением 1,5 В по медносульфатному электроду сравнения.
Технология устройства дренажной защиты включает монтаж шкафа с дренажной установкой, рытье траншей под дренажный кабель, укладку кабеля и траншею и засыпку его грунтом, присоединение кабеля к дренажной установке и к рельсам. Шкаф дренажной установки монтируют па фундаменте, размеры которого и плане соответствуют размерам шкафа. Траншея под кабель отрывается на глубину 0,8 м, кабель в ней укладывают змейкой. При пересечении трасс каких-либо металлических сооружении кабель укладывают в асбоцементную трубу и заливают оставшееся пространство битумом.
Рисунок 15.10 – Схема усиленного дренажа
Под кабель должна быть сделана подсыпка из песчаного грунта. При засыпке кабеля через 100 – 150м, а также на всех поворотах устанавливают знаки, отмечающие плановое положение кабеля. Засыпают кабель грунтом с утрамбовкой его, а в зимний период –слоем сухого песка. К рельсам подключают кабель с помощью болтовых зажимов, а к трубопроводу – с помощью термитной сварки. После окончания всех контактных работ проводятся необходимые контрольные замеры и составляется акт приема дренажной защиты.
Контрольные вопросы
1. Виды коррозии.
2. Способы защиты магистральных трубопроводов от коррозии.
3. Катодная защита трубопроводов от коррозии.
4. Протекторная защита трубопроводов от коррозии.
5. Защита трубопроводов от внутренней коррозии.
6. Защита трубопроводов от коррозии блуждающими токами.
infopedia.su
Блуждающие токи: причины возникновения и методы защиты | Новости
Блуждающие токи – разновидность тока, возникающая в земле, которая является и проводником. При попадании блуждающего тока на металлическую оболочку проложенных в земле кабелей происходит постепенное разрушение оболочки. В этом и заключается основная проблема этого явления. В этой статье мы рассмотрим это явление в целом, причины его возникновения, а также способы защиты.
Почему возникают блуждающие токиЛюбой современный город имеет сложнейшую сеть различных электрических коммуникаций, многие из которых проложены в земле. Более крупные города имеют также контактные рельсы для трамваев и метро. Так как земля сама по себе способна проводить электрический ток, то зачастую между различными коммуникациями возникают определенные связи.
Напомним, что для появления электрического тока, то есть направленного движения заряженных частиц, необходима разность потенциалов между двумя различными точками проводника. В данном случае, проводником является земля, а разность потенциалов возникает благодаря наличию контуров заземления в системах с изолированной нейтралью. То есть, если нейтральный проводник присоединен к заземляющему контуру, то при прохождении через него электрического тока из-за сопротивления этого проводника напряжение снизится. Такой проводник называется PEN. Один его конец соединен с системой заземления подстанции, а другой – с контуром заземления здания, куда ведет ЛЭП. В итоге обе системы заземления, к которым подключен PEN-проводник, обеспечивают разность потенциалов между его концами. Что в свою очередь вызывает блуждающие токи.
Подобное же явление можно увидеть при нарушении изоляции силового кабеля, проложенного в земле. В этом случае если происходит замыкание с землей, то земля получает определенный электрический потенциал. Если это серьезная авария, то неисправность будет быстро устранена автоматическими устройствами защиты. Но при малых значения утечки тока найти подобную проблему достаточно сложно, поэтому она может существовать достаточно долго.
Одной из основных причин появления блуждающих токов являются сети трамваев и метро. Троллейбусы, в свою очередь, подключаются к электросети с помощью «вилки», которая расположена на самом троллейбусе. Поэтому этот вид транспорта блуждающие токи не генерирует.
А вот электропитание для электричек подается немного по-другому. Нейтральный проводник присоединяется к рельсам, а фазный – прокладывается над ж/д дорогой. Электропоезд соединяется с ним с помощью пантографов.
Питание для электропоездов генерируют тяговые подстанции, расположенные вдоль всей трассы. При наличии поворотов ток как бы «срезает угол», то есть идет не по рельсам, а напрямую, через землю.
