Металлические трубопроводы

Подземные металлические сооружения находятся под воздействием окружающего грунта, неоднородного по своей структуре и состоящего из твердых частиц и почвенного электролита.

Блуждающие токи, встречая на своем пути металлические сооружения (кабели, газовые, водопроводные, тепловые и другие трубопроводы), проходят по ним и возвращаются по земле к источнику постоянного тока. Одна часть металлического подземного сооружения, из которого постоянный электрический ток выходит в землю по направлению к рельсам, является анодом, а другая часть сооружения, в которую входит блуждающий ток, — катодом. При прохождении тока во влажной земле происходит электролиз и на проводнике, являющемся анодом, выделяется кислород, который окисляет и разъедает металл (электролитическая коррозия). При питании электроэнергией трамвая и электрифицированных

Все подземные металлические сооружения, расположенные вблизи электрифицируемых путей, защищаются от коррозии, вызванной блуждающими токами (противокоррозионными покрытиями, укладкой металлических сооружений в неметаллические трубы, блоки, каналы, туннели), а также при необходимости дополнительно электрической защитой с поляризацией металлоконструкций относительно земли.

Влияние блуждающих токов на подземные металлические сооружения в разных зонах различно. Коррозия происходит преимущественно в той зоне, где ток выходит из металла, т. е. в анодных зонах. При обычной схеме питания трамвая, т. е. когда положительный полюс источника присоединен к контактному проводу, опасные анодные зоны на подземных сооружениях концентрируются в районах присоединения к рельсам отсасывающих кабелей. Основными величинами, определяющими степень опасности разрушения металлических конструкций, являются их потенциал относительно земли, плотность тока утечки и коррозионная характеристика почвы.

Дренажный провод следует присоединять к тяговой подстанции через плавкий предохранитель или автомат. Катодная и дренажная защиты предохраняют подземные металлические сооружения также от почвенной коррозии.

Основные положения. На электрифицированных железных.дорогах рельсовый путь представляет один из проводов для питания электрических локомотивов. Рельсы через шпалы, а иногда через различные металлические сооружения, соединены с землей, поэтому в цепь, питающую локомотивы, включаются не только рельсы, но и присоединенные к.ним параллельно земля и различные подземные сооружения, расположенные в ней. Эта особенность приводит к ряду явлений и различным последствиям. Во-первых, протекание тока по рельсам вызывает в них падение-напряжения и, следовательно, возникновение потенциалов относительно.земли. Следовательно, н:все -металлические сооружения, электрически соединенные с рельсами, получают тот же потенциал. Потенциалы относительно земли на дорогах постоянного тока достигают в отдельные моменты времени довольно высоких значений, выходящих иногда за пределы 100В. Такие напряжения-в определенных условиях могут оказаться опасными. Но. и меньшие потенциалы, измеряемые десятками вольт, могут привести к травматизму среди обслуживающего персонала, работающего в канавах по осмотру и ремонту подвижного состава и т. ,п. (при непроизвольных движениях человека, вызванных импульсом тока). .<•

; Протекающие по земле так называемые блуждающие токи частично попадают в расположенные вблизи от электрифицированных железных дорог постоянного тока различные металлические сооружения (подземные трубопроводы и кабели, хранилища горючего, основания и фундаменты опор контактной сети и т. п.) и, вытекая из них, вызывают усиленную коррозию, чем наносят большой материальный ущерб различным отраслям хозяйства. Для уменьшения вредного действия блуждающих токов на подземные сооружения разработаны различные меры. Одни мероприятия, которые можно применить для уменьшения вредного действия блуждающих Токов, направлены на уменьшение блуждающих токов (т. е. токов, ответвляющихся в землю), другие на защиту подземных сооружений от блуждающих токов. Таким образом первые мероприятия по предупреждению появления (полному или частичному) блуждающих токов, а вторые — по борьбе с уже имеющимися блуждающими токами.

На электрифицированных железных дорогах переменного тока аналогичные воздействия может оказатьэ. д. с., возникающая вследствие магнитного электрического и гальванического влияния. Все металлические сооружения, расположенные вблизи от железной дороги однофазного тока, в том числе и подземные, подвергаются магнитному влиянию, создаваемому токами в тяговой сети.

металлические сооружения, изолированные от земли (провода на опорах, металлические перила пешеходных мостов и путепроводов, металлические ограждения и т. п.), вследствие которого наводится потенциал. Под гальваническим влиянием понимается ответвление тока, стекающего с рельсов в подземные сооружения. Этому виду влияния особенно подвержены металлические сооружения, проложенные в земле без изолирующих покрытий.

Подземные металлические сооружения (кабели с металлическими оболочками, трубопроводы, арматура железобетонных подземных конструкций и фундаментов и т. д.), расположенные на территориях промышленных предприятий, подвергаются почвенной (подземной) коррозии, обусловленной воздействием почвенных химических реагентов, и электрокоррозии блуждающими токами.

