Sborník1 - ATEKO, s.r.o.

Komentáře

Transkript

Sborník1 - ATEKO, s.r.o.
ATEKO – Ostrava, s.r.o.
OK 05
PROTIKOROZNÍ OCHRANA
KOVOVÝCH ÚLOŽNÝCH ZA ÍZENÍ
SBORNÍK KONFERENCE
Znojmo
11. –12. 10. 2005
709 00 OSTRAVA-MARIÁNSKÉ HORY
EMYSLOVC 29
TEL./FAX.: +420 596 625 171
O: 25821997
DI : CZ25821997
SOB OSTRAVA
.ú. 373721193/0300
Obsah
Dálkové p enosy ze za ízení aktivní protikorozní ochrany Severomoravské plynárenské, a.s. .........................................3
Opis i konfiguracja sterownika AVR-200 w zastosowaniu do systemów zdalnego nadzoru skuteczno ci ochrony
katodowej.......................................................................................................................................................................8
Specyfika monitorowanych obiektów i wybrane aspekty komunikacji modu ów AVR-200 w systemach zdalnego
nadzoru skuteczno ci ochrony katodowej .......................................................................................................................11
Mechanizmus p sobení katodické protikorozní ochrany.................................................................................................14
Katodická ochrana pro obloukový most v Bechyni..........................................................................................................19
Katodická ochrana železobetonových konstrukcí - ochrana proti bludným proud m, most v Srbsku ...............................28
Do wiadczenia w zakresie wdra ania ochrony katodowej na sieciach gazowych w miastach ..........................................44
Ochrona katodowa ruroci gów wodnych od strony wewn trznej.....................................................................................50
Automatizace m ení v katodické ochran .....................................................................................................................57
Napájení elektroniky drenáží..........................................................................................................................................63
Hodnocení aluminotermického nava ování kabelových koncovek katodové ochrany úložných za ízení...........................68
Provoz, údržba a revize protikorozní ochrany kovových úložných za ízení. ....................................................................73
2
Dálkové p enosy ze za ízení aktivní protikorozní ochrany Severomoravské plynárenské, a.s.
TomášD dina, Lubomír Herman –Severomoravská plynárenská, a.s.
Hlavní d vody realizace
Podmínkou bezpe nosti a spolehlivosti provozu plynovod je zajišt ní kontinuálního provozu za ízení
stanic katodické ochrany (SKAO). Každý výpadek SKAO znamená zvýšení nebezpe í korozního narušení
potrubí, které lze navíc v oblastech s bludnými proudy považovat za velmi akutní. Realizací dálkových
enos dochází k minimalizaci výpadk provozu stanic katodické ochrany a tím ke zvýšení provozní
bezpe nosti plynovod .
Dále je nutno zohlednit fakt, že SKAO jsou umís ovány ve volném terénu a zejména v letním období
dochází k astým výpadk m vlivem atmosférických p ep tí, po kterých je provozovatel povinen ve smyslu
SN 03 8379 provád t rovn žkontroly za ízení. Dálkovým sledováním provozu se minimalizuje po et t chto
kontrol jen na nezbytn nutné a opodstatn né množství.
Základní požadavky na dálkové p enosy
§
§
§
§
§
Hlavní obrazovka se schématickým znázorn ním VTL plynovodního systému a na n m umíst ní
jednotlivých SKAO se signalizací funk nosti p enosu (zelené resp. ervené podbarvení SKAO). Kliknutím
na p íslušnou SKAO lze p ejít do jejího menu.
Obrazovka abecedního p ehledu stanic, ze kterých je realizován p enos se signalizací funk nosti p enosu a
možnosti otev ení jednotlivé SKAO.
Obrazovka signalizující poruchu na jednotlivých SKAO, SKAO azeny abecedn , podmínky poruchového
hlášení jsou nastaveny na zdroji SKAO (porucha ochran proti p ep tí, je-li dálková signalizace, nulový
ochranný proud, maximální výstupní nap tí, hodnota ochranného potenciálu apod.).
