| Станции катодной защиты (СКЗ) предназначены для электрохимической защиты трубопроводов от почвенной коррозии. Принцип их действия заключается в том, что на трубу искусственно подается отрицательный (катодный) потенциал, чтобы анодный процесс (процесс разрушения металла) происходил на дополнительном искусственном электроде-заземлителе. В зависимости от электрохимической активности грунтов СКЗ устанавливают на расстоянии 7-10 км друг от друга. В состав СКЗ входят трансформаторный пункт, сетевая катодная станция и анодное заземление. В настоящее время заводами Минэлектротехпрома и Миннефтегазстроя выпускаются установки катодной защиты полной заводской готовности, позволяющей свести работы по ее монтажу и установке заводского блока СКЗ на фундамент и ее подключению к питающей линии и к линии анодного заземления. Блочные установки катодной защиты (УКЗ) выпускаются с воздушным и кабельным вводом на стороне ВН, а также с воздушным или кабельным выходом на линию анодного заземления. Блочная УКЗ состоит из высоковольтного ввода с разрядниками и предохранителями, понижающего трансформатора и сетевой катодной станции. Назначение и устройство трансформаторного пункта рассматривалось в предыдущем параграфе. Для преобразования переменного однофазного тока частотой 50 Гц напряжением 220 В в постоянный с параметрами, необходимыми для цепей катодной защиты, служат катодные сетевые станции (КСС), которые выпускаются с выходным напряжением 24 или 48 В мощностью 300, 600 и 1200 Вт, первичное напряжение переменного тока станций — 220 В. Все элементы станции, за исключением счетчика, смонтированы на специальной панели, которая в собранном виде образует самостоятельный блок, вставляемый в металлический шкаф, служащий для защиты оборудования станции от атмосферных осадков и механических повреждений. В днище шкафа имеются щелевые отверстия для вентиляции и патрубки для ввода проводов питания электроэнергией и катодной защиты. Счетчик для учета электроэнергии, потребляемой станцией из внешней сети, смонтирован на задней стенке шкафа. Линия анодного заземления, подсоединяемая к вводу КСС со знаком плюс, может быть выполнена кабелем или голым алюминиевым проводом сечением 70 или 95 мм. Длина линии анодного заземления определяется удаленностью очага заземления, которая в различных грунтах составляет 500-600 м. Напряжение линии анодного заземления 24 или 48 В. Воздушная линия электропередачи выполняется на опорах связи типа ОС-2,75 длиной 7,5 м. Крепление проводов осуществляется вязкой на штыревых низковольтных изоляторах типа ТФ. Изоляторы закрепляют на крюках траверс, которые изготовляют из полосовой стали в виде полухомутов, закрепляемых на болтах. Анодное заземление представляет собой очаг из анодных заземлителей заводского изготовления. В настоящее время применяют заземлители типов АК-1 и АК-3. Заземлитель АК-1 состоит из стального электрода диаметром 50 мм и коксового наполнителя с ингибитором, упакованными в стальной кожух. К стальному электроду подключен изолированный проводник, через который осуществляется его подключение к другим заземлителям и линии анодного заземления. В заземлителях АК-3 вместо стального используется железокремниевый электрод диаметром 40 мм. Применение такого электрода позволило значительно увеличить срок службы анодного заземлителя по сравнению с заземлителями АК-1. В одном очаге анодного заземления укладывают 40-50 анодных заземлителей на глубине 1,5-2 м, соединенных между собой последовательно — параллельными группами с общим выводом на линию анодного заземления. В грунтах с высоким удельным сопротивлением используют глубинные анодные заземления с глубинными заземлителями АК-2г. Глубина анодных заземлений может достигать 120-150 м. Для заземлений требуются большие трудовые затраты. Хотя они и являются дорогими, но для устройства заземлений требуются гораздо меньшие площади. К выводу КСС со знаком минус подсоединяется катодный вывод, который прикрепляют к трубопроводу. Катодный вывод выполняется кабелем сечением 70 или 95 мм. При выполнении цепей катодной защиты особое внимание необходимо уделять качественному выполнению контактных соединений. Для присоединения катодного вывода к трубопроводу, выполняемого кабелем АВРГ и АВВГ, кабель предварительно оконцовывают Г-образным стальным стержнем, облуженным на участке 50 мм припоем ПОС-40. Оконцевание осуществляется методом термитно-муфельной сварки при помощи термитных патронов марки АС. Алюминиевый кабель, оконцованный Г-образным стальным стержнем, присоединяют к трубопроводу методом термитно-тигельной сварки с помощью тигель-формы ТФГ, заполняемой термитной смесью. После сварки место