Страница 2: РД 31.35.07-83. Руководство по электрохимической защите от коррозии металлоконструкций морских гидротехнических сооружений в подводной зоне (52707)

.                                                    (14)

Сила тока катодной станции в эксплуатационный период

                                                         (15)

и в период формирования СКО

.                                                     (16)

Мощность катодной станции в эксплуатационный период

                                                       (17)

и в начальный период

.                                                     (18)

2.2.7. По величинам Jст и Pст выбирается катодная станция (приложение 2).

2.2.8. В случае, если расчетное напряжение катодной станции превышает номинальное значение напряжения выбранной станции, необходимо увеличить число анодов, уменьшив тем самым ток  и увеличив срок их службы.

В начальный период эксплуатации защиты, когда требуются дополнительные мощности, необходимые для формирования СКО (), к системе должны подключаться резервные станции или система защиты должна расчленяться на отдельные участки, которые следует вводить в работу поэтапно. При этом должен обеспечиваться ток анодов, равный .

3. ПРОТЕКТОРНАЯ ЗАЩИТА

3.1. Элементы системы протекторной защиты

3.1.1. Совокупность защищаемого сооружения, протекторов, окружающей их электропроводной среды и соединительных токопроводов образует систему протекторной защиты.

3.1.2. Для защиты морских гидротехнических сооружений могут применяться одиночные протекторы или групповые протекторные установки.

3.1.3. Рекомендуются применять следующие типы протекторов:

из алюминиевых сплавов - П-ПОА-30, П-ПОА-60 (ОСТ 5.3072-75), ПАКМ-40, ПАКМ-65, ПАКМ-80 (ТУ 51-136-83);

из магниевых сплавов - П-ПОМ-30, П-ПОМ-60 (ОСТ 5.3072-75), ПММ-20, ПММ-30, ПММ-60 (ТУ 48-10-23-80).

Характеристики протекторов приведены в приложении 6.

При солености воды ниже 10 ‰ должны применяться протекторы из магниевых сплавов.

3.1.4. Протекторы должны укладываться на дно водоема на грунт или в специальные кассеты (приложение 7) вдоль сооружения на расстоянии 10 - 30 м от защищаемой конструкции, подвешиваться (при защите сквозных конструкций) равномерно по всей площади сооружения на глубине, равной половине глубины моря в данном месте или подвешиваться (при защите шпунтовых стенок) на лицевой грани сооружения. В последнем случае, так же как и при катодной защите, между протектором и стенкой должен быть установлен электроизоляционный экран (см. п. 2.1.6).

3.1.5. В случае, когда одна протекторная установка защищает группу элементов, последние должны быть соединены между собой шиной из полосовой стали или прутка, укрепляемой на сварке. Сечение шины - не менее 3 см2.

3.1.6. В качестве токопровода, обеспечивающего электрический контакт протектора с сооружением, следует применять кабели КНРП, каротажные кабели типа КГ1-24-90, КГ1-44-90К, КГ3-59-90 и стальные оцинкованные канаты. Характеристики токопроводов приведены в приложении 4.

Для подвесных протекторов тип кабеля выбирают исходя из его механической прочности и массы протектора. Линейное электрическое сопротивление токопровода должно быть не более 0,007 Ом/м.

3.2. Расчет протекторной защиты

3.2.1. Расчет протекторной защиты должен сводиться к определению числа одиночных протекторов или протекторов пакетов.

3.2.2. Для расчета протекторной защиты необходимы следующие исходные данные:

L - длина сооружения со стороны установки протекторов в случае, когда они укладываются на дно на удалении от сооружения, м;

S - площадь защищаемой поверхности, м2;

 - удельная электропроводимость воды (приложение 5), Ом/м;

lп - длина протектора, м;

D - условный диаметр протектора, м;

 - линейное сопротивление токопровода, Ом/м;

lт - длина токопровода, м;

Мп - масса протектора, кг;

Vn - потенциал протекторного сплава по НВЭ, В (приложение 6);

 - токоотдача сплава (приложение 6), А·ч/кг;

Rn - сопротивление растеканию протектора.

3.2.3. Расчет системы защиты сводится к определению следующих величин:

Сопротивление растеканию тока стержневого протектора. Эта величина определяется так же, как и для анодов (см. п. 2.2.6).

