Колективни предпазни средства. Предназначение и общ дизайн на средствата за колективна защита, тяхната класификация. Общи правила за използване и изисквания за безопасност при работа с колективни предпазни средства

Колективни предпазни средства

При водене на бойни действия под въздействието на оръжия за масово унищожение, наред със средствата за лична защита, голямо значение придобиват различни укрепления и мобилни наземни системи, комплекси и образци на оръжие и военна техника с колективна защита на хората.

Колективни средства за защита- това са инженерни конструкции, специално предназначени за защита срещу ядрени, химически и биологични оръжия, както и от възможни вторични увреждащи фактори по време на ядрени експлозии и използване на конвенционални оръжия.

Колективна защита- набор от технически средства и мерки, които осигуряват най-пълната защита на група хора от увреждащите фактори на оръжията за масово унищожение, използвайки защитните свойства на укрепленията и мобилните наземни оръжия и военно оборудване.

Обекти за колективна защита (CPF)- укрепления и мобилни наземни системи, комплекси и образци на оръжия и военна техника, които осигуряват колективна защита на хората.

Колективни предпазни средства (CPM) - технически средстваи устройства, предназначени за: запечатване на обекти; оборудване за филтърни вентилационни, регенерационни и климатични системи, които осигуряват пречистване на външния (филтърна вентилация) и вътрешния (регенерационен) въздух от вредни примеси; поддържане на физичните свойства и химичния състав на въздуха в границите на медико-техническите изисквания; създаване на свръхналягане (задна вода) в OKZ; осигуряване сигурен входв съоръжение при условия на замърсяване с RCB.

Класификация, предназначение и общо устройство на средствата за колективна защита

Степента на защита на хората в OCZ може да бъде различна и зависи от предназначението на обекта, неговия тип и клас, както и от специалното оборудване и техническо нивоприлагане на принципите на колективната отбрана.

Като се вземат предвид конструктивните характеристики, условията на работа и използваните средства за колективна защита, всички обекти за колективна защита се разделят на две групи:

Стационарни обекти (укрепления);

Мобилни обекти (мобилни наземни системи, комплекси и образци на въоръжение и военна техника).

В контекста на използването на оръжия за масово унищожение съоръженията за колективна отбрана осигуряват:

Способността за непрекъснат контрол на войските чрез създаване на условия за нормална операцияперсонал на контролни точки, комуникационни центрове;

Способността за водене на бойни действия от екипажи, екипажи, десантни сили и гарнизони в замърсени райони без използване на лични предпазни средства;

Непрекъсната работа на медицински пунктове, болници, линейки и др. чрез създаване на подходящи условия за медицинския персонал и за защита на ранените и пострадалите;

Поддържане на бойна ефективност и ефективност на личния състав, организиране на почивка, хранене и оказване на първа помощ;

Непрекъсната работа на военните логистични съоръжения.

Укрепленията са разделени на два вида:

Специални укрепления на въоръжените сили, издигнати, като правило, с предварителна инженерна подготовка на територията на страната от специални строителни организации;

Военно поле и дългосрочни укрепления. Те се издигат от войски с инженерно оборудване на позициите и районите, където се намират. Полевите структури включват структури, издигнати и експлоатирани по време на война. Дългосрочни - построени в мирно време и експлоатирани както в мирно, така и във военно време.

Според степента на защита срещу сложните ефекти на увреждащите фактори на ядрените оръжия специалните укрепителни структури се разделят на класове, характеризиращи се с изчислените стойности на свръхналягане в предната част на ударната вълна, преминаваща по повърхността на земята над структурата.

За военните укрепления са установени пет класа на защита за свръхналягане, коетоизмерено в килопаскали (KPa):

1000 KPa - 1 клас;

500 KPa - клас 2;

300 KPa - 3 клас;

200 KPa - клас 4;

100 KPa - 5 клас.

По предназначение обектите се разделят на:

Противопожарни конструкции;

Конструкции на контролни точки;

Конструкции на медицински пунктове;

Конструкции за персонала (укрития).

В зависимост от разположението им спрямо повърхността на земята и начина на изграждане те биват вкопани, подземни и вградени.

При издигане на конструкции от яма, ръчно или с помощта на механизми, се откъсва яма, в която е монтиран скелетът на конструкцията. Горната част на рамката се поръсва с пръст.

Подземните конструкции се издигат без отваряне на земната повърхност. Скелетът на конструкцията се сглобява в подземен изкоп (тип метро).

Вградените навеси се намират в сутерените на големи сгради.

Обектите на мобилната наземна военна техника са предназначени да управляват войските и да водят бойни действия или да ги поддържат както с постоянно, така и с периодично движение. Основата на мобилните обекти са бронирани превозни средства и автомобили. По предназначение подвижните машини се делят на бойни, командно-щабни, спомагателни и обслужващи (евакуационни и ремонтни).

В зависимост от нивото на устойчивост и защитните свойства от въздействието на увреждащите фактори на оръжията за масово унищожение, образците на оръжия и военно оборудване се разделят на 4 класа на защита:

1 клас - подклас 1А - основни резервоари; подклас 1B - превозни средства на базата на основни резервоари;

Клас 2 - бойни машини на пехотата, бронетранспортьори с бронирана броня и базирани на тях оръжия и военна техника;

Клас 3 - бойни десантни машини, бронирани колесни машини, бронирани многоцелеви транспортни влекачи, специални колесни шасита и базирани на тях оръжия и военна техника;

Клас 4 - многоцелеви автомобили и каросерии на фургони, небронирани многоцелеви верижни транспортьори-трактори и образци на оръжия и военно оборудване, базирани на тях.

Изграждането на военни полеви конструкции се осигурява главно по метода на ямата според типови проектиот индустриално произведени елементи с използване на стоманобетонни конструкции, вълнообразна стомана, огънат шперплат, платнени корпуси с рамка, както и от конструкции, направени на място от местни материали (дърво, камък, тухла, пръст и др.)

IN общ изгледвсяка военна полева структура трябва да има:

Рамката на конструкцията с крайни стени;

Обитаеми помещения за работа и настаняване на персонал, апаратура и оборудване;

Място (помещение) за поставяне на фурната FVU, OPP;

Едно или две предверия на входа с блиндирани и херметични врати;

Участъкът от изкопа (комуникационен ход) в непосредствена близост до входа.

На пунктове за управление на оперативно и тактическо ниво могат да бъдат изградени сглобяеми конструкции за многократна употреба от гофрирана стомана (KVS-U, KVS-A, „Бункер“, FVS), от сглобяеми стоманобетонни елементи (SBU, UBS), а за въздушнодесантните войски конструкцията ЛКС-2.

Конструкция, изработена от комплект гофрирана стомана KVS-U, е сглобена от 25 извити елемента, свързани в групи по 3. Всеки пръстен е свързан помежду си с припокриване на едно гофриране. Покритието на вестибюла е заварена конструкция със защитно-уплътнен люк. Входът на конструкцията може да бъде вертикален или наклонен (не повече от 45°). Крайните диафрагми и херметичната преграда с херметичната врата са метални. Конструкцията е оборудвана с филтърно-вентилационен агрегат ФВА-50/25.

В контролните точки на асоциациите могат да бъдат издигнати сглобяеми конструкции за многократна употреба с помощта на комплект гофрирана стомана KVS-A. Един комплект елементи се използва за сглобяване на две работни помещения, помещение за ФВУ, вестибюл и преддверие. Помещението за ФВУ е изолирано от работните помещения с шумоизолиращи прегради с врати. В сградата е монтиран агрегат ФВА 100 / 50. Пречистеният въздух от ФВА се подава в работните помещения по разпределителен въздуховод. Въздухът излиза в вестибюла през клапана за свръхналягане KID-100, монтиран в преходния елемент. Въздухът излиза от вестибюла навън през вентилационното устройство на вестибюла. За авариен изход от конструкцията крайните диафрагми имат люкове с капаци, които се отварят в обитаеми помещения.

