Prostriedky kolektívnej ochrany. Účel a všeobecná úprava prostriedkov kolektívnej ochrany, ich klasifikácia. Všeobecné pravidlá používania a bezpečnostné požiadavky pri práci s kolektívnymi ochrannými prostriedkami

Prostriedky kolektívnej ochrany

Pri vedení bojových operácií pod vplyvom ZHN nadobúdajú spolu s osobnými ochrannými prostriedkami veľký význam rôzne opevnenia a mobilné pozemné systémy, komplexy a modely zbraní a vojenskej techniky s kolektívnou ochranou ľudí.

Kolektívne opravné prostriedky- ide o inžinierske stavby špeciálne navrhnuté na ochranu pred jadrovými, chemickými a biologickými zbraňami, ako aj pred možnými sekundárnymi škodlivými faktormi pri jadrových výbuchoch a použití konvenčných zbraní.

Kolektívna obrana- súbor technických prostriedkov a opatrení, ktoré zabezpečujú čo najúplnejšiu ochranu skupiny osôb pred poškodzujúcimi faktormi ZHN s využitím ochranných vlastností opevnení a mobilných pozemných zbraní a vojenskej techniky.

Predmety kolektívnej ochrany (OKZ)- opevnenia a mobilné pozemné systémy, komplexy a vzorky zbraní a vojenskej techniky, ktoré zabezpečujú kolektívnu ochranu ľudí.

Kolektívne ochranné prostriedky (SKZ) - technické prostriedky a zariadenia určené na: utesňovanie predmetov; zariadenia filtroventilačných, regeneračných a klimatizačných systémov, zabezpečujúce čistenie vonkajšieho (filtrovo-ventilačného) a vnútorného (regeneračného) vzduchu od škodlivých nečistôt; udržiavanie fyzikálnych vlastností a chemického zloženia vzduchu v rámci medicínskych a technických požiadaviek; vytvorenie nadmerného tlaku (spätnej vody) v OKZ; zaistiť bezpečný vstup do objektu v podmienkach kontaminácie RCB.

Klasifikácia, účel a všeobecné usporiadanie prostriedkov kolektívnej ochrany

Stupeň ochrany osôb v OKZ môže byť rôzny a závisí od účelu objektu, jeho typu a triedy, ako aj od špeciálneho vybavenia resp. technickej úrovni uplatňovanie princípov kolektívnej ochrany.

S prihliadnutím na konštrukčné prvky, prevádzkové podmienky a použité prostriedky kolektívnej ochrany sú všetky predmety kolektívnej ochrany rozdelené do dvoch skupín:

Stacionárne objekty (opevnenia);

Mobilné objekty (mobilné pozemné systémy, komplexy a vzorky zbraní a vojenskej techniky).

V podmienkach použitia ZHN predmety kolektívnej ochrany poskytujú:

Možnosť nepretržitého velenia a riadenia vojsk vytváraním podmienok pre normálna operácia personál veliteľských stanovíšť, komunikačných stredísk;

Schopnosť viesť bojové operácie posádkami, posádkami, výsadkami a posádkami v kontaminovaných oblastiach bez použitia individuálnych ochranných prostriedkov;

Nepretržitá prevádzka zdravotníckych staníc, nemocníc, ambulancií atď. vytváraním vhodných podmienok pre zdravotnícky personál a s cieľom chrániť ranených a zranených;

Udržiavanie bojovej pripravenosti a výkonnosti personálu, organizovanie rekreácií, stravovania a poskytovanie prvej pomoci;

Nepretržitá prevádzka vojenských tylových zariadení.

Opevnenia sú rozdelené do dvoch typov:

Špeciálne opevnenia ozbrojených síl, postavené spravidla s predstihom inžinierskej prípravy územia krajiny špeciálnymi stavebnými organizáciami;

Vojenské pole a dlhodobé opevnenia. Sú postavené vojskami počas ženijného vybavenia pozícií a oblastí ich umiestnenia. Poľné stavby zahŕňajú stavby postavené a prevádzkované v čase vojny. Dlhodobo - postavené v čase mieru a prevádzkované v čase mieru aj vojny.

Podľa stupňa ochrany pred komplexným vplyvom škodlivých faktorov jadrových zbraní sú špeciálne opevnenia rozdelené do tried charakterizovaných vypočítanými hodnotami pretlaku v prednej časti rázovej vlny prechádzajúcej nad zemským povrchom nad konštrukciou.

Pre vojenské opevnenia bolo zriadených päť tried ochrany pre nadmerný tlak, ktorý merané v kilopascaloch (kPa):

1000 kPa - 1 trieda;

500 kPa - trieda 2;

300 kPa - trieda 3;

200 kPa - trieda 4;

100 kPa - trieda 5.

Podľa účelu sa objekty delia na:

palebné konštrukcie;

Konštrukcie kontrolných bodov;

Konštrukcia lekárskych stanovíšť;

Štruktúry pre personál (prístrešky).

Podľa ich polohy vzhľadom k povrchu zeme a spôsobu výstavby môžu byť hĺbené, podzemné a zabudované.

Pri výstavbe konštrukcií typu jamy ručne alebo pomocou mechanizmov sa odtrháva jama, v ktorej je inštalovaný skelet konštrukcie. Zhora je kostra posypaná zeminou.

Podzemné stavby sú postavené bez otvorenia povrchu pôdy. Kostra konštrukcie je zostavená v podzemnom diele (ako metro).

Vstavané prístrešky sa nachádzajú v suterénoch veľkých budov.

Objekty mobilnej pozemnej vojenskej techniky sú určené na velenie vojsku a vedenie bojovej činnosti alebo na zabezpečenie stáleho a periodického pohybu. Základom mobilných objektov sú obrnené a automobilové vozidlá. Podľa účelu sa mobilné objekty delia na bojové vozidlá, veliteľské a štábne vozidlá, podporné vozidlá, služobné vozidlá (evakuačné a opravárenské).

V závislosti od úrovne odolnosti a ochranných vlastností proti účinkom škodlivých faktorov ZHN sú vzorky zbraní a vojenského vybavenia rozdelené do 4 tried ochrany:

1 trieda - podtrieda 1A - hlavné nádrže; podtrieda 1B - vozidlá založené na hlavných nádržiach;

2. trieda - bojové vozidlá pechoty, obrnené transportéry s nepriestrelným pancierom a na ich základe vzorky zbraní a vojenskej techniky;

3. trieda - vzdušné bojové vozidlá, obrnené kolesové vozidlá, obrnené viacúčelové transportéry-traktory, špeciálne kolesové podvozky a vzorky zbraní a vojenskej techniky na nich založené;

Trieda 4 - viacúčelové vozidlá a dodávky, viacúčelové neozbrojené pásové transportéry-traktory a vzorky zbraní a vojenského vybavenia na nich založené.

Výstavba vojenských poľných stavieb je zabezpečovaná najmä raziacim spôsobom podľa štandardné projekty z prvkov priemyselnej výroby s použitím železobetónových konštrukcií, vlnitej ocele, ohýbanej preglejky, látkových škrupín s rámom, ako aj zo štruktúr vyrobených na mieste z miestnych materiálov (drevo, kameň, tehla, zemina atď.)

IN všeobecný pohľad každá vojenská poľná štruktúra musí mať:

Konštrukčný rám s koncovými stenami;

Obývané priestory na prácu a ubytovanie personálu, prístrojov a zariadení;

Miesto (miestnosť) pre umiestnenie HVU, OPP pece;

Jedna alebo dve predsiene pri vchode s ochrannými a hermetickými dverami;

Časť priekopy (kurz správ) susediaca s vchodom.

Na veliteľských a riadiacich stanovištiach operačnej a taktickej úrovne sú prefabrikované konštrukcie viacnásobného použitia z vlnitej ocele (KVS-U, KVS-A, "Bunker", FVS), z prvkov železobetónových prefabrikátov (SBU, UBS), a pre výsadkové vojsko LKS-2.

Konštrukcia zo sady vlnitej ocele KVS-U je zostavená z 25 zakrivených prvkov spojených 3 kusmi. Každý krúžok je prekrytý jedným zvlnením. Kryt predsiene je zváraná konštrukcia s ochranným a hermetickým poklopom. Vstup do budovy môže byť zvislý alebo šikmý (nie viac ako 45°). Koncové membrány a hermetická priečka s hermetickými dvierkami - kov. Zariadenie je vybavené filtroventilačným agregátom FVA-50/25.

