Совершенствование подходов к выбору материалов протекторов для защиты от коррозии подземных сооружений трубопроводного транспорта
Authors: Сергей Васильевич Суровенков , Николай Николаевич Скуридин , Николай Николаевич Глазов , Андрей Викторович Гончаров , Андрей Валерьевич Валюшок 
Published: December 2024

Протекторная защита в отсутствии внешнего электроснабжения является единственным способом электрохимической защиты подземных сооружений, кроме того, ее использование целесообразно для защиты локальных участков металлоконструкций. При проектировании системы протекторной защиты главной задачей является оценка условий эксплуатации, электрических характеристик объекта защиты, а также выбор протекторного сплава, позволяющего обеспечить эффективную электрохимическую защиту в течение заданного срока службы. В российской практике эксплуатации подземных стальных сооружений наибольшее распространение получили протекторы из сплавов на основе магния. Целью статьи является анализ целесообразности применения данного материала и рассмотрение альтернативных вариантов протекторных сплавов (на основе алюминия и цинка) для применения в грунтах. Установлено, что принимаемые при проектировании значения фактической токоотдачи магниевых сплавов могут приводить к значительной ошибке при расчете срока службы протекторных групп. Сплавы на основе алюминия или цинка уступают сплавам на основе магния по величине собственного потенциала, но обладают более стабильной фактической токоотдачей при низких плотностях тока, как правило, наблюдаемых в реальных условиях. Для расширения возможностей использования материалов, применяемых для изготовления гальванических электродов, должна быть решена задача подбора компонентов активатора, обеспечивающего поддержание поверхности протектора в активном состоянии, при этом не оказывающего существенного влияния на скорость саморастворения сплава. По результатам исследования сделан вывод о том, что протекторные сплавы на основе алюминия могут быть альтернативой применяемым сегодня магниевым сплавам для использования в системах электрохимической защиты подземных магистральных трубопроводов.

Ground protection in the absence of the external power supply is the only way of electrochemical protection of underground facilities and, in addition, its use is reasonable for the protection of local areas of steel structures. When designing the ground protection system, the main task is to evaluate the operating conditions, electrical characteristics of the protected facility, and to choose a ground protection alloy that allows to provide effective electrochemical protection for a given service life. In the Russian practice of operation of underground steel structures, ground protectors made of magnesium-based alloys are the most widespread. The purpose of the article is to analyze the feasibility of using this material and to consider alternative variants of ground protection alloys (based on aluminum and zinc) for application in soils. It was established that the values of actual electrochemical capacity of the magnesium alloys adopted during design can result in significant error when calculating the service life of ground protection groups. The alloys based on aluminum and zinc are inferior to magnesium-based alloys in terms of intrinsic potential, but have a more stable actual electrochemical capacity at low current densities typically observed under real conditions. To expand the possibilities of using the materials used for manufacturing galvanic electrodes, the problem of selecting the components of an activator that ensures the maintenance of the protector surface in the active state, while not significantly affecting the alloy self-dissolution rate, should be chosen. Based on the results of the study, it was concluded that aluminum-based protection alloys can be an alternative for the magnesium alloys used today for the application in the electrochemical protection systems of underground main pipelines.