Воздействие блуждающих токов
Как уже говорилось выше, в земле расположено множество металлических конструкций, устройств и объектов: инженерные коммуникации, кабельные линии, ж/б строения. Так как металлы гораздо лучше проводят ток, чем земля, то блуждающие токи тут же перейдут на эти металлические конструкции. Зона входа токов на конструкцию называется катодной. Зона выхода – анодной. Обычно наибольшие разрушения происходят в анодной зоне.
Помимо грунта и металлических конструкций в земле есть и подземные воды, которые также являются отличным проводником тока.
Защита от блуждающих токов
Наиболее популярным средством защиты от блуждающих токов является установка катодной защиты (на фото ниже). Для этого необходимо предотвратить возникновение анодной зоны, оставив лишь катодную. Установка катодной защиты подает постоянный ток, будучи подключена своим «минусом» к металлоконструкции, а «плюсом» - к анодам, которые и получают на себя основной удар тока.
Для дополнительной защиты поверхность конструкции покрывается специальным составом, который защищает ее от коррозии.
Минусами установки катодной защиты являются:
- «перезащита», когда потенциал установки оказывается слишком высок, и в итоге защищаемая конструкция все равно подвергается воздействию токов;
- неправильный расчет или монтаж станции, вследствие чего также усиливаются процессы коррозии.
Стоит также сказать, что эта проблема актуальна не только для промышленных и коммерческих конструкций и трубопроводов, но и для обычных жилых домов. Например, в системе отопления постоянно циркулирует горячая вода, которая, как мы уже говорили, является отличным проводником тока. И если трубы, и примыкающие к ним элементы не заземлены, то с течением времени на их наружной поверхности может появиться ржавчина. Правильное заземление решает все подобные проблемы, поэтому в настоящее время этот метод защиты является одним из наиболее популярных.
Локализация и измерение блуждающих токов
При прокладке металлических труб блуждающие токи в земле определяются через вычисление разности потенциалов между двумя точками поверхности земли, расстояние между которыми составляет 100 метров.
Измерительные устройства должны иметь класс точности не менее 1,5 и собственное электрическое сопротивление – от 1 МОм. По действующим в настоящее время нормативам, разность потенциалов не должна превышать 10 мВ. Продолжительность измерения – не менее 10 минут, с фиксацией данных через каждые 10 секунд.
Измерение наличия блуждающих токов в зоне работы электрического транспорта необходимо производить во время наибольшей нагрузки транспортной сети. Если разность потенциалов будет больше 40 мВ – это значит, что в земле есть блуждающие токи.
В качестве измерительного прибора, как правило, используются два электрода: медно-сульфатный и соединительный. Также необходим точный мультиметр и гибкий изолированный провод (например, ПВС) длиной более 100 м.
В заключение скажем, что несмотря на казалось бы низкие значения, блуждающие токи со временем могут нанести существенные повреждения кабельной линии. Поэтому заранее следует предусмотреть меры по их выявлению и нейтрализации.
www.yugtelekabel.ru
Принцип возникновения вредного влияния систем ЭХЗ на сторонние объекты или как ЭХЗ может навредить — блуждающие токи, защита трубопроводов, коррозионное влияние, коррозия, система ЭХЗ, электрохимическая защита, электрохимическая коррозия, ЭХЗ
Электрохимическая защита от коррозии (ЭХЗ) - хорошо известное и могущественное оружие для защиты от электрохимической коррозии разнообразных объектов. Однако, как и всякий инструмент, она должна применяться обдуманно, иначе вред от ее использования может существенно превысить положительный эффект. Основным вредным последствием работы систем ЭХЗ, возникающим вследствие ошибок при проектировании и строительстве подобных систем, может быть ускоренная коррозия соседних с защищаемым металлических объектов. Обычно такая ситуация реализуется в многониточных близкорасположенных трубопроводных системах различного назначения, например, на нефтепромысловых трубопроводах, но может быть встречена и на других объектах, где выборочно применяются системы ЭХЗ, например, на промышленных площадках, нефтебазах и др.
