Анодная воронка напряжений

По кривым изменения потенциалов и тока в стенке Трубопровода на нижней части рис. 3.24 можно судить о виде дефекта и оценить его приблизительное местонахождение. Только поблизости от станции катодной защиты благодаря анодной воронке напряжений достигается более отрицательный потенциал выключения между трубопроводом и грунтом (по медносульфатному электроду), чем 1/ си=—0,85 В. Силу тока, отдаваемого станции катодной защиты, потребовалось увеличить на 50 %. Из этого тока теперь 75 % поступает по направлению от изолирующего фланца. На координате 26,480 км еще почти весь защитный ток был измерен как ток в стенке трубопровода (1,22 А). Напротив, на координате 27,210 м через стенку трубопровода течет уже лишь незначительный ток 0,08 А. Это означает, что весь ток входит в [c.120]

Трубопровод, испытывающий влияние, имеет очень большую длину и проходит далеко за пределы анодной воронки напряжений. Такой случай встречается очень часто. При этом ток, натекающий поблизости от анодных заземлителей, стекает только в отдаленном участке с пологим изменением потенциала и за пределами анодной воронки напряжений. Он вызывает там лишь незначительное положительное изменение потенциала. [c.238]

Рис. 10.14. Влияние, оказываемое на длинный (полученный закорачиванием изолирующего элемента) и короткий трубопроводы анодной воронкой напряжений (до 1 км) Z — расстояние по длине трубопровода Р — место измерения потенциала / — изолирующий фланец S —катодная станция / — включенные анодные заземлители, длинный трубопровод 2 —включенные анодные заземлители, короткий трубопровод 3 — выключенные анодные заземлители, оба трубопровода

Следует по возможности избегать натекания тока на другие сооружения в области анодных воронок напряжения. Поэтому трубопроводы в анодной воронке напряжения должны иметь изоляцию с повышенным сопротивлением не допускаются размещение здесь какой-либо неизолированной арматуры и контакты с армированными (железобетонными) колодцами, фундаментами или заземленными электрическими установками. При прокладке других трубопроводов поблизости от существующих групп анодных заземлителей необходимо уменьшать натекающий ток применением возможно более эффективной изоляции, например полиэтилена. На рис. 10.18 показано распределение потенциалов труба — грунт для трубопровода, проложенного параллельно существующему анодному заземлителю на расстоянии 5 м от него и имеющего в области анодной воронки напряжений особо эффективную изоляцию из полиэтилена. При этом влияние воронки напряжений на новый трубопровод было предотвращено. Для кабелей с пластмассовой оболочкой, прокладываемых в области размещения анодных заземлителей, тоже нет никакой опасности влияния воронки напряжений. [c.242]

Чтобы при относительно высокой плотности защитного тока обеспечить равномерное его распределение и в то же время избежать образования слишком больших анодных воронок напряжения, в данном случае выбрали станцию катодной защиты с наложением тока от постороннего источника и несколькими анодными заземлителями. Протекторная защита здесь нецелесообразна из-за довольно большой величины требуемого защитного тока и также вследствие необходимости иметь запас по защитному току. В качестве источника защитного тока выбрали преобразователь на 10 В, 1 А, который был дополнительно оборудован сборной шиной анодных и катодных кабелей, состоящей из соответствующего числа разделительных клемм. Напряжение на выходе этого преобразователя можно настраивать ступенчато при помощи отводов на обмотке трансформатора. Для контроля величины подводимого защитного тока предусмотрен амперметр. [c.277]

Анодная воронка напряжений [c.456]

Анодная воронка напряжений 228, 456 [c.492]

Рнс. 10.1. Анодная и катодная воронки напряжения / — глубинный анодный заземлитель г—анодный кабель типа NVY 3 — незащищенный трубопровод 4 — перемычка для уравнивания потенциалов 5 — защищенный трубопровод [c.228]

