Анодное заземление. Анодное заземление
 Скачать 260.5 Kb.
|
|
Анодное заземление. 1. Анодное заземление является одним из основных узлов установки катодной защиты, от надежной работы которого во многом зависит эффективность электрохимической защиты, в целом. 2. Основными требованиями к анодному заземлению являются: • Срок службы анодного заземления должен быть не менее 10 лет, а для северных условий - не менее 15 лет. Срок службы по требованию заказчика может быть увеличен на 50%. • Сопротивление анодного заземления должно обеспечивать протекание необходимого защитного тока в течение всего планируемого срока службы заземления. • Анодное заземление должно удовлетворять требованиями ПУЭ в части техники безопасности (напряжение прикосновения и шаговое напряжение). 3. По конструктивному исполнению и глубине заложения анодные заземления можно разделить на следующие группы: -подпочвенное заземление, устанавливаемое в грунтах с глубиной погружения до 10 м от поверхности земли с горизонтальным, вертикальным и комбинированным расположением электродов; -глубинное заземление, устанавливаемое в специально пробуренные скважины, например, свайные анодные заземления и используемые в качестве анодного заземления обсадные колонны скважин, глубинные заземления с выходом рабочей части на поверхность земли, а также свайные с выходом торца на поверхность (допускается использовать в качестве глубинных анодных заземлений ликвидированные скважины при согласовании с СЭС и Гидрогеологическим управлением); -протяженное заземление, прокладываемое, как правило, вдоль защищаемого сооружения (допускается использовать в качестве протяженных горизонтальных анодных заземлений выведенные из эксплуатации подземные стальные сооружения). 4. Выбор анодного заземления осуществляется на основе расчета, исходя из капитальных затрат на сооружение заземления и эксплуатационных расходов, с учетом следующих основных факторов: • силы защитного тока; • параметров грунта в месте размещения заземления (удельное сопротивление грунта, влажность, глубина промерзания); • схемы расположения защищаемых объектов и других подземных металлических сооружений вблизи размещения анодного заземления. При выборе типа анодного заземления необходимо учитывать возможность подъезда к площадке размещения анодного заземления для измерений и ремонта, при этом не рекомендуется размещение анодного заземления и прокладка анодной линии электропередачи на землях сельскохозяйственных угодий. 5. Материал электрода для анодного заземления выбирается с учетом условий, приведенных в таблице 1. 6. Потери массы электрода при расчете анодного заземления можно принимать по усредненным значениям (для условий, приведенных в таблице 2). Таблица 1 - Рекомендации по выбору анодных материалов
7. Рекомендуемое расстояние между электродами равно тройной длине электрода. 8 Переходное сопротивление одного заземлителя R3j(Ом) зависит от конструкции заземления, удельного электрического сопротивления грунта и геометрических параметров электродов. Приближенно значение переходного сопротивления одного электрода-заземлителя можно считать равной величине его сопротивления растеканию. Таблица 2 - Параметры анодных заземлителей
Для протяженных заземлений необходимо учитывать продольное сопротивление. 9. При расчете выходного напряжения катодной станции (преобразователя) необходимо учитывать отличие электродного потенциала заземлителя от естественного потенциала трубопровода. Если выходное напряжение катодной станции менее 10 В, то его необходимо изменить на величину разности электродного потенциала анодного материала заземления и естественного потенциала трубопровода (с учетом знака этой разности). При отсутствии в технической документации на анодный заземлитель данных об электродном потенциале анодного материала рекомендуется использовать значения, приведенные в таблице 3. Таблица 3 - Электродные потенциалы анодных материалов
Естественный потенциала трубопровода определяется по данным изысканий или принимается равным минус 0,55 В по МСЭ. Глубинное анодное заземление 10. Глубинные анодные заземления рекомендуется устанавливать в следующих случаях: • при удельном электрическом сопротивлении верхнего слоя грунта в 2 раза более высоком, чем сопротивление подстилающего слоя; • при недостаточной площади для размещения подпочвенного анодного заземления; • при затруднениях с прокладкой кабельной или воздушной анодной дренажной линии; • при отсутствии возможности удаления анодного заземления на расчетное расстояние от защищаемого объекта. Отечественная промышленность освоила производство анодных заземлителей из высококремнистого чугуна и токопроводящего эластопласта (углеродо-содержащей резины). Это более дорогие анодные материалы, однако, в целом ряде практических случаев они являются незаменимыми. При выборе тех или иных анодов возникает необходимость решать задачу оптимизации: определить количество заземлителей при наименьшей стоимости общих затрат (капитальные и эксплуатационные). Чем выше удельное электрическое сопротивление грунта, тем больше требуется заземлителей, тем больше срок службы анодного заземления. Поэтому применение малорастворимых (и более дорогих) материалов эффективно в грунтах с низким удельным сопротивлением. Разработка новых магнетитовых анодов (скорость растворения которых равна 0,015...0,020 кг/А.