Obrazovka jednotlivé stanice-obsahuje jednotlivé archívy vy tené z p íslušné SKAO, možnost zadání
technického vybavení a specifikace provedených oprav pop . rekonstrukcí SKAO a fotodokumentace
SKAO, dále seznam poruch za uplynulé období.
Možnost dálkového ízení SKAO.
Z jednotlivých SKAO jsou v pravidelných intervalech p enášeny archívy se zaznamenanými hodnotami
výstupního proudu, výstupního nap tí, velikosti ochranného potenciálu, poruchových hlášení, stavu
ep ových ochran, stavu elektrom ru (pokud umož uje p enos), signalizace vstupu do objektu. Jako
optimální se jeví vy tení jednou týdn vždy v ned li, ale s možností vy tení kterékoliv SKAO na p íkaz
z ídícího PC.
Archívy jsou azeny do tabulky s ozna ením datem, ke kterému se vztahují.
Program musí umož ovat tabulkové a grafické vyhodnocení výstupního proudu, nap tí a ochranného
potenciálu v závislosti na ase s možností azení jednotlivých archívu za sebe.
V p ípad , že se p i pravidelném vy tení zjistí porucha na n které SKAO bude po zapnutí ídícího PC a
íslušného programu prioritn zobrazena obrazovka s poruchovým hlášením viz. 3.
3
Základní konfigurace
SKAO
GSM modem
Komunika ní modul
SW pro komunikaci
Uzlová stanice
Rám Telepat
Procesorová karta
Komunika ní karta
SW pro vy ítání dat
Software
ídící systém pro dálkové p enosy ze SKAO je založen na architektu e klient/server. Ob pracovišt jsou
spojena po íta ovou sítí. Na serveru ídícího systému jsou uložena všechna data systému, tj. defini ní
databáze m ených signál , grafická schémata, definice k ivkových diagram , výstupních sestav, systémové
archívy a periodické archívy m ených veli in. Server zárove zajišuje komunikaci s uzlovou stanicí. Na
druhém pracovišti je spušt n klient ídícího systému, který je se serverem spojen pomocí po íta ové sít .
Klient umož uje uživateli stejné uživatelské rozhraní a všechny uživatelské funkce jako server. Klient b ží
pod opera ním systémem Windows XP, nevyžaduje vyhrazený po íta a umož uje tedy používat sou asn i
jiné aplikace. Na klientu jsou z d vodu rychlejší odezvy rovn žuložena lokáln grafická schémata.
Zabezpe ení p ístupu
ístup k jednotlivým funkcím ídícího systému je zabezpe en pomocí uživatelských ú
a hesel. Tyto ú ty
vytvá í a spravuje správce systému.
Každý uživatelský ú et obsahuje seznam povolených inností. Ov ení uživatelského ú tu pomocí hesla je
požadováno i p i p ihlášení se do systému z jiné pracovní stanice (klient).
Jsou vytvo eny tyto skupiny uživatel :
§ admin –správce systému s neomezeným p ístupem
§ operator –pracovište s možností nastavování technologických mezí
§ provoz –pracovišt s p ístupem k aktuálním a archivovaným dat m
Signalizace p ekro ení nebo podkro ení mezí
Stanice Telemat kontrolují úrovn nastavených technologických limit . Jejich podkro ení nebo p ekro ení je
hlášeno do ídícího systému jako alarm. Alarmy jsou signalizovány na všech pracovištích (klient), kde je
spušt n SW vizualizace.
Nastavitelné limitní úrovn :
Ochranný potenciál
minimum/maximum
Výstupní proud
minimum/maximum
Výstupní nap tí
minimum/maximum
4
enášené veli iny
§
§
§
§
§
§
§
Stav spojení
Stav p ep ových ochran
Stav elektrom ru
Výstupní proud zdroje
Výstupní nap tí zdroje
Ochranný potenciál
Vstup do objektu
Záv r
Postupným aplikováním dálkových p enos na SKAO je zajišt na kontinuita provozu t chto za ízení, která
jednozna
vede k výraznému zvýšení provozní bezpe nosti provozovaných plynovod .