соединения тщательно изолируют хлорвиниловой лентой с последующей заливкой битумно-резиновой мастикой. Выводы от каждого анодного заземлителя, выполняемые кабелем ВРГ или ПСРП сечением 1 мм, присоединяют к магистральному кабелю марки АВРГ или АВВГ сечением 1х25 мм методом термитно-муфельной сварки с введением присадки в кокиль термитного патрона марки АС. Магистральный кабель разрезают в месте присоединения вывода анодного заземлителя, концы кабеля и вывода освобождают от изоляции на расстоянии 50 мм. Оголенные участки магистрального кабеля складывают вместе и скручивают плоскогубцами, после чего вставляют в кокиль термитного патрона. После сгорания термитного патрона жилу вывода анодного заземления вставляют в кокиль с расплавленным алюминием. Место соединения тщательно изолируют с помощью хлорвиниловой трубки, лака ПХВ и ленты ПХВ. Источник Катодная защита от коррозии – все особенности методики Одним из часто применяемых методов электрохимической защиты разнообразных конструкций из металлов от ржавления является катодная защита. В большинстве случаев ее используют совместно с нанесением на металлические поверхности специальных покрытий. 1 Общая информация о катодной защите Впервые такая защита металлов была описана в 1820-х годах Гемфри Дэви. На основании его докладов в 1824 году на корабле HMS Samarang осуществили проверку предоставленной теории. На медную обшивку корабля установили железные анодные протекторы, которые существенно уменьшили скорость ржавления меди. Методику стали развивать, и в наши дни катодная антикоррозионная защита всевозможных конструкций из металлов (трубопроводов, элементов автомобиля и т. д.) признается наиболее эффективной и широко используемой. В производственных условиях такая защита металлов (ее нередко называют катодной поляризацией) производится по двум основным методикам. - Предохраняемая от разрушения конструкция подключается к внешнему источнику тока. В данном случае металлоизделие выполняет функцию катода. А анодами являются инертные дополнительные электроды. Эта методика обычно применяется для защиты трубопроводов, металлических сварных оснований, платформ для бурения.
- Катодная поляризация гальванического типа. При такой схеме металлическая конструкция контактирует с металлом, который имеет больший электроотрицательный потенциал (алюминий, магний, алюминиевые сплавы, цинк). При этом под анодом понимают оба металла (основной и защитный). Растворение (имеется в виду сугубо электрохимический процесс) электроотрицательного материала приводит к протеканию через предохраняемое изделие необходимого катодного тока. С течением времени происходит полное разрушение металла-«защитника». Гальваническая поляризация эффективна для конструкций, на которых есть изоляционный слой, а также для металлоизделий относительно малых размеров.
Первая методика нашла широкое применение по всему миру. Она достаточно проста и экономически целесообразна, дает возможность предохранять металл от общей коррозии и от многих ее разновидностей – межкристаллитной коррозии «нержавейки», питтинговой, растрескивания латунных изделий, обусловленного напряжениями, при которых они работают. Гальваническая схема нашла большее применение в США. В нашей стране она используется реже, хотя ее эффективность высока. Ограниченное применение протекторной защиты металлов в России связано с тем, что на многие трубопроводы у нас не наносят специальное покрытие, а это является обязательным условием для реализации антикоррозионной гальванической методики. 2 Как работает стандартная катодная поляризация металлов? Катодная защита от коррозии производится посредством использования наложенного тока. Он поступает на конструкцию от выпрямителя либо иного источника (внешнего) тока, где промышленный по частоте переменный ток модифицируется в требуемый постоянный. Объект, который защищается, подключают к выпрямленному току (к «минусовому» полюсу). Конструкция, таким образом, является катодом. Анодное заземление (второй электрод) подключают к «плюсу». Важно, чтобы между вторичным электродом и конструкцией имелся хороший электролитический и электронный контакт. Первый обеспечивается грунтом, куда погружают анод и объект защиты. Грунт в данном случае выполняет роль электролитической среды. А электронного контакта добиваются с помощью проводников из металлических материалов. Регулирование катодной антикоррозионной защиты осуществляется посредством поддержания защитного потенциала между электролитической средой и индикатором потенциала поляризации (либо непосредственно конструкцией) на строго определенной величине. Замеряют показатель вольтметром с высокоомной шкалой.
