Устройства дренажной защиты от коррозии
Электрический дренаж - это наиболее простой вид активной антикоррозионной защиты, не требующий источника тока. При использовании устройств дренажной защиты трубопровод электрически присоединяется к тяговым рельсам источника блуждающих токов. При этом, источником защитного тока является разность потенциалов «трубопровод-рельс», которая возникает в результате работы электрифицированного железнодорожного транспорта и наличия поля блуждающих токов. Протекание полученного дренажного тока создает требуемое смещение потенциала на защищаемой металлической конструкции или сооружении, расположенном ниже уровня грунта (Рис.1).
Рис.1. Конструктивное исполнение схемы дренажной защиты.
1 - трубопровод,
2 - устройство зашиты от максимальных токов,
3 - поляризованный элемент,
4 - устройство для регулирования тока,
5 - амперметр с шунтом,
6 - рельсовая сеть электрифицированной железной дороги
В большинстве случаев, в качестве защитного устройства используются плавкие предохранители, однако встречаются также и автоматические выключатели максимальной нагрузки с возвратом, которые восстанавливают цепь дренажа после прекращения тока, опасного для элементов установки.
В качестве поляризованного элемента могут использоваться вентильные блоки, которые собираются из нескольких лавинных кремниевых диодов, соединенных параллельно. Выбор класса диодов (по обратному напряжению) происходит с оглядкой на величину импульса обратного напряжения на железных дорогах, который может достигать 1000 В.
Путем переключения активных резисторов в цепи дренажа и изменением сопротивления в этой цепи, происходит регулирование тока.
Дренажи могут выпускаться в исполнении от десятков до нескольких сотен ампер
В случаях, когда применение поляризованных устройств дренажной защиты является неэффективным, имеет смысл применение усиленных или форсированных электродренажей, которые представляют собой установку катодной защиты, где в качестве анодного заземлителя используются рельсы электрифицированной железной дороги (Рис.2).
Рис.2. Конструктивное исполнение схемы усиленного дренажа.
1 - трубопровод,
2 - выпрямитель,
3 - трансформатор,
4 - амперметр с шунтом,
5 - рельсовая сеть электрифицированной железной дороги,
6 - рубильник,
7 - предохранитель.
В качестве источника постоянного тока могут использоваться серийно выпускаемые преобразователи или специальные установки.
Однако, необходимо учитывать то условие, что цепь постоянного тока преобразователя обтекается, помимо выпрямленного тока, еще и блуждающими токами, т.е. дренажной составляющей тока защиты, поэтому элементы этой цепи должны быть рассчитаны на больший ток, чем ток выпрямителя. Поскольку диоды выпрямителя, которые одновременно выполняют функцию поляризованного-элемента схемы дренажа, не всегда соответствуют таким требованиям по обратному напряжению, в схему установки включены дополнительные вентили (VD2 на Рис. 2), которые предупреждают повреждение схемы преобразователя напряжением «рельс-труба».
В режиме катодной защиты ток работающего форсированного дренажа, не должен превышать 100А, и его применение не должно приводить к появлению положительных потенциалов рельсов относительно земли. Эти условия должны соблюдаться для того, чтобы исключить коррозию рельсов и рельсовых скреплений, а также присоединенных к ним конструкций.
Допускается подключать электродренажную защиту к рельсовой сети непосредственно лишь к средним точкам путевых дроссель-трансформаторов через два на третий дроссельный пункт. Более частое подключение допускается только, если в цепь дренажа включается специальное защитное устройство. В качестве такого устройства может быть использован дроссель, у которого полное входное сопротивление сигнальному току системы СЦБ магистральных железных дорог частотой 50 Гц составляет не менее 5 Ом.