Рис. 1. Распределение токов утечки с постороннего трубопровода при сближении с трубопроводом, защищенным катодными установками
Вредное влияние системы ЭХЗ защищаемого трубопровода на сторонние трубопроводы реализуется вследствие возникновения блуждающих токов. Величина такого тока может быть довольно велика, из практики до 50 А. Однако, сама по себе величина тока, протекающего на подземном сооружении, не определяет опасности коррозионного влияния. Существенной является плотность тока, которая возникает на анодных поверхностях при стекании тока с металлического сооружения в окружающую почву. Эта плотность зависит не только от величины тока, но и от площади поверхности анодной зоны. Согласно практике защиты подземных сооружений от блуждающих токов опасной средней суточной плотностью блуждающего тока для стальных трубопроводов считается 75 мА/м2.
При этом та часть металлического сооружения, из которой ток выходит в землю, является анодом, а та часть сооружения, где постоянный ток входит в него, является катодом. В анодных зонах при условии контакта сооружения с влажной почвой блуждающие токи вызывают электролиз и причиняют сооружению чрезвычайно большие коррозионные разрушения. Блуждающий ток в 1 А за один год «разъедает» в анодной зоне металлического сооружения около 9 кг железа.
Рис. 2. Повреждение трубопровода блуждающими токами
Скорость и интенсивность коррозии блуждающими токами совместно с почвенной коррозией особенно сильно возрастает при наличии частых и резких перепадов значений электрического сопротивления почв вдоль линейного сооружения. Объясняется это тем, что в этих условиях блуждающие и гальванические токи то входят в сооружение и проходят по нему, то выходят из сооружения и проходят по почве, создавая тем самым множество анодных и катодных зон. Установлено, что в почвах с высоким сопротивлением блуждающие токи более или менее полно собираются металлическим сооружением и протекают по нему. На участках, где почва имеет низкое сопротивление, эти токи покидают сооружение и частично переходят в почву. Места наиболее сильных утечек тока из сооружения, совпадающие с участками низкого сопротивления почвы, характеризуются наиболее интенсивными явлениями коррозии.
Таким образом, при наличии систем ЭХЗ на одном трубопроводе в коридоре и при отсутствии компенсирующих мероприятий сторонний трубопровод, находясь в зоне распространения токов ЭХЗ, привлекает на себя эти токи, передает их как проводник более низкого омического сопротивления и возвращает их через землю к источнику в анодных зонах, в которых и происходит его интенсивное разрушение (Рис. 1).
Решение подобной проблемы на существующих объектах должно начинаться с комплексного электрометрического обследования системы трубопроводов для оценки непосредственной опасности коррозионного разрушения стороннего трубопровода и поиска существующих анодных зон. После этого необходимо либо организовать полноценную совместную защиту объектов, либо разработать технические решения по снятию существующего вредного влияния. Последнее, кстати, лучше всего получается при проведении предварительных полевых испытаний применяемых решений, так как очевидная установка перемычек в районе точке дренажа действующей катодной станции может просто переместить анодную зону на соседний участок трубы, тем самым стимулировав электрокоррозию в другом месте. А самый лучший способ избежать таких проблем, это конечно предусмотреть все заранее при проектировании объекта на основании качественных, а не формальных инженерных коррозионных изысканий. Сделать хорошо сразу всегда проще, чем переделывать уже построенный объект!
