Новое поколение анодных заземлителей

Артемьев Алексей Михайлович,

аспирант Марийского государственного технического университета.

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор

Алибеков С. Я.

Известно, что наиболее эффективным способом защиты металлических сооружений от подземной коррозии наряду с изолирующими покрытиями является электрохимическая (катодная) защита, основу которой составляет анодное заземление. Анализ причин выхода из строя установок электрохимической защиты показал, что 50% отказов происходит из-за повреждений анодных заземлителей.

Анодные заземлители являются наиболее ответственным, сложным и дорогостоящим элементом системы катодной защиты. Одним из основных материалов, из которых изготавливают современные анодные заземлители, является ферросилид – материал, отличающийся низкой скоростью растворения, стабильностью работы в течение длительного времени, низким удельным сопротивлением, обеспечивающим равномерное растворение заземлителя; прочностными характеристиками, достаточными для сохранности элементов заземлителя в условиях изготовления, транспортировки и монтажа.

Все конструкции ферросилидовых заземлителей базируются на стрежневых электродах, изготовленных, как правило, методом литья и отличающиеся геометрическими размерами, а также конструкцией контактного узла – места крепления кабеля к рабочему электроду. На основе ферросилидовых электродов разработано несколько вариантов конструкций анодных заземлителей. Однако все эти конструкции имеют один недостаток – они не являются универсальными, т. к. при размещении ферросилидовых заземлителей в высокоомных грунтах с целью снижения переходного сопротивления необходимо использовать коксовую засыпку или другой электропроводящий наполнитель.

Очевидно, что использование коксовой засыпки в конструкции заземлителя приведет к значительному упрощению технологии монтажа анодного заземления, а также сокращению времени на его проведение.

Идея использования коксового наполнителя в конструкции анодного заземлителя реализована в комплектных анодных заземлителях. Комплектный заземлитель представляет собой контейнер, в котором размещён ферросилидовый электрод, а свободное пространство заполнено коксовой засыпкой. Контейнер является корпусом заземлителя и предназначен для удобства транспортировки и монтажа. В процессе эксплуатации корпус заземлителя растворяется.

В качестве коксовой засыпки в конструкции комплектных заземлителей используется коксо-минеральный активатор КМА (патент № 2161853). КМА состоит из смеси коксовой мелочи фракций до 10 мм и кокса фракций 10 - 25 мм и безгалогенидного минерального активатора.

Комплектные заземлители выпускаются двух типов: поверхностные и глубинные. Поверхностные комплектные заземлители предназначены для установки в высокоомных грунтах (ргрунта > 30 Ом-м). Поверхностные заземлители устанавливают ниже глубины промерзания грунта в скважины (при вертикальной установке) или в траншеи (при горизонтальной укладке).

Установка глубинных заземлителей может быть только вертикальной (в скважины). Для снижения переходного сопротивления и повышения токовой нагрузки конструкцией предусмотрено соединение блоков в гирлянду. Каждая гирлянда заземлителей снабжается газоотводной трубкой, выходящей вместе с кабелем на дневную поверхность. Газоотводная трубка имеет перфорацию по высоте гирлянды и поставляется под конкретный заказ из расчета одна трубка на одну гирлянду заземлителей, устанавливаемых в одной скважине.

Как показывает опыт эксплуатации, комплектные заземлители отличаются минимальным временем выхода на рабочие режимы, а также низким значением сопротивления растеканию. Монтажные организации отмечают высокую степень заводской готовности комплектных заземлителей, что в совокупности с отсутствием операции по доставке и отсыпке коксовой постели, способствует сокращению времени на проведение монтажных работ и значительно упрощает технологию монтажа анодных заземлений.

Таким образом, комплектные анодные заземлители являются универсальными заземлителями, эффективно работающими как в низкоомных, так и в высокоомных грунтах.

Литература

1.                   Зорин А.А., Пякин А.И., Католикова Н.М., Лаптев В.М., Федоров. Д.Ю. Глубинное анодное заземление. // Коррозия Территории Нефтегаз.- ноябрь, 2008 г.

2.                   Косачев В.Б., Гулидов А.П. Коррозия металлов.// Новости теплоснабжения. -2002. -№1.

3.                   Малахов А.И., Жуков А.П. Основы материаловедения и теории коррозии: Учебник для машиностроительных техникумов.- М.: Высшая школа, 1978. - 192 с.

Поступила в редакцию 25.10.2011 г.