Здесь необходимо понимать, что у потенциала есть не только поляризационный компонент, но и еще одна составляющая – падение (омическое) напряжения. Такое падение возникает из-за протекания через эффективное сопротивление катодного тока. Причем качество катодной защиты зависит исключительно от поляризации на поверхности изделия, которое предохраняется от ржавления. По этой причине выделяют две характеристики защищенности металлоконструкции – наибольший и наименьший потенциалы поляризации. Эффективное регулирование поляризации металлов, учитывая все сказанное, становится возможным в том случае, когда показатель омического компонента исключается из величины полученной разности потенциалов. Добиться этого можно при помощи особой схемы замера потенциала поляризации. Описывать ее в рамках данной статьи мы не будем, так как она изобилует множеством специализированных терминов и понятий. Как правило, катодная технология применяется совместно с нанесением на внешнюю поверхность предохраняемых от коррозии изделий специальных защитных материалов. Для защиты неизолированных трубопроводов и других конструкций необходимо использовать существенные токи, что экономически невыгодно и технически сложно. 3 Катодная защита элементов автомобиля Коррозия – активный и весьма агрессивный процесс. Качественная защита узлов автомобиля от ржавления вызывает немало проблем у автолюбителей. Коррозионному разрушению подвергаются все без исключения транспортные средства, ведь ржавление начинается даже тогда, когда на лакокрасочном покрытии машины появляется маленькая царапина. Катодная технология предохранения автомобиля от коррозии достаточно распространена в наши дни. Ее применяют наряду с использованием антикоррозионных красок и всевозможных мастик. Под такой методикой понимают подачу электрического потенциала на поверхность той или иной детали автомобиля, что приводит к эффективному и длительному замедлению ржавления. При описываемой защите транспортного средства катодом являются специальные пластинки, которые накладывают на наиболее уязвимые его узлы. А роль анода играет корпус автомобиля. Подобное распределение потенциалов обеспечивает целостность корпуса машины, так как разрушению подвергаются только катодные пластины, а основной металл не корродирует.
Под уязвимыми местами транспортного средства, которые можно защитить по катодной методике, понимают: - заднюю и переднюю части днища;
- арку заднего колеса;
- области фиксации подфарников и непосредственно фар;
- стыки крыла с колесом;
- внутренние зоны дверей и порогов;
- пространство за щитками колес (передних).
Для защиты автомобиля необходимо приобрести специальный электронный модуль (некоторые умельцы изготавливают его самостоятельно) и протекторы-пластины. Модуль монтируют в салоне машины, подсоединяют к бортовой сети (он должен быть запитанным при отключении автодвигателя). Установка устройства занимает буквально 10–15 минут. Причем энергии оно берет минимум, а антикоррозионную защиту гарантирует весьма качественную.
Защитные пластины могут иметь разный размер. Их число также отличается в зависимости от того, в каких местах автомобиля они монтируются, а также от того, какие геометрические параметры имеет электрод. На практике пластин нужно тем меньше, чем больший размер имеет электрод. Защита от коррозии автомобиля по катодной методике производится и иными сравнительно простыми способами. Самый элементарный – подсоединить проводом «плюс» аккумулятора автомобиля к обычному металлическому гаражу. Обратите внимание – для подключения необходимо обязательно использовать резистор. 4 Защита трубопроводов методом катодной поляризации Разгерметизация различных по назначению трубопроводов происходит во многих случаях из-за их коррозионного разрушения, вызываемого появлением разрывов, трещин и каверн. Особенно подвержены ржавлению подземные коммуникации. На них образуются зоны с разным потенциалом (электродным), что обуславливается гетерогенностью грунта и неоднородным составом металлов, из которых изготавливаются трубы. За счет появления указанных зон начинается процесс активного формирования коррозионных гальванических компонентов. Катодная поляризация трубопроводов, выполняемая по схемам, описанным в начале статьи (гальваника или внешний источник энергии), базируется на уменьшении скорости растворения материала труб в процессе их эксплуатации. Достигается подобное уменьшение посредством смещения коррозионного потенциала в зону, имеющую по отношению к естественному потенциалу более отрицательные показатели.