Na kontrolných bodoch združení je možné postaviť prefabrikované konštrukcie viacnásobného použitia pomocou súpravy vlnitej ocele KVS-A. Z jedného súboru prvkov sú zostavené dve pracovne, miestnosť pre FVU, zádverie a zádverie. Miestnosť pre FVU je izolovaná od pracovných miestností zvukotesnými priečkami s dverami. V objekte je inštalovaná jednotka FVA 100/50.Vyčistený vzduch z HVU vstupuje do dielní rozvodným vzduchotechnickým potrubím. Výstup vzduchu do predsiene je realizovaný cez pretlakový ventil KID-100 inštalovaný v prechodovom prvku. Z bubna ide vzduch von cez zariadenie na čistenie bubna. Pre núdzový východ z konštrukcie majú koncové bránice poklopy s krytmi, ktoré ústia do obývaných priestorov.

Na vybavenie veliteľských stanovíšť pozemných síl v spojení armáda-front, ako aj jednotiek a útvarov strategických raketových síl a síl protivzdušnej obrany krajiny možno použiť skladaciu opevnenú štruktúru Bunker. Kostra konštrukcie je zostavená z krivočiarych prvkov z hrubovlnnej ocele (výška zvlnenia 12 cm) a plochých prvkov podlahy a koncových stien. Jeden koniec je vybavený šikmým vchodom s ochrannými hermetickými a hermetickými dverami, druhý koniec má poklop núdzového východu s vertikálnym prielezom. Zariadenie je vybavené filtroventiláciou (FVA - 100/50), kúrením, osvetlením, stolmi, stoličkami a poschodovými posteľami, kúpeľňou.

Hlavná technické údaje typické vojenské štruktúry odporúčané na ukrytie personálu a vybavenia veliteľských stanovíšť sú uvedené v tabuľke 1

stôl 1

HLAVNÉ CHARAKTERISTIKY ZARIADENÍ VOJENSKÉHO TERÉNU

Typ štruktúry	Ukazovatele
	Celkové rozmery obytných priestorov, m			Objem miestnosti, m3				Čas výstavby, človekohodina
				1. predsieň	2. predsieň	obývateľné priestory
Pevná guľatá drevená konštrukcia
"bunker"

* - Prevádzková doba mechanizmov, mach.-h.

** - Čas súčasnej prevádzky ženijného oddelenia, zemného stroja a autožeriavu, h.

Popis konštrukcií stavieb, spotreba materiálov a postup ich výstavby sú uvedené v príručkách vojenského inžinierstva a príručkách vojenského opevnenia.

Dlhodobé opevnenia (DFS) najviac spĺňajú požiadavky na ochranu pred poškodzujúcimi faktormi ZHN. Ich konštrukčné riešenie je dané účelom konštrukcie, požiadavkami na ochranu a prevádzkovými podmienkami. Projektovanie a vybavenie stavieb sa vykonáva v súlade s platnými normami pre konštrukčné riešenie opevnení (NSP-FS). DFS sú postavené podľa špeciálnych projektov z prefabrikovaných železobetónových prvkov alebo monolitických konštrukcií. Všetky priestory sú rozdelené na technologické (pracovné), technické (úžitkové), domáce (pomocné). Vybavenie a obslužný personál sú umiestnené v technických miestnostiach. Technické miestnosti slúžia na vetranie, kúrenie, napájanie atď. Miestnosti pre domácnosť zahŕňajú oddychové miestnosti, stravovacie zariadenia, sprchy, toalety atď.

Vstupy do DFS (ľudské a dopravné) sú vybavené zádverím s ochrannými, ochranno-hermetickými a hermetickými dverami. Počet vstupov je určený kapacitou objektov. V objektoch s kapacitou do 20 osôb postačuje jeden vchod a v objektoch s kapacitou nad 20 osôb by mal byť okrem hlavného vchodu zabezpečený aj núdzový východ (šachta).

Podľa podmienok možnej kontaminácie sú všetky priestory SVP rozdelené na čisté, podmienečne čisté, znečistené a podmienečne znečistené.

Priestory, ktoré komunikujú s vonkajšou atmosférou, tvoria znečistenú zónu (predsiene, sklady, čerpacie stanice, dieselové elektrárne bez systémov kolektívnej ochrany). Podmienečne znečistená zóna zahŕňa priestory, kde môžu v núdzových prípadoch vznikať toxické koncentrácie (DES, predfiltračné komory, absorbčné filtre, sanitárne priechody).

Priestory, ktoré nekomunikujú s vonkajšou atmosférou a v ktorých nedochádza k emisiám technologických rizík (centrála a miestnosti vybavenia, oddychové miestnosti) tvoria čistú zónu. Podmienečne čistá zóna zahŕňa priestory s netoxickými a nízkotoxickými rizikami (batérie, toalety, kuchyne, sklady atď.). Komunikácia medzi čistými a špinavými priestormi by mala prebiehať cez zádverie (miestnosť) s dvomi hermetickými dverami.

Čistenie vonkajšieho vzduchu od škodlivých nečistôt a vetranie priestorov sa vykonáva pomocou filtroventilačnej jednotky, ktorá by mala byť umiestnená v špeciálnej miestnosti v blízkosti vchodu.

Rozmiestnenie personálu v opevneniach by sa malo vykonávať s prihliadnutím hygienické normy uvedené v tabuľke 2.

tabuľka 2

SANITÁRNE NORMY PRE PLOCHU A KUBAKTÚRU NA OSOBU V ZATVORENEJ MIESTNOSTI

Mobilné pozemné systémy, komplexy a vzorky zbraní a vojenskej techniky musia mať v závislosti od triedy ochrany určitú odolnosť proti ZHN, t.j. vykonávať svoje funkcie a udržiavať hlavné charakteristiky v rámci stanovených noriem počas a po vystavení ZHN. Takže napríklad vzorky zbraní a vojenskej techniky musia odolať pretlaku vzduchovej rázovej vlny jadrového výbuchu pre triedu 1A najmenej 392 (4), triedu 1B - 196 (2), triedu 2 - 98 (1), triedu 3 - 49 (0,5) a 4 triedy - 29 (0,3) kPa (kg / cm2).

Na zabezpečenie požadovaných ochranných vlastností sú vzorky zbraní a vojenského vybavenia vybavené systémami ochrany proti zbraniam hromadného ničenia, ktoré zahŕňajú:

Prostriedky na zistenie vplyvu škodlivých faktorov ZHN na vzorku s vydaním signálu do spustených ochranných zariadení a upozornením posádky;

Prostriedky na ochranu posádky a vybavenia pred účinkami faktorov poškodzujúcich ZHN;

Prostriedky na elimináciu následkov použitia ZHN s čiastočným alebo úplným odplynením, dekontamináciou a hasením požiaru.

Prostriedky na zisťovanie dopadu ZHN sú vybavené vzorkami 1. a 2. triedy ochrany. Tieto vzorky musia mať ochranné zariadenia, ktoré ich utesnia pred priblížením sa vzduchovej rázovej vlny jadrového výbuchu a zabezpečia ochranu posádky a vybavenia pred unikajúcou rázovou vlnou.

Vybavením zbraní a vojenskej techniky prostriedkami kolektívnej ochrany vzniká potrebné podmienky na dlhodobý pobyt a výkon práce personálom bez použitia osobných ochranných pracovných prostriedkov. Všetky zapečatené vzorky zbraní a vojenského materiálu musia mať FVU typu všeobecnej výmeny a nezapečatené vzorky musia mať kolektor FVU s núteným prívodom čisteného vzduchu do boxov plynovej masky, čím sa eliminuje odpor plynovej masky pri dýchaní. pri vykonávaní rôznych pohybových aktivít.

Konštrukcia zapečatených vzoriek zbraní a vojenskej techniky by mala poskytovať ochranu proti prenikaniu vonkajšieho kontaminovaného vzduchu do obytného priestoru vytvorením pretlaku (záložného) vo vnútri obytného priestoru pri nominálnom prívode vzduchu HCF v objektoch triedy 1 a 2 pri at. najmenej 491 (50) Pa (mm vodného stĺpca) a v objektoch 3 a 4 tried najmenej 245 (25) Pa (mm vodného stĺpca).

Pancierové oplotenie objektov vystužené obkladom na báze polymérnych materiálov (napríklad polyizobutylén a soli olova) by malo zabezpečiť zníženie dávok ionizujúceho žiarenia.

Absencia vestibulu vo vzorkách zbraní a vojenskej techniky vo vstupných zariadeniach spôsobuje, že objekty sú náchylné na vnesenie škodlivých nečistôt pri vstupe členov posádky (posádky) do kontaminovaného priestoru. Malé objemy obývateľných oddelení (3-7 m3) a dostatočne veľký prívod vzduchu (100-200 m3 / h) vám však umožňujú rýchlo odstrániť všetky škodlivé nečistoty z bojových oddelení.

Zoznam čističiek vzduchu v dodávke ruská armáda, a predmety kolektívnej ochrany, v ktorých sa používajú, je uvedený v tabuľke 3.