transenergostroy.ru
Методы защиты от блуждающих токов
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ [c.256]Токоотводы и секционирование как методы защиты от блуждающих токов [c.199]
В последние годы нашли развитие инженерные методы расчета параметров защиты от блуждающих токов, основанные на использовании ряда допущений, позволяющих значительно упростить эквивалентную расчетную схему защиты, которая разрабатывается обычно применительно к конкретному устройству защиты. [c.47]
При наличии блуждающих токов методы испытаний с переключением, описанные в разделе 3.3.1, не могут быть применены. Станции для защиты от блуждающих токов сооружают обычно там, где трубопровод имеет самый положительный потенциал по отношению к грунту. При отключении защитного тока здесь сравнительно быстро устанавливается слишком положительный потенциал стекания блуждающего тока, содержащий также и составляющую омического падения напряжения. Определить потенциал труба — грунт без составляющей омического падения напряжения в районах с наличием блуждающих токов можно только в периоды прекращения работы источников блуждающего тока. Чтобы избежать получения более положительного потенциала, чем требуемый защитный, потенциал трубы по отношению к грунту в районах воздействия блуждающего тока по соображениям безопасности обычно принимают значительно более отрицательным, чем на сооружениях, не подвергающихся воздействию блуждающего тока. На основе записей можно установить, в каких местах в нерабочее время следует измерять потенциал труба — грунт, не содержащий омического падения напряжения. Если в таких местах будут установлены потенциалы, более отрицательные, чем защитный, то необходимо применить полную катодную защиту., [c.99]
Наибольшее применение метод экранирования нашел для защиты от блуждающих токов отдельных зданий, хранилищ и т. д. [c.194]Источниками блуждающих токов могут быть линии электропередачи системы провод—земля, электролизеры и гальванические ванны, катодные установки, работающие сварочные агрегаты, заземления постоянного тока и т. п. Среднесуточная плотность токов утечки, превышающая 0,15 мА/дм , считается опасной. В таких зонах подземные металлические сооружения нуждаются в специальных методах защиты от коррозии блуждающими токами. [c.390]
Токоотводы и секционирование при их комбинированном применении также являются эффективным методом защиты подземных сооружений от блуждающих токов. [c.396]
Основными методами электрохимической защиты сооружений от блуждающих токов являются (рис. 10) А — прямой электродренаж Б — поляризованный электродренаж В — усиленный электродренаж Г — дополнительное заземление (токоотвод) Д — секционирование Е — экранирование. [c.48]
Источниками блуждающих токов могут быть линии электропередач, токонесущие рельсовые пути, электролизеры, сварочные агрегаты, заземления и т. п. Опасной считается среднесуточная плотность токов утечки более 0,15 мА/дм , при котором следует предпринимать специальные методы защиты от коррозии блуждающими токами. Переменный блуждающий ток также опасен, хотя разрушение металла от его воздействия в несколько раз меньше, чем от воздействия постоянного тока. [c.27]
Описанные выше методы защиты подземных металлических сооружений защищают их и от коррозии блуждающими токами, но в большинстве случаев они для этих целей являются недостаточными и для борьбы с блуждающими токами требуется применение специальных методов [c.395]
Кроме ТОГО, В настоящее время имеется множество дополнительных разработок в этой области отечественных и зарубежных специалистов [28, 29, 30]. Первые четыре метода защиты заключаются в отводе блуждающих токов от защищаемого сооружения к источнику этих токов, эффективность работы которых зависит от величины [c.49]
На защиту выносятся результаты исследования коррозионного и кор-розионно-усталостного поведения сталей типа 18-10 и их сварных соединений, совершенствование на этой основе методов расчета долговечности изделий с ГМО и повышение их ресурса путем рационального выбора режимов сварки и методов ингибиторной защиты от питтинговой коррозии и коррозионно-усталостного разрушения при действии блуждающих токов. [c.5]
Для эффективной защиты подземных сооружений от коррозии блуждающими токами также необходим комплекс мероприятий, включающий пассивные и активные меры защиты. К первым относятся меры, проводимые ещё на стадии проектирования и строительства выбор оптимальной трассы трубопровода, удаление подземных сооружений друг от друга и особенно от рельсовой сети электрифицированного транспорта, применение в местах их сближений и пересечения надёжной локальной изоляции, а также устройство специальных коллекторов. К активным методам защиты подземных сооружений от коррозии относятся электрохимическая защита путём катодной поляризации трубопровода [51]. [c.31]
