Протекторная защита

К электрохимическому виду защиты трубопровода от коррозии относится так называемая протекторная защита, в основу которой положен принцип работы гальванического элемента. Создавая условия, при которых трубопровод будет катодом, а другой электродом, можно добиться прекращения коррозионного разрушения трубопровода при довольно интенсивном разрушении анода. Эту идею можно реализовать за счёт использования в качестве анода материала, обладающего более отрицательным электродным потенциалом по сравнению с потенциалом защищаемого металла, т.е химически более активными металлами, чем железо.

Таблица 11.2. Физико-химические характеристики металлов

Как видно из таблицы, более отрицательным по сравнению с железом потенциалом обладают магний, цинк, алюминий. Их можно в принципе использовать в качестве анодов-протекторов. Однако вследствие того, что на поверхности алюминия образуется труднорастворимая плёнка, в чистом виде его не применяют. Наиболее часто используют для этой цели магниевые сплавы МЛ-4 и МЛ-5.

Таблица 11.3. Химический состав протекторов

Протекторы выполняют в форме цилиндрического стержня. Размещают по одному или группой в зависимости от защитного потенциала. Отметим, что чем больше электродный потенциал протектора, тем больше силы ток при прочих равных условиях он может дать, тем больше длина защищённого трубопровода. Плотность тока, приходящаяся на единицу длины трубопровода, при минимуме защитного потенциала V_min определяется

J_п=kV_min/R_пер , где k=1,2-1,3 – коэффициент неравномерности распределения разности потенциала труба-грунт вдоль трубопровода; V_min=0,85В (по медносульфатному электроду сравнения); R_пер – переходное сопротивление трубопровод-грунт. Количество протекторов можно определить, как N=LJ_п/I_пр, а расстояние между протекторами L₁=I_пр/J_п

Обустройство протекторной защиты заключается в следующем. Бурится скважина диаметром 25-30см на глубину, превышающую глубину промерзания грунта для данной местности. К протектору присоединяется кабель сечением 3-5мм². Скважина заполняется специально приготовленным пастообразным заполнителем, состоящего из гипса, глины, сернокислого натрия, сернокислого магния. Соотношение компонентов меняется в зависимости от удельного сопротивления грунта. По центру скважины устанавливают протектор, оставшееся место над торцом протектора заливают заполнителем на 15-20см. Оставшуюся сверху часть скважины засыпают грунтом. Кабель приваривается к трубопроводу термитной сваркой. В цепь протекторной защиты включают шунт, регулируемое сопротивление и размыкатель цепи для регулировки работы протектора.