Станция катодной защиты это

СТАНЦИЯ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ — установка с источником постоянного тока, положительный полюс которого подсоединён к анодному заземлителю, а отрицательный полюс к защищаемому от коррозии блуждающими токами сооружению (Болгарский язык; Български) станция за катодна защита… … Строительный словарь

установка (станция) катодной защиты — 3.60 установка (станция) катодной защиты: Совокупность устройств, требуемых для электрохимической защиты от коррозии подземных трубопроводов методом катодной поляризации с питанием от постороннего источника постоянного тока (преобразователь для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

преобразователь катодной защиты — 3.46 преобразователь катодной защиты: Устройство, преобразующее переменный ток в постоянный и используемое в установках катодной защиты. Источник: СТО Газпром 2 2.3 310 2009: Организация коррозионных обследований объектов ОАО "Газпром" … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

преобразователь катодной защиты (катодная станция) — 3.18 преобразователь катодной защиты (катодная станция): Источник постоянного тока или устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. Источник: СТО Газпром 2 3.5 047 2006 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Станция — сооружение, предназначенное для посадки высадки пассажиров и размещения привода и (или) натяжного устройства. Источник: ПБ 10 559 03: Правила устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных канатных дорог … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СТО Газпром 9.2-002-2009: Защита от коррозии. Проектирование электрохимической защиты подземных сооружений — Терминология СТО Газпром 9.2 002 2009: Защита от коррозии. Проектирование электрохимической защиты подземных сооружений: 3.1.1 анодное заземление; AЗ: Элемент системы катодной защиты, осуществляющий контакт положительного полюса преобразователя… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СТО Газпром 2-3.5-047-2006: Инструкция по расчету и проектированию электрохимической защиты от коррозии магистральных газопроводов — Терминология СТО Газпром 2 3.5 047 2006: Инструкция по расчету и проектированию электрохимической защиты от коррозии магистральных газопроводов: 3.1 анодное заземление: Устройство в системе катодной защиты, электрически подключаемое к… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

РД 91.020.00-КТН-149-06: Нормы проектирования электрохимической защиты магистральных трубопроводов и сооружений НПС — Терминология РД 91.020.00 КТН 149 06: Нормы проектирования электрохимической защиты магистральных трубопроводов и сооружений НПС: 3.1 Анодное заземление : устройство, обеспечивающее стекание защитного тока в землю. Определения термина из разных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Катодная станция — основная часть катодной установки, состоящая из источника постоянного тока (выпрямитель, генератор и т.д.) контрольных и регулирующих приборов. Источник: snip >Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Катодная станция — (a. cathodic station; н. Kathoden schutzanlage; ф. poste cathodique; и. estacion catodica) предназначается для создания постоянного электрич. тока между анодным заземлителем и подземным сооружением (трубопровод, резервуар и др.) при… … Геологическая энциклопедия

Блог технической поддержки моих разработок

Станция катодной защиты это

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.

Читать также:  Кованые скамейки для кладбища

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.

Станция катодной защиты это

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.

Читать также:  Как проверить точность мультиметра в домашних условиях

Станция катодной защиты это

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 это

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.

Станция катодной защиты этоОбеспечение защиты труб от коррозийного воздействия производится с помощью разных технологий. Одним из наиболее эффективных методик считается электрохимическая обработка, включающая в себя и катодную защиту. В большинстве случаев этот вариант используется комплексно, наряду с обработкой металлоконструкций составами-изоляторами.

Основные разновидности катодной защиты

Катодную защиту трубопроводов от коррозии разработали еще в девятнадцатом столетии. Эта технология впервые были использована в кораблестроительной отрасли — анодными протекторами обшивали корпус плавучего судна, что минимизировало коррозийные процессы медного сплава. Чуть позже эту технологию начали активно применять и в других сферах. Кроме того, катодная методика на настоящий момент считается самой эффективной технологией антикоррозионной защиты.