Rovn žservisní zásahy a kontroly jsou na SKAO provád ny na základ vyhodnocení p enesených dat. Tímto
opat ením dochází ke zvýšení efektivity a úspo e finan ních prost edk .
ehled SKAO s dálkovým p enosem v RC Šumperk
5
Detail SKAO Stará ervená Voda
Výstupní proud SKAO v závislosti na ase
6
Výstupní nap tí SKAO v závislosti na ase
Hodnota ochranného potenciálu v závislosti na ase
7
Juliusz Radoli ski
PPiURE POLDE
Strumie , ul. Kolejowa 21
Tel. 0048601890085
Mail: [email protected]
Opis i konfiguracja sterownika AVR-200 w zastosowaniu do systemów zdalnego nadzoru
skuteczno ci ochrony katodowej
8
Opis diagramu Konfiguracja Sterownika AVR200
AVR200 jest wyspecjalizowanym sterownikiem cz cym w sobie funkcje steruj ce, reguluj ce i pomiarowe. Posiada równie
rozbudowany aparat matematyczny umo liwiaj cy wst pn obróbk i analiz danych pomiarowych.
Komunikacja
Komunikacja ze wiatem zewn trznym odbywa si przez porty #1 i #2, do których do czone s urz dzenia we/wy wyst puj ce
jako opcje. Podstawowa konfiguracja zaznaczona jest na diagramie szarym kolorem. Pozosta e porty i magistrale przeznaczone
do odbierania danych pomiarowych i parametrów wspomagaj cych interpretacj wyników.
W wersji proponowanej do nadzoru skuteczno ci dzia ania ochrony katodowej do portu #1 do czony jest modem SMS/GPRS a
do portu #2 z cze RS232 umo liwiaj ce bezpo rednie po czenie sterownika z komputerem. Wszystkie czynno ci zwi zane z
zaprogramowaniem parametrów pracy sterownika i pobieraniem danych pomiarowych dost pne s za po rednictwem tych
nie urz dze . Z punktu widzenia u ytkownika ich funkcje s identyczne z tym, e z cze RS232 jest nadrz dne i procesor
przekierowuje na nie dane w momencie gdy rozpozna do czony do niego komputer. Rozwi zanie to wyklucza kolizj
sprzecznych danych.
Platforma JAVA
W zastosowanym modemie TC45 firmy Siemens wykorzystana zosta a równie swobodnie programowalna platforma JAVA.
Zaimplementowane oprogramowanie cz ciowo urzeczywistnia redundancyjny model sterownika, w którym –w razie awarii –
inne podzespo y potrafi przej najwa niejsze funkcje yciowe. W naszym rozwi zaniu jednostka centralna CPU i niezale ny
proces uruchomiony na platformie JAVA wzajemnie si nadzoruj i monitoruj podstawowe parametry pracy takie jak zasilanie,
przebieg g ównej p tli programu czy stan zabezpiecze i, w razie konieczno ci, podejmuj przewidziane wewn trznymi
procedurami dzia ania naprawcze. Sprowadzaj si one do podtrzymania, w pierwszej kolejno ci, komunikacji z odleg ym
serwerem w celu powiadomienia o zaistnia ej awarii. W przypadku zaniku zasilania z alternatywnych i odnawialnych róde
energii dzia anie naprawcze mo e si sprowadza do u pienia energoch onnych funkcji sterownika. System automatycznie
powróci do normalnego trybu pracy po zregenerowaniu si ród a.
Ponadto program na podstawie sekwencji wysy anych i odbieranych SMS-ów koryguje okresowo zegar czasu rzeczywistego.
Opcje WLAN i WIFI
Zamiast modemu mo liwe jest zastosowanie modu ów WIFI lub WLAN. Rozwi zanie to umo liwia prac sterownika w
komputerowych sieciach przewodowych i bezprzewodowych. Zastosowanie –wi ksza ilo monitorowanych punktów ochrony
skupionych na ma ym obszarze lub w stacjach ochrony katodowej znajduj cych si w zasi gu dowolnego operatora WIFI lub ISP.