Рис. 10.4. Воронка напряжения от горизонтального анодного заземлителя 2 — направление, перпендикулярное оси заземлителя V. — напряжение

Рис. 10.5. Воронка напряжения от горизонтального анодного заземлителя (J — направление оси заземлителя)

Анодные заземлители длиной 100 м и более вызывают в общем случае появление вытянутой воронки напряжений. На рис. 10.4 и 10.5 показано, что на расстоянии около 100 м от анодных заземлителей сохраняется еще 7—10 % анодного напряжения по отношению к далекой земле. Только на удалении 1 км это напряжение снижается до 1 %. [c.231]

Характер воронки напряжений над группой анодных заземлителей, расположенных вдоль одной прямой, достаточно точно соответствует показанному на рис. 10.4 и 10.5. [c.233]

Рис. 10,12. Воронка напряжений от глубинных анодных заземлителей с высотой слоя земли над заземлителем t

Хотя сопротивление растеканию тока и не изменяется, увеличением высоты слоя грунта над анодным заземлителем можно добиться сглаживания воронки напряжения на поверхности на расстоянии до 20 м от его оси. Это может иметь значение для ослабления влияния, оказываемого заземлителем на другие подземные сооружения. На рис. 10.12 показаны воронки напряжения над глубинными анодными заземлите-лями длиной 30 м при различной высоте слоя грунта над ними. [c.235]

При работе систем катодной защиты через землю течет постоянный ток, стекающий с анодных заземлителей и натекающий на объект с катодной защитой. Поэтому такие системы согласно D1N 57150 и VDE 0150 являются установками постоянного тока, представляющие собой источники блуждающих токов, которые могут вызвать коррозионные явления на других подземных металлических сооружениях например на трубопроводах и кабелях [12]. Защитный ток создает воронку напряжений в области анодных заземлителей. При этом потенциал грунта получается более высоким по отношению к потенциалу далекой земли. Над дефектами изоляции трубопровода защитный ток создает катодные воронки напряжений. Здесь потенциал грунта снижается по отнощению к потенциалу далекой земли. На другие металлические подземные сооружения, находящиеся в области анодных заземлителей, тоже натекают токи, уходящие в отрицательные участки катодных воронок напряжения таким образом, эти сооружения приобретают в первом случае катодную поляризацию, а во втором — анодную (см. рис. 10.1). В местах стекания (выхода) тока происходит анодная коррозия. [c.237]

Такое влияние можно определить путем включения и выключения. станции катодной защиты по изменению потенциала другого сооружения и по виду воронки напряжений в грунте (см. раздел 3.6.2.1). По DIN 57150 и VDE 0150 анодные повреждения на соседних сооружениях возможны в таких местах, где напряжение между сооружением, испытывающим влияние, и поставленным непосредственно над ним на землю электродом сравнения при протекании защитного тока изменяется более чем на 0,1 В в положительную сторону в частности а) у сооружений, не имеющих катодной защиты — по сравнению с напряжением при отключенном защитном токе б) у сооружений с катодной защитой — по отношению к защитному потенциалу Ua. [c.237]

Влияние, оказываемое воронкой напряжения над анодными заземлителями [c.238]

Наибольшее влияние на потенциал других трубопроводов и кабелей обычно оказывают воронки напряжения над анодными заземлителями в системах катодной защиты, в которых имеется высокая плотность защитного тока и большой градиент потенциалов в грунте. Поскольку при этом происходит смещение потенциалов только в отрицательную сторону, опасности анодной коррозии не возникает. Однако в коррозионных системах группы П (см. раздел 2.4), например для алюминия и свинца в грунте, все же может произойти катодная коррозия. Величина натекающих токов зависит от влияющего напряжения, т. е. от потенциала в воронке напряжения над сооружением, испытывающим влияние СКЗ (или местом), по отношению к далекой земле, и от сопротивления изоляции этого сооружения. В принципе при анализе влияния, оказываемого катодной воронкой напряжений, следует различать два случая [c.238]

