Протектор магниевый ПМ-10у

Протектор магниевый ПМ-10У — упакованный магниевый анод массой 10 кг, предназначенный для электрохимической защиты (ЭХЗ) стальных подземных сооружений от грунтовой коррозии. Применяется на магистральных газо- и нефтепроводах, газораспределительных сетях, подземных резервуарах, стальных кабельных коммуникациях и иных металлических конструкциях, эксплуатирующихся в грунте.

Буквенно-цифровое обозначение расшифровывается следующим образом: П — протектор, М — магниевый, 10 — номинальная масса анода в килограммах, У — упакованный (то есть помещённый в мешок с порошкообразным активатором).

Принцип действия протекторной защиты

Протекторная (гальваническая) защита основана на создании электрохимической пары между защищаемым сооружением и анодом из более электроотрицательного металла. Магний обладает стационарным потенциалом порядка –1,55…–1,60 В по медно-сульфатному электроду сравнения (МСЭ), тогда как потенциал стали в грунте составляет около –0,55…–0,65 В. За счёт этой разности потенциалов ток стекает с протектора через грунт (электролит) и входит в защищаемую конструкцию, подавляя коррозионные процессы на её поверхности.

В сформированной гальванической паре протектор выступает анодом и постепенно разрушается, а защищаемое сооружение играет роль катода и сохраняет целостность. Такой подход не требует внешнего источника питания, что отличает протекторную защиту от катодной защиты с применением станций катодной защиты (СКЗ).

Преимущества магниевых протекторов перед цинковыми и алюминиевыми

Магний обладает наибольшей среди промышленных протекторных материалов разностью потенциалов со сталью. Это даёт ряд практических преимуществ при работе в грунте:

Бо́льшая движущая сила электрохимической реакции позволяет обеспечить защитный ток даже в грунтах с относительно высоким удельным сопротивлением. Магниевые протекторы эффективно работают при удельном сопротивлении грунта менее 50 Ом·м. При этом величина токоотдачи магниевых протекторных сплавов составляет порядка 2200 А·ч/кг, а стационарный потенциал в активаторе — около 1600 мВ (по МСЭ).

По сравнению с цинковыми протекторами, магниевые обеспечивают больший радиус защитного действия и менее подвержены пассивации поверхности, что снижает расход протекторов на единицу длины трубопровода.

Конструкция и комплектация ПМ-10У

Конструктивно протектор магниевый ПМ-10У представляет собой литой анод из протекторного магниевого сплава, внутри которого расположен стальной контактный сердечник. Сердечник соединён с выводным проводом, который обеспечивает электрическое подключение протектора к защищаемому сооружению.

Стандартная комплектация

В стандартную комплектацию ПМ-10У входят:

По согласованию с заказчиком протектор может комплектоваться иным соединительным проводом или кабелем иной длины. Также возможна поставка неупакованного анода (без активатора) — обозначение ПМ-10.

Назначение активатора и его состав

Активатор (засыпка прианодного пространства) выполняет несколько технических функций, критически важных для стабильной работы протектора:

Во-первых, он снижает переходное сопротивление на границе «протектор — грунт», что увеличивает ток в цепи защиты. Во-вторых, активатор препятствует образованию на поверхности анода труднорастворимых оксидных и гидроксидных плёнок, которые могут блокировать токоотдачу. В-третьих, обеспечивает равномерное растворение анода по всей рабочей поверхности, предотвращая локальную коррозию и преждевременный выход протектора из строя.

Стандартный состав активатора для протекторов серии ПМ-У:

Применение активатора позволяет достичь более высокого и стабильного значения потенциала протектора по сравнению с установкой неупакованного анода непосредственно в грунт.

Габаритные размеры и масса ПМ-10У

В таблице приведены основные массогабаритные характеристики протектора ПМ-10У в упакованном виде (с активатором):

Конкретные размеры анода (без активатора) могут различаться в зависимости от формы сечения (круглая, треугольная, трапециевидная) и условий конкретного заказа. Точные габариты следует уточнять при оформлении заявки.

Электрохимические характеристики

Ключевые электрохимические параметры магниевых протекторов серии ПМ определяют их эффективность в системах ЭХЗ:

При удельном сопротивлении грунта выше 50 Ом·м эффективность протекторной защиты существенно снижается: защитный ток падает, а радиус действия протектора уменьшается. В таких условиях рекомендуется применять катодную защиту с внешним источником тока (СКЗ).