Modu GPS
Opcjonalny modu GPS pe ni funkcj precyzyjnego synchronizatora wewn trznego zegara czasu rzeczywistego i
programowalnego urz dzenia taktuj cego. Modu ten mo e by zainstalowany na sta e w obudowie sterownika lub, w wersji
kompaktowej - jako niezale ne urz dzenie, do czane do sterownika w celu wykonania okresowych pomiarów. Wersja
kompaktowa wyposa ona jest dodatkowo w procesor z odpowiednim oprogramowaniem, z cze RS232 umo liwiaj ce
wprowadzanie nastaw i cznik pr du sta ego.
Zdalny pomiar
Dodatkowy kana odbieraj cy przez cze radiowe wyniki pomiarów z oddalonego s upka pomiarowego umieszczonego w
miejscu do czenia do ruroci gu przewodu wiod cego pr d ze stacji SOK. Zdalny pomiar jest synchronizowany z za czaniem i
wy czaniem pr du.
Wej cia pomiarowe
Sterownik wyposa ony jest w cztery uniwersalne, izolowane galwanicznie wej cia pomiarowe. Ka dy uk ad wej ciowy
obs ugiwany jest przez indywidualny procesor, który na bie co koryguje mierzone warto ci na podstawie tablicy poprawek.
Wysoka cz stotliwo próbkowania (ok. 2000 próbek na sekund ) umo liwia przeprowadzenie analizy spektralnej mierzonego
sygna u i wyliczenie zawartych w nim sk adowych harmonicznych. Obliczenia przeprowadza jednostka centralna pos uguj c si
algorytmem FFT (Fast Fourier Transform z zastosowaniem korekcji okienkowej). Dodatkowo sygna wej ciowy jest
normalizowany przy pomocy odpowiednich filtrów cyfrowych w celu wyeliminowania sporadycznych zak óce nie nosz cych
cech powtarzalnego zjawiska. Zjawiska powtarzalne wychwytywane s specjalnym algorytmem i przekazywane do serwera w
formie histogramów.
Ka dy z kana ów pomiarowych mo e pracowa w czterech trybach: FFT, MEAN, FAST(10 pomiarów na sekund ) i FREE
(1000 pomiarów na sekund ). Tryb FFT najbardziej nadaje si do pomiaru i analizy potencja u za czeniowego i wy czeniowego
gdy niesie w sobie kompleksowa informacj o mierzonym sygnale. Informacja ta zawiera poziom sk adowej sta ej, warto ci
9
poszczególnych harmonicznych (33Hz, 50Hz, 100Hz itd.), warto skuteczn sygna u mierzon w konwencji Thrue RMS i
warto skuteczn sk adowej zmiennej.
W trybie MEAN uzyskujemy u rednion warto sygna u i wyeliminowanie wp ywu sk adowej zmiennej –wynik, cho
uzyskiwany inn metod , odpowiada zerowej sk adowej szeregu Fouriera. Tryby FAST i FREE mog s
do uzyskania
oscylogramów stanów nieustalonych w trakcie za czania i wy czania pr du. W trybie FREE mo liwe jest równie przes anie do
serwera oscylogramu sygna u wej ciowego trwaj cego 60ms.
Pami FLASH
W pami ci FLASH 32MB zosta y wydzielone cztery obszary:
- podstawowy, w którym gromadzone s wyniki pomiarów w zadanych odst pach czasowych,
- dwa pomocnicze zamkni te w p tle zbieraj ce na przemian pomiary w odst pach 1 minutowych z mo liwo ci
„zatrza ni cia”w momencie awarii,
- obszar logu, w którym zapisywane s zmiany w nastawach i awarie.
Dost p do danych umo liwia z cze RS232 lub modem pracuj cy w trybie GPRS bez sta ego IP. Transmisja inicjowana jest
przes aniem SMS-a zawieraj cego odpowiedni kod.