Стандарт распространяется на подземные металлические сооружения, источники блуждающих токов, линии передач энергии постоянного тока и устанавливает общие технические требования к методам и средствам защиты подземных металлических сооружений от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами [c.625]
Для защиты газопроводов от коррозии блуждающими токами можно применять следующие методы [c.174]
Для выбора метода защиты сначала необходимо установить агрессивные условия среды, способные очень сильно увеличить опасность коррозии и требовать эффективной защиты различных степеней. Следующим шагом является определение стоимости защитных мероприятий. Попутно должны быть рассмотрены специальные условия эксплуатационная температура, давление, взаимное расположение подземных сооружений и источников возможного блуждающего тока, наличие бактерий, влажность и т. д. Защищать трубопроводы от коррозии легче всего подбирая соответствующий конструкционный материал, стойкий в данных условиях. Но в большинстве случаев экономически это невыгодно. [c.92]
Наиболее эффективным средством защиты металлических конструкций от коррозии блуждающими переменными токами является метод поляризованных (присоединенных к защищаемому сооружению через полупроводниковые диоды) протекторов и дренажей он дает возможность снять с корродирующих металлических конструкций анодный полупериод переменного тока и оставить на них катодный полупериод, который обеспечивает их катодную защиту. [c.397]
Присоединение отсасывающих фидеров обычно производится в сухом грунте, так как во влажной почве возможна утечка электрического тока. Электродренаж заключается в отводе тока от подземных сооружений на отрицательные шины электростанций. Для защиты от блуждающих токов применяют также и изолирующие битумные покрытия, а для кабеля — джутовую обмотку, пропитанную битумными составами, но в дефектных местах покрытий блуждающие токи проникают к металлу. Кроме указанных методов защиты, для оръбы с коррозией блуждающими токами применяют катодную защиту (см. главу ХУП). [c.76]
К числу методов защиты от подземной коррозии относятся нанесение защитных изолирующих неметаллических покрытий, электрохимическая катодная или протекторная защита, создание искусственной среды путем измепепия состава грунта, исиользование специальных методов укладки, использовапие устройств для защиты от блуждающих токов. Целесообразно сочетать перечисленные методы защиты. [c.64]
Приведены сведения о причинах подземной коррозии и методах защиты, описан механизм почвенной коррозии, коррозия блуждающими токами, биокорроэии. Много внимания уделено активным и пассивнь1м методам защиты от коррозии, электрохимической защите, контролю за коррозионным состоянием подземных сооружений в процессе эксплуатации и при проведении качественного ремонта. [c.208]
Наличие блуждающего тока на трубопроводе устанавливают на основании замеров потенциалов и тока, главным образом методами, описанными выще. Основным критерием степени опасности воздействия блуждающего тока для подземного трубопровода является плотность тока, стекающего с поверхности труб в окружающую почву. Принятым ранее критерием опасного значения плотности тока согласно старым правилам защиты подземных сооружений от блуждающих токов для стальных труб являлось 75 жа/л12 (эта величина дается с большим запасом и фактически реальную опасность блуждающие токи приобретают при заметно больших величинах). Нужно, однако, отметить, что измерение или расчет плотности блуждающего тока для подземных трубопроводов представляет большие трудности и на практике редко выполняется. Значительно более часто измеряют потенциал трубопровода относительно окружающей почвы с помощью неполяризующегося электрода методом, описанным выше. Опасными очагами считают такие, которые дают сдвиг потенциала от естественного в положительную сторону, причем, чем больше этот сдвиг, тем больше вероятность коррозии вследствие возникновения блуждающих токов. Следует иметь в виду, что значения потенциала, как и величины тока, вызывающего появление блуждающего тока, непрерывно изменяются по време1Ш и поэтому необходимо брать средние величины. [c.347]