Трубопровод имеет конечную длину и располагается целиком в области воронки напряжения над анодными заземлителями или имеет там изолирующий фланец. Поблизости от анодных заземлителей ток натекает в этот трубопровод и смещает его потенциал в сторону отрицательных значений. На участке перед концом трубопровода ток стекает с него и вызывает заметное изменение потенциала в положительную сторону [16]. [c.238]

На другие подземные трубопроводы, пересекающиеся в области воронки напряжений с трубопроводами, имеющими катодную защиту, за пределами воронки напряжений натекает защитный ток, стекающий с них в области катодной воронки напряженнй, вызывая там анодную коррозию. Потенциал незащищенного трубопровода (испытывающего влияние), измеренный при помощи электрода сравнения над местом пересечения, представляет собой в основном омическое падение напряжения, вызванное защитным током, текущим в грунте к дефекту изоляции трубопровода с катодной защитой. На рис. 10.16 схематически показано распределение потенциалов в грунте, характер воронки напряжений и распределение потенциалов на другом трубопроводе, испытывающем влияние системы катодной защиты. [c.240]

Влияние на другие сооружения, вызываемое анодными и катодными воронками напряжений, может быть в любом случае устранено электрическим соединением сооружений. При этом достигается уравнение потенциалов сооружений. На рис. 10.1 показана такая уравнительная перемычка на пересечении трубопровода, имеющего катодную защиту, с другим незащищенным трубопроводом. Ток, натекающий в воронке напряжений от анодных заземлителей в трубопровод, не имеющий защиты, теперь уже не Стекает в месте пересечения в грунт как коррозионный ток, а уходит через уравнительную перемычку к трубопроводу, имеюще- [c.241]

После пуска защитной установки в эксплуатацию для достижения желательной поляризации требуется срок до одного года. За это время потенциалы у устья скважины (по медносульфатному электроду сравнения) снижаются примерно от —0,6 до —1,0 В. Измерение проводится с возможно более удаленным электродом сравнения за пределами воронки напряжений группы анодных заземлителей. [c.377]

При однородном грунте и равномерном распределении дефектов в изоляционном покрытии можно считать, что плотность защитного тока не зависит от места и потенциала (см. данные из раздела 11.3.2). Если далее ввиду большого удаления анодного заземлителя от трубопровода воронкой напряжений на анодном заземлителе можно пренебречь, то протяженность зоны защиты моншо рассчитать по данным из раздела 24.5. В таком случае для половины длины зоны защиты трубопровода с длиной 2L будут справедливы данные рис. 24.9 с обратным направлением тока. [c.467]

Рис. 24.10. Требуемый защитный ток и распределение потенциала по длине трубопровода, имеющего катодную защиту А — анодные заземлители Б — влияние воронки напряжений вокруг анодных заземлителей

Шенйю к далекой земле не йревышает 0,5 В, анодной коррозии обычно не происходит. По рис. 10.4, 10.5 и 10.12 можно оценить размеры ожидаемых анодных воронок напряжения и величину максимально возможного влияющего напряжения или же практические границы воронки напряжений. [c.240]

Согласно рис. 10.4, 10.5 и 10.12, влияние анодной воронки напряжения может быть устранено и выбором достаточно большого расстояния до других сооружений (до анодных заземлителей), и применением малых анодных напряжений. Поэтому место установки анодных заземлителей следует выбирать не только по соображениям минимального удельного сопротивления грунта и возможно большей близости подвода питания электроэнергией, но и с учетом расстояния до других трубопроводов. Малые анодные напряжения могут быть получены применением нескольких станций катодной защиты с меньшей токоотдачей (в амперах), увеличением длины анодных заземлителей или применением глубинных анодных заземлителей. Поэтому при катодной защите трубопроводов на городской территории часто применяют глубинные анодные заземлители. При этом допустимое расстояние от других сооружений может быть существенно уменьшено. [c.242]