За оборудване на пунктове за управление на Сухопътните войски в армейско-фронталната връзка, както и на части и съединения на стратегическите ракетни сили и силите за противовъздушна отбрана на страната може да се използва сглобяема укрепителна конструкция „Бункер“. Рамката на конструкцията е сглобена от извити елементи от грубо гофрирана стомана (височина на гофрирането 12 cm) и плоски елементи на пода и крайните стени. Единият край е оборудван с наклонен вход със защитно-херметични и херметични врати, вторият край има авариен изходен люк с вертикална шахта. Сградата е оборудвана с филтрация (FVA - 100/50), отопление, осветление, маси, столове и легла, санитарен възел.

Основен спецификациитипичните военни структури, препоръчани за укриване на персонал и оборудване на командни пунктове, са дадени в таблица 1

маса 1

ОСНОВНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ВОЕННОПОЛЕВИТЕ СТРУКТУРИ

Тип структура	Индикатори
	Габаритни размери на обитаема площ, m			Обем на помещението, m3				Време за изграждане, човекочасове
				1-ви вестибюл	2-ри вестибюл	Обитаеми помещения
Бездървена кръгла дървена конструкция
"Бункер"

* - Време на работа на механизмите, машиночасове.

** - Време на едновременна работа на сапьорно отделение, земекопна машина и автокран, часове.

Описанията на структурите на конструкциите, потреблението на материали и процедурата за тяхното изграждане са изложени в наръчници по военно инженерство и наръчници по военно укрепление.

Дълготрайните укрепителни конструкции (DFS) най-пълно отговарят на изискванията за защита от увреждащите фактори на оръжията за масово унищожение. Проектното им решение се определя от предназначението на конструкцията, изискванията за защита и условията на експлоатация. Проектирането и оборудването на конструкциите се извършва в съответствие с действащите стандарти за проектиране на укрепителни съоръжения (NSP-FS). СХО се изграждат по специални проекти от сглобяеми стоманобетонни елементи или монолитни конструкции. Всички помещения са разделени на технологични (работни), технически (спомагателни), домакински (спомагателни). В техническите помещения се помещава оборудване и обслужващ персонал. Техническите помещения се използват за разполагане на системи за вентилация, отопление, захранване и др. Домакинските помещения включват стаи за почивка, места за хранене, душове, тоалетни и др.

Входовете на ДФС (лични и транспортни) са оборудвани с вестибюли със защитни, охранително-херметични и херметични врати. Броят на входовете се определя от капацитета на съоръженията. В сгради с капацитет до 20 души е достатъчен един вход, а в сгради с капацитет над 20 души освен главния вход трябва да се предвиди и авариен изход (шахта).

Според условията на възможно замърсяване всички помещения на ДФС се разделят на чисти, условно чисти, мръсни и условно замърсени.

Помещенията, комуникиращи с външната атмосфера, представляват мръсна зона (вестибюли, складове, помпени станции, дизелови електроцентрали без системи за колективна защита). Условно замърсената зона включва помещения, където могат да се създадат токсични концентрации в аварийни случаи (дизелови електроцентрали, предфилтърни камери, абсорбиращи филтри, санитарни проходи).

Помещенията, които не комуникират с външната атмосфера и в които не се излъчват технологични опасности (централни и апаратни помещения, стаи за почивка), представляват чиста зона. Условно чистата зона включва помещения с нетоксични и слаботоксични опасности (акумулаторни помещения, тоалетни, кухни, складове и др.). Комуникацията между чистите и мръсните зони трябва да се осъществява през вестибюл (помещение) с две уплътнени врати.

Пречистването на външния въздух от вредни примеси и вентилацията на помещенията се извършва от филтърно-вентилационен агрегат, който трябва да бъде разположен в специално помещение близо до входа.

Разполагането на персонал в укрепления трябва да се извършва, като се вземе предвид санитарни нормидадени в таблица 2.

таблица 2

САНИТАРНИ НОРМИ ЗА ПЛОЩ И КУБАТУРА НА ЧОВЕК В ЗАТВОРЕНО ПРОСТРАНСТВО

Мобилните наземни системи, комплекси и образци на оръжие и военна техника трябва да имат, в зависимост от класа на защита, определена устойчивост на въздействието на оръжия за масово унищожение, т.е. изпълнява своите функции и поддържа основни характеристики в рамките на установените стандарти по време и след излагане на оръжия за масово унищожение. Така например образците на оръжия и военно оборудване трябва да издържат на свръхналягането на въздушната ударна вълна на ядрена експлозия за клас 1A най-малко 392 (4), клас 1B - 196 (2), клас 2 - 98 (1) , клас 3 - 49 (0,5) и 4 клас - 29 (0,3) kPa (kg/cm2).

За да се осигурят необходимите защитни свойства, образците на оръжия и военно оборудване са оборудвани със системи за защита срещу оръжия за масово унищожение, които включват:

Средства за откриване на въздействието на увреждащи фактори на оръжия за масово унищожение върху образец с подаване на сигнал към задействани защитни устройства и предупреждаване на екипажа;

Средства за защита на екипажа и оборудването от въздействието на увреждащите фактори на оръжията за масово унищожение;

Средства за елиминиране на последствията от използването на оръжия за масово унищожение, включително частична или пълна дегазация, обеззаразяване и гасене на пожар.

Образците от класове на защита 1 и 2 са оборудвани със средства за откриване на ефектите от оръжия за масово унищожение. Тези проби трябва да имат защитни устройства, които ги запечатват преди приближаването на въздушната ударна вълна на ядрена експлозия и осигуряват защита на екипажа и оборудването от протичащата ударна вълна.

Оборудването на оръжия и военна техника със средства за колективна защита създава необходимите условияза продължителен престой и работа, извършвана от персонал без използване на лични предпазни средства. Всички запечатани образци на оръжие и военна техника трябва да имат общ обменен тип FVU, а незапечатаните трябва да имат колектор FVU с принудително подаване на пречистен въздух в кутиите на противогазите, което елиминира съпротивлението при дишане на противогазите при извършване на различни физически дейности.

Дизайнът на запечатани образци на оръжия и военно оборудване трябва да осигурява защита от проникване на външен замърсен въздух в обитаемото отделение чрез създаване на свръхналягане (налягане) вътре в обитаемото отделение при номинално подаване на въздух на FVU в обекти от клас 1 и 2. най-малко 491 (50) Pa (mm воден стълб), а в обекти от класове 3 и 4 не по-малко от 245 (25) Pa (mm воден стълб).

Бронираните огради на обекти, подсилени с облицовка на базата на полимерни материали (например полиизобутилен и оловни соли), трябва да осигурят намаляване на дозите на йонизиращо лъчение.

Липсата на въздушно и военно оборудване във входните устройства на вестибюла в пробите прави обектите уязвими към въвеждането на вредни примеси, когато членовете на екипажа навлизат в замърсена зона. Но малките обеми на обитаемите отделения (3-7 m3) и достатъчно голямото количество въздух (100-200 m3 / h) позволяват бързо отстраняване на всички вредни примеси от бойните отделения.

Списък на продуктите за пречистване на въздуха, включени в доставката Руска армия, а съоръженията за колективна защита, в които се използват, са дадени в таблица 3.

