Обсадные трубы для анодных заземлителей

Обсадные трубы для анодных заземлителей

Электрохимическая (катодная) защита, основу которой составляет анодное заземление, считается наиболее действенным способом, защищающим металлические сооружения от разрушающего действия подземной коррозии. Также достаточно эффективны изолирующие покрытия. Анализируя причины, которые привели к повреждению установок катодной защиты, можно сделать вывод, что практически половина отказов происходит из-за выхода из строя именно анодных заземлителей.

Так как данные заземлители представляют собой один из самых сложных, ответственных и дорогостоящих элементов электрохимической защиты, становится понятно, как важно обеспечить им долгий срок эксплуатации. Современные анодные заземлители изготавливаются из материала, отличающегося низкой скоростью растворения и стабильностью работы в течение продолжительного времени – ферросилида. К тому же ферросилид имеет низкое удельное сопротивление, которое обеспечивает довольно равномерное растворение заземлителя, а его прочностные характеристики достаточны для того, чтобы сохранить элементы анодного заземлителя при изготовлении, последующей транспортировке и монтаже конструкции.

Бурение скважины под глубинное анодное заземление

Для монтажа глубинного и свайного заземления необходимо произвести бурение скважины под анодное заземление, протяженное заземление выполняется в траншеи.

Установка глубинного заземления начинается с важнейшего этапа работ – бурения скважины. После окончания бурения нельзя допускать перерывов в процессе установки и монтажа оборудования. От того, насколько короткий срок прошел между бурением скважины и установкой анодного заземлителя, зависит качество и продолжительность работы последнего.

Глубинный анодный заземлитель устанавливается в скважину, предварительно проработанную глинистым раствором. Монтаж ведется блоками с использованием монтажного стола. После проверки качества изоляции (используется искровый дефектоскоп), скважина заполняется коксом или глинистым раствором, а верхняя часть – в соответствии с техническим проектом песком или гравием.

Бурение скважины под свайное анодное заземление

После подготовки свай, которые, как правило, изготавливаются из некондиционных отходов труб, выполняется бурение скважины под анодное заземление. После того, как бурение под сваи закончено, необходимо погрузить сваи в скважину и подвергаются специальной солевой обработке. Затем выполняется электрическое соединение свай, после чего они подключаются к заземлителю кабеля.

Сваи погружаются в скважину методом вибровдавливания, для чего используется паровоздушный молот, либо аналогичное другое оборудование. Токоведущий кабель подсоединяется болтовым соединением или при помощи сварки к соединительной полосе из стали возле оголовка центральной сваи. Оголовки свай обваловуются грунтом на 30-сантиметровую высоту.

Для упрощения монтажа и увеличения срока службы анодного заземлителя применяется устьевой кондуктор. При эксплуатации происходит проседание анодных заземлителей, особенно если вблизи находятся родники или подземные реки. Вымывание грунта из-под нижних электродов приводит к тому, что анодный заземлитель постепенно погружается вниз. Как результат – появление обрывов соединительных кабелей. Большая нагрузка (до 400 кг), которая действует на нижний соединительный узел, может стать причиной перегибов соединительных шин и разгерметизации мест соединения электродов. Как следствие, анодный заземлитель полностью выходит из строя.

Для того чтобы избежать нежелательных последствий, после бурения скважины размещают в ней электроды и заполняют скважину от устья до забоя неметаллическим материалом, непроводящим ток. На скважине монтируется помост, диэлектрическая подкладка и электротехнический «ковер», роль которого играет монтажный устьевой кондуктор. Такой электротехнический ковер обеспечивает доступ к узлу крепления заземлителя. При повреждении анодного заземлителя он применяется для его монтажа, а также для заливки раствора или воды в скважину.