Wej cia logiczne
Cztery wej cia logiczne monitoruj ce np. zamkni cie i otwarcie drzwi stacji lub stany innych uk adów zabezpieczaj cych.
Wyj cia logiczne
Cztery wyj cia steruj ce np. za czaniem i wy czaniem stacji itp.
Wyj cie analogowe
Wyj cie analogowego sygna u steruj cego stacj pracuj
w trybie potencjostatu lub galwanostatu.
Kody steruj ce
Sterownik rozró nia oko o 50 rozkazów steruj cych w postaci 00X do FFX wraz z towarzysz cymi im parametrami. Kody te
generowane s przez odpowiednie oprogramowanie komunikacyjne i mog by przesy ane w postaci sekwencji bezpo rednio z
klawiatury komputera lub za pomoc SMS-ów. Dostarczany z urz dzeniami program komunikacyjny umo liwia dialogowe
tworzenie sekwencji kodów steruj cych. Mo liwe jest równie prze czenie sterownika w tryb ograniczonej listy rozkazów
„verbose”, w którym pytania i odpowiedzi przekazywane s w standardzie ASCII umo liwiaj cym bezpo redni dialog np.
sterownik –telefon komórkowy (tak zosta y zaprogramowane egzemplarze pokazowe). Odpowiedzi sterownika w trybie „non
verbose”s szyfrowane kluczem 8-mio bitowym.
Juliusz Radoli ski,
W Strumieniu, 4. pa dziernika 2005 roku
10
Juliusz Radoli ski
PPiURE POLDE
Strumie , ul. Kolejowa 21
Tel. 0048601890085
Mail: [email protected]
Specyfika monitorowanych obiektów i wybrane aspekty komunikacji modu ów AVR-200 w
systemach zdalnego nadzoru skuteczno ci ochrony katodowej
Poni ej opisane zosta y specyficzne cechy proponowanego systemu, wyró niaj ce go w ród innych systemów akwizycji. Jest to,
po pierwsze - system wyspecjalizowany do obs ugi ochrony katodowej, po drugie –modu y AVR200 przystosowano do
zainstalowania w istniej cych, klasycznych stacjach ochrony katodowej lub drena ach. Oczywi cie nie stanowi te problemu
zainstalowanie tych urz dze w stacjach nowego typu.
1.Specyfika monitorowanych obiektów.
Zjawiska zachodz ce w trakcie dzia ania aktywnej ochrony katodowej maj charakter wolnozmienny. Oznacza to tyle, e
je eli ochrona przebiega prawid owo to nie ma potrzeby ci ego przekazywania chwilowych warto ci ledzonych
parametrów do centrum dyspozytorskiego. Operatorowi mo e zale
natomiast na zaobserwowaniu d ugoczasowych trendów
wynikaj cych z naturalnego procesu starzenia si izolacji ruroci gu. Nawet relatywnie krótkotrwa e trendy spowodowane np.
zmianami warunków zewn trznych (pogoda) mo na wystarczaj co precyzyjnie odwzorowa na podstawie np. cogodzinnych
pomiarów –lecz, w tym przypadku, mówimy jedynie o przeprowadzeniu wyrywkowego i niezbyt cz sto wykonywanego
badania - a nie o nieustannej transmisji potoku danych. Z naszych do wiadcze wynika, e pomiar wykonywany raz na dob
jest w przypadku wi kszo ci obiektów wystarczaj cy. Powy sze stwierdzenie dotyczy - jak wspomniano - prawid owych i
oczekiwanych zachowa monitorowanego obiektu. Jedynie zachowania nieoczekiwane –awarie, musz by wychwycone i
przekazane do centrum w jaknajkrótszym czasie. Maj c to na uwadze przyj li my jednominutowy cykl pomiarowy oraz 24godzinny cykl przesy ania zbiorczej informacji opisuj cej prawid ow prac obiektu w minionej dobie. Dzi ki temu
informacja o awarii mo e by przekazana niemal natychmiast, a informacja zbiorcza, do celów statystycznych - raz na dob .