Сопротивление соединительного токопровода

.                                                         (19)

Ток одиночного протектора

                                        (20)

при подвеске

Vст принимается по отношению к НВЭ.

Суммарный защитный ток сооружения

                                                          (21)

jзащ принимается равной 0,048 А/м2 (см. п. 2.2.6).

Vст - стационарный потенциал по НВЭ для морской воды ?? - 0,35 В.

Необходимое количество протекторов

.                                                           (22)

Зона действия протектора в случае, когда он устанавливается на дне в удалении от сооружения

,                                                          (23)

где hn - расстояние от протектора до защищаемой поверхности, м.

Число пакетов протекторов

.                                                          (24)

Число протекторов в пакете

.                                                          (25)

Ресурс годности протектора (в годах)

.                                                      (26)

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ, МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ

4.1. Проектирование электрохимической защиты металлоконструкций морских гидротехнических сооружений включает в себя: технико-экономическое обоснование необходимости защиты, получение исходных данных, выбор способа защиты, электротехнический расчет системы, разработка рабочего проекта защиты, разработка технического задания на проектирование строительных элементов, необходимых для осуществления защиты.

4.2. В состав проектной документации должны входить:

пояснительная записка;

план защищаемого сооружения с указанием элементов, требующих защиты;

исходные данные, принятые при проектировании;

электротехнический расчет;

принципиальные схемы;

установочные чертежи оборудования защиты;

спецификация на основное оборудование и материалы;

технология монтажа защиты;

смета на устройство защиты;

акты согласования с организациями энергонадзора (в случае применения катодной защиты).

4.3. В техническом задании на проектирование строительных элементов и конструкций следует указать требования к установке станций катодной защиты (в случае применения этого метода), места расположения и размеры каналов для прокладки кабельных линий, размеры, материал и места установки прочих строительных элементов, необходимых для осуществления защиты (трубы, кассеты, шины и т.п.).

4.4. Монтаж катодных установок

4.4.1. При производстве работ по монтажу систем катодной защиты необходимо соблюдать требования СНиП III-33-76 «Правила производства и приемки работ. Электротехнические устройства».

4.4.2. В объем монтажных работ входят:

установка катодной станции;

подводка питания к катодной станции;

прокладка наземных кабельных линий;

сборка анодных пакетов;

установка анодов или анодных пакетов на дно;

подключение подводящих кабелей к магистральным линиям;

подключение к сооружению катодной станции, включение катодной защиты и наладка ее.

4.4.3. Станции катодной защиты можно устанавливать на отдельных фундаментах, на стальных или железобетонных опорах, крепить на наружных кирпичных или бетонных стенах зданий.

Место установки катодной станции следует выбирать с учетом свободного доступа к ней обслуживающего персонала.

4.4.4. Корпус катодной станции должен быть заземлен.

4.4.5. Береговые линии - анодная магистральная линия и катодная линия, посредством которой катодная станция подключается к элементам сооружения, должны выполняться кабелем типа КНРП. Кабель должен быть защищен от ударов и других механических воздействий, могущих привести к его повреждению.

4.4.6. Анодную и катодную линии рекомендуется выполнять из цельного кабеля с оголением жилы в месте присоединения ее к элементу конструкции, общей шине или подводящему кабелю. Соединение должно осуществляться с помощью болтового оцинкованного зажима. Место присоединения кабеля к конструкции или шине должно быть зачищено до металлического блеска. Соединение кабеля катодной линии с конструкцией или шиной после окончания монтажа должно быть защищено от воздействия влаги путем окраски горячим битумом за 3 раза, а соединение подводящего кабеля с магистральной анодной линией заключено в кожух, залитый горячей битумной мастикой.

4.4.7. Мастика должна приготавливаться путем смешивания горячего (180 °С) обезвоженного битума с цементом любой марки в соотношении 1 : 3 по массе.

4.4.8. Кассеты для анодов или протекторов должны изготовляться из досок толщиной 50 мм, пропитанных креозотовым маслом или другим стойким в воде антисептиком. Конструкция кассеты приведена в приложении 7. Секций в кассете должно быть на два больше, чем число анодов в пакете. Свободные секции должны заполняться балластом для уменьшения плавучести кассеты.