Несмотря на то, что стоимость бурения скважин под анодные заземлители на порядок меньше стоимости бурения скважин на воду, процесс установки анодных заземлителей с бурением скважин ведет к увеличению стоимости монтажа. При том, что монтаж анодного заземление поверхностного залегания дешевле, глубинное анодное заземление гораздо эффективнее. Поэтому, невзирая на более высокие капиталовложения при установке глубинных анодных заземлений, их использование наиболее эффективно.

Источник

Можно ли использовать скважину в качестве заземления?

Такой вопрос поступил в Технический Центр ZANDZ от специалиста, планирующего устройство заземления в загородном доме. Рассматриваемый вопрос не новый и является одним из популярных на строительных и электротехнических форумах. Мы решили дать свои пояснения к устройству заземления с помощью скважины, а также рассказать о его достоинствах и недостатках.

Согласно ПУЭ п.1.7.109 в качестве естественных заземлителей можно использовать обсадные трубы буровых скважин. Однако прежде чем приступить к монтажу заземлителя, мы бы хотели обратить ваше внимание на некоторые ответственные моменты.

1. Заземляющий проводник, соединяющий трубу скважины с шиной заземления, необходимо уложить на глубину 0,5-0,7 метров в специально выкопанной траншее. Благодаря этому можно продлить срок службы проводнику, защитив его от механических и погодных воздействий.
2. Площадь поперечного сечения голых заземляющих проводников при прокладке в грунте должна соответствовать нормативным сечениям заземлителей по ГОСТ Р 50571.5.54-2013. Несоблюдение требований может привести к разрушению изоляции проводника и возникновению токов утечки.
3. Подключение проводника с шиной заземления на вводе в дом выполняется с помощью специального проводника в ПВХ изоляции сечением не менее 25 мм 2 .
4. Соединение обсадной трубы и полосы с заземляющим проводником может быть выполнено как с помощью сварки, так и болтового соединения или зажима.
5. Водопроводные трубы, короба вентиляции, газовый котел и другие объёмные металлические элементы в загородном доме должны быть соединены в общую систему уравнивания потенциалов.

Преимущества и недостатки использования скважины в качестве заземлителя:

• низкая стоимость (при наличии скважины);
• не требует монтажа заземлителя;
• независимость от коэффициента промерзания грунта. За счет того, что скважина находится на глубине ниже зоны промерзания грунта, сопротивление такого заземлителя в зимнее время не изменится.
• существенно сокращается срок службы скважины. Постоянные протекания токов утечки приводят к преждевременному ржавлению и разрушению металла.
• сложность проверки состояния скважины на наличие коррозии. Для использования ее в качестве заземлителя необходимо убедиться в целостности заземлителя на глубине не менее 1,5 метра.

Использовать скважину в качестве заземлителя можно, главное подойти к данному вопросу ответственно. Есть вопросы по организации заземления? Обратитесь в Технический Центр ZANDZ за консультацией!

Смотрите также:

Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.

Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]

Источник

Монтаж анодного заземления

Работы по монтажу электродов анодного заземления должен выполняться в соответствии с требованиями ВСН 009-88 «Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Средства и установки электрохимзащиты», а также других РД.

Подготовительные работы по сооружению катодной защиты должны быть выполнены в приведенной последовательности:

а)разметка участка производства работ;

б)выбор и обустройство места для хранения оборудования установки катодной защиты, монтажных узлов, деталей, метизов, инструментов и материалов перед монтажом;

в)доставка на участок строительно-монтажных работ землеройной техники, строительных машин и механизмов;

г)подготовка участка для производства работ по устройству катодной защиты;

д)доставка на участок строительно-монтажных работ оборудования катодной защиты, монтажных узлов, деталей, узлов, инструмента, приспособлений и материалов.

Погрузку, транспортировку и разгрузку анодных, заземлителей на месте производства работ необходимо производить механизированным способом без ударов и сотрясений.

2.Поверхностные анодные заземления.