Tabuľka 3

ZARIADENIA NA ČISTENIE VZDUCHU KOLEKTÍVNEJ OCHRANY

Objekty kolektívna obrana	Čističe vzduchu
Vojenské opevnenia (VFS)	Filtračné jednotky FVA-50/25, FVA-50/25D, FVA-100/50; Filtračné súpravy FVK-75, FVK-200
Špeciálne opevnenia (SPS), vojenská dlhodobá FS	FYAR prachové filtre, samočistiace olejové filtre; Predfiltre PF-300, PF-500, PFP-1000, PF-1500; Filtračné absorbéry FPU-200, FP-300, FP-300-1.
	Regeneračná dvojvrstvová inštalácia RDU, Regeneračná kazeta RP-100
	Morský termálny katalytický filter FMT-200G
Zapečatené predmety obrnených zbraní a vybavenia (BTVT)	Dúchadlá-separátory V-5120, VNSTS-100, VNSTS-200
	Tlmiče filtra FPT-100M (B), FPT-200M (B)
Zapečatené predmety automobilového vybavenia (AT)	Automobilové filtračné jednotky FVUA-100, FVUA-100A
Nezapečatené objekty BTVT a AT	Kolektorové filtro-ventilačné jednotky FVU-3,5; FVU-7; FVU-15; FVUA-15

IN moderné podmienky predmety kolektívnej ochrany musia spoľahlivo chrániť:

Z vplyvu hlavných škodlivých faktorov jadrového výbuchu;

Z pár a aerosólov 0V VP, biologických aerosólov a rádioaktívneho prachu;

Od porážky konvenčnými delostreleckými a leteckými prostriedkami;

Z horiacich ohňových zmesí;

A tiež poskytnúť možnosť vstupu a výstupu ľudí v podmienkach dlhodobej kontaminácie atmosféry.

Na zabezpečenie kolektívnej ochrany musia mať opevnenia a mobilné objekty:

Robustné a stabilné konštrukcie, ktoré vydržia návrhový tlak rázovej vlny;

Spoľahlivá ochrana servisných otvorov pred únikom rázovej vlny;

Potrebná hĺbka alebo hrúbka materiálu na ochranu ľudí pred vystavením ionizujúcemu žiareniu;

Spoľahlivé utesnenie objektu na ochranu pred prenikaním kontaminovaného vzduchu do obytných priestorov;

Vetranie uzavretých obytných priestorov čistým vzduchom;

Tambory pri vchodoch na zlepšenie utesnenia objektu a zabezpečenie bezpečného vstupu (výstupu) osôb.

V tabuľke nižšie sú uvedené škodlivé faktory ZHN a technické riešenia realizované v objektoch kolektívnej ochrany, ktoré umožňujú minimalizovať negatívny vplyv týchto faktorov na ľudský organizmus.

PRINCÍPY OCHRANY IMPLEMENTOVANÉ V OKZ

nápadný faktory ZHN	Zásady ochrany	Technické riešenie
rázová vlna	Tlmenie, orezávanie a zatemňovanie	Odolné konštrukcie. Prehĺbenie. Protivýbušné zariadenia na servisných otvoroch.
ionizujúce žiarenie	Oslabenie	Prehĺbenie, násyp zeminou. Podšité.
svetelný pulz	Oslabenie	Tepelne odolné materiály. Prehĺbenie, násyp zeminou
Pary a aerosóly OV, RP, BA.	Izolácia	Tesnenie plotov, otvorov. Stojatá voda
	filtračnú ventiláciu	Filtračné zariadenia. Prostriedky na čistenie vzduchu. Prostriedky na regeneráciu
	Tamburizácia

Všeobecné pravidlá používania a bezpečnostné požiadavky pri práci s kolektívnymi ochrannými prostriedkami

Všetci, ktorí sa uchýlia, musia prísne dodržiavať pravidlá používania úkrytu, ako aj pokyny veliteľa úkrytu a stanovíšť.

Pri ceste do úkrytu by mali úkrytníci nosiť plynovú masku a iné ochranné prostriedky, ako aj malú zásobu jedla a dokumentov; neberte so sebou horľavé látky a látky s nepríjemným zápachom.

Cestou do prístrešku a pri vstupe do neho treba dodržiavať prísny poriadok: netlačiť sa, nepredbiehať tých vpredu. Vstup do útulku, mali by ste vziať voľné miesto alebo na miesto určené služobným úradníkom a v budúcnosti sa riadiť pokynmi pracovných miest.

Všetci, ktorí sa uchýlia, musia dôsledne dodržiavať základné pravidlá správania sa v útulku: ticho sedieť na svojom mieste, zbytočne sa neprechádzať po útulku, nefajčiť, nezapaľovať lampy ani sviečky.

Ak sa v prístrešku náhle vypne osvetlenie, musíte pokojne zostať na mieste a počkať, kým sa rozsvietia svetlá alebo sa zapália lampáše a sviečky.

V prípade čiastočného zničenia úkrytu (zablokovanie východov, zničenie múru a pod.) je potrebné zachovať pokoj a čakať na pokyny veliteľa úkrytu alebo stráží. V prípade potreby by mali úkrytu poskytnúť všetku možnú pomoc úkrytovej jednotke pri demontáži zablokovaných východov, otváraní šachiet atď.

Po „All Air Raid“ nie je možné bez povolenia opustiť úkryt, kým nebude zaistená bezpečnosť východu a možnosť bezpečného návratu ukrývajúcich sa osôb. Ak sa v blízkosti nájde kontaminované miesto, nevybuchnutá bomba, požiar alebo čiastočné zničenie objektu, v ktorom sa úkryt nachádza, nie je povolený výstup z úkrytu.

Ak sa preukáže, že nepriateľ použil jedovaté alebo rádioaktívne látky, ukrývajúcim sa dostanú pokyny, ako opustiť zamorený priestor, aké opatrenia treba urobiť pri opustení úkrytu a pri prechode zamoreným priestorom, kde je zhromaždisko. sa nachádza atď. P.

A. G. Semenov, všeobecný riaditeľ, spoločný podnik "Elkon", G. Kišiňov; L. P. Sysa, vedenie inžinier Autor: ECP, NPC "Vektor", G. Moskva

Úvod

Stanice katódovej ochrany (CPS) sú nevyhnutným prvkom systému elektrochemickej (resp. katódovej) ochrany (ECP) podzemných potrubí proti korózii. Pri výbere VCS najčastejšie vychádzajú z najnižších nákladov, jednoduchosti údržby a kvalifikácie svojho servisného personálu. Kvalitu zakúpeného vybavenia je zvyčajne ťažké posúdiť. Autori navrhujú zvážiť technické parametre CPS uvedené v pasoch, ktoré určujú, ako dobre sa bude vykonávať hlavná úloha katódovej ochrany.

Autori pri definícii pojmov nesledovali cieľ vyjadrovať sa striktne vedeckým jazykom. V procese komunikácie s personálom služieb ECP sme si uvedomili, že je potrebné pomôcť týmto ľuďom systematizovať podmienky a čo je dôležitejšie, dať im predstavu o tom, čo sa deje v elektrickej sieti aj vo VCS. sám.

ÚlohaECP

Katódová ochrana sa vykonáva, keď elektrický prúd prúdi z RMS cez uzavretý elektrický obvod tvorený tromi odpormi zapojenými do série:

· odolnosť pôdy medzi potrubím a anódou; I anódový odpor proti šíreniu;

izolačný odpor potrubia.

Odpor pôdy medzi potrubím a anódou sa môže značne líšiť v závislosti od zloženia a vonkajších podmienok.

Anóda je dôležitou súčasťou systému ECP a slúži ako spotrebný prvok, ktorého rozpustenie poskytuje samotnú možnosť implementácie ECP. Jeho odolnosť počas prevádzky sa neustále zvyšuje v dôsledku rozpúšťania, zmenšovania účinnej plochy pracovnej plochy a tvorby oxidov.

Zvážte samotné kovové potrubie, ktoré je chráneným prvkom ECP. Kovové potrubie je z vonkajšej strany pokryté izoláciou, v ktorej sa počas prevádzky vytvárajú trhliny v dôsledku mechanických vibrácií, sezónnych a denných zmien teploty atď. Vlhkosť preniká cez trhliny v hydro- a tepelnej izolácii potrubia a kov potrubia sa dotýka zeme, čím vytvára galvanický pár, ktorý prispieva k odstraňovaniu kovu z potrubia. Čím viac trhlín a ich veľkosti, tým viac kovu sa vynesie. Vzniká tak galvanická korózia, pri ktorej preteká prúd kovových iónov, t.j. elektriny.

