Проектирование электрохимической защиты действующих тепловых сетей

В связи с недостаточной достоверностью исходных данных, необходимых для расчета совместной защиты трубопроводов, находящихся в длительной эксплуатации, целесообразно применять метод опытного включения средств защиты, являющийся в данном случае более надежным.

В результате опытного включения определяют оптимальный способ электрохимической защиты, тип, количество защитных установок и их основные параметры, зоны действия защитных установок, характер воздействия защиты на смежные коммуникации и необходимость их включения в систему совместной защиты. Намечаются пункты подключения дренажных кабелей к трубопроводам и источникам блуждающих токов, места размещения анодных заземлений и контрольно-измерительных пунктов на трубопроводах.

Проектирование электрохимической защиты находящихся в эксплуатации тепловых сетей выполняют, как правило, в одну стадию. Исходные данные для составления проекта защиты тепловых сетей в основном аналогичны по составу данным для проектирования защиты вновь прокладываемых трубопроводов, но дополняются сведениями о местах заносов каналов и результатами опытного включения средств электрохимической защиты.

Для защиты тепловых сетей от коррозии, вызываемой блуждающими токами, следует применять усиленные электродренажи, когда применение поляризованных дренажей неэффективно или не оправдано по экономическим показателям. В тех случаях, когда включением электродренажей не удается обеспечить защиту тепловых сетей в пределах опасной зоны и на отдельных ее участках (обычно периферийных) остаются анодные зоны, то в комплексе с электродренажами применяются катодные станции.

Опытное включение может осуществляться с помощью серийно выпускаемых передвижных лабораторий по защите подземных сооружений от коррозии. Для опытного включения при отсутствии передвижных лабораторий могут быть использованы стандартные электродренажные установки и катодные станции.

При защите от блуждающих токов точка подключения кабеля к трубопроводу выбирается на таком его участке, где средние значения положительных потенциалов трубопровода по отношению к земле максимальны. Кроме того, пункт подключения дренажных кабелей к трубопроводу выбирается с учетом:

§ наименьшего расстояния от пункта присоединения к источнику блуждающих токов (рельсам, дроссель-трансформаторам, отсасывающим пунктам, тяговым подстанциям);

§ возможности доступа к трубопроводу без вскрытия (в камерах, смотровых колодцах и т. п.).

При возможности выбора нескольких мест присоединения предпочтение отдают участкам сетей с возможно большими диаметрами при прочих равных условиях.

Присоединение дренажного кабеля к отсасывающей сети трамвая производят к рельсам или отсасывающим пунктам. Непосредственное присоединение установок дренажной защиты к отрицательным шинам тяговых подстанций трамвая, а также к сборке отрицательных питающих линий этих подстанций не допускается.

Подключение усиленного дренажа к рельсовым путям электрифицированных железных дорог не должно приводить в часы интенсивного движения поездов к появлению устойчивых положительных потенциалов в отсасывающем пункте. Не допускается присоединение усиленного дренажа в анодных зонах рельсовой сети, а также к рельсам деповских путей. Подключение установок дренажной защиты на электрифицированных железных дорогах не должно нарушать нормальную работу устройств СЦБ, для чего следует соблюдать все условия присоединения к рельсовым цепям электрифицированного транспорта, регламентируемые нормативно-технической документацией. На опытное включение дренажной установки должно быть получено разрешение транспортного ведомства. Представителем этой организации осуществляется присоединение дренажного кабеля к сооружениям источников блуждающих токов.

Объем измерительных работ, выполняемых при опытном включении защиты, определяется организацией, проектирующей защиту. Порядок измерений излагается в программе, которая должна быть составлена перед началом работ. В программе указываются режимы работы опытной защиты, пункты измерений на тепловых сетях и смежных сооружениях, продолжительность измерений в каждом пункте с указанием размещения самопишущих и показывающих приборов. Продолжительность работы защиты зависит от местных условий и может составлять от нескольких десятков минут до нескольких часов. При этом, как правило, охватывается период максимальных нагрузок электротранспорта.

Измерение тока дренажа, потенциалов на защищаемой тепловой сети, смежных подземных сооружениях и рельсах электротранспорта производится в соответствии с намеченными программой режимами работы защиты. Если в результате измерений потенциалов установлено, что зона эффективного действия поляризованного дренажа не распространяется на весь район выявленной опасности, пункт дренирования перемещают или одновременно включают несколько дренажных установок в различных пунктах. При недостаточной эффективности принятых мер производится опытное включение усиленных дренажных установок или комплекса дренажных установок с катодной станцией. В последнем случае опытное включение катодной станции производят после окончательного выбора параметров дренажных установок.

Измерения потенциалов на смежных сооружениях в период опытного включения дренажной защиты, как правило, выполняются организациями, эксплуатирующими эти сооружения. В процессе проведения испытаний защиты трубопроводов на смежные сооружения не должно быть оказано вредного влияния.

Эффективность действия катодной защиты во многом обусловлена точностью расположения анодных заземлителей. Обычно при опытном включении катодной защиты для установок временных заземлителей, как правило, выбирают те участки, на которых впоследствии предполагается разместить и стационарные заземлители. При проектировании совместной защиты подземных сооружений преобладает тенденция к применению мощных защитных установок с целью охвата максимально возможной зоны защиты. Однако в этой зоне, как правило, протяженность защищенных тепловых сетей, особенно при их канальной прокладке минимальна. Объясняется это меньшим по величине в сравнении с другими сооружениями переходным сопротивлением трубопроводов, не имеющих электроизоляции опорных конструкций. Вследствие этого в зоне защищенных сооружений остаются участки тепловых сетей с недозащитой или полностью без защиты. Поэтому при проектировании катодной защиты действующих сетей канальной прокладки следует четко определять границы коррозионной опасности, т. е. участки тепловых сетей с заносом каналов грунтом или затоплением водой.

Для обеспечения защиты трубопроводов на этих участках необходимы локальные источники тока, что может быть достигнуто применением отдельных катодных станций небольшой мощности либо при совместной защите применением дополнительных выносных заземлителей, расположенных на относительно небольших расстояниях от участков трубопроводов, требующих электрохимической защиты.