Для монтажа АЗ с вертикальными рабочими электродами роют траншею глубиной 0,8-1 м и шириной 0,8 м. В ее дне бурят скважины глубиной до 2,8 ми диаметром 40 см на расстоянии 5 м друг от друга. В них устанавливают рабочие электроды, затем соединяют в общий контур приваркой к ним стальной полосы, прутка или труб, уложенных в траншею, засыпают коксовой крошкой. Для продления срока службы горизонтальную соединительную шину тщательно изолируют или монтируют над поверхностью земли,

Для монтажа АЗ с горизонтальными рабочими электродами роют траншею глубиной 2-2,5 м и шириной до 2,5 м. АЗ выполняют в виде одного или нескольких электродов наглухо соединенных приваренными шинами, засыпают коксовой крошкой. Соединительные провода вводят в контрольно-измерительный пункт.

Сооружение анодного заземления из вертикальных неупакованных стальных, железокремнневых, графитовых и графитопластовых электродов (заземлителей) должно включать следующие операции:

б)установку электродов-зачемлителей в скважины;

в)прокладку магистрального кабеля на две траншеи;

г)выполнение электрического контакта между электродами-заземлителями и магистральным кабелем;

д) присоединение магистрального кабеля к выводу на опору воздушной электролинии или к кабельной электролинии;

в) изоляцию мест контактных соединений и заливку битумной мастикой кабелей.

При сооружении анодного заземлений из горизонтально уложенных неупакованных электродов-заземлителей необходимо выполнить следующие операции:

а)засыпку траншеи слоем коксовой мелочи или графита до проектной высоты, но не менее 100 мм с уплотнением приводными трамбовками;

б) укладку электродов-заземлителей в траншею горизонтально;

в)засыпку электродов-заземлителей слоем коксовой мелочи или графита до проектной высоты, но не менее 100 мм;

г)засыпку траншеи слоем грунта толщиной 0,5 м с уплотнителем приводными трамбовками, при этом провода электродов-заземдителей должны быть закреплены в вертикальном положении;

д)прокладку в траншею магистрального кабеля;

е)присоединение проводов электродов-заземлителей к магистральному кабелю;

ж)соединение магистрального кабеля с выводом на опору воздушной электролинии или с кабальной электролинией;

з) изоляцию мест контактных соединений и заливку проводов и кабелей битумной мастикой;

к) окончательную засыпку траншеи грунтом с уплотнением приводными трамбовками.

Сооружение анодного заземления с горизонтальными комплектными заземлителями, упакованными с коксовой мелочью (рис.1), должно включать следующие операции:

а)отбраковку анодных заземлителей по наличию коксовой засыпки;

б)укладку в траншею заземлителей горизонтально;

в)прокладку на дне траншеи магистрального кабеля;

г)подсоединение заземлителей к магистральному кабелю;

д) подсоединение магистрального табеля к выходу на опору воздушной электролинии или к кабельной электролинии;

е)изоляцию контактных соединений и заливку битумной мастикой кабеля.

Заземлители следует устанавливать в скважину или траншею механизированным способом, избегая ударов и сотрясений. Не допускается использовать токоввод анодного заземлителя при его перемещениях и спуско-подъемах.

В сухих и маловлажных грунтах заземлители (после контроля качества изоляции, контактных соединений) необходимо залить глинистым раствором из расчета 0,04 м3 на каждый заземлитель.

1 — электрод железокремниевый;

10 — отверстие строповочное;

II — мелочь коксовая с ингибитором;

Рис. 2. Установка анодных заземлений с применением коксовой мелочи:

а — комбинированное заземление с вертикальными электродами и горизонтальной шиной из уголковой стали;

б — горизонтальное заземление из полосовой стали;

1 — вертикальный электрод из уголковой стали;

3 — горизон­тальная соединительная шина из уголковой стали;

4 — шины анодного провода СКЗ;

Рис. 3. Анодное заземление из электродов АК-1:

б — вертикальная установка электродов;

в — горизон­тальная установка электродов;

1 — нижняя крышка из листового железа;

2 — ци­линдр из листового железа;

5 — прес­сованная коксовая крошка с ингибитором;

6 — контакт изолированного провода с прутком;

8 — верхняя крышка из листового железа;

9 — скоба из катанки для переноски электрода;

10 — изолированный провод электрода;

12 — изолированный соединительный провод;

13 — опора воздушной линии анодного заземления;

3.Протяженное анодное заземление.