Таблица 3

ПРОДУКТИ ЗА ПРЕЧИСТВАНЕ НА ВЪЗДУХА ЗА СЪОРЪЖЕНИЯ ЗА КОЛЕКТИВНА ОТБРАНА

Обекти колективна защита	Продукти за пречистване на въздуха
Военни укрепления (VFS)	Филтър вентилационни агрегати FVA-50/25, FVA-50/25D, FVA-100/50; Филтърни вентилационни комплекти FVK-75, FVK-200
Специални укрепления (SFS), военни дългосрочни FS	FYAR прахови филтри, самопочистващи се маслени филтри; Предварителни филтри PF-300, PF-500, PFP-1000, PF-1500; Абсорберни филтри FPU-200, FP-300, FP-300-1.
	Регенеративна двустепенна RDU инсталация, Регенеративен патрон РП-100
	Морски термокаталитичен филтър FMT-200G
Запечатани обекти на бронирани въоръжения и техника (APV)	Нагнетателни сепаратори V-5120, VNSTS-100, VNSTS-200
	Филтри-абсорбери FPT-100M (B), FPT-200M (B)
Запечатани обекти на автомобилно оборудване (AT)	Автомобилни филтър вентилационни агрегати ФВУА-100, ФВУА-100А
Незапечатани бронирани машини и бронирани машини	Колекторни филтърно-вентилационни агрегати ФВУ-3,5; ФВУ-7; ФВУ-15; ФВУА-15

IN съвременни условияСъоръженията за колективна защита трябва надеждно да защитават:

От ефектите на основните увреждащи фактори на ядрена експлозия;

От пари и аерозоли на 0V VP, биологични аерозоли и радиоактивен прах;

От поражение от обикновена артилерия и авиационни средства;

От горящи огнени смеси;

И също така осигуряват възможност за влизане и излизане на хора в условия на продължително замърсяване на атмосферата.

За осигуряване на колективна отбрана укрепленията и подвижните обекти трябва да имат:

Издръжливи и стабилни конструкции, които могат да издържат на проектното налягане на ударната вълна;

Надеждна защита на сервизните отвори от изтичане на ударна вълна;

Необходимата дълбочина или дебелина на материала за защита на хората от излагане на йонизиращо лъчение;

Надеждна херметизация на съоръжението за защита от проникване на замърсен въздух в обитаемите помещения;

Вентилация на затворени обитаеми помещения с чист въздух;

Тамбури на входовете за подобряване на уплътнението на съоръжението и осигуряване на безопасно влизане (излизане) на хора.

Таблицата по-долу представя факторите на увреждане на оръжията за масово унищожение и техническите решения, внедрени в съоръженията за колективна отбрана, които позволяват да се сведе до минимум отрицателното въздействие на тези фактори върху човешкото тяло.

ПРИНЦИПИ НА ЗАЩИТА, ВЪПЛЕДЕНИ В OKZ

Поразително Фактори за ОМУ	Принципи на защита	Техническо решение
Ударна вълна	Отслабване, изрязване и закаляване	Издръжливи дизайни. Задълбочаване. Противовзривни устройства на сервизни отвори.
Йонизиращо лъчение	Отслабване	Продълбочаване, насип с пръст. Подрязване.
Светлинен импулс	Отслабване	Топлоустойчиви материали. Зариване, насипване с пръст
Пари и аерозоли OM, RP, BA.	Изолация	Уплътняване на огради и отвори. Архивиране
	Филтрираща вентилация	Филтърни вентилационни агрегати. Продукти за пречистване на въздуха. Регенерация означава
	Тамбуризиране

Общи правила за използване и изисквания за безопасност при работа с колективни предпазни средства

Всички укриващи се трябва стриктно да спазват правилата за ползване на убежището, както и инструкциите на коменданта на убежището и постовете.

Когато се отправят към приюта, укриващите се трябва да имат противогаз и други предпазни средства, както и малък запас от храна и документи; Не носете със себе си запалими вещества или вещества с неприятна миризма.

По пътя към заслона и при влизане в него трябва да се спазва строг ред: не се струпвайте, не изпреварвайте предните. При влизане в приюта трябва да вземете свободно мястоили на посоченото от дежурния място, и продължават да следват указанията на постовете.

Всички приютили се трябва стриктно да спазват основните правила за поведение в приюта: да седят тихо по местата си, да не се разхождат без нужда из приюта, да не пушат, да не палят лампи и свещи.

Ако светлините в приюта внезапно изгаснат, трябва спокойно да останете на място и да изчакате светлините да се включат или да запалят фенери и свещи.

В случай на частично разрушаване на убежището (блокирани изходи, разрушаване на стена и др.) е необходимо да се запази спокойствие в очакване на инструкции от коменданта на убежището или охраната. Ако е необходимо, укриващите се трябва да окажат възможното съдействие на екипа на приюта при извършване на работи по демонтиране на блокирани изходи, отваряне на шахти и др.

След „въздушното нападение всичко е изчистено“, не можете да напускате убежището без разрешение, докато не бъде установена безопасността на излизане и възможността за безопасно завръщане на тези, които търсят убежище. Ако в близост се открие зона на замърсяване, неизбухнала бомба, пожар или частично унищожаване на сградата, в която се намира убежището, напускането на убежището не е разрешено.

Ако се окаже, че врагът е използвал токсични или радиоактивни вещества, тогава на укриващите се ще бъдат дадени инструкции по какъв начин да напуснат замърсената зона, какви предпазни мерки трябва да се вземат при напускане на убежището и при движение през замърсената зона, където е сборният пункт намира се и др. П.

А. Ж. Семенов, общ директор, JV "Елкон", Ж. Кишинев; Л. П. Сиса, водещи инженер от ECP, NPK "Вектор", Ж. Москва

Въведение

Станциите за катодна защита (CPS) са необходим елемент от системата за електрохимична (или катодна) защита (ECP) на подземни тръбопроводи срещу корозия. При избора на VCS те най-често изхождат от най-ниската цена, лекотата на обслужване и квалификацията на своя обслужващ персонал. Качеството на закупеното оборудване обикновено е трудно да се оцени. Авторите предлагат да се вземат предвид техническите параметри на SCZ, посочени в паспортите, които определят колко добре ще бъде изпълнена основната задача на катодната защита.

Авторите не са преследвали целта да се изразят на строго научен език при дефинирането на понятията. В процеса на комуникация с персонала на услугите на ECP осъзнахме, че е необходимо да помогнем на тези хора да систематизират термините и, което е по-важно, да им дадем представа какво се случва както в електрическата мрежа, така и в самата VCP .

ЗадачаECP

Катодната защита се осъществява, когато електрическият ток протича от SCZ през затворена електрическа верига, образувана от три съпротивления, свързани последователно:

· съпротивление на почвата между тръбопровода и анода; I устойчивост на разпространение на анода;

· устойчивост на изолация на тръбопровода.

Съпротивлението на почвата между тръбата и анода може да варира в широки граници в зависимост от състава и външните условия.

Анодът е важна част от ECP системата и служи като консуматив, чието разтваряне осигурява самата възможност за реализиране на ECP. Неговата устойчивост постоянно се увеличава по време на работа поради разтваряне, намаляване на ефективната работна повърхност и образуване на оксиди.

Нека разгледаме самия метален тръбопровод, който е защитеният елемент на ECP. Външната страна на металната тръба е покрита с изолация, в която по време на работа се образуват пукнатини поради въздействието на механични вибрации, сезонни и дневни температурни промени и др. През образуваните пукнатини в хидро- и топлоизолацията на тръбопровода прониква влага и се получава контакт на метала на тръбата със земята, като по този начин се образува галванична двойка, която улеснява отстраняването на метала от тръбата. Колкото повече пукнатини и техните размери, толкова повече метал се отстранява. Така възниква галванична корозия, при която протича ток от метални йони, т.е. електричество.