год) позволяет увеличить срок безотказной работы анодного заземления в морской воде до 50 лет, но при наличии грунтов с удельным сопротивлением 100 Ом.м и более (для оптимального количества анодов в заземлении) срок службы увеличится минимум в 10 раз (более 500 лет). Ясно, что в таких условиях могут успешно работать, например, стальные электроды, обеспечивая невысокое сопротивление растеканию и реальный срок службы не менее 30 лет. В последнее время широко применяются протяженные анодные заземления типа ПАР, выполненные из углеродосодержащей резины. При положительном опыте их применения встречаются случаи, мягко говоря, плохо продуманные. Протяженное анодное заземление представляет собой проводник с утечкой. Распределение тока вдоль такого заземления зависит от его переходного и продольного сопротивлений. Расчеты показывают, что чем больше удельное сопротивление грунта, тем больше переходное сопротивление и тем меньше затухание плотности тока. Практически длина протяженного заземления не может превышать нескольких сот метров, поскольку дальнейшее увеличение его длины не дает никакого эффекта. Плотность тока на конце заземления будет ничтожно малой, степень уменьшения достигает 1000 и более раз (рис.). Тем не менее, встречаются случаи проектирования многокилометровых протяженных заземлений, когда деньги и не малые просто зарывают. Рис. - Изменение плотности тока вдоль протяженного анодного заземления в зависимости от его длины и удельного сопротивления трунта  Рекомендуемые условия применения анодных материалов
Условия применения различных типов анодных заземлений и требования к максимальному значению начального сопротивления растеканию тока
О́смос - (от греч. ὄσμος «толчок, давление») — процесс диффузии растворителя из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор. Суть процесса Явление осмоса наблюдается в тех средах, где подвижность растворителя больше подвижности растворённых веществ. Важным частным случаем осмоса является осмос через полупроницаемую мембрану. Полупроницаемыми называют мембраны, которые имеют достаточно высокую проницаемость не для всех, а лишь для некоторых веществ, в частности, для растворителя. (Подвижность растворённых веществ в мембране стремится к нулю). Если такая мембрана разделяет раствор и чистый растворитель, то концентрация растворителя в растворе оказывается менее высокой, поскольку там часть его молекул замещена на молекулы растворенного вещества. Вследствие этого, переходы частиц растворителя из отдела, содержащего чистый растворитель, в раствор, будут происходить чаще, чем в противоположном направлении. Соответственно, объём раствора будет увеличиваться (а концентрация уменьшаться), тогда как объём растворителя будет соответственно уменьшаться.  Представим сосуд, разделенный полупропускающей мембраной: в части А сосуда содержится раствор соли с большей концентрацией, в части В - с меньшей (см. рисунок). Что же происходит? Растворы стремятся к тому, чтобы перемешаться, т.е. уровнять концентрацию. Молекулы воды будут проникать через полупропускающую мембрану так долго, пока концентрация раствора соли не уровняется в обеих частях сосуда. Молекулы соли не в состоянии проникнуть сквозь мембрану. Через некоторое время мы заметим различие в уровнях в частях А и В. Из-за явления осмоса процесс проникновения воды через мембрану наблюдается даже в том случае, когда оба раствора находятся под одинаковым внешним давлением. Разница в высоте уровней двух растворов разной концентрации пропорциональна силе, под действием которой вода проходит через мембрану. Эта сила называется "осмотическим давлением". Процесс осмоса можно обратить вспять, если, к примеру противодействовать природному осмосу, прилагая определенное давление к части А сосуда. В результате в части А мы получим меньшее количество жидкости и большую концентрацию раствора. В части В - наоборот, больше жидкости и меньшую концентрацию. Отсюда и происходит название обратный осмос. Электроосмос (от электро... и греч. osmós — толкание, давление), электроэндоосмос, движение жидкости через капилляры или пористые диафрагмы при наложении внешнего электрического поля. Электроосмос используют для удаления избыточной влаги из почв при прокладке транспортных магистралей и гидротехническом строительстве, для сушки торфа, а также для очистки воды, технических жидкостей и др. МАГНЕТИТ   http://www.csoft.ru/catalog/soft/version_21613.html | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||