Keďže prúd tečie, vznikol úžasný nápad zobrať externý zdroj prúdu a zapnúť ho, aby vyhovoval práve tomuto prúdu, vďaka čomu dochádza k odstraňovaniu kovu a korózii. Vynára sa však otázka: akú veľkosť môže dať tento najumelejší prúd? Zdá sa, že plus až mínus dáva nulový prúd na odstraňovanie kovu. A ako zmerať rovnaký prúd? Rozbor ukázal, že napätie medzi kovovou rúrou a zemou, t.j. na oboch stranách izolácie, musí byť medzi -0,5 a -3,5 V (toto napätie sa nazýva ochranný potenciál).

ÚlohaVHC

Úlohou SKZ je nielen zabezpečiť prúd v obvode ECP, ale ho aj udržiavať tak, aby ochranný potenciál neprekračoval akceptované medze.

Takže, ak je izolácia nová a nemala čas sa poškodiť, potom je jej odolnosť voči elektrickému prúdu vysoká a na udržanie požadovaného potenciálu je potrebný malý prúd. Ako izolácia starne, jej odpor klesá. V dôsledku toho sa zvyšuje požadovaný kompenzačný prúd z RMS. Ešte sa zvýši, ak sa v izolácii objavia praskliny. Stanica musí byť schopná zmerať ochranný potenciál a podľa toho zmeniť svoj výstupný prúd. A z hľadiska úlohy ECP nie je potrebné nič viac.

RežimyprácaVHC

Existujú štyri režimy prevádzky ECP:

bez stabilizácie výstupných hodnôt prúdu alebo napätia;

Stabilizujem výstupné napätie;

stabilizácia výstupného prúdu;

· I stabilizácia ochranného potenciálu.

Hneď si povedzme, že v akceptovanom rozsahu zmien všetkých ovplyvňujúcich faktorov je plnenie úlohy ECP plne zabezpečené až pri použití štvrtého režimu. Čo je akceptované ako štandard pre prevádzkový režim SKZ.

Senzor potenciálu dáva stanici informácie o úrovni potenciálu. Stanica mení prúd správnym smerom. Problémy začínajú od okamihu, keď je potrebné umiestniť tento potenciálny snímač. Treba to dať na určité vypočítané miesto, treba vykopať ryhu pre prepojovací kábel medzi stanicou a snímačom. Každý, kto v meste položil akúkoľvek komunikáciu, vie, aké je to trápenie. Navyše snímač vyžaduje pravidelnú údržbu.

V podmienkach, kde sú problémy s režimom prevádzky s spätná väzba Prípadne postupujte nasledovne. Pri použití tretieho režimu sa predpokladá, že stav izolácie sa krátkodobo zmení len málo a jej odpor zostáva prakticky stabilný. Stačí teda zabezpečiť tok stabilného prúdu cez stabilný izolačný odpor a dostaneme stabilný ochranný potenciál. V strednodobom a dlhodobom horizonte dokáže potrebné úpravy vykonať špeciálne vyškolený lineman. Prvý a druhý režim nekladú na SKZ vysoké požiadavky. Tieto stanice sú jednoduché v prevedení a v dôsledku toho lacné, ako vo výrobe, tak v prevádzke. Táto okolnosť zrejme predurčuje použitie takýchto SC v ECP objektov nachádzajúcich sa v podmienkach nízkej korozívnej aktivity prostredia. Ak sa vonkajšie podmienky (stav izolácie, teplota, vlhkosť, bludné prúdy) zmenia na limity pri vytvorení neprijateľného režimu na chránenom objekte, tieto stanice nemôžu plniť svoju úlohu. Na nastavenie ich režimu je potrebná častá prítomnosť personálu údržby, inak je úloha ECP čiastočne vykonaná.

CharakteristikaVHC

V prvom rade treba VHC vybrať na základe požiadaviek uvedených v normatívne dokumenty. A pravdepodobne najdôležitejšou vecou v tomto prípade bude GOST R 51164-98. V prílohe „I“ tohto dokumentu sa uvádza, že účinnosť stanice musí byť minimálne 70 %. Úroveň priemyselného hluku generovaného RMS by nemala prekročiť hodnoty špecifikované GOST 16842 a úroveň harmonických na výstupe by mala zodpovedať GOST 9.602.

V pase SKZ sa zvyčajne uvádza: I menovitý výstupný výkon;

Účinnosť pri menovitom výstupnom výkone.

Menovitý výstupný výkon – výkon, ktorý môže stanica dodať pri menovitom zaťažení. Zvyčajne je toto zaťaženie 1 ohm. Účinnosť je definovaná ako pomer menovitého výstupného výkonu k činnému výkonu spotrebovanému stanicou v menovitom režime. A v tomto režime je účinnosť najvyššia pre každú stanicu. Väčšina VCS však pracuje ďaleko od nominálneho režimu. Faktor zaťaženia výkonu sa pohybuje od 0,3 do 1,0. V tomto prípade reálna účinnosť väčšiny dnes vyrábaných staníc citeľne klesne s poklesom výstupného výkonu. Toto je obzvlášť viditeľné pri transformátore SKZ, ktorý ako regulačný prvok používa tyristory. Pre beztransformátorové (vysokofrekvenčné) RMS je pokles účinnosti s poklesom výstupného výkonu oveľa menší.

Celkový pohľad na zmenu účinnosti pre SKZ rôznych prevedení je možné vidieť na obrázku.

Z obr. je vidieť, že ak používate stanicu napríklad s nominálnou účinnosťou 70%, tak sa pripravte na to, že ďalších 30% elektriny prijatej zo siete ste minuli zbytočne. A to je v najlepšom prípade menovitý výstupný výkon.

S výstupným výkonom 0,7 nominálneho by ste už mali byť pripravení na to, že vaše energetické straty sa budú rovnať vynaloženej užitočnej energii. Kde sa míňa toľko energie?

ohmické (tepelné) straty vo vinutiach transformátorov, tlmiviek a aktívnych prvkov obvodu;

· energetické náklady na prevádzku riadiaceho okruhu stanice;

Strata energie vo forme rádiového vyžarovania; energetické straty zvlnenia výstupného prúdu stanice pri záťaži.

Táto energia je vyžarovaná do zeme z anódy a nevyrába sa užitočná práca. Preto je potrebné používať stanice s nízkym koeficientom zvlnenia, inak sa plytvá drahou energiou. Nielen to, že pri vysokých úrovniach vlnenia a rádiového vyžarovania sa zvyšuje strata elektriny, ale okrem toho táto zbytočne rozptýlená energia narúša normálnu prevádzku veľkého množstva elektronických zariadení nachádzajúcich sa v blízkosti. Požadovaný celkový výkon je uvedený aj v pase SKZ, skúsme sa s týmto parametrom vysporiadať. SKZ odoberá energiu z elektrickej siete a robí to v každej jednotke času s takou intenzitou, ako sme to dovolili nastavovacím gombíkom na ovládacom paneli stanice. Prirodzene je možné odoberať energiu zo siete s výkonom nepresahujúcim výkon tejto siete samotnej. A ak sa napätie v sieti mení sínusovo, potom sa naša schopnosť odoberať energiu zo siete mení sínusovo 50-krát za sekundu. Napríklad v momente, keď sieťové napätie prechádza cez nulu, nemôže sa z neho odoberať žiadna energia. Keď však napäťová sínusoida dosiahne maximum, tak v tomto momente je naša schopnosť odoberať energiu zo siete maximálna. Kedykoľvek inokedy je táto možnosť menšia. Ukazuje sa teda, že kedykoľvek sa výkon siete líši od výkonu v susednom čase. Tieto hodnoty výkonu sa nazývajú okamžitý výkon tento momentčas a takýto koncept je ťažko ovládateľný. Preto sme sa dohodli na koncepte takzvaného efektívneho výkonu, ktorý sa určuje z pomyselného procesu, pri ktorom je sieť so sínusovou zmenou napätia nahradená sieťou s konštantným napätím. Keď sme vypočítali hodnotu tohto konštantného napätia pre naše elektrické siete, vyšlo nám 220 V – nazývalo sa to efektívne napätie. A maximálna hodnota sínusoidy napätia sa nazývala amplitúdové napätie a rovná sa 320 V. Analogicky s napätím bol zavedený koncept efektívnej hodnoty prúdu. Súčin hodnoty efektívneho napätia a hodnoty efektívneho prúdu sa nazýva celková spotreba energie a jej hodnota je uvedená v pase RMS.

A plný výkon v samotnej SKZ nie je plne využitý, pretože. má rôzne reaktívne prvky, ktoré energiu neplytvajú, ale využívajú ju takpovediac na vytvorenie podmienok na prechod zvyšku energie do záťaže a následne túto ladiacu energiu vracajú späť do siete. Táto energia vrátená späť sa nazývala reaktívna energia. Energia, ktorá sa prenáša na záťaž, je aktívna energia. Parameter, ktorý udáva pomer medzi aktívnou energiou, ktorá sa musí preniesť do záťaže, a celkovou energiou dodanou do RMS sa nazýva účinník a je uvedený v pase stanice. A ak naše možnosti skoordinujeme s možnosťami dodávateľskej siete, t.j. synchrónne so sínusovou zmenou napätia siete z nej odoberáme výkon, vtedy sa takýto prípad nazýva ideálny a účinník RMS takto pracujúci so sieťou bude rovný jednej.

Stanica musí vysielať aktívnu energiu čo najefektívnejšie, aby vytvorila ochranný potenciál. Účinnosť, s akou to VHC robí, sa hodnotí faktorom účinnosti. Koľko energie spotrebuje závisí od spôsobu prenosu energie a od spôsobu prevádzky. Bez toho, aby sme zachádzali do tejto rozsiahlej oblasti diskusie, povieme len to, že transformátorové a transformátorovo-tyristorové SKZ dosiahli svoju hranicu zlepšenia. Nemajú prostriedky na zlepšenie kvality svojej práce. Budúcnosť patrí vysokofrekvenčným VMS, ktoré sú každým rokom spoľahlivejšie a jednoduchšie na údržbu. Efektívnosťou a kvalitou svojej práce už dnes prekonávajú svojich predchodcov a majú veľkú rezervu na zlepšenie.

Spotrebiteľvlastnosti

Spotrebiteľské vlastnosti takéhoto zariadenia ako SKZ zahŕňajú:

1. Rozmery, hmotnosť A silu. Pravdepodobne nie je potrebné hovoriť, že čím menšia a ľahšia stanica, tým nižšie sú náklady na jej prepravu a inštaláciu, a to ako pri inštalácii, tak aj pri oprave.

2. udržiavateľnosť. Schopnosť rýchlo nahradiť stanicu alebo uzol na mieste je veľmi dôležitá. S následnými opravami v laboratóriu, t.j. modulárny princíp výstavby SKZ.

3. Pohodlie V služby. Jednoduchosť údržby, okrem ľahkej prepravy a opravy, je podľa nášho názoru určená takto:

prítomnosť všetkých potrebných indikátorov a meracích prístrojov, možnosť diaľkové ovládanie a sledovanie chodu SKZ.

závery

Na základe vyššie uvedeného možno vyvodiť niekoľko záverov a odporúčaní:

1. Transformátorové a tyristorovo-transformátorové stanice sú vo všetkých ohľadoch beznádejne zastarané a nespĺňajú moderné požiadavky najmä v oblasti úspory energie.

2. Moderná stanica musí mať:

· vysoká účinnosť vo všetkých rozsahoch zaťažení;

účinník (cos I) nie menší ako 0,75 v celom rozsahu zaťaženia;

faktor zvlnenia výstupného napätia nie viac ako 2%;

· rozsah regulácie prúdu a napätia od 0 do 100 %;

ľahké, odolné a malé telo;

· modulárny princíp konštrukcie, t.j. majú vysokú udržiavateľnosť;

· I energetická účinnosť.

Ďalšie požiadavky na stanice katódovej ochrany, ako je ochrana proti preťaženiu a skratu; automatické udržiavanie daného záťažového prúdu - a ďalšie požiadavky sú všeobecne akceptované a povinné pre všetky SKZ.

Na záver ponúkame spotrebiteľom tabuľku porovnávajúcu parametre hlavných vyrábaných a v súčasnosti používaných staníc katódovej ochrany. Pre pohodlie sú v tabuľke uvedené stanice s rovnakým výkonom, aj keď mnohí výrobcovia môžu ponúknuť celý rad vyrábaných staníc.

Čo je SKZ (a s čím sa jedáva)?

Najjednoduchší spôsob, ako určiť stav jednotky, je zmerať RMS vibrácií pomocou najjednoduchšieho vibrometra a porovnať ich s normami. Normy vibrácií sú definované množstvom noriem alebo sú uvedené v dokumentácii k jednotke a sú mechanikom dobre známe.

čo je SCZ? RMS - odmocnina z kvadratickej hodnoty ľubovoľného parametra. Normy sa zvyčajne udávajú pre rýchlosť vibrácií, a preto najčastejšie zaznieva kombinácia RMS rýchlosti vibrácií (niekedy hovoria len RMS). Normy definujú metódu merania RMS - vo frekvenčnom rozsahu od 10 do 1000 Hz a množstvo RMS rýchlosti vibrácií: ... 4,5, 7,1, 11,2, ... - líšia sa asi 1,6 krát. Pre jednotky rôzneho typu a výkonu sú nastavené hodnoty noriem z tejto série.

Matematika SKZ

Máme zaznamenaný časový signál rýchlosti vibrácií s dĺžkou 512 impulzov (x0 ... x511). Potom sa RMS vypočíta podľa vzorca:

Je ešte jednoduchšie vypočítať RMS z amplitúdy spektra:

Vo vzorci RMS pre spektrum sa index j posúva nie z 0, ale z 2, keďže RMS sa počíta v rozsahu od 10 Hz. Pri výpočte RMS z časového signálu sme nútení použiť nejaký druh filtrov na výber požadovaného frekvenčného rozsahu.

Zvážte príklad. Vygenerujme signál z dvoch harmonických a šumu.

Hodnota RMS pre časový signál je o niečo väčšia ako pre spektrum, pretože obsahuje frekvencie menšie ako 10 Hz a tie sme v spektre vyradili. Ak v príklade odstránime posledný výraz rnd(4)-2, ktorý pridáva šum, hodnoty sa budú presne zhodovať. Ak zvýšite hluk, napríklad rnd(10)-5, potom bude rozdiel ešte väčší.

Ďalšie zaujímavé vlastnosti: RMS hodnota je nezávislá od frekvencie harmonickej, samozrejme, ak spadá do rozsahu 10-1000 Hz (skúste zmeniť čísla 10 a 17) a fázy (zmena (i + 7) na niečo iné). Závisí len od amplitúdy (čísla 5 a 3 pred sínusom).

Pre jeden harmonický signál:

RMS posunu vibrácií alebo zrýchlenia vibrácií je možné vypočítať z RMS rýchlosti vibrácií len v najjednoduchších prípadoch. Napríklad, keď máme signál z jednej reverznej harmonickej (alebo je oveľa väčšia ako ostatné) a poznáme jej frekvenciu F. Potom:

Napríklad pre frekvenciu obratu 50 Hz:

rmsusc = 3,5 m/s2

RMS rýchlosť = 11,2 mm/s

Prírastky od Antona Azovtseva [VAST]:

Celková úroveň je zvyčajne chápaná ako rms alebo maximálna hodnota vibrácií v určitom frekvenčnom pásme.

Najtypickejšia a najbežnejšia je hodnota rýchlosti vibrácií v pásme 10-1000 Hz. Vo všeobecnosti existuje veľa GOST na túto tému:
ISO10816-1-97 - Monitorovanie stavu strojov od meraní vibrácií ďalej
nerotujúce časti. Všeobecné požiadavky.
ISO10816-3-98 - Monitorovanie stavu strojov od meraní vibrácií ďalej
nerotujúce časti. Priemyselné stroje s menovitým výkonom nad 15 kW a
menovité otáčky od 120 do 15 000 ot./min.
ISO10816-4-98 - Monitorovanie stavu strojov od meraní vibrácií ďalej
nerotujúce časti. Zariadenia plynových turbín, s výnimkou zariadení založených na
letecké turbíny.
GOST 25364-97 Stacionárne jednotky parnej turbíny. Podporujte normy vibrácií
šachtovanie a Všeobecné požiadavky k vykonávaniu meraní.
GOST 30576-98: Odstredivé napájacie čerpadlá pre tepelné elektrárne. Normy
vibrácie a všeobecné požiadavky na meranie.

Podľa väčšiny GOST sa vyžaduje meranie stredných kvadratických hodnôt rýchlosti vibrácií.

To znamená, že musíte vziať snímač rýchlosti vibrácií, digitalizovať signál na nejaký čas, filtrovať signál, aby ste odstránili zložky signálu mimo pásma, vziať súčet druhých mocnín všetkých hodnôt, extrahovať z neho druhú odmocninu, rozdeliť počtom sčítaných hodnôt a to je všetko - tu je všeobecná úroveň!

Ak urobíte to isté, ale namiesto RMS, vezmete len maximum, dostanete „Peak value“ A ak zoberiete rozdiel medzi maximom a minimom, dostanete takzvaný „Double range“ alebo „peak- vrchol". Pre oscilácie v jednoduchom režime je stredná kvadratická hodnota 1,41-krát menšia ako vrcholová hodnota a 2,82-krát menšia ako vrcholová hodnota.

Toto je digitálne, existujú aj analógové detektory, integrátory, filtre atď.

Ak používate snímač zrýchlenia, musíte najprv integrovať signál.

Pointa je, že stačí spočítať hodnoty všetkých zložiek spektra vo frekvenčnom pásme záujmu (samozrejme, nie samotné hodnoty, ale odmocninu zo súčtu štvorcov) . Takto fungovalo naše (VAST) zariadenie SD-12 - presne vypočítalo RMS celkové úrovne zo spektier, ale teraz SD-12M vypočítava skutočné hodnoty celkových úrovní, použitím filtrovania atď. numerické spracovanie v časovej oblasti, takže pri meraní celkovej úrovne súčasne vypočítava RMS, peak, peak-to-peak a peak factor, čo umožňuje správne sledovanie...

Existuje niekoľko ďalších poznámok - spektrá by samozrejme mali byť v lineárnych jednotkách a v tých, v ktorých potrebujete získať celkovú úroveň (nie logaritmickú, teda nie v dB, ale v mms). Ak sú spektrá v zrýchlení (G alebo ms), potom musia byť integrované - vydeľte každú hodnotu 2*pi*frekvenciou zodpovedajúcou tejto hodnote. A ešte je tu nejaký problém - spektrá sa zvyčajne počítajú pomocou určitého váhového okna, napríklad Hanning, tieto okná robia aj korekcie, čo značne komplikuje vec - musíte vedieť, ktoré okno a jeho vlastnosti - najjednoduchšie je pozrieť sa v referenčnej knihe o digitálnom spracovaní signálov.

Napríklad, ak máme spektrum zrýchlenia vibrácií získané pomocou hanningového okna, potom na získanie RMS zrýchlenia vibrácií musíme rozdeliť všetky kanály spektra 2pi * frekvenciou kanála a potom vypočítať súčet štvorce hodnôt v správnom frekvenčnom pásme, potom vynásobte dvoma tretinami (hanning okna), potom extrahujte koreň z výsledku.

A sú tam aj ďalšie zaujímavosti

Existujú všetky druhy špičkových a krížových faktorov, ktoré sa získajú vydelením maxima efektívnou hodnotou celkových úrovní vibrácií. Ak je hodnota týchto špičkových faktorov veľká, potom sú v mechanizme silné jednotlivé vplyvy, to znamená, že stav zariadenia je zlý, napríklad zariadenia ako SPM sú založené na tomto. Rovnaký princíp, ale v štatistickej interpretácii, používa Diamech vo forme Kurtosis - to sú hrbole v diferenciálnom rozdelení (ako sa to prefíkane nazýva!) hodnôt časového signálu vo vzťahu k obvyklému " normálne“ rozdelenie.

Problém s týmito faktormi je však v tom, že tieto faktory najprv rastú (so zhoršovaním stavu zariadenia, objavením sa defektov) a potom začnú klesať, keď sa stav ešte viac zhorší, tu je problém - musíte pochopiť, či špičkový faktor so špičatosťou stále rastie, ak už klesá...

Vo všeobecnosti ich musíte sledovať. Pravidlo je hrubé, ale viac-menej rozumné, vyzerá to takto - keď vrcholový faktor začal klesať a celková úroveň začala prudko stúpať, potom je všetko zlé, je potrebné opraviť zariadenie!

A existuje mnoho ďalších zaujímavých vecí!

Jednou z často používaných metód elektrochemickej ochrany rôznych kovových konštrukcií pred hrdzou je katódová ochrana. Vo väčšine prípadov sa používa v spojení s aplikáciou špeciálnych náterov na kovové povrchy.

1 Všeobecné informácie o katódovej ochrane

Prvýkrát takúto ochranu kovov opísal v roku 1820 Humphrey Davy. Na základe jeho správ bola poskytnutá teória v roku 1824 testovaná na lodi HMS Samarang. Na medené pokovovanie lode boli nainštalované železné anódové chrániče, ktoré výrazne znížili mieru hrdzavenia medi. Táto technika sa začala rozvíjať a dnes je katóda všetkých druhov kovových konštrukcií (potrubia, automobilové prvky atď.) považovaná za najúčinnejšiu a najpoužívanejšiu.

Vo výrobných podmienkach sa takáto ochrana kovov (často sa nazýva katódová polarizácia) uskutočňuje podľa dvoch hlavných metód.

1. Konštrukcia chránená pred zničením je napojená na externý zdroj prúdu. V tomto prípade kovový produkt pôsobí ako katóda. A anódy sú inertné prídavné elektródy. Táto technika sa bežne používa na ochranu potrubí, kovových zváraných základov, vrtných plošín.
2. Katodická polarizácia galvanického typu. Pri tejto schéme je kovová konštrukcia v kontakte s kovom, ktorý má vyšší elektronegatívny potenciál (hliník, horčík, hliníkové zliatiny, zinok). Ako anóda sa v tomto prípade rozumejú oba kovy (základný aj ochranný). Rozpustenie (čiže elektrochemický proces) elektronegatívneho materiálu vedie k toku potrebného katódového prúdu cez chránený produkt. V priebehu času dôjde k úplnému zničeniu kovu-"obrancu". Galvanická polarizácia je účinná pre konštrukcie s izolačnou vrstvou, ako aj pre relatívne malé kovové výrobky.

Prvá technika našla široké uplatnenie po celom svete. Je to celkom jednoduché a ekonomicky uskutočniteľné, umožňuje chrániť kov pred všeobecnou koróziou a pred mnohými z jeho odrôd - medzikryštalická korózia "nehrdzavejúcej ocele", jamková korózia, praskanie mosadzných výrobkov v dôsledku namáhania, pri ktorom pracujú.

Väčšie využitie našiel galvanický obvod v USA. U nás sa používa menej často, aj keď jeho účinnosť je vysoká. Obmedzené používanie ochrany kovových chráničov v Rusku je spôsobené tým, že na mnohé potrubia neaplikujeme špeciálny náter, čo je predpokladom pre implementáciu antikoróznych galvanických metód.

2 Ako funguje štandardná katodická polarizácia kovov?

Katodická ochrana proti korózii sa vyrába použitím superponovaného prúdu. Do konštrukcie sa dostáva z usmerňovača alebo iného zdroja (externého) prúdu, kde sa priemyselný frekvenčný striedavý prúd upraví na požadovaný jednosmerný prúd. Objekt, ktorý sa má chrániť, je pripojený na usmernený prúd (na „záporný“ pól). Štruktúra je teda katóda. Uzemnenie anódy (druhá elektróda) ​​je pripojené k "plusu".

Je dôležité, aby medzi sekundárnou elektródou a konštrukciou bol dobrý elektrolytický a elektronický kontakt. Prvú poskytuje zemina, kde je ponorená anóda a predmet ochrany. Pôda v tomto prípade zohráva úlohu elektrolytického média. Elektronický kontakt sa dosahuje pomocou vodičov vyrobených z kovových materiálov.

Regulácia katódovej antikoróznej ochrany sa uskutočňuje udržiavaním ochranného potenciálu medzi elektrolytickým médiom a indikátorom polarizačného potenciálu (alebo priamo konštrukciou) na presne definovanej hodnote. Indikátor zmerajte voltmetrom s vysokoodporovou stupnicou.

Tu je potrebné pochopiť, že potenciál má nielen polarizačnú zložku, ale ešte jednu zložku - (ohmický) úbytok napätia. K tomuto poklesu dochádza v dôsledku katódového prúdu pretekajúceho cez efektívny odpor. Navyše kvalita katódovej ochrany závisí výlučne od polarizácie na povrchu výrobku, ktorý je chránený pred hrdzou. Z tohto dôvodu sa rozlišujú dve charakteristiky bezpečnosti kovovej konštrukcie - najväčší a najmenší polarizačný potenciál.

Efektívna regulácia polarizácie kovov, berúc do úvahy všetky vyššie uvedené, je možná, keď je index ohmickej zložky vylúčený z veľkosti získaného rozdielu potenciálov. To sa dá dosiahnuť pomocou špeciálnej schémy na meranie polarizačného potenciálu. Nebudeme ho popisovať v rámci tohto článku, pretože je plný mnohých odborných termínov a konceptov.

Spravidla sa katódová technológia používa v spojení s aplikáciou špeciálnych ochranných materiálov na vonkajší povrch výrobkov chránených pred koróziou.

Na ochranu neizolovaných potrubí a iných konštrukcií je potrebné použiť značné prúdy, čo je ekonomicky nerentabilné a technicky náročné.

3 Katódová ochrana komponentov vozidla

Korózia je aktívny a vysoko agresívny proces. Kvalitná ochrana komponentov auta pred hrdzavením spôsobuje motoristom veľa problémov. Všetky vozidlá bez výnimky sú vystavené korozívnej deštrukcii, pretože hrdzavenie začína už vtedy, keď sa na laku auta objaví malý škrabanec.

Katódová technológia na ochranu auta pred koróziou je dnes úplne bežná. Používa sa spolu s použitím rôznych tmelov. Táto technika je chápaná ako privádzanie elektrického potenciálu na povrch tej či onej časti auta, čo vedie k efektívnemu a dlhodobému spomaleniu hrdze.

Pri opísanej ochrane vozidla sú katódou špeciálne dosky, ktoré sa aplikujú na jej najzraniteľnejšie uzly. A telo auta hrá úlohu anódy. Takéto rozloženie potenciálov zaisťuje integritu telesa stroja, pretože sú zničené iba katódové platne a základný kov nekoroduje.

Pod zraniteľnosťami vozidla, ktoré možno chrániť katódovou metódou, rozumieme:

• zadná a predná časť dna;
• podbeh zadného kolesa;
• oblasti na priame upevnenie bočných a svetlometov;
• spoje krídel a kolies;
• vnútorné zóny dverí a prahov;
• priestor za krytmi kolies (vpredu).

Na ochranu auta si musíte zakúpiť špeciálny elektronický modul (niektorí remeselníci si ho vyrábajú sami) a ochranné platne. Modul je namontovaný v interiéri auta, pripojený k palubnej sieti (musí byť napájaný pri vypnutom motore). Inštalácia zariadenia trvá doslova 10-15 minút. Navyše spotrebuje minimum energie a zaručuje veľmi kvalitnú antikoróznu ochranu.

Ochranné dosky môžu mať rôzne veľkosti. Ich počet sa tiež líši v závislosti od toho, kde sú v aute namontované, ako aj od toho, aké geometrické parametre má elektróda. V praxi platí, že čím menej dosiek je potrebných, tým väčšia má elektróda.

Protikoróznu ochranu automobilu katódovou metódou vykonávajú aj iné relatívne jednoduchými spôsobmi. Najzákladnejšie je pripojiť kladný vodič autobatérie k bežnej plechovej garáži. Upozorňujeme, že na pripojenie je potrebné použiť odpor.

4 Ochrana potrubí katodickou polarizáciou

K odtlakovaniu potrubí rôznych účelov dochádza v mnohých prípadoch v dôsledku ich korózneho poškodenia spôsobeného objavením sa medzier, trhlín a dutín. Podzemné komunikácie sú obzvlášť náchylné na hrdzavenie. Vznikajú na nich zóny s rôznym potenciálom (elektróda), čo je spôsobené heterogenitou pôdy a heterogénnym zložením kovov, z ktorých sú rúry vyrobené. Vzhľadom na vzhľad týchto zón začína proces aktívnej tvorby korozívnych galvanických komponentov.

Katodická polarizácia potrubí, vykonávaná podľa schém opísaných na začiatku článku (galvanizácia alebo externý zdroj energie), je založená na znížení rýchlosti rozpúšťania materiálu potrubia počas ich prevádzky. Podobné zníženie sa dosiahne posunutím korózneho potenciálu do zóny, ktorá má negatívnejšie ukazovatele vo vzťahu k prírodnému potenciálu.

Ešte v prvej tretine 20. storočia sa určoval katódový polarizačný potenciál kovov. Jeho indikátor je -0,85 voltov. Vo väčšine pôd je prirodzený potenciál kovových štruktúr v rozmedzí od -0,55 do -0,6 voltov.

To znamená, že na účinnú ochranu potrubí je potrebné „presunúť“ korózny potenciál na negatívna stránka pri 0,25-0,3 voltov. Pri takejto hodnote je praktický vplyv hrdze na stav komunikácií takmer úplne vyrovnaný (korózia za rok má rýchlosť nie väčšiu ako 10 mikrometrov).

Technika využívajúca zdroj prúdu (externý) sa považuje za časovo náročnú a pomerne komplikovanú. Ale poskytuje vysoký stupeň ochrana potrubí, jeho energetický zdroj nie je ničím obmedzený, pričom odolnosť (špecifickosť) pôdy má minimálny vplyv na kvalitu ochranných opatrení.

Zdroje energie pre katódovú polarizáciu sú zvyčajne nadzemné elektrické vedenia s prúdom 0,4; 6 a 10 kV. V oblastiach, kde žiadne nie sú, je povolené používať ako zdroje energie plynové, tepelné a dieselové generátory.

Prúd "ochrancu" je rozdelený nerovnomerne pozdĺž dĺžky potrubí. Jeho najväčšia hodnota je zaznamenaná v takzvanom drenážnom bode - v mieste pripojenia zdroja. Čím väčšia je vzdialenosť od tohto bodu, tým menej sú potrubia chránené. Zároveň nadmerný prúd priamo v zóne pripojenia má negatívny vplyv na potrubie - existuje vysoká pravdepodobnosť vodíkového praskania kovov.

Metóda využívajúca galvanické anódy preukazuje dobrú účinnosť v pôdach s nízkym ohmickým indexom (do 50 ohm*m). Nepoužíva sa v pôdach skupiny s vysokou odolnosťou, pretože nedáva špeciálne výsledky. Tu je potrebné dodať, že anódy sú vyrobené zo zliatin na báze hliníka, horčíka a zinku.

5 Stručne o staniciach katódovej ochrany (CPS)

Na protikoróznu ochranu potrubí uložených pod zemou, pozdĺž trasy ich výskytu, sú inštalované SKZ vrátane:

• anódové uzemnenie;
• zdroj prúdu;
• kontrolný a merací bod;
• káble a vodiče, ktoré vykonávajú spojovacie funkcie.

Stanice sú napojené na elektrické siete alebo na autonómne zariadenia. Na SKZ je povolené inštalovať viacero uzemnení a napájacích zdrojov pri uložení dvoch alebo viacerých potrubí v jednej podzemnej chodbe. To však znamená zvýšenie nákladov na antikorózne opatrenia.

Ak je na viaclinkových komunikáciách namontovaná iba jedna inštalácia, jej pripojenie k potrubiam sa vykonáva pomocou špeciálnych blokov. Neumožňujú vytvorenie silných galvanických párov, ktoré sa vyskytujú pri inštalácii hluchých prepojok na rúrkové výrobky. Tieto bloky izolujú potrubia od seba a tiež umožňujú zvoliť požadovaný potenciál na každom prvku potrubia, čo zaručuje maximálnu ochranu konštrukcie proti hrdzi.

Výstupné napätie na katódových staniciach je možné nastaviť automaticky (v tomto prípade je inštalácia vybavená tyristormi) alebo manuálne (obsluha v prípade potreby spína vinutia transformátora). V situáciách, keď VCS pracuje v časovo premenlivých podmienkach, sa odporúča prevádzkovať stanice s automatickou reguláciou napätia.

Sami sledujú ukazovatele odolnosti (špecifickej) pôdy, výskyt bludných prúdov a ďalšie faktory, ktoré majú negatívny vplyv na kvalitu ochrany a automaticky korigujú prácu SKZ. Ale v systémoch, kde ochranný prúd a odpor v jeho obvode zostávajú nezmenené, je lepšie použiť inštalácie s manuálne nastavenie výstupné napätie.

Dodajme, že nariadenie v automatický režim vyrobené jedným z dvoch spôsobov:

• ochranný prúd (galvanostatické meniče);
• potenciálom chráneného objektu (potenciostatické meniče).

6 Informácie o známych staniciach katódovej ochrany

Medzi populárnymi domácimi VHC možno rozlíšiť niekoľko inštalácií. Stanica je veľmi žiadaná. Minerva-3000 je výkonný systém vyvinutý francúzskymi a ruskými inžiniermi pre zariadenia Gazpromu. Jedna Minerva stačí na to, aby spoľahlivo ochránila až 30 kilometrov potrubí pred hrdzavením. Stanica má tieto hlavné funkcie:

• jedinečná vyrobiteľnosť výroby všetkých jeho komponentov;
• zvýšený výkon SKZ (komunikácie je možné chrániť veľmi zlým ochranným náterom);
• samoliečenie (po núdzových preťaženiach) prevádzkových režimov stanice na 15 sekúnd;
• dostupnosť vysokej presnosti digitálne vybavenie na ovládanie prevádzkových režimov a tepelných riadiacich systémov;
• dostupnosť ochranných obvodov proti prepätiu meracích a vstupných obvodov;
• absencia pohyblivých častí a tesnosť rozvodnej skrine.

Okrem tohoto Minerva-3000 je možné pripojiť inštalácie pre diaľkové ovládanie nad prevádzkou stanice a diaľkovým ovládaním jej zariadení.

Systémy majú tiež vynikajúci technický výkon. ASKG-TM– moderné telemechanizované adaptívne stanice na ochranu elektrických káblov, mestských a hlavných potrubí, ako aj nádrží, v ktorých sa skladuje plyn a ropné produkty. Takéto zariadenia sa vyrábajú s rôznymi indikátormi (od 1 do 5 kilowattov) výstupného výkonu. Disponujú multifunkčným telemetrickým komplexom, ktorý umožňuje zvoliť konkrétny prevádzkový režim RMS, sledovať a meniť parametre stanice, ako aj spracovávať prichádzajúce informácie a odosielať ich operátorovi.

Výhody používania ASKG-TM:

• možnosť zabudovania do SCADA-komplexov vďaka podpore technológie OPC;
• rezerva a hlavný kanál komunikácie;
• voľba hodnoty výkonu (výstupu);
• zvýšená odolnosť voči chybám;
• veľký rozsah prevádzkových teplôt;
• jedinečná presnosť nastavenia výstupných parametrov;
• napäťová ochrana napájacích výstupov systému.

Existujú VHC iných typov, informácie o ktorých sa dajú ľahko nájsť na špecializovaných stránkach na internete.

7 Aké predmety možno chrániť katódovou polarizáciou?

Okrem ochrany automobilov a potrubí sa uvažované polarizačné techniky aktívne používajú na ochranu výstuže zo železobetónových konštrukcií (budovy, cestné zariadenia, základy atď.) pred koróziou. Typicky sú armatúry jedným elektrickým systémom, ktorý aktívne koroduje, keď sa doň dostanú chloridy a voda.

Katodická polarizácia v kombinácii s prevádzkou sanácie betónu zastavuje korózne procesy. V tomto prípade sa musia použiť dva typy anód:

• hlavné sú vyrobené z titánu, grafitu alebo ich kombinácií s povlakom typu oxidu kovu, ako aj z kremíkovej liatiny;
• rozvodné tyče - tyče vyrobené zo zliatin titánu s dodatočnou vrstvou kovovej ochrany alebo s nekovovým elektricky vodivým povlakom.

Úpravou vonkajšieho prúdu dodávaného do železobetónovej konštrukcie sa volí potenciál výstuže.

Polarizácia sa považuje za nevyhnutnú techniku ​​na ochranu pevných štruktúr nachádzajúcich sa na kontinentálnom šelfe, v plynových a ropných poliach. Pôvodné ochranné nátery na takýchto zariadeniach nie je možné obnoviť (treba ich demontovať a previezť do suchých hangárov), takže je len jediné východisko – katódová ochrana kovov.

Na ochranu pred morskou koróziou sa používa galvanická polarizácia civilných lodí pomocou anód vyrobených zo zliatin zinku, horčíka a hliníka. Na brehu (pri opravách a parkovaní) sú nádoby napojené na CPS, ktorého anódy sú vyrobené z platinovaného titánu.

Katódová ochrana sa používa aj na ochranu pred zničením vnútorných častí nádob a nádob, ako aj potrubí, ktoré prichádzajú do kontaktu s priemyselnou odpadovou vodou a inými agresívnymi elektrolytmi. Polarizácia v tomto prípade predlžuje dobu bezúdržbovej aplikácie týchto štruktúr 2–3 krát.

Stanica katódovej ochrany (CPS)- ide o komplex štruktúr určených na katodickú polarizáciu plynovodu vonkajším prúdom.

Hlavné konštrukčné prvky SKZ (Obr. 12.4.1.) sú:

Ø zdroj jednosmerného (usmerneného) prúdu (katódová stanica) 5 ;

Ø anódové uzemnenie 2 zakopané v zemi v určitej vzdialenosti od potrubia 1 ;

Ø pripojenie elektrického vedenia 3 pripojenie kladného pólu zdroja prúdu k uzemneniu anódy a záporného pólu k potrubiu;

Ø katódový výstup plynovodu 8 a odvodňovací bod 7 ;

Ø ochranné uzemnenie 4 .

Obrázok - 12.4.1. - Schematický diagram SKZ

Potenciál potrubia pod vplyvom prichádzajúceho prúdu sa stáva elektronegatívnym, holé úseky plynovodu (v miestach poškodenia izolácie) sa katodicky polarizujú a v závislosti od veľkosti zisteného potenciálu sa úplne alebo čiastočne stávajú chránené pred koróziou. Súčasne na anodickom uzemnení pôsobením pretekajúceho prúdu dochádza k procesu anodickej polarizácie sprevádzanej postupnou deštrukciou anodického uzemnenia.

Zdroje priamy prúd SC sú rozdelené do dvoch skupín. Prvá skupina zahŕňa sieťové konvertory - usmerňovače napájané elektrickým vedením (TL) striedavý prúd priemyselná frekvencia 50 Hz s menovitým napätím od 0,23 do 10 kV. Do druhej skupiny patria autonómne zdroje - jednosmerné generátory a elektrochemické prvky, ktoré vyrábajú elektrickú energiu priamo na trase plynovodu v blízkosti miesta, kde je potrebné inštalovať CPS (veterné generátory, elektrocentrály poháňané plynovými turbínami, zo spaľovacieho motora, termoelektrické generátory, batérie).

Na hlavných plynovodoch sú široko používané sieťové katódové stanice s jednofázovými usmerňovačmi striedavého prúdu s napätím 127/220 V, frekvenciou 50 Hz. V prítomnosti vedenia striedavého prúdu s menovitým napätím 0,23; 0,4; 6 a 10 kV je použitie takýchto staníc účelné a ekonomicky opodstatnené. Pri napájaní z napájacieho vedenia 6 alebo 10 kV je usmerňovač pripojený k napájaciemu vedeniu cez znižovací transformátor.

Obrázok - 12.4.2. – Zjednodušené schému zapojenia typický neautomatický napájací zdroj SKZ

Zapnuté obr.12.4.2. je uvedená zjednodušená typická schéma sieťovej katódovej stanice s usmerňovačom. AC sieť pripojená na svorky 1 A 2 . Účtovanie spotrebovanej elektriny sa vykonáva elektromerom 3 . Stroj 4 slúži na zapnutie jednotky a poistiek 5 poskytujú ochranu pred skratovými prúdmi a preťažením zo striedavého prúdu. Znižovací transformátor 6 napája usmerňovač 7 , zostavený z jednotlivých usmerňovacích prvkov v plnovlnnom mostíkovom usmerňovacom obvode alebo v plnovlnnom jednofázovom usmerňovacom obvode s nulovým výkonom. Ochranu proti skratu a preťaženiu na strane obvodu usmerneného prúdu zabezpečuje poistka 9 . Prevádzkový režim inštalácie je riadený pomocou ampérmetra. 10 a voltmetrom 12 . Pripojovací kábel z potrubia 11 pripojené ku svorke „-“ a od uzemnenia anódy - ku svorke „+“. Všetky prvky inštalácie sú namontované v kovovej skrini, uzamknutej visiacim zámkom.

Pre zaistenie bezpečných prevádzkových podmienok sú všetky kovové časti konštrukcie stanice uzemnené ochrannou zemou 8 .

Usmerňovacie zariadenia majú zariadenia na reguláciu napätia alebo prúdu. Vo väčšine inštalácií sa využíva skoková regulácia napätia prepínaním jednotlivých sekcií vinutia transformátora. Na niektorých typoch usmerňovačov je napätie plynulo regulované pomocou autotransformátora alebo magnetických bočníkov vo vinutí transformátora. Regulácia triakového napätia sa používa aj v primárnom vinutí a tyristore - v sekundárnom.

V prípade katódovej ochrany plynovodov nachádzajúcich sa v oblasti bludných prúdov sa prevádzkový režim neautomatických striedavých usmerňovačov zvyčajne volí s prihliadnutím na priemernú hodnotu rozdielu potenciálov "potrubie - zem", ktorá sa určuje z údaje merania za určité časové obdobie (zvyčajne priemerná denná hodnota) a nevylučuje potenciál emisií do oblasti anódy alebo katódy. Na potlačenie anódových rázov musí byť usmerňovač nastavený do režimu nadmernej ochrany. Hlboká katódová polarizácia vedie k nadmernej spotrebe elektrickej energie, odlupovaniu a praskaniu izolačného povlaku, hydrogenácii povrchu kovu (v dôsledku intenzívneho uvoľňovania vodíka na katóde). Tento charakter zmeny potenciálov plynovodov vedie k potrebe vytvorenia automatických staníc katódovej ochrany, ktoré musia udržiavať potenciál v ochrannom rozsahu s minimálnym príkonom a maximálnym využitím ochranných vlastností bludných prúdov. RMS tvoria zariadenia na nastavenie nastavenej hodnoty rozdielu potenciálov (pohonné zariadenia), zariadenia na meranie skutočného rozdielu potenciálov ( meracie zariadenia so stacionárnymi referenčnými elektródami), výkonové zosilňovače, akčné členy, ktoré menia silu prúdu v obvode SKZ.