Тъй като тече ток, възникна страхотна идея да вземем външен източник на ток и да го включим, за да посрещнем този ток, поради което металът се отстранява и се получава корозия. Но възниква въпросът: каква величина трябва да се даде на този създаден от човека ток? Изглежда, че плюс и минус дават нулев ток на отстраняване на метала. Как да измерим този ток? Анализът показа, че напрежението между металната тръба и земята, т.е. от двете страни на изолацията, трябва да бъде между -0,5 и -3,5 V (това напрежение се нарича защитен потенциал).

ЗадачаSKZ

Задачата на SCP е не само да осигури ток във веригата ECP, но и да го поддържа, така че защитният потенциал да не надхвърля приетите граници.

Така че, ако изолацията е нова и не е повредена, тогава нейната устойчивост на електрически ток е висока и е необходим малък ток, за да се поддържа необходимия потенциал. С остаряването на изолацията нейната устойчивост намалява. Следователно, необходимият компенсиращ ток от SCZ се увеличава. Тя ще се увеличи още повече, ако се появят пукнатини в изолацията. Станцията трябва да може да измерва защитния потенциал и съответно да променя своя изходен ток. И нищо повече от гледна точка на задачата на ECP не се изисква.

РежимиработаSKZ

Може да има четири работни режима на ECP:

· без стабилизиране на стойностите на изходния ток или напрежение;

· I стабилизиране на изходното напрежение;

· стабилизиране на изходния ток;

· I стабилизиране на защитния потенциал.

Нека кажем веднага, че в приетия диапазон от промени във всички влияещи фактори, изпълнението на задачата ECP е напълно осигурено само при използване на четвъртия режим. Което е прието като стандарт за режим на работа на VCS.

Сензорът за потенциал предоставя на станцията информация за потенциалното ниво. Станцията променя тока си в желаната посока. Проблемите започват от момента, в който е необходимо да се инсталира този потенциален сензор. Трябва да го инсталирате на определено изчислено място, трябва да изкопаете изкоп за свързващия кабел между станцията и сензора. Всеки, който е прокарвал някакви комуникации в града, знае каква караница е това. Освен това сензорът изисква периодична поддръжка.

При условия, при които възникват проблеми с режима на работа с обратна връзкав зависимост от потенциала, продължете както следва. При използване на третия режим се приема, че състоянието на изолацията в краткосрочен план се променя малко и нейното съпротивление остава практически стабилно. Следователно е достатъчно да осигурим протичане на стабилен ток през стабилно изолационно съпротивление и получаваме стабилен защитен потенциал. В средносрочен до дългосрочен план необходимите настройки могат да бъдат направени от специално обучен линеен оператор. Първият и вторият режим не налагат високи изисквания към VCS. Тези станции са прости по дизайн и в резултат на това са евтини както за производство, така и за работа. Очевидно това обстоятелство определя използването на такива SCZ в ECP на обекти, разположени в условия на ниска корозивна активност на околната среда. Ако външните условия (състояние на изолация, температура, влажност, блуждаещи токове) се променят до степен, че в защитения обект се формира неприемлив режим, тези станции не могат да изпълняват задачата си. За регулиране на техния режим е необходимо често присъствие на обслужващ персонал, в противен случай ECP задачата е частично изпълнена.

ХарактеристикиSKZ

На първо място, VCS трябва да бъде избран въз основа на изискванията, посочени в нормативни документи. И вероятно най-важното в този случай ще бъде GOST R 51164-98. Приложение “I” на този документ гласи, че ефективността на станцията трябва да бъде най-малко 70%. Нивото на промишлени смущения, създадени от RMS, не трябва да надвишава стойностите, определени от GOST 16842, а нивото на хармониците на изхода трябва да отговаря на GOST 9.602.

SPS паспортът обикновено показва: I номинална изходна мощност;

Ефективност при номинална изходна мощност.

Номиналната изходна мощност е мощността, която една станция може да достави при номинален товар. Обикновено това натоварване е 1 ом. Ефективността се определя като отношението на номиналната изходна мощност към активната мощност, консумирана от станцията в номинален режим. И в този режим ефективността е най-висока за всяка станция. Повечето VCS обаче не работят в номинален режим. Коефициентът на натоварване на мощността варира от 0,3 до 1,0. В този случай реалната ефективност за повечето произвеждани днес станции ще спадне забележимо с намаляване на изходната мощност. Това е особено забележимо за трансформаторни SSC, използващи тиристори като регулиращ елемент. При безтрансформаторни (високочестотни) RMS спадът на ефективността с намаляване на изходната мощност е значително по-малък.

Общ изглед на промяната в ефективността за VMS с различни дизайни може да се види на фигурата.

От фиг. Вижда се, че ако използвате станция, например, с номинална ефективност от 70%, тогава бъдете готови за факта, че сте загубили още 30% от електроенергията, получена от мрежата, безполезно. И това е в най-добрия случай на номинална изходна мощност.

При изходна мощност от 0,7 от номиналната стойност трябва да сте подготвени за факта, че вашите загуби на електроенергия ще бъдат равни на изразходваната полезна енергия. Къде се губи толкова много енергия?

· омични (топлинни) загуби в намотките на трансформатори, дросели и в активни елементи на веригата;

· енергийни разходи за работа на веригата за управление на станцията;

· загуби на енергия под формата на радиоизлъчване; загуба на пулсационна енергия на изходния ток на станцията върху товара.

Тази енергия се излъчва в земята от анода и не произвежда полезна работа. Следователно е толкова необходимо да се използват станции с нисък коефициент на пулсация, в противен случай се губи скъпа енергия. Не само, че загубите на електроенергия се увеличават при високи нива на пулсация и радиоизлъчване, но освен това тази безполезно разсейвана енергия пречи на нормалната работа на голям брой електронно оборудване, разположено в околността. Паспортът на SKZ също показва необходимата обща мощност, нека се опитаме да разберем този параметър. SKZ взема енергия от електрическата мрежа и прави това във всяка единица време със същата интензивност, която сме му позволили да прави с копчето за настройка на контролния панел на станцията. Естествено, можете да вземете енергия от мрежата с мощност, която не надвишава мощността на същата мрежа. И ако напрежението в мрежата се променя синусоидално, тогава способността ни да вземаме енергия от мрежата се променя синусоидално 50 пъти в секунда. Например, в момента, когато мрежовото напрежение премине през нула, от него не може да се вземе мощност. Когато обаче синусоидата на напрежението достигне своя максимум, тогава в този момент способността ни да вземем енергия от мрежата е максимална. Във всеки друг момент тази възможност е по-малка. Така се оказва, че във всеки момент мощността на мрежата се различава от мощността й в следващия момент. Тези стойности на мощността се наричат ​​​​моментна мощност този моментвреме и такава концепция е трудна за работа. Затова се съгласихме на концепцията за така наречената ефективна мощност, която се определя от въображаем процес, при който мрежа със синусоидална промяна на напрежението се заменя с мрежа с постоянно напрежение. Когато изчислихме стойността на това постоянно напрежение за нашите електрически мрежи, то се оказа 220 V - беше наречено ефективно напрежение. И максималната стойност на синусоидата на напрежението се нарича амплитудно напрежение и е равна на 320 V. По аналогия с напрежението беше въведена концепцията за ефективна стойност на тока. Продуктът от ефективната стойност на напрежението и ефективната стойност на тока се нарича обща консумация на енергия и нейната стойност е посочена в RMS паспорта.