При взаимодействии с окружающей средой металлические сооружения разрушаются. Процесс разрушения металла вследствие взаимодействия его с внешней средой называют коррозией. По механизму протекания процесса разрушения различают два основных вида коррозии: химическую и электрохимическую. Химическая коррозия - это процесс химической реакции, не связанный с перемещением электрических зарядов, т. е. электрический ток в процессе отсутствует. К этому виду коррозии относят газовую коррозию и коррозию в неэлектролитах. Электрохимическая коррозия - это процесс, связанный с перемещением электрических зарядов в металле и окружающей среде, т. е. процесс, сопровождающийся протеканием электрического тока.

При устройстве заземляющих устройств необходимо в первую очередь максимально использовать имеющиеся естественные заземлители: металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле (кроме алюминиевых оболочек кабелей, имеющих изоляцию от земли); обсадные трубы; водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме трубопроводов горючих жидкостей, а также горючих или взрывчатых газов).

В качестве дополнительных заземляющих проводников используют металлические конструкции зданий (фермы, колонны) и производственные металлические конструкции (подкрановые пути, галереи, площадки, шахты лифтов); стальные защитные трубы электропроводок; алюминиевые оболочки кабелей; металлические трубопроводы водопровода и канализации.

В качестве дополнительных заземляющих проводников используют металлоконструкции зданий (колонны, фермы), металлоконструкции производственного назначения (шахты лифтов, подкрановые пути), стальные защитные трубы электропроводок, металлические трубопроводы, а также свинцовые и алюминиевые оболочки кабелей.

При устройстве заземляющих устройств необходимо в первую очередь максимально использовать имеющиеся естественные заземлители: металлические конструкции зданий и сооружений, имеющие соединения с землей; свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле (кроме алюминиевых оболочек кабелей, имеющих изоляцию от земли); обсадные трубы; водопроводные и другие металлические трубопроводы (кроме трубопроводов горючих жидкостей, а также горючих или взрывчатых газов).

В качестве естественных заземлите.ieu рекомендуется применять проложенные в земле металлические трубопроводы, ja исключением трубопроводов горючих и взрывчатых веществ, обсадные трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с: землей, свинцовые оболочки кабелей, проложенные в земле, заземли гели опор воздушных линий, рельсовые подъездные пути при наличии специальных перемычек между рельсами.

Обычно для выполнения всех трех типов заземления электроустановки используют одно заземляющее устройство. Оно состоит из заземлителя, непосредственно соприкасающегося с землей, и системы проводников, соединяющих заземляемые элементы с заземли-телем. Различают естественные и искусственные зазем-лнтели. К первым относятся: находящиеся в земле металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов; стальные и свинцовые оболочки кабелей, обсадные трубы артезианских скважин, металлические и железобетонные фундаменты зданий и сооружений и т. п., используемые для отвода тока в землю. Вторые представляют собой специально зарытые в землю системы жестко связанных (электрически) вертикальных и горизонтальных проводников, служащих для проведения тока в землю. Часто в электроустановках используются и те, и другие заземлители, которые включаются параллельно.

Для заземляющего устройства станций и подстанций в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители, т. е. металлические элементы, проложенные в земле для других целей, но которые возможно использовать в качестве электродов заземлителя: грозозащитные заземления опор линий с сопротивлением 10 — 30 Ом, соединенные с заземлителем подстанций грозозащитным тросом (система трос — опоры); металлические оболочки кабелей; водопроводные и другие металлические трубопроводы; металлические конструкции и арматура железобетонных конструкций зданий и сооружений, имеющие соединение с землей и пр.

Обычно для выполнения всех трех типов заземлений электроустановки используют одно заземляющее устройство. Оно состоит из заземлителя, непосредственно соприкасающегося с землей, и системы проводников, соединяющих заземляемые элементы с заземлителем. Различают естественные и искусственные заземлители. К первым относят: находящиеся в земле металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих ИЛИ взрывоопасных газов; стальные и свинцовые оболочки кабелей, обсадные трубы артезианских скважин, металлические и железобетонные фундаменты зданий и сооружений и т. п., используемые для отвода тока п

В качестве естественных заземлителей применяют водопроводные трубы, металлические трубопроводы, проложенные в земле, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов; обсадные трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции зданий, находящиеся в соприкосновении с землей; металлические шпунты гидротехнических сооружений; свинцовые оболочки кабелей; заземлители опор ВЛ, соединенные с заземляющим устройством грозозащитным тросом; рельсовые подъездные пути при наличии перемычек между рельсами.

земли, вследствие чего большая часть тока течет по земле как по проводнику, присоединенному параллельно к рельсам. Если вблизи от железной дороги (на расстоянии даже в несколько километров) в земле уложены металлические трубопроводы или кабели с металлической оболочкой, то токи протекают и по ним и приводят к вредным последствиям. На дорогах постоянного тока ответвление токов в подземные сооружения может привести к их разрушению, а кроме того, создает на них опасные потенциалы. Особая опасность разрушения от электролитической коррозии грозит транспоршым сооружениям (фундаментам опор, арматуре железобетонных опор, искусственных сооружений и пр.). Поэтому для участков постоянного тока защита от электрокоррозии является одной из важных задач.

В качестве естественных заземлителей на электростанциях и подстанциях могут быть использованы водопроводные и другие металлические трубопроводы (за исключением трубопроводов горючих жидкостей или газов, а также трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии), свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле, металлические конструкции и арматура железобетонных конструкций зданий и сооружений, имеющие соединение с землей.