Еще в первой трети 20 столетия был определен потенциал катодной поляризации металлов. Его показатель равняется –0,85 вольт. В большинстве грунтов естественный потенциал металлических конструкций находится в диапазоне от –0,55 до –0,6 вольт. Это означает, что для эффективной защиты трубопроводов требуется «передвинуть» коррозионный потенциал в отрицательную сторону на 0,25-0,3 вольт. При такой его величине практическое влияние ржавления на состояние коммуникаций почти полностью нивелируется (коррозия за год имеет скорость не более 10 микрометров). Методика с применением источника тока (внешнего) считается трудоемкой и достаточно сложной. Зато она обеспечивает высокий уровень защиты трубопроводов, ее энергетический ресурс ничем не ограничивается, при этом сопротивление (удельное) грунта оказывает минимальное влияние на качество защитных мероприятий.
Источниками питания для катодной поляризации обычно являются воздушные электролинии на 0,4; 6 и 10 кВ. На местностях, где таковых нет, допускается использование газо-, термо и дизель-генераторов в качестве источников энергии. Ток-«защитник» распределяется неравномерно по протяженности трубопроводов. Наибольшая его величина отмечается в так называемой точке дренажа – в месте, где производится подключение источника. Чем больше расстояние от этой точки, тем меньше защищены трубы. При этом и чрезмерный ток непосредственно в зоне подключения оказывает негативное влияние на трубопровод – высока вероятность водородного растрескивания металлов. Метод с использованием гальванических анодов демонстрирует неплохую эффективность в грунтах с малым показателем омности (до 50 ом*м). В грунтах высокоомной группы его не применяют, так как особых результатов он не дает. Здесь стоит добавить, что аноды изготавливают из сплавов на основе, алюминия, магния и цинка. 5 Коротко о станциях катодной защиты (СКЗ) Для антикоррозионной защиты трубопроводов, проложенных под землей, вдоль трассы их залегания устанавливают СКЗ, включающие в себя: - анодное заземление;
- источник тока;
- пункт контроля и измерения;
- кабели и провода, выполняющие соединительные функции.
Станции подключают к сетям электрического тока либо к автономным устройствам. Разрешается устанавливать на СКЗ несколько заземлений и источников энергии тогда, когда в одном подземном коридоре проложено две и более ниток трубопровода. Это, правда, влечет за собой увеличение расходов на проведение антикоррозионных мероприятий.
Если монтируется всего одна установка на многониточные коммуникации, ее соединение с трубами осуществляется посредством особых блоков. Они не позволяют формироваться сильным гальваническим парам, возникающим при монтаже глухих перемычек на трубные изделия. Указанные блоки изолируют трубы друг от друга, а также дают возможность выбирать на каждом элементе трубопроводов требуемый потенциал, гарантирующий максимальную защиту конструкции от ржавления. Выходное напряжение на катодных станциях может регулироваться автоматически (установка в этом случае оснащается тиристорами) или вручную (оператор переключает при необходимости трансформаторные обмотки). В ситуациях, когда СКЗ функционируют в изменяющихся во времени условиях, рекомендуется эксплуатировать станции с автоматической регулировкой напряжения.
Они сами следят за показателями сопротивления (удельного) грунта, появлением блуждающих токов и прочих факторов, оказывающих негативное воздействие на качество защиты, и автоматически корректируют работу СКЗ. А вот в системах, где защитный ток и показатель сопротивления в его цепи остаются неизменными, лучше использовать установки с ручной настройкой напряжения на выходе. Добавим, что регулирование в автоматическом режиме производится по одному из двух показателей: - по току защиты (гальваностатические преобразователи);
- по потенциалу объекта, который защищается (потенциостатические преобразователи).
6 Информация об известных станциях катодной защиты Среди популярных отечественных СКЗ можно выделить несколько установок. Очень востребованной является станция Минерва–3000 – мощная система, разработанная французскими и российскими инженерами для объектов Газпрома. Достаточно одной Минервы, чтобы надежно защитить от ржавления до 30 километров трубопроводов. Станция обладает такими основными достоинствами: - уникальная технологичность выпуска всех ее комплектующих;
- повышенная мощность СКЗ (можно предохранять коммуникации с очень плохим защитным покрытием);
- самовосстановление (после аварийных перегрузок) режимов работы станции на протяжении 15 секунд;
- наличие высокоточного цифрового оборудования для контроля рабочих режимов и системы терморегулирования;
- наличие защитных схем от перенапряжения измерительных и входных цепей;
- отсутствие подвижных узлов и герметичность электрошкафа.