И пълната мощност в самия VCS не се използва напълно, т.к съдържа различни реактивни елементи, които не губят енергия, а я използват, сякаш за да създадат условия за преминаване на останалата енергия в товара и след това да върнат тази енергия за настройка обратно в мрежата. Тази върната енергия се нарича реактивна енергия. Енергията, която се предава на товара, е активна енергия. Параметърът, който показва връзката между активната енергия, която трябва да бъде предадена на товара, и общата енергия, подадена към VMS, се нарича фактор на мощността и е посочен в паспорта на станцията. И ако съгласуваме нашите възможности с възможностите на захранващата мрежа, т.е. синхронно със синусоидалната промяна на мрежовото напрежение, ние вземаме мощност от него, тогава този случай се нарича идеален и факторът на мощността на VMS, работещ с мрежата по този начин, ще бъде равен на единица.

Станцията трябва да пренася активна енергия възможно най-ефективно, за да създаде защитен потенциал. Ефективността, с която SKZ прави това, се оценява чрез коефициента на ефективност. Колко енергия изразходва зависи от начина на предаване на енергия и режима на работа. Без да навлизаме в това обширно поле за обсъждане, ще кажем само, че трансформаторните и трансформаторно-тиристорните SSC са достигнали своя предел на подобрение. Те нямат ресурс да подобрят качеството на работата си. Бъдещето принадлежи на високочестотните VMS, които всяка година стават все по-надеждни и по-лесни за поддръжка. По ефективност и качество на работата си те вече превъзхождат своите предшественици и имат голям резерв за подобрение.

КонсуматорИмоти

Потребителските свойства на такова устройство като SKZ включват следното:

1. Размери, тегло И сила. Може би няма нужда да казваме, че колкото по-малка и лека е станцията, толкова по-ниски са разходите за нейното транспортиране и монтаж, както по време на монтажа, така и при ремонта.

2. Ремонтопригодност. Възможността за бърза подмяна на станция или модул на място е много важна. С последващи ремонти в лабораторията, т.е. модулен принцип на изграждане на VCS.

3. Удобство V обслужване. Лекотата на поддръжка, в допълнение към лекотата на транспортиране и ремонт, според нас се определя от следното:

наличие на всички необходими индикатори и измервателни уреди, наличие на дистанционнои следене на режима на работа на VCS.

заключения

Въз основа на горното могат да се направят няколко извода и препоръки:

1. Трансформаторните и тиристорно-трансформаторните станции са безнадеждно остарели във всички отношения и не отговарят на съвременните изисквания, особено в областта на енергоспестяването.

2. Една модерна станция трябва да има:

· висока ефективност в целия диапазон на натоварване;

· фактор на мощността (cos I) не по-нисък от 0,75 в целия диапазон на натоварване;

· коефициент на пулсации на изходното напрежение не повече от 2%;

· диапазон на регулиране на тока и напрежението от 0 до 100%;

· лек, издръжлив и малък корпус;

· модулен принцип на изграждане, т.е. имат висока поддръжка;

· I енергийна ефективност.

Други изисквания към станциите за катодна защита, като защита срещу претоварване и късо съединение; автоматично поддържане на даден ток на натоварване - и други изисквания са общоприети и задължителни за всички VCS.

В заключение предлагаме на потребителите таблица, сравняваща параметрите на основните произведени и използвани в момента станции за катодна защита. За удобство таблицата показва станции с еднаква мощност, въпреки че много производители могат да предложат цяла гама от произведени станции.

Какво е SKZ (и с какво се яде)?

Най-лесният начин да определите състоянието на уреда е да измерите RMS вибрациите с обикновен виброметър и да ги сравните със стандартите. Стандартите за вибрации се определят от редица стандарти или са посочени в документацията за уреда и са добре познати на механиците.

Какво е SKZ? RMS е средната квадратична стойност на параметър. Обикновено се дават стандарти за скорост на вибрация и затова най-често се използва комбинацията от RMS скорост на вибрация (понякога казват просто RMS). Стандартите определят метод за измерване на RMS - в честотния диапазон от 10 до 1000 Hz и редица RMS стойности на виброскорости: ... 4.5, 7.1, 11.2, ... - те се различават приблизително 1.6 пъти. За единици от различен тип и мощност са зададени нормалните стойности от тази серия.

Математика СКЗ

Имаме уловен сигнал за скорост на вибрация с дължина 512 отброявания (x0 ... x511). Тогава RMS се изчислява по формулата:

Още по-лесно е да се изчисли RMS от амплитудата на спектъра:

Във формулата за RMS на спектъра индексът j се премества не от 0, а от 2, тъй като RMS се изчислява в диапазона от 10 Hz. Когато изчисляваме RMS от времеви сигнал, ние сме принудени да използваме някои филтри, за да изберем желания честотен диапазон.

Нека разгледаме един пример. Нека генерираме сигнал от два хармоника и шум.

RMS стойността за времевия сигнал е малко по-висока от тази за спектъра, тъй като съдържа честоти под 10 Hz и ние ги изхвърлихме в спектъра. Ако в примера премахнем последния член rnd(4)-2, който добавя шум, тогава стойностите ще съвпадат точно. Ако увеличите шума, например rnd(10)-5, несъответствието ще бъде още по-голямо.

Други интересни свойства: RMS стойността не зависи от честотата на хармоника, разбира се, ако попада в диапазона 10-1000 Hz (опитайте да промените числата 10 и 17) и от фазата (промяна (i+7 ) към нещо друго). Зависи само от амплитудата (числата 5 и 3 преди синусите).

За сигнал от един хармоник:

Възможно е да се изчисли RMS вибрационно изместване или вибрационно ускорение от RMS скоростта на вибрация само в най-простите случаи. Например, когато имаме сигнал от един обратен хармоник (или той е много по-голям от останалите) и знаем неговата честота F. Тогава:

Например за честота на въртене от 50 Hz:

SKZuск=3,5 m/s2

RMS скорост=11,2 mm/s

Допълнения от Антон Азовцев [VAST]:

Общото ниво обикновено се разбира като средна квадратична стойност или максимална стойност на вибрациите в определена честотна лента.

Най-типичната и често срещана стойност е скоростта на вибрациите в диапазона 10-1000 Hz. Като цяло има много GOST по тази тема:
ISO10816-1-97 - Мониторинг на състоянието на машините въз основа на резултатите от измерванията на вибрациите на
невъртящи се части. Общи изисквания.
ISO10816-3-98 - Мониторинг на състоянието на машините въз основа на резултатите от измерванията на вибрациите на
невъртящи се части. Промишлени машини с номинална мощност над 15 kW и
номинална скорост от 120 до 15000 об./мин.
ISO10816-4-98 - Мониторинг на състоянието на машините въз основа на резултатите от измерванията на вибрациите на
невъртящи се части. Газотурбинни инсталации с изключение на инсталации, базирани на
авиационни турбини.
ГОСТ 25364-97 Стационарни парни турбинни агрегати. Стандарти за вибрации за опори
валиране и Общи изискванияза извършване на измервания.
GOST 30576-98: Центробежни захранващи помпи за топлоелектрически централи. Норми
вибрации и общи изисквания за измервания.

Повечето стандарти на GOST изискват измерване на средноквадратични стойности на скоростта на вибрациите.

Тоест, трябва да вземете сензор за скорост на вибрация, да дигитализирате сигнала за известно време, да филтрирате сигнала, за да премахнете компонентите на сигнала извън лентата, да вземете сумата от квадратите на всички стойности, да извлечете корен квадратен от него, да разделите по броя на добавените стойности и това е - това е общото ниво!