В цехах электролиза технологический процесс связан с потреблением постоянного тока силой в несколько тысяч ампер и на многих заводах строительные железобетонные конструкции (колонны, шинные каналы, плиты под электролизерадш и т. п.), находящиеся вблизи основных путей токов утечки, могут подвергаться интенсивному разрушению, если не предусмотрены эффективные методы защиты от действия блуждающих токов. На фиг. 43 приведена фотография разрушенной железобетонной конструкции, подвергшейся действию блуждающих токов. На неармированный бетон блуждающие токи не оказывают разрушающего действия. [c.75]
Методы активной защиты, применяемой в устойчивых анодных и знакопеременных зонах подземных сооружений, основаны на создании защитного потенциала, средняя величина которого выбирается таким образом, чтобы перевести эти зоны в устойчивое катодное состояние. Накопленный к настоящему времени опыт защиты городских подзейных сооружений от коррозии позволяет осущест-вить выбор рациональных методов и средств электрозащиты. В результате анализа коррозионных измерений намечаются места установки дренажных устройств, которые, как правило, располагаются в точках максимального приближения подземных сооружений к пунктам подключения отсасывающих кабелей трамвая или железной дороги. Периферийные участки трубопроводов и кабелей, находящиеся в опасной зоне влияния блуждающих токов [c.3]
Методы противокоррозионной изоляции предназначены для защиты металлических сооружений от почвенной коррозии и разрушений, вызываемых блуждающими токами. Они подразделяются на следующие виды а) изоляцию диэлектрическими оболочками (неорганическими, органическими и смешанньши). Металлические диэлектрические оболочки мало долговечны, б) изоляцию утолщенными диэлектрическими оболочками (в коробах и без коробов), в) изоляцию укладкой сооружений в искусственные и насыпные грунты, г) изоляцию путем укладки соору ний канализации в коллекторах (каналы, непроходные, полупроходные и проходные коллекторы), д) изоляцию металлическими защитными оболочками. [c.171]
Условия, в которых работают подземные трубогтроводы, весьма разнообразны, поэтому сроки службы их различны. В одних случаях трубопроводы работают без повреждений в течение многих десятилетий, а в других через два-три месяца на их стенках появляются сквозные разрушения. Вследствие этого методы защиты трубопроводов от коррозии должны быть разными. В почвах, где коррозионные условия благоприятны, достаточна самая простая и дешевая защита. Там же, где есть опасность быстрой и сильной коррозии, вполне оправданы дорогостоящие, но надежные способы защиты. Способ защиты необходимо выбирать после того, как определены коррозионные условия, при которых будет работать трубопровод. Для наружной поверхности трубопроводов основными факторами, создающими опасность разрушающего (воздействия, являются окружающая трубу почва и блуждающие токи в ней, возникающие от различных источников постоянного тока. Оба эти фактора заметно отличаются друг от друга и поэтому степень опасности каждого из них определяют отдельно. При этом также не следует забывать и о возможности биокоррозии. [c.58]
Катодная защита трубопроводов . Катодная защита была разобрана на стр. 45 в связи с коррозией, вызываемой блуждающими токами. Защита таким шособом длинного, не имеющего покрытия трубопровода связана с значительны. м расходом электроэнергии. Однако как дополнительный к покрытию метод катодная защита может применяться. Стоимость катодной защиты в этом случае сильно снижается. Количество электроэнергии, затрачиваемой на единицу длины защищаемого трубопровода, зависит от сопротивления покрытия и раз.мера площади мест, где покрытие тонко или отсутствует. Несколько сообщений об успешном применении дополнительной катодной защиты поступило недавно из раз-личных областей Америки. [c.264]
НОИ составляющей от массы груза на датчик действует ряд возмущающих сил, источниками которых являются продольные и поперечные колебшия грузоприемных устройств и опор, качание троса, а также возмущения, вызываемые неравномерной скоростью подъема измеряемой массы и вибрацией подкрановых конструкций. Кроме этого, могут возникать помехи от электромагнитных наводок, блуждающих токов и Т.Д. Электрические помехи общего вида возникают в цепях заземления, нормального вида — между сигнальными проводами тензодатчиков. Для защиты от таких помех применяют электрическое и магнитное экранирование кабелей и различные типы фильтров, а также помехоустойчивые методы преобразования. Для подавления динамических помех, вызываемых различного вида колебаниями, применяют метод интегрирования сигнала с весовой функцией. При наличии колебаний длительность процесса взвешивания зависит от частоты и амплитуды этих колебаний и составляет 5—30 с. [c.243]
mash-xxl.info