Кроме того, к Минерва–3000 можно подключать установки для удаленного контроля над работой станции и дистанционного управления ее оборудованием.
Отличными техническими показателями обладают и системы АСКГ-ТМ – современные телемеханизированные адаптивные станции для защиты электрокабелей, городских и магистральных трубопроводов, а также емкостей, в которых хранят газ и нефтепродукты. Такие устройства выпускаются с разными показателями (от 1 до 5 киловатт) выходной мощности. Они располагают многофункциональным телеметрическим комплексом, позволяющим выбирать конкретный рабочий режим СКЗ, мониторить и изменять параметры станции, а также обрабатывать поступающую информацию и отправлять ее оператору. Преимущества использования АСКГ-ТМ: - возможность встраивания в SCADA-комплексы за счет поддержки ОРС-технологии;
- резервный и главный канал связи;
- выбор значения мощности (выходной);
- повышенная отказоустойчивость;
- большой интервал рабочих температур;
- уникальная точность настройки выходных параметров;
- предохранение от напряжения силовых выходов системы.
Имеются СКЗ и других типов, сведения о которых несложно найти на специализированных сайтах в интернете. 7 Какие объекты можно защищать при помощи катодной поляризации? Кроме защиты автомобилей и трубопроводов рассматриваемые методики поляризации активно используются для предохранения от коррозии арматуры, входящей в железобетонные конструкции (здания, дорожные объекты, фундаменты и так далее). Обычно арматура представляет собой единую электросистему, которая при попадании в нее хлоридов и воды активно корродирует. Катодная поляризация в сочетании с операцией санации бетона останавливает коррозионные процессы. В данном случае необходимо применять два типа анодов: - основные – из титана, графита или их комбинации с покрытием металлооксидного вида, а также кремнистого чугуна;
- распределительные – стержни из сплавов титана с добавочным слоем металлической защиты либо с неметаллическим электропроводящим покрытием.
Регулируя внешний ток, поступающий на железобетонную конструкцию, осуществляют выбор потенциала арматуры. Поляризация считается незаменимой методикой для защиты стационарных строений, размещаемых на континентальном шельфе, в газовой и нефтяной промысловых сферах. Первоначальные защитные покрытия на таких объектах невозможно восстановить (требуется их демонтаж и транспортировка в сухие ангары), а значит, остается один выход – катодная защита металлов.
Для предохранения от морской коррозии применяется гальваническая поляризация гражданских кораблей посредством анодов из цинка, магния, алюминиевых сплавов. На берегу (во время ремонтов и стоянок) судна подключают к СКЗ, аноды для которых делают из платинированного титана. Также катодная защита используется для предохранения от разрушения внутренних частей сосудов и емкостей, а также труб, которые контактируют со сточными промышленными водами и иными агрессивными электролитами. Поляризация в данном случае увеличивает время безремонтного применения указанных конструкций в 2–3 раза. Источник Катодная защита от коррозии. Принцип действия, основные понятия. 
Больше 15 лет я разрабатываю станции катодной защиты. Требования к станциям четко формализованы. Есть определенные параметры, которые должны быть обеспечены. А знание теории защиты от коррозии совсем не обязательно. Гораздо важнее знание электроники, программирования, принципов конструирования электронной аппаратуры. Создав этот сайт, я не сомневался, что когда-нибудь там появится раздел катодная защита. В нем я собираюсь писать о том, что я хорошо знаю, о станциях катодной защиты. Но как-то не поднимается рука писать о станциях, не рассказав, хотя бы коротко, о теории электрохимической защиты. Постараюсь рассказать о таком сложном понятии как можно проще, для не профессионалов. История развития катодной защиты настолько занимательная глава, что я изложил ее в отдельной статье. Она не имеет практического значения. Просто интересно. Для того чтобы защитится от коррозии, надо понять, что такое коррозия, природу ее происхождения. Электрохимическая коррозия. Коррозию можно определить как реакцию материала с окружающей средой, вызывающую в нем ощутимые изменения. Изменения – понятие расплывчатое. Поэтому существует понятие коррозионного повреждения, основными признаками которого является нарушение функционирования объекта, например разрушение все той же металлической трубы. Не все реакции ведут к повреждению. Если труба станет коричневой или зеленой, но не будет протекать, это не будет считаться коррозионным повреждением. Материалы и окружающая среда бывают разными. Бывают разными и реакции между ними. В основе коррозии могут лежать чисто химические реакции. Но вряд ли кого-либо заинтересует коррозия висмута в растворе дигидрофосфата натрия. Гораздо важнее знать о коррозии железной трубы, закопанной в землю. Так вот, практический интерес имеет коррозия металлических материалов в водных средах, т.е. электрохимическая коррозия. В основе ее лежат реакции, имеющие электрохимическую природу. В детстве я был любознательным мальчиком. Я проводил опыты по гальваническому осаждению меди на железные предметы, чем удивлял своих одноклассников. Но еще больше я поразил их, когда принес в школу лезвие от безопасной бритвы с вырезанной на нем сквозной надписью. Эффект я усилил сказав, что сделал это лазером. Конечно, я просто покрыл лезвие лаком, иголкой выцарапал надпись, опустил в жестяную банку с раствором соли, подключил электрический ток и немного подождал. Теперь я понимаю, что мои детские опыты были иллюстрацией того, как происходит электрохимическая коррозия и как от нее защититься. (Рассказ о моих детских опытах не художественный вымысел, а чистая правда.) Итак, объекты процесса электрохимической коррозии: - среда – раствор электролита (почва всегда влажная, поэтому это тоже раствор электролита);
- граница раздела среда-металл;
- металл.