Область применения протектора магниевого ПМ-10У

Протекторы ПМ-10У применяются для электрохимической защиты от коррозии следующих подземных стальных сооружений:

Магистральные и распределительные газопроводы, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы. Подземные резервуары и ёмкости для хранения нефтепродуктов. Стальные оболочки кабельных линий связи и электроснабжения. Фундаменты и опорные конструкции мостов, путепроводов, стальных свай. Иные стальные конструкции, эксплуатирующиеся в грунте с коррозионно-активной средой или в зонах воздействия блуждающих токов.

Протекторную защиту целесообразно устанавливать на участках повышенной коррозионной опасности, в зонах блуждающих токов, а также при обнаружении повреждений защитного покрытия трубопровода.

Монтаж и нормы расхода

Правила установки протектора в грунт

Протектор ПМ-10У устанавливается в грунт на расстоянии около 5 метров от оси защищаемого трубопровода. Глубина заложения протектора, как правило, соответствует глубине заложения сооружения. Перед монтажом снимается транспортная упаковка (бумажный или полипропиленовый мешок), хлопчатобумажный мешок с активатором остаётся на месте и погружается в грунт вместе с анодом.

Соединительный провод подключается к защищаемому сооружению через контрольно-измерительный пункт (КИП), что позволяет контролировать защитный потенциал и ток в цепи протектор — сооружение.

Схемы размещения и нормы расхода

Протекторы могут устанавливаться поштучно (одиночная установка) или группами от 5 до 15 штук (групповая установка) в зависимости от условий эксплуатации. В среднем один протектор ПМ-10У обеспечивает защиту участка трубопровода протяжённостью от 1000 до 2000 метров.

Конкретная норма расхода определяется проектной документацией и зависит от ряда факторов: диаметра и состояния изоляционного покрытия трубопровода, удельного сопротивления грунта, наличия блуждающих токов и требуемого защитного потенциала. Расчёт системы протекторной защиты выполняется в соответствии с действующими нормативными документами по ЭХЗ подземных сооружений.

Срок службы и факторы, влияющие на долговечность

Средний срок эксплуатации протектора ПМ-10У составляет от 5 до 10 лет. На продолжительность работы влияют следующие факторы:

Удельное сопротивление грунта — в низкоомных грунтах ток стекания выше, и анод разрушается быстрее. Качество изоляционного покрытия защищаемого сооружения — при значительных повреждениях изоляции токопотребление возрастает. Температура грунта — повышенная температура ускоряет электрохимические процессы. Наличие блуждающих токов — в зонах их воздействия расход анода увеличивается.

Для контроля выработки протектора периодически измеряют защитный потенциал сооружения и ток в цепи протектор — объект защиты через КИП. При падении защитного потенциала ниже нормативного значения протектор подлежит замене.

Хранение и транспортировка

Для сохранения рабочих характеристик протектор магниевый ПМ-10У хранится в сухих закрытых складских помещениях в транспортной упаковке. Активатор является гигроскопичным материалом, поэтому важно не допускать попадания влаги до момента установки в грунт.

Гарантийный срок хранения магниевых протекторов — 3 года с момента изготовления. По истечении этого срока перед монтажом рекомендуется провести проверку состояния протектора (внешний вид, масса, размеры).

Транспортировка выполняется любым видом крытого транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими для данного вида транспорта.

Сравнение протекторов серии ПМ-У

Линейка магниевых протекторов серии ПМ-У включает несколько типоразмеров, различающихся массой анода. Выбор конкретного типоразмера определяется проектными расчётами:

Чем больше масса анода, тем больше запас электрохимически активного материала и, соответственно, длительнее срок работы при прочих равных условиях. Выбор между ПМ-5У, ПМ-10У и ПМ-20У производится на стадии проектирования системы ЭХЗ с учётом конкретных условий эксплуатации сооружения.

Условия поставки

Протектор магниевый ПМ-10У поставляется по предварительному запросу. Комплектация, объём партии и условия доставки согласовываются индивидуально. Для оформления заявки и уточнения характеристик обращайтесь через форму обратной связи или по контактным данным, указанным на сайте.