Рис. 10.18. Потенциал труба — грунт трубопровода с бездефектной изоляцией в области анодной воронки напряжений (до 200 м) и битумной изоляции (200—600 м) при включенных (/) и выключенных (2) анодных заземлителях (всего 18 ферросилидовых анодов) значения ДУ свидетельствуют о том, что в области воронки напряжений ток ва трубопровод не натекает I — полиэтиленовая изоляция II — битумная изоляция

На топливозаправочных станциях с несколькими резервуарами-храиилищами при общем потреблении защитного тока до нескольких сот миллиампер равномерное распределение защитного тока следует стремиться обеспечивать его подводом через несколько анодных зазем-лнтелей, расположенных в разных местах на территории станции. Распределение защитного тока между несколькими анодными заземлителями позволяет также избежать сравнительно больших местных анодных воронок напряжения и тем самым ослабить вредное влияние катодной заш,иты на близрасположенные посторонние сооружения. [c.271]

Рис. 13.6. Схема локальной катодной защиты от коррозии топливного склада, расположенного в грунте с высоким удельным электросопротивлением, при помощи анодных воронок напряжения вокруг рассредоточенных анодных за-землителей 1—16. (точки) жирными линиями показаны эквипотенциальные кривые, потенциал которых превышает на 0,5 В потенциал далекой земли двойные числа через косую черту означают потенциалы включения и выклю-

При натекании защитного тока на дефекты покрытия трубопровода тоже образуются воронки напрялсения (см, раздел 3.6.2). На рис. 10.1 схематически показан характер воронки напряжений (повышение или снижение потенциалов) под анодным заземлителем и трубопроводом, имеющим катодную защиту. [c.228]

Эквипотенциальные линии воронок напряжения над протяженными анодами представляют собой вначале эллипсы, которые по мере увеличения расстояния превращаются в окружности. Поэтому напряжение в воронке убывает но направлению оси анодного заземлителя пропорционально обратной величине расстояния 1/г, а в направлении, перпендикулярном к оси — вначале только ниопорцнонально логарифму 1п(1/г). [c.230]

Во время пуска станции катодной защиты в эксплуатацию при напряжении около 4 В установился защитный ток в 120 мА. При этом во всех точках измерения потенциалов, в том числе и между резервуарами, где потенциалы определяли при помощи измерительных каналов на глубине около 2,3 м от поверхности земли в местах наименьшего расстояния между соседними резервуарами, были получены достаточные потенциалы выключения f n/ uSOi пределах минус 0,88—0,95 В. Силы анодных токов тоже показаны на рис. 12.3. Благодаря выбранному расположению анодных заземлителей и равномерному распределению тока воронки напряжения над анодными заземлителями получаются небольшими, так что посторонние сооружения, находящиеся на территории топливозаправочной станции, не испытывают неблагоприятного влияния. [c.277]

Согласно нормали TRbF 102, пункт 6.2, использование резервуаров-храиилищ и подключенных к ним трубопроводов в качестве заземляте-лей не разрешается [17]. Для снижения катодного сопротивления растеканию тока при одновременном предотвращении повышенной потребности в защитном токе оказалось целесообразным подсоединять к резервуарам-хранилищам в качестве заземлителей магниевые протекторы. Сопротивление растеканию тока с протекторов в грунт должно составлять 65 В//утечки. Величину защитного тока следует настроить так, чтобы получалось небольшое натекание тока (порядка нескольких миллиампер) в магниевые протекторы, с целью уменьшить их коррозию. При защитной схеме с контролем аварийного потенциала (FS), если вспомогательный заземлитель располагается в воронке напряжения над анодным заземлителем, возмол но срабатывание далее и при отсутствии аварийного потенциала. В таких случаях, которые впрочем можно предотвратить проведением соответствующих мероприятий при сооружении систем катодной защиты, может оказаться полезным включение конденсатора соответствующей емкости в подводящий кабель к вспомогательному заземлителю. Во взрывоопасных зонах нул<но также учитывать и соответствующие предписания и нормативы [16, 18—20]. [c.285]

