СПОСОБ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ
METHOD FOR CATHODE PROTECTION

Изобретение относится к области катодной защиты металлической поверхности от коррозии в грунте или другой токопроводящей среде и может использоваться в системе трубопроводного транспорта.
6
Известен способ катодной защиты металлических подземных сооружений в токопроводящей среде (грунте), взятый в качестве прототипа, заключающийся в том, что постоянный электрический ток пропускают между защищаемым сооружением и группой анодов, обеспечивая защитный потенциал на подземном сооружении, при этом происходит постепенное растворение анодов [см. патент РФ №2053432, МПК F16L 58/00, опубл. 10.04.1997].
Недостатком известного способа является то, что в процессе эксплуатации катодной защиты увеличивается сопротивление растеканию анодов из-за пассивации поверхности за счет покрытия малорастворимыми продуктами коррозии, которые экранируют активную часть поверхности и увеличивают сопротивление границы раздела фаз. Вследствие этого для поддержания величины защитного тока на прежнем уровне необходимо увеличивать напряжение катодной станции, что приводит к повышению энергозатрат.
Задачей изобретения является создание способа катодной защиты металлического подземного сооружения, позволяющего устранить недостатки прототипа.
Технический результат, проявляющийся при осуществлении изобретения, выражается в уменьшении сопротивления растеканию анодов катодной защиты при эксплуатации.
Поставленная задача решается в способе катодной защиты металлического подземного сооружения, включающем пропускание постоянного электрического тока между защищаемым сооружением и группой анодов с обеспечением защитного потенциала на подземном сооружении за счет постепенного растворения анодов, при этом производят электрохимическую активацию группы анодов путем подачи между анодами переменного тока одновременно с подачей постоянного тока с помощью станции катодной защиты, в качестве источника переменного тока используют вторичную обмотку понижающего трансформатора станции катодной защиты, а периодическую подачу переменного тока осуществляют в течение 15 минут в час.
Существенными отличительными признаками заявленного изобретения являются:
- электрохимическую активацию группы анодов путем подачи между анодами переменного тока производят одновременно с подачей постоянного тока с помощью станции катодной защиты;
- в качестве источника переменного тока используют вторичную обмотку понижающего трансформатора станции катодной защиты;
- переменный ток включают периодически на ограниченные промежутки времени.
Способ поясняется фигурой, на которой показана схема катодной защиты защищаемого сооружения с одновременной активацией группы анодов переменным током.
Способ реализуют следующим образом.
Пропускают постоянный электрический ток между группой анодов 1 и защищаемым сооружением 2. Обеспечивают защитный потенциал на подземном сооружении за счет постепенного растворения анодов. Производят электрохимическую активацию группы анодов путем подачи между анодами переменного тока одновременно с подачей постоянного тока с помощью станции катодной защиты 3. Используют в качестве источника переменного тока вторичную обмотку понижающего трансформатора станции катодной защиты. Включают переменный ток периодически на 15 минут в час.
Пример
Для защиты металлического подземного газопровода пропускают постоянный электрический ток 10 А между группой анодов 1 и защищаемым сооружением 2 при выходном напряжении в 100 В. За счет постепенного растворения анодов обеспечивают защитный потенциал 0,95 В на подземном сооружении. Электрохимическую активацию анодов производят путем подачи между анодами в группе 1 переменного тока одновременно с подачей постоянного тока с помощью станции катодной защиты 3. В качестве источника переменного тока используют вторичную обмотку понижающего трансформатора станции катодной защиты. Переменный ток 3 А включают периодически на 15 минут в час, такая длительность включения выбрана исходя из ожидаемого в этом случае максимального экономического эффекта. В течение 1, 2 месяца работы в таком режиме требуемое для обеспечения защитного потенциала напряжение снижается с 100 В до 50 В, при этом ток остается прежним. Далее, в течение оставшегося до конца отчетного периода в 1 год времени сохраняется режим в 50 В постоянного напряжения и 10 А постоянного тока при дополнительном включении переменного тока в 3 А. С учетом времени периодического включения переменного тока расчетная экономия достигает 40% по потребленной энергии, то есть вместо расходуемых, до использования переменного тока в качестве активатора анодов, 6570 кВт*год, потребление электрической мощности сокращается до 3942 кВт*год, с учетом потребляемой мощности переменного тока.
Технический результат изобретения проявляется в том, что при активации анодов происходит изменение структуры слоя продуктов коррозии, уменьшение сопротивления приэлектродного слоя и смещение анодного потенциала стали в электроотрицательную область. Это позволяет поддерживать требуемый защитный ток при меньших напряжениях станции катодной защиты.