Существует два типа катодной защиты металлических сплавов:

  • Станция катодной защиты этопервый вариант предполагает то, что к обрабатываемой конструкции подключается источник электротока, то есть сама металлическая деталь становится катодом, а анодами выступают внешние электроды;
  • второй способ — гальваника — обрабатываемая заготовка соприкасается с проекторной пластинкой из металлического сплава, который обладает электроотрицательным потенциалом. При этой технологии в качестве анода выступают оба металла. С течением времена проекторная пластика подвергается разрушению.
Читать также:  Гайковерт для колес легковых автомобилей

Самым распространенным сегодня считается первый вариант, так как он является более быстрым и простым. С помощью это технологии можно справиться с разными типами коррозии:

  • межкристальная;
  • потрескивание латуни из-за чрезмерного напряжения;
  • коррозия, обусловленная влиянием блуждающих электротоков;
  • питтинговая коррозия и т. д.

Станция катодной защиты этоСледует отметить, что первая методика позволяет обрабатывать крупногабаритные металлические конструкции, а гальваническая химэлектрозащита предназначена лишь для небольших изделий.

Гальваническая технология очень популярна на территории США, в нашей же стране она почти не применяется, так как технология устройства трубопроводов в РФ не подразумевает обработку особой изоляцией, которая необходима для гальванической защиты.

Без такого покрытия повышается коррозия стали под влиянием грунтовых вод, что крайне актуально для осени и весны. В зимний период после оледенения воды процесс коррозии значительно затормаживается.

Описание технологии

Катодная защита от коррозии производится с помощью постоянного электротока, подаваемого на обрабатываемое изделие, и делает потенциал заготовки отрицательным. Для этой цели зачастую применяются выпрямители.

Объект, который подсоединен к источнику электротока, считается «минусом», то есть катодом, а подведенное заземление является анодом, то есть «плюсом». Главное условие — наличие хорошей электропроводной среды. Для подземных труб ею является грунт.

При реализации этой технологии между почвой (электропроводной средой) и обрабатываемым объектом должна обязательно поддерживаться разница потенциалов электротока. Величину этого показателя можно определить с применением вольтметра высокоомного типа.

Особенности эффективной работы

Станция катодной защиты этоКоррозия зачастую является виновницей разгерметизации трубопроводов. В связи с повреждением структуры металла, на конструкции образуются трещины, каверны и разрывы. Эта проблема крайне актуальна для трубопроводов под землей, ведь они постоянно контактируют с грунтовыми водами.

Катодная методика в этой ситуации позволяет минимизировать процесс растворения и окисления металлического сплава посредством изменения исходного коррозийного потенциала.

Результаты практических испытаний говорят о том, что потенциал поляризации металлических сплавов с помощью катодной методики замедляет коррозию.

Для того чтобы добиться эффективной защиты, нужно с помощью постоянного электротока уменьшить катодный потенциал материала, который использовался для создания трубопровода. В этой ситуации быстрота корродирования металла не будет превышать десяти микрометров в год.

Кроме того, катодная защита — самое лучшее решение для защиты трубопровода под землей от влияния блуждающих электротоков. Блуждающие токи — это электрозаряд, проникающий в почву при работе громоотвода, движения электропоездов и т. д.

Для обеспечения антикоррозийной защиты могут применяться линии электропередач или портативные генераторы, функционирующие на дизельном топливе или газу.

Специальное оборудование

Для целей обеспечения защиты используются специальные станции. Это оборудование включает в себя несколько узлов:

  • источник электротока;
  • анод (заземление);
  • пункт измерения, контроля и управления;
  • соединительные провода и шнуры.

Станция катодной защиты этоСтанция анодной защиты позволяет обеспечить защиту сразу нескольким трубопроводам, которые находятся рядом друг с другом. Регулировка подаваемого электротока может быть автоматической или ручной.

В нашей стране особую популярность имеет установка Минерва-3000. Показателей мощности этой СКЗ достаточно для того, чтобы защитить от коррозии примерно 40 километров трубопровода под землей.

К достоинствам установки следует отнести:

  • Станция катодной защиты этовысокие показатели мощности;
  • опция восстановления после произведенной перезагрузки;
  • герметичность соединений и узлов;
  • наличие цифровых систем контроля и переключения режима;
  • возможность удаленного управления.

Дистанционный контроль за оборудованием осуществляется посредством модулей GPRS, которые встроены в конструкцию.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *