Катодная защита

(a. cathodic protection; н. Kathodenschutz; ф. protection cathodique; и. proteccion catodica) — метод электрохим. защиты металлич. сооружений от морской и подземной коррозии. Основан на катодной поляризации металла, осуществляемой внеш. источником тока. При К. з. электродный потенциал сдвигают в отрицат. сторону от его стационарного значения и поддерживают между величинами минимального защитного и максимального допустимого потенциалов. В результате на поверхности металла протекают катодные процессы; анодные процессы, обусловливающие коррозию, переносятся на вспомогат. электроды (анодное заземление). Установка катодной защиты (УКЗ) состоит из преобразователя — Катодная станция (источник постоянного тока), анодного заземления (анод) и соединительных кабелей. В горн. деле К. з. обеспечивает защиту подземных трубопроводов (газо-, нефте- и конденсатопроводов), обсадных колонн скважин, резервуаров (металлических и железобетонных), нефтегазопромысловых сооружений, морских плавучих платформ и др. К. з. трубопроводов осуществляется при условии нанесения на последние Изоляционного покрытия. Анодные заземлители выполняются из низколегир. стали или чугуна (в т.ч. с применением коксовой засыпки), железокремнистого сплава, графитовых и графитопластовых материалов. За рубежом используют также магнетитовые заземлители.

Различают подпочвенные (анод устанавливается ниже глубины промерзания), свайные (используются на заболоченных терр.) и глубинные анодные заземления. Для К. з. трубопроводов применяют, как правило, сетевые автоматич. и неавтоматич. катодные станции, располагаемые вдоль трубопровода на расстоянии, определяемом длиной защитной зоны УКЗ. Кроме того, используют устройства с автономными источниками питания (термоэлектрогенераторы, ветроэлектрогенераторы и др.). Совместную защиту неск. параллельных трубопроводов осуществляют общими или отдельными для каждого трубопровода УКЗ (с применением электрич. перемычек между трубопроводами). Внедряется телеконтроль УКЗ. При К. з. обсадных колонн буровых скважин предусматривается схема совместной защиты группы скважин одной УКЗ; применяется также индивидуальная защита обсадных колонн. Повышение эффективности К. з. достигается с помощью защитных покрытий внеш. поверхности колонны и цементирования всего затрубного пространства скважины.

У морских нефтегазопромысловых сооружений наибольшая коррозия наблюдается в зонах переменного смачивания металла, что обусловливает необходимость автоматич. регулирования защитного тока. Наиболее существ. моментом при К. з. является рациональное размещение анодов, к-рые могут быть уложены на грунт, подвешены между колоннами, закреплены на защищаемом сооружении, а также подвешены на значит. расстоянии от защищаемого объекта на поплавках. Аноды изготавливают из свинцово-серебряного сплава и платинир. титана.

Условием высокой эффективности К. з. заглублённых резервуаров (напр., для хранения сжиженных газов, нефти и нефтепродуктов) является изоляция металлич. поверхности сооружений от агрессивной среды. К. з. применяется также при защите разл. технол. оборудования, напр. теплообменников, использующих мор. воду, оборудования опреснит. установок, внутр. поверхности резервуаров и трубопроводов, контактирующих с высоко- минерализованной пластовой водой, и др.

Литература: Зиневич А. М., Глазков В. И., Котик В. Г., Защита трубопроводов и резервуаров от коррозии, М., 1975; Морская коррозия. Справочник, пер. с англ., М., 1983; Бекман В. фон, Швенк В., Катодная защита от коррозии, пер. с нем., М., 1984.

Н. П. Глазов, Г. В. Мареев.