Ако направите същото, но вместо средния квадрат просто вземете максимума, получавате „Върхова стойност.“ И ако вземете разликата между максимума и минимума, получавате така нареченото „Двойно колебание“ или „ пик-пик.” За простите вибрации средната квадратична стойност е 1,41 пъти по-малка от пиковата стойност и 2,82 пъти по-малка от пиковата стойност.

Това е цифрово, има и аналогови детектори, интегратори, филтри и т.н.

Ако използвате сензор за ускорение, първо трябва да интегрирате сигнала.

Долната линия е, че просто трябва да съберете стойностите на всички компоненти на спектъра в честотната лента, която ви интересува (е, разбира се, не самите стойности, но вземете корена на сумата от квадратите) . Ето как работеше нашето (VAST) устройство SD-12 - изчисляваше RMS общите нива от спектрите, но сега SD-12M изчислява реалните стойности на общите нива, използвайки филтриране и т.н. цифрова обработка в областта на времевите сигнали, така че при измерване на общото ниво, той едновременно изчислява RMS, пик, пик до пик и пиков фактор, което позволява правилно наблюдение...

Има още няколко коментара - спектрите, естествено, трябва да бъдат в линейни единици и тези, в които трябва да се получи общото ниво (не логаритмично, тоест не в dB, а в mms). Ако спектрите са ускорени (G или mss), тогава те трябва да бъдат интегрирани - разделете всяка стойност на 2 * pi * честота, съответстваща на тази стойност. Освен това има известна сложност - спектрите обикновено се изчисляват с помощта на определен прозорец за претегляне, например Hanning, тези прозорци също правят корекции, което значително усложнява въпроса - трябва да знаете кой прозорец и неговите свойства - най-лесният начин е да погледнете справочник по цифрова обработка на сигнали.

Например, ако имаме спектър на вибрационно ускорение, получен с прозорец на Ханинг, тогава, за да получим RMS вибрационно ускорение, трябва да разделим всички канали на спектъра на 2pi*честота на канала, след което да изчислим сумата от квадратите на стойностите в правилната честотна лента, след това умножете по две трети (принос на прозореца Hanning), след това извлечете корена от получения.

А има и други интересни неща

Има всякакви пикови и кръстосани фактори, които се получават, ако разделите максимума на средната квадратична стойност на общите нива на вибрация. Ако стойността на тези пикови фактори е голяма, това означава, че има силни единични удари в механизма, тоест състоянието на оборудването е лошо, например устройства като SPM се основават на това. Същият принцип, но в статистическа интерпретация, се използва от Diameter под формата на Kurtosis - това са гърбици в диференциалното разпределение (какво умно име е!) на стойностите на сигнала за време по отношение на обичайните "нормална дистрибуция.

Но проблемът с тези фактори е, че тези фактори първо растат (с влошаване на състоянието на оборудването, поява на дефекти), а след това започват да падат, когато състоянието се влоши още повече, и тук е проблемът - трябва да разберете дали пиковият фактор с излишък все още расте или вече пада...

Като цяло трябва да ги държите под око. Правилото е грубо, но повече или по-малко разумно, изглежда така: когато пиковият фактор започне да пада и общото ниво започне да се повишава рязко, тогава всичко е лошо, оборудването трябва да бъде ремонтирано!

И има още много интересни неща!

Един от често използваните методи за електрохимична защита на различни метални конструкции от ръжда е катодната защита. В повечето случаи се използва заедно с нанасянето на специални покрития върху метални повърхности.

1 Обща информация за катодната защита

Такава защита на металите е описана за първи път през 1820 г. от Хъмфри Дейви. Въз основа на неговите доклади през 1824 г. на кораба HMS Samarang предоставената теория е тествана. Железни анодни протектори бяха монтирани върху медната обшивка на кораба, което значително намали скоростта на ръждясване на медта. Техниката започва да се развива и днес катодът на всички видове метални конструкции (тръбопроводи, автомобилни части и др.) се признава за най-ефективния и широко използван.

В индустриални условия такава защита на метали (често се нарича катодна поляризация) се извършва по два основни метода.

1. Конструкцията, която е защитена от разрушаване, е свързана към външен източник на ток. В този случай металният продукт действа като катод. А анодите са инертни допълнителни електроди. Тази техника обикновено се използва за защита на тръбопроводи, заварени метални основи и сондажни платформи.
2. Катодна поляризация от галваничен тип. При тази схема металната конструкция е в контакт с метал, който има по-висок електроотрицателен потенциал (алуминий, магнезий, алуминиеви сплави, цинк). В този случай анодът се отнася и за двата метала (основен и защитен). Разтварянето (което означава чисто електрохимичен процес) на електроотрицателен материал води до протичане на необходимия катоден ток през защитения продукт. С течение на времето металът „протектор“ е напълно унищожен. Галваничната поляризация е ефективна за конструкции, които имат изолационен слой, както и за относително малки метални продукти.

Първата техника е намерила широко приложение по целия свят. Той е доста прост и икономически осъществим, като дава възможност за защита на метала от обща корозия и от много от нейните разновидности - междукристална корозия на неръждаема стомана, питинг, напукване на месингови изделия, причинени от напреженията, при които работят.

Галваничната верига намери по-голямо приложение в САЩ. У нас се използва по-рядко, въпреки че ефективността му е висока. Ограниченото използване на жертвена защита на метали в Русия се дължи на факта, че много тръбопроводи в нашата страна нямат специално покритие и това е предпоставка за прилагане на антикорозионни галванични техники.

2 Как работи стандартната катодна поляризация на металите?

Катодната защита от корозия се постига чрез използване на насложен ток. Той се доставя към конструкцията от токоизправител или друг източник на (външен) ток, където променливият ток с индустриална честота се модифицира в необходимия постоянен ток. Обектът, който се защитава, е свързан към изправен ток (към полюса „минус“). Следователно структурата е катод. Анодното заземяване (втори електрод) е свързано към "плюс".

Важно е да има добър електролитен и електронен контакт между вторичния електрод и структурата. Първият се осигурява от почвата, където са потопени анодът и защитеният обект. Почвата в този случай действа като електролитна среда. Електронният контакт се постига с помощта на проводници, изработени от метални материали.

Регулирането на катодната антикорозионна защита се осъществява чрез поддържане на защитния потенциал между електролитната среда и индикатора на поляризационния потенциал (или самата конструкция) на строго определена стойност.Индикаторът се измерва с волтметър с високоомна скала.

Тук е необходимо да се разбере, че потенциалът има не само поляризационен компонент, но и друг компонент - спад на (омично) напрежение. Този спад възниква поради протичането на катодния ток през ефективното съпротивление. Освен това качеството на катодната защита зависи единствено от поляризацията на повърхността на продукта, който е защитен от ръжда. Поради тази причина се разграничават две характеристики на сигурността на металната конструкция - най-висок и най-нисък поляризационни потенциали.

Ефективното регулиране на поляризацията на металите, като се вземе предвид всичко по-горе, става възможно в случай, че индикаторът на омичния компонент е изключен от стойността на получената потенциална разлика. Това може да се постигне с помощта на специална схема за измерване на поляризационния потенциал. Няма да го описваме в рамките на тази статия, тъй като тя е пълна с много специализирани термини и понятия.

По правило катодната технология се използва заедно с прилагането на специални защитни материали върху външната повърхност на продуктите, защитени от корозия.

За защита на неизолирани тръбопроводи и други конструкции е необходимо да се използват значителни токове, което е икономически неизгодно и технически трудно.

