CC BY
37
УДК 621.35
Вилохин И.А. студент магистратуры ФГБОУВО «СамГТУ» Россия, г. Самара
СПОСОБЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ГАЗОПРОВОДОВ
Аннотация: В данной статье рассматриваются известные способы электрохимической защиты газопроводов.
Ключевые слова: газопровод, коррозия, электрохимическая защита, установка катодной защиты, анод.
Vilokhin I.A. graduate student FGBOU VO "SamGTU" Russia, Samara
METHODS OF ELECTROCHEMICAL PROTECTION OF GAS
PIPELINES
Annotation: This article discusses the known methods of electrochemical protection of gas pipelines.
Keywords: I gas pipeline, I corrosion, electrochemical I protection, installation of cathodic protection, anode.
Надежность систем I трубопроводного транспорта I газа является важнейшим фактором I стабильности и I роста экономического I потенциала России.
Подземные трубопроводы работают в {специфических коррозионных условиях, что обусловливает необходимость противокоррозионной защиты. По механизму протекания коррозионного процесса различают химическую и электрохимическую коррозию.
Электрохимическая коррозия - окисление металла в электропроводных средах, сопровождающееся I образованием и I протеканием электрического тока. При I этом взаимодействие I металла с I окружающей средой характеризуется и [катодным, и [анодным процессами, [протекающими на различных участках ¡поверхности металла. ¡Продукты коррозии ¡образуются только на анодных участках.316
Все газопроводы (кроме проложенных надземно) независимо от условий эксплуатации подлежат электрохимической защите.
Электрохимическая защита должна обеспечивать в течение всего срока эксплуатации I непрерывную по I времени катодную I поляризацию трубопровода на всем его протяжении !и на всей его поверхности) таким
316 Ф.М. Мустафин, М.В. Кузнецов, Г.Г. Васильев, Петербург "Недра", 2005г., 620с.
"Защита трубопроводов от коррозии" том 1, Санкт-
ФОРУМ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ 12(28) 2018
htto://forum-nauka.ru
образом, чтобы значения потенциалов на трубопроводе были (по абсолютной величине) не меньше минимального и не больше максимального значений.317 Различают четыре ¡вида электрохимической ¡защиты: протекторную, катодную, электродренажную, ¡анодную.
Рис.1. Схемы протекторной (а), катодной (б) и электродренажной (в) защиты трубопровода: 1 - трубопровод; 2 - протектор; 3 - анодный заземлитель; 4 - выпрямитель переменного тока; 5 - рельсы электротранспорта.
Протекторная ¡защита - электрохимическая ¡защита с ¡помощью тока гальванической пары. Современные протекторные материалы - это сплавы на основе магния или алюминия, реже - цинка. Все они отличаются от стального защищаемого I сооружения своим I электрохимическим потенциалом, I а именно, их потенциал более электроотрицателен. Благодаря разности потенциалов в гальванической паре возникает ток, стекающий с анода (более электроотрицательного электрода) и натекающий из электролита на катод. Создание натекающего тока - цель электрохимической защиты.
При катодной «защите в ¡»качестве жертвенного »анода выступает электрод-заземлитель, заложенный ¡в землю ¡недалеко от ¡него. Для ¡того, чтобы 1этот заземлитель ¡работал анодом, ¡а труба ¡- катодом, включают внешний источник постоянного тока, причем "плюсом" - к аноду, "минусом" - к катоду. При этом в принципе безразлично, из какого материала выполнен анод, важно лишь, чтобы образовался электрический ток и чтобы этот ток был направлен из земли на трубу. Действительно, ток идет от "+" источника на заземлитель, затем в землю, из земли - на трубу и возвращается на "-" источника.
Третьей ! разновидностью электрохимической ! защиты является электродренажная защита, I использующая в I качестве катодного (натекающего) тока блуждающий ток рельсового электротранспорта. Блуждающий ток есть часть тягового тока электропоезда или трамвая. Так как рельсы являются проводником тягового тока и они не изолированы от земли, то часть тока протекает в земле недалеко от рельсов и может попасть на соседние трубопроводы. Стекающий затем с трубопровода, блуждающий
317 ГОСТ Р 51164-98 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.
ток вызывает I электролитическое растворение I металла. Если I весь блуждающий ток отводить (дренировать) с трубопровода, то ток везде будет только натекающим, что и обеспечит эффект защиты.
Если при катодной защите требуется обеспечить натекающий ток,1 то при анодной - наоборот. Анодная защита применяется для металлов, которые могут переходить 1в так ¡называемое пассивное ¡состояние. Это, ¡главным образом, I нержавеющие и I углеродистые стали в концентрированных кислотах, щелочах и солевых растворах. При ЭХЗ трубопроводов анодная защита не применима.
Практически во всех случаях применяют ЭХЗ совместно с защитой изоляционными покрытиями. Попытки использовать ЭХЗ для неизолированного сооружения приведут к неоправданным затратам электроэнергии и анодного материала.318
Электрохимическая коррозия - очень опасное и вредное явления для газопроводов. Защита трубопроводов от коррозии несовершенна и требует постоянного изучения и совершенствования. Из четырех видов электрохимической защиты (протекторной, катодной, электродренажной, анодной) самой эффективной и распространенной является катодная защита.
Использованные источники:
1. Ф.М. Мустафин, М.В. Кузнецов, Г.Г. Васильев, "Защита трубопроводов от коррозии" том 1, Санкт-Петербург "Недра", 2005г., 620с.
2. ГОСТ Р 51164-98 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии
3. В.Н. Ткаченко "Электрохимическая защита трубопроводных сетей" Учебное пособие.2-е изд.,перераб. и доп. Москва, Стройиздат, 2004г., 320с.
318 В.Н. Ткаченко "Электрохимическая защита трубопроводных сетей" Учебное пособие.2-е изд.,перераб. и доп. Москва, Стройиздат, 2004г., 320с.