Все перечисленные объекты способны проводить электрический ток, обладают хорошей электропроводностью. В растворе электролита содержатся анионы и катионы. Они создают электрический ток. Ток протекает через участок металл – раствор электролита. За счет этого тока на границе раздела происходит электрохимическая реакция, на которую могут влиять еще и внешние токи. Влиять они могут по-разному, как усиливать коррозию, так и замедлять ее. 
За счет тока на границе образуется разность потенциалов. Ее невозможно измерить. Поэтому измеряют потенциал специального электрода сравнения. Он является своеобразным суммарным показателем электрохимической реакции. Физическое объяснение электрохимической коррозии выглядит так. В металле присутствуют ионы железа (положительно заряженные) и электроны (с отрицательным зарядом). Оба компонента реагируют с раствором электролита. - При положительном токе металл переходит в раствор, что связано с прохождения ионов и вызывает потерю массы металла (растворение металла).
- При отрицательном токе в раствор проходят электроны, и происходит это без потери массы металла.
В первом случае происходит анодная, а во втором случае — катодная электрохимические реакции. Анодная реакция (растворение металла) вызывает коррозию. Катодная реакция является процессом обратным коррозии и используется в гальванотехнике для нанесения гальванических покрытий. Принцип действия катодной защиты. Понятно, что для защиты объекта от коррозии необходимо вызвать катодную реакцию и не допустить анодную. Сделать это можно, если искусственно создать отрицательный потенциал на защищаемом объекте. Для этого необходимо разместить в среде (почве) анодные электроды и подключить внешний источник тока: минус к объекту защиты, а плюс – к анодным электродам. Ток пойдет по цепи анодный электрод – почвенный электролит – объект защиты от коррозии. 
С точки зрения гальванических процессов металлический объект будет катодом, а дополнительный электрод – анодом. Таким образом, коррозия объекта прекратится. Разрушаться будет только анодный электрод. Он называются анодным заземлением. Анодные электроды делают из инертного материала и периодически меняют. Станция катодной защиты. Ток для катодной защиты вырабатывает специальное устройство — станция катодной защиты. По сути это источник вторичного электропитания, специализированный блок питания. Т.е. станция подключается к питающей сети (как правило 220 В) и вырабатывает электрический ток с заданными параметрами. Вот пример схемы системы электрохимической защиты подземного газопровода с помощью станции катодной защиты ИСТ-1000. 
Станция катодной защиты установлена на поверхности земли, вблизи от газопровода. Т.к. станция эксплуатируется на открытом воздухе, то она должна иметь исполнение IP34 и выше. В этом примере используется современная станция, с контроллером GSM телеметрии и функцией стабилизации потенциала. В принципе, станции катодной защиты бывают очень разными. Они могут быть трансформаторными или инверторными. Могут быть источниками тока, напряжения, иметь различные режимы стабилизации, различные функциональные возможности. Станции прошлых лет это громадные трансформаторы с тиристорными регуляторами. Современные станции это инверторные преобразователи с микропроцессорным управлением и GSM телемеханикой. Выходная мощность устройств катодной защиты, как правило, находится в диапазоне 1 – 3 кВт, но может доходить и до 10 кВт. Станциям катодной защиты и их параметрам посвящена отдельная статья. Нагрузкой для устройства катодной защиты является электрическая цепь: анодное заземление – почва – изоляция металлического объекта. Поэтому требования к выходным энергетическим параметрам станций, прежде всего, определяют: - состояние анодного заземления (сопротивление анод-почва);
- почва (сопротивление грунта);
- состояние изоляции объекта защиты от коррозии (сопротивление изоляции объекта).