3 Катодна защита на елементите на автомобила

Корозията е активен и много агресивен процес. Висококачествената защита на автомобилните компоненти от ръжда причинява много проблеми на автомобилните ентусиасти. Всички превозни средства без изключение подлежат на корозивно унищожаване, тъй като ръждясването започва дори когато се появи малка драскотина върху боята на автомобила.

Катодната технология за защита на автомобила от корозия е доста разпространена в наши дни. Използва се заедно с използването на всички видове мастики. Тази техника се отнася до прилагането на електрически потенциал към повърхността на определена автомобилна част, което води до ефективно и дългосрочно инхибиране на ръждясването.

При описаната защита на автомобила катодът представлява специални пластини, които се поставят върху най-уязвимите му компоненти. И ролята на анода се играе от тялото на автомобила. Такова разпределение на потенциалите осигурява целостта на корпуса на машината, тъй като само катодните плочи се унищожават, а основният метал не корозира.

Уязвими места на превозно средство, които могат да бъдат защитени с помощта на катоден метод, се разбират като:

• задна и предна част на дъното;
• задна арка на колелото;
• зони за фиксиране на странични светлини и самите фарове;
• шарнири крило-колело;
• вътрешни части на врати и прагове;
• място зад предпазителите на колелата (отпред).

За да защитите колата, трябва да закупите специален електронен модул (някои занаятчии го правят сами) и защитни плочи. Модулът се монтира в купето на автомобила и се свързва към бордовата мрежа (трябва да се захранва при загасен двигател на автомобила). Инсталирането на устройството отнема буквално 10-15 минути. Освен това отнема минимум енергия и гарантира много висококачествена антикорозионна защита.

Защитните плочи могат да бъдат с различни размери. Броят им също е различен в зависимост от това къде в автомобила са монтирани, както и от геометричните параметри на електрода. На практика, колкото по-малък е размерът на електрода, толкова по-малко плочи са ви необходими.

Защитата от корозия на автомобила по катоден метод се извършва и чрез други сравнителни методи по прости начини. Най-основният е да свържете положителния проводник на акумулатора на автомобила към обикновен метален гараж. Моля, имайте предвид, че трябва да използвате резистор за свързване.

4 Защита на тръбопроводи чрез метод на катодна поляризация

Дехерметизацията на тръбопроводи с различни цели възниква в много случаи поради тяхното корозионно разрушаване, причинено от появата на разкъсвания, пукнатини и кухини. Подземните комуникации са особено податливи на ръжда. Върху тях се образуват зони с различен потенциал (електроди), което се дължи на разнородността на почвата и разнородния състав на металите, от които са направени тръбите. Поради появата на тези зони започва процесът на активно образуване на корозивни галванични компоненти.

Катодната поляризация на тръбопроводите, извършена съгласно схемите, описани в началото на статията (поцинковане или външен източник на енергия), се основава на намаляване на скоростта на разтваряне на материала на тръбата по време на тяхната работа. Такова намаление се постига чрез изместване на корозионния потенциал в зона, която има по-отрицателни показатели по отношение на естествения потенциал.

Още през първата третина на 20 век беше определена възможността за катодна поляризация на металите. Индикаторът му е -0,85 волта. В повечето почви естественият потенциал на металните конструкции е в диапазона от -0,55 до -0,6 волта.

Това означава, че за ефективна защита на тръбопроводите е необходимо да се „премести“ корозионният потенциал отрицателна странапри 0,25-0,3 волта. С такава величина практическият ефект от ръждясването върху състоянието на комуникациите е почти напълно изравнен (корозията на година има скорост не повече от 10 микрометра).

Техниката, използваща източник на ток (външен), се счита за трудоемка и доста сложна. Но осигурява високо нивозащита на тръбопроводи, неговият енергиен ресурс не е ограничен от нищо, докато съпротивлението (специфично) на почвата оказва минимално влияние върху качеството на защитните мерки.

Източниците на захранване за катодна поляризация обикновено са въздушни електропроводи при 0,4; 6 и 10 kV. В райони, където няма такива, е разрешено използването на газови, топлинни и дизелови генератори като енергийни източници.

Токът на „протектора“ се разпределя неравномерно по дължината на тръбопроводите. Най-голямата му стойност се отбелязва в така наречената дренажна точка - на мястото, където е свързан източникът. Колкото по-голямо е разстоянието от тази точка, толкова по-малко защитени са тръбите. В същото време прекомерният ток директно в зоната на свързване има отрицателен ефект върху тръбопровода - има голяма вероятност от водородно напукване на метали.

Методът с галванични аноди показва добра ефективност в почви с ниско съпротивление (до 50 ohm*m). Не се използва в почви от групата с високо съпротивление, тъй като не дава особени резултати. Тук си струва да добавим, че анодите са направени от сплави на базата на алуминий, магнезий и цинк.

5 Накратко за станциите за катодна защита (CPS)

За антикорозионна защита на тръбопроводи, положени под земята, по трасето им се монтират SCP, включително:

• анодно заземяване;
• източник на ток;
• пункт за контрол и измерване;
• кабели и проводници, изпълняващи свързващи функции.

Станциите са свързани към електрически мрежи или към автономни устройства. Разрешено е да се монтират няколко заземителни връзки и източници на енергия във VCS, когато две или повече тръбопроводни линии са положени в един подземен коридор. Това обаче води до увеличаване на разходите за антикорозионни мерки.

Ако само една инсталация е инсталирана на многолинейни комуникации, свързването й към тръбите се извършва с помощта на специални блокове. Те не позволяват образуването на силни галванични двойки, които възникват при инсталиране на слепи джъмпери върху тръбни продукти. Тези блокове изолират тръбите една от друга и също така позволяват да се избере необходимия потенциал на всеки тръбопроводен елемент, гарантирайки максимална защитаконструкции от ръжда.

Изходното напрежение на катодните станции може да се регулира автоматично (инсталацията в този случай е оборудвана с тиристори) или ръчно (операторът превключва намотките на трансформатора, ако е необходимо). В ситуации, в които VSCs работят при променящи се във времето условия, се препоръчва да работят станции с автоматично регулиране на напрежението.

Те сами следят съпротивлението на (конкретната) почва, появата на блуждаещи токове и други фактори, които оказват негативно влияние върху качеството на защитата, и автоматично коригират работата на VS. Но в системи, където защитният ток и индикаторът за съпротивление в неговата верига остават непроменени, е по-добре да се използват инсталации с ръчна настройкаизходно напрежение.

Нека добавим тази наредба автоматичен режимпроизведени по един от двата показателя:

• защитен ток (галваностатични преобразуватели);
• според потенциала на обекта, който се защитава (потенциостатични преобразуватели).

6 Информация за известни станции за катодна защита

Сред популярните домашни VCS могат да се разграничат няколко инсталации. Станцията е много търсена Минерва–3000– мощна система, разработена от френски и руски инженери за съоръженията на Газпром. Една Minerva е достатъчна, за да защити надеждно до 30 километра тръбопроводи от ръжда. Станцията има следните основни предимства:

• уникална технологичност на всички негови компоненти;
• повишена мощност на VCS (възможно е да се защитят комуникациите с много лошо защитно покритие);
• самовъзстановяване (след аварийни претоварвания) на режимите на работа на станцията за 15 секунди;
• наличие на висока точност цифрово оборудванеза контрол на работните условия и системите за термичен контрол;
• наличието на защитни вериги срещу пренапрежение на измервателни и входни вериги;
• липса на движещи се части и херметичност на електрическия шкаф.

В допълнение към Минерва–3000можете да свържете инсталации за дистанционновърху работата на станцията и дистанционно управление на нейното оборудване.