В местах с недостаточно низким отрицательным потенциалом труба—грунт необходимо установить дополнительные анодные заземлители. Благодаря этому в зоне воронки напряжений вокруг анодных зазем-лителей потенциал грунта по отношению к защищаемому объекту будет повышен. Для этого потребуется лишь сравнительно небольшой защитный ток. Поскольку в основном представляет интерес только воронка напряжений, выбор места для установки дополнительных анодных за-землителей не зависит от удельного электросопротивления грунта он [c.288]

Глубинные анодные заземлители обеспечили защиту только трубопровода охлаждающей воды, но не удаленного пожарного водопровода. Для защиты этого водопровода было использовано 45 горизонтальных анодных заземлителей, расположенных вдоль его трассы и имеющих защитный ток по 9 А. Схему расположения и число этих анодных заземлителей онределили в опытах с пробным включением защитного тока. Поскольку для повышения потенциала грунта используется только воронка напряжений, обычную в иных случаях коксовую обсыпку здесь можно было не применять. Отдельные анодные заземлители были объединены в четыре группы, питаемые через свои уравнительные сонро-тивления от общего преобразователя станции катодной защиты. Это позволяло достаточно эффективно регулировать распределение тока. [c.292]

Строительные сооружения или колодцы для водопроводных линий тоже часто выполняются из железобетона. В месте ввода трубопровода в стенку колодца может легко получиться контакт между трубой и стальной арматурой. В таком случае при сооружении станции катодной защиты для трубопровода достаточное снижение потенциала поблизости от колодцев не будет обеспечено [17]. На рис. 13.7 показано, что под действием коррозионного элемента воронка напряжений отодвигается от колодца на расстояние до нескольких метров. При плотности защитного тока около 5 мАх Хм для бетонной поверхности даже небольшого колодца, имеющего площадь бетона 150 м, требуется защитный ток порядка 0,75 А. Для большого распределительного колодца с площадью поверхности бетона 500 м нужен защитный ток в 2,5 А. Такие большие защитные токи могут быть локально подведены только при помощп дополнительных анодных заземлителей. Эти заземлители в таком случае размещают в непосредственной близости от ввода трубопровода в бетонную стенку колодца. Такая локальная катодная защита становится необходимым дополнением к обычной системе катодной защиты трубопровода, которая в районе железобетонного колодца в ином случае будет неэффективной. [c.296]

С рока Форма анодного заземлителя Исполае-ние (рисунок) Сопротивление растеканию тока Условия уравнение воронки напряжений на поверхности земли [c.448]

Влияние, оказываемое на другие трубопроводы или кабели в области воронки напряжений около анодных заземлителей станций катодной защиты, определяется распределением потенциалов вокруг этих заземлителей. Распределение потенциалов обуславливается выведенными выше сопротивлениями растеканию тока и для различных форм анодных за-землителен представлено в табл. 24.1. Чтобы выявить основные влияющие параметры, можно рассмотреть случай полусферического заземли-теля. Например Ur, определяющее величину влияния на удалении г может быть рассчитано по формуле (24.11) [c.456]

Напряжение U, возрастает линейно с повышением напряжения на анодном заземлителе или при заданной величине тока с повышением удельного электросопротивления грунта р. Если это влияющее напряжение должно, например, не превышать 0,5 В, то отсюда можно рассчитать расстояния г, которые необходимо выдерживать. Другие воронки напряжений описаны в разделе 10. На рис. 10.5 и 10.6 представлены относительные напряжения на анодных заземлителях Ur/Vo или UxIUa для различных удалений и для различных форм анодных заземлителей. [c.456]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...