Все параметры станции определяются при создании проекта катодной защиты: - рассчитываются параметры трубопровода;
- определяется величина защитного потенциала;
- рассчитывается сила защитного тока;
- определяется длина защитной зоны;
- выбирается место установки станции;
- определяется тип, место расположения и параметры анодного заземления;
- окончательно рассчитываются параметры станции катодной защиты.
Применение. Катодная защита от коррозии получила широкое распространение для электрохимической защиты: - подземных газопроводов и нефтепроводов;
- трубопроводов теплосетей и водоснабжения;
- оболочек электрических кабелей;
- крупных металлических объектов, резервуаров;
- подземных сооружений;
- морских судов от коррозии в воде;
- стальной арматуры в железобетонных сваях, в фундаментах.
Применение катодной защиты обязательно для газопроводов низкого и среднего давления, магистральных газопроводов, нефтепроводов. Источник Станция катодной защиты: виды, свойства, эксплуатация 
Промышленные трубопроводы, в основном, изготавливают из стали — этот материал прочен, долговечен, устойчив к перепадам давления и температуры. Однако он имеет и недостатки, главный из которых — склонность к коррозии. Коррозионный процесс постепенно приводит к разрушению изделия и выводит из строя всю систему. Предотвратить эту угрозу поможет электрохимическая защита трубопровода. Суть метода Защита трубопроводов от коррозионного разрушения осуществляется путем воздействия постоянного электрического поля на защищаемый металлический объект. Катодная защита предполагает, что трубопровод в результате подачи на него электромагнитного поля приобретает отрицательный потенциал — превращается в катод. Антикоррозионные системы такого типа должны иметь среду с высокой проводимостью. При обустройстве подземных трубопроводов такой средой является грунт. Контакт электродов обеспечивают элементы из металлов и сплавов, проводящие ток. Разница потенциалов, возникающая между средой и защищаемым от коррозии элементом, позволяет ощутимо снизить скорость коррозирования металла. Виды устройств Существуют устройства катодно-протекторной защиты двух видов. В первом случае к металлическому изделию, подводят внешний источник электротока. Сам объект приобретает отрицательный заряд и превращается в катод, роль анода при этом выполняют инертные электроды. Второй метод предполагает, что защищаемая конструкция соприкасается со специальной протекторной пластиной из алюминия, цинка, магния или сплавов на их основе — эти металлы имеют большой отрицательный потенциал. Первый метод используется чаще в силу простоты и доступности. Станция катодной защиты позволяет надежно защитить крупные объекты — в частности, данный тип ЭХЗ используется для различных трубопроводов. Что важно учесть при выборе СКЗ Важнейшие характеристики устройства, указываемые в паспорте изделия — номинальная выходная мощность и КПД при данном уровне мощности. С точки зрения потребительских свойств важны также: - Габариты (размеры, вес). Чем меньше и легче автоматическая станция катодной защиты, тем проще ее транспортировать, устанавливать и при необходимости — ремонтировать.
- Ремонтопригодность. Быстрая замена отдельных элементов — важнейшая возможность, которая позволит дольше сохранять полную работоспособность объекта.
- Удобство в обслуживании. Обеспечивается за счет набора необходимых устройств контроля и дистанционного управления.
Особенности эксплуатации Задача станции — не только обеспечивать ток, но и в постоянном режиме поддерживать его на таком уровне, чтобы защитный потенциал оставался нормативным. При условии новой изоляции для поддержания необходимого значения нужен небольшой ток. При постепенном старении изоляции, особенно — при появлении трещин, снижается ее сопротивление, при этом возрастает требуемый компенсирующий ток. Таким образом, к важнейшим возможностям относится возможность измерения защитного потенциала и изменения выходного тока. Эксплуатация должна производиться в строгом соответствии с требованиями, изложенными в сопроводительной документации. При условии своевременного грамотного обслуживания срок жизни станции ЭХЗ достигает 20 лет. Источник |