При сооружении протяженного анодного заземления из электропроводных эластомеров следует выполнить работы в такой последовательности:

а)рытье траншеи заданной глубины и протяженности;

в)укладка заземлителя в траншею;

г)засыпка траншеи грунтом с уплотнением приводными трамбовками, а также работы, по монтажу поверхностного анодного заземления.

5.Свайное анодное заземление.

Свайное заземление, как правило, следует изготавливать ив некондиционных отходов труб диаметрами 89-320 мм, длиной до 15 м. Конструкция и конкретные геометрические размеры каждой сваи определяются техническим проектом и рабочими чертежами,

При сооружении свайного анодного заземления необходимо выполнять следующие работы:

в)погружение свай в скважины;

г)солевую обработку свай в скважине;

д)электрическое соединение свай;

е)подключение, к заземлителю кабеля;

ж)обработку оголовков свай.

При подготовке свай и установке их необходимо:

-нижнему концу сваи придать конусообразную форму;

-приварить к оголовку сваи фланец с крышкой на болтовом соединении;

-выполнить перфорацию стенок по длине сваи.

Погружение свай в скважину следует выполнять вибровдавливанмем, используя паровоздушный молот или другое аналогичное оборудование. Оголовок сваи должен выступать над поверхностью грунта на проектную высоту.

Токоведущий кабель должен быть приварен или подсоединен болтовым соединением к стальвой соединительной полосе около оголовка центральной сван.

При обработке оголовка сваи должны быть выполнены следующие основные работу

а)торцы свай накрыть крышками, привернутыми болтами с гайками к фланцам на оголовках;

б)стальная соединительная полоса и оголовки свай на высоте не менее 0,3 м надежно изолированы от грунта;

в)оголовки свай обрадованы грунтом на высоту не более 0,3 м.

После монтажа анодного заземления и других элементов установки катодной защиты перед пуском и опробованием УКЗ необходимо в том числе измерить величину сопротивления растеканию анодного заземления.

Сопротивление растеканию анодного заземления является основной характеристикой его работы. Сопротивление растеканию анодного заземления не должно превышать определенной величины, задаваемой проектом.

В процессе работы установки катодной защиты по мере растворения электродов анодного заземления сопротивление растеканию увеличивается. Это ведет к изменению режима работы катодной станции. Если сопротивление растеканию анодного заземления превышает допустимое проектом значение, число электродов необходимо увеличить. В противном случае режим работы СКЗ будет существенно отличаться от оптимального, что приведет к непроизводительным затратам тока, или в цепи катодной защиты не будет обеспечена необходимая защитная сила тока.

Сопротивление растеканию анодного заземления измеряют прибором М-416. Расстояние между измерительными электродами и анодным заземлением необходимо принимать согласно рис. 4, соблюдая сле­дующие соотношения, если длину анодного заземления принять равной Lаз, то:

Рис. 4. Схема измерения сопротивления растеканию тока анодно­го заземления:

3 — измеритель сопротивления заземления М-416;

4 — измерительные стальные электроды;

lаз — длина анодного заземления;

а и б — расстояние от анодного заземления до первого Э1 и второго Э2 измерительных электродов соответственно.

На время измерения провод, идущий от анодного заземления, не­обходимо отсоединить от плюсовой клеммы преобразователя катод­ной защиты. После проведения измерений провод от анодного заземления следует надежно подсоединить к плюсовой клемме пре­образователя.

Источник