4.4.9. Сборка анодных пакетов должна осуществляться в следующей последовательности:

уложить аноды в кассету;

соединить аноды друг с другом кабелем и присоединить к группе анодов подводящий кабель;

поставить кассету вертикально;

залить места соединения изолирующей мастикой.

4.4.10. Установку анодных пакетов на дно следует производить с помощью водолазов. Места установки пакетов должны быть предварительно обозначены буями.

4.4.11. Во избежание повреждения кабеля, он должен быть уложен на участке от сооружения до места установки анодов в донную траншею глубиной 0,6 - 0,8 м и защищен в месте его подъема по сооружению.

4.5. Монтаж протекторных установок

4.5.1. Монтажные работы при устройстве протекторной защиты включают:

укладку протекторов в кассеты и их закрепление (для протекторов, устанавливаемых на дно водоема);

присоединение к протектору токопровода;

установка или подвеска протекторов на место;

присоединение токопроводов к сооружению.

4.5.2. Токопровод (жила кабеля или канат) должен крепиться к сердечнику протектора с помощью зажимной оцинкованной муфты. Конструкция муфты зависит от способа установки протекторов, типа и сечения токопровода и определяется проектом защиты сооружения.

4.5.3. Крепление токопроводов к сооружению должно производиться с помощью болтовых зажимов или наконечников, привариваемых к элементам конструкции или общей шине.

4.5.4. Установка протекторов на место осуществляется аналогично установке анодов (п. 4.4.10).

4.6. Правила эксплуатации систем катодной защиты

4.6.1. В процессе эксплуатации системы катодной защиты должны производиться периодические осмотры элементов системы и проверки режима ее работы.

При осмотрах должны проверяться степень разрушения анодов, сохранность токопроводов, состояние электрических соединений. Режим работы системы катодной защиты устанавливается по результатам осмотра катодной станции и замеров потенциалов конструкций.

Периодичность осмотра и проверки режима работы системы катодной защиты устанавливается в соответствии с табл. 2, а форма журнала записи результатов контроля приведена в приложении 8.

Таблица 2

Периодичность осмотра электрических установок защиты и измерения потенциалов сооружений

4.6.2. В начальный период эксплуатации система катодной защиты должна работать в режиме, способствующем интенсивному формированию катодного осадка. Плотность поляризующего тока в режиме осаждения СКО должна быть не менее 0,15 А/м2. Продолжительность формирования СКО 30 - 40 суток.

Увеличение защитного тока в этом случае (по сравнению с эксплуатационным периодом) достигается за счет мероприятий, упомянутых в п. 2.2.8.

4.6.3. Контроль за эффективностью действия катодной защиты должен осуществляться по величине потенциала защищаемой поверхности. При оптимальном режиме эксплуатации потенциал поверхности должен быть в пределах 0,55 - 0,65 В (по НВЭ).

4.6.4. При использовании автоматических катодных станций заданный потенциал сооружения поддерживается автоматически. При применении неавтоматических станций необходимо регулярно производить замер потенциала сооружения и корректировать работу системы вручную.

4.6.5. Замер потенциала сооружения следует производить в точках, расположенных через 20 - 25 метров по длине сооружения и в нескольких точках по вертикали. Замер производится высокоомным вольтметром относительно электрода сравнения - МСЭ (ТУ 204 РСФСР 380-71) или ХСЭ. Хлорсеребряные электроды сравнения выпускаются промышленностью по ТУ 5.3.94-13127-77.

Для производства электрических измерений следует использовать переносные вольтметры с входным сопротивлением не менее 20 кОм/В (например, БК7-13).

При замере потенциала клемма (-) прибора должна присоединяться к металлоконструкции, а клемма (+) - к электроду сравнения, погруженному в воду. При этом место присоединения вольтметра к конструкции должно быть очищено до металлического блеска.

4.6.6. Суммарная сила тока и напряжение катодной станции должны измеряться амперметром и вольтметром, установленными на станции. Сила тока, протекающего через отдельные аноды или пакеты анодов, должна измеряться, в случае необходимости, в месте подключения подводящей линии к магистральной переносным амперметром.