Системите имат и отлични технически характеристики ASKG-TM– модерни телемеханизирани адаптивни станции за защита на електрически кабели, градски и магистрални тръбопроводи, както и резервоари, в които се съхраняват газ и нефтопродукти. Такива устройства се предлагат с различна изходна мощност (от 1 до 5 киловата). Те имат многофункционален телеметричен комплекс, който ви позволява да изберете конкретен режим на работа на VCS, да наблюдавате и променяте параметрите на станцията, както и да обработвате входящата информация и да я изпращате на оператора.

Ползи от използването ASKG-TM:

• възможност за интегриране в SCADA комплекси поради поддръжка на OPC технология;
• резерв и основен каналкомуникации;
• избор на стойност на мощността (изход);
• повишена отказоустойчивост;
• широк температурен диапазон на работа;
• уникална точност на настройка на изходните параметри;
• защита на напрежението на изходите на мощността на системата.

Има SKZ и други видове, информация за които е лесно да се намери на специализирани сайтове в Интернет.

7 Какви обекти могат да бъдат защитени с катодна поляризация?

В допълнение към защитата на автомобили и тръбопроводи, разглежданите поляризационни техники се използват активно за защита от корозия на армировката, включена в стоманобетонни конструкции (сгради, пътни съоръжения, основи и др.). Обикновено фитингите са една електрическа система, която активно корозира, когато в нея навлизат хлориди и вода.

Катодната поляризация в комбинация със санирането на бетона спира корозионните процеси. В този случай е необходимо да се използват два вида аноди:

• основните са изработени от титан, графит или тяхната комбинация с металооксидно покритие, както и силициев чугун;
• разпределителни пръти – пръти от титанови сплави с допълнителен слой метална защита или с неметално електропроводимо покритие.

Чрез регулиране на външния ток, подаван към стоманобетонната конструкция, се избира потенциалът на армировката.

Поляризацията се счита за незаменима техника за защита на постоянни структури, разположени на континенталния шелф, в газовите и нефтените полета. Оригиналните защитни покрития на такива обекти не могат да бъдат възстановени (те изискват демонтаж и транспортиране до сухи хангари), което означава, че остава само една възможност - катодна защита на металите.

За защита от морска корозия се използва галванична поляризация на цивилни кораби с помощта на аноди от цинкови, магнезиеви и алуминиеви сплави. На брега (по време на ремонт и акостиране) корабите са свързани към SCZ, анодите за които са направени от платиниран титан.

Катодната защита се използва и за защита от разрушаване на вътрешните части на съдове и контейнери, както и на тръби, които влизат в контакт с промишлени отпадъчни води и други агресивни електролити. Поляризацията в този случай увеличава времето за използване без поддръжка на тези структури 2-3 пъти.

Станция за катодна защита (CPS)е комплекс от структури, предназначени за катодна поляризация на газопровод от външен ток.

Основните структурни елементи на SCP (Фиг. 12.4.1.)са:

Ø източник на постоянен (ректифициран) ток (катодна станция) 5 ;

Ø анодно заземяване 2 , заровени в земята на известно разстояние от тръбопровода 1 ;

Ø свързващи електропроводи 3 свързване на положителния полюс на източника на ток към анодното заземяване и отрицателния полюс към тръбопровода;

Ø катоден изход на газопровода 8 и дренажна точка 7 ;

Ø защитно заземяване 4 .

Фигура – ​​12.4.1. - Принципна схема на СКЗ

Потенциалът на тръбопровода под въздействието на входящия ток става по-електроотрицателен, откритите участъци на газопровода (в местата, където изолацията е повредена) се поляризират катодно и в зависимост от стойността на установения потенциал стават напълно или частично защитени от корозия. В същото време при анодното заземяване под въздействието на протичащия ток протича процесът на анодна поляризация, придружен от постепенното разрушаване на анодното заземяване.

Източници постоянен ток VHC са разделени на две групи. Първата група включва устройства за мрежово преобразуване - токоизправители, захранвани от електропроводи (електропроводи) променлив токиндустриална честота 50 Hz с номинално напрежение от 0,23 до 10 kV. Втората група включва автономни източници - генератори на постоянен ток и електрохимични елементи, които генерират електричество директно по трасето на газопровода в близост до мястото, където е необходимо да се инсталира VPS (вятърни генератори, електрически генератори, задвижвани от газови турбини, от двигател с вътрешно горене , термоелектрически генератори, батерии).

На главните газопроводи са широко разпространени мрежови катодни станции с еднофазни токоизправители за променлив ток с напрежение 127/220 V и честота 50 Hz. Ако има електропроводи за променлив ток с номинално напрежение 0,23; 0,4; 6 и 10 kV, използването на такива станции е целесъобразно и икономически оправдано. Когато се захранва от електропровод 6 или 10 kV, токоизправителят се свързва към захранващата линия чрез понижаващ трансформатор.

Фигура – ​​12.4.2. – Опростено електрическа схематипичен неавтоматичен източник на захранване VMS

На Фиг.12.4.2.Показана е опростена типична схема на мрежова катодна станция с токоизправител. AC мрежата е свързана към клемите 1 И 2 . Консумацията на електроенергия се измерва с електромер 3 . машина 4 служи за включване на инсталацията, а предпазителите 5 осигуряват защита срещу токове на късо съединение и претоварвания от променлив ток. Понижаващ трансформатор 6 захранва токоизправителя 7 , сглобени от отделни токоизправителни елементи, използващи пълновълнова мостова изправителна верига или пълновълнова еднофазна изправителна верига с нулев извод. Защитата от късо съединение и претоварване от страна на веригата на изправен ток се осъществява с предпазител 9 . Режимът на работа на инсталацията се контролира с помощта на амперметър 10 и волтметър 12 . Свързващ кабел от тръбопровода 11 се свързва към клема “-”, а от анодното заземяване към клема “+”. Всички елементи на инсталацията са монтирани в метален шкаф, заключен с катинар.

За да се осигурят безопасни условия на работа, всички метални части на конструкцията на станцията са заземени със защитно заземяване 8 .

Токоизправителните блокове имат устройства за регулиране на напрежението или тока. Повечето инсталации използват стъпково регулиране на напрежението чрез превключване на отделни секции на намотките на трансформатора. При някои видове токоизправители напрежението се регулира плавно с помощта на автотрансформатор или магнитни шунтове в намотките на трансформатора. Регулирането на напрежението на триак също се използва в първичната намотка и регулирането на напрежението на тиристора във вторичната.

При катодна защита на газопроводи, разположени в зоната на блуждаещи токове, режимът на работа на неавтоматични AC токоизправители обикновено се избира, като се вземе предвид средната стойност на потенциалната разлика „тръба-земя“, която се определя от данните от измерванията за определен период от време (обикновено средната дневна стойност) и не изключва потенциал за емисии в анодната или катодната област. За да се потиснат анодните емисии, токоизправителят трябва да бъде конфигуриран в режим на свръхзащита. Дълбоката катодна поляризация води до прекомерен разход на енергия, лющене и напукване на изолационното покритие и хидрогениране на металната повърхност (поради интензивното отделяне на водород на катода). Този характер на промените в потенциала на газопровода води до необходимостта от създаване на автоматични станции за катодна защита, които трябва да поддържат потенциала в защитния диапазон с минимална консумация на енергия и максимално използване на защитните свойства на блуждаещите токове. VMS се състоят от устройства за задаване на дадена стойност на потенциалната разлика (устройства за настройка), устройства за измерване на действителната потенциална разлика ( измервателни уредисъс стационарни референтни електроди), усилватели на мощност, изпълнителни механизми, които променят силата на тока във веригата VMS.