2.Bardzo ma a obj to danych pomiarowych.
Wst pne przetwarzanie danych pomiarowych i rozbudowany aparat matematyczny zaimplementowane w module AVR200
sprawiaj , e czna obj to przesy anych danych w ci gu doby nie przekracza kilkuset bajtów. W zale no ci od potrzeb
klienta sprowadza si to do przes ania dobowego sprawozdania przy pomocy kilku SMS-sów. Sprawozdanie mo e zawiera
warto ci rednie, minima i maksima, histogram oraz potencja y wy czeniowe zarejestrowane w ka dej godzinie minionej
doby.
3.Odporno na okresowe zanikanie sygna u radiowego.
Stacje ochrony
katodowej cz sto znajduj si z dala od szlaków komunikacyjnych i zabudowanych obszarów. S to rejony s abego lub
zanikaj cego sygna u GSM i wr cz braku mo liwo ci nawi zania czno ci GPRS. Modu y AVR200 potrafi wykorzystywa
okresy lepszej propagacji sygna u radiowego do przesy ania danych.
4.Mo liwo korzystania z telefonu komórkowego.
ytkownik mo e, korzystaj c z
telefonu komórkowego, przes do wybranej stacji polecenia za czenia i wy czenia pr du, pliki konfiguracyjne a tak e
pobra dane pomiarowe. Jest to istotn zalet podczas pomiarów w terenie (np. pomiar zasi gu dzia ania stacji). Wybrany
telefon komórkowy mo e te by jednym z adresatów komunikatów alarmowych.
11
W powy szym diagramie przedstawi em ogólny schemat komunikacji pomi dzy modu ami pomiarowo-rejestruj cymi AVR200 a
reszt wiata. Pokazane jest tak e cze z Pa stwa serwerem.
cze to mo e wykorzystywa dowolny, ustalony wspólnie protokó –na przyk ad GAZMODEMII. Opcjonalnie umie ci em
mo liwo obej cia naszego serwera –tak na wszelki wypadek. Wszelkie dane (kody steruj ce) dotycz ce sposobów komunikacji
z modu ami AVR200 zostan oczywi cie udost pnione Pa stwu w momencie uruchomienia pierwszej instalacji.
12
W powy szym diagramie przedstawi em ogólny schemat komunikacji pomi dzy modu ami pomiarowo-rejestruj cymi AVR200 a
reszt wiata. W wersji pilota owej Klient uzyskuje pe ny, uwierzytelniany indywidualnym has em, dost p do danych z
dowolnego terminala do czonego do Internetu. Przesy ane dane s kodowane.
W podstawowej ofercie - Pakiet AVR200COM - proponujemy dobowy cykl od wie ania bazy danych znajduj cej si w serwerze
POLDE. W ramach od wie ania uzupe niane s warto ci rednie, minima i maksima oraz potencja y wy czeniowe z ka dej
godziny minionej doby. Ponadto w ka dym urz dzeniu generowany jest histogram dobowy, który równie umieszczany jest w
serwerze. Wraz z baz danych udost pniamy Pa stwu narz dzia do wizualizacji i obróbki matematycznej gromadzonych danych.
Oprogramowanie umo liwi równie generowanie okresowych raportów w uzgodnionym formacie.
Juliusz Radoli ski
W Strumieniu, 4. pa dziernika 2005 roku
13
Mechanizmus p sobení katodické protikorozní ochrany
Novák P.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze,
Ústav kovových materiál a korozního inženýrství
Katodická ochrana
estože je katodická ochrana (KO) b žná metoda protikorozní ochrany ocelových konstrukcí v
dostate
vodivém a mírn agresivním neutrálním vodném prost edí (p dy, vody) selhává specializovaná
literatura ve vysv tlení p
iny snížení korozní rychlosti i po mnoha letech od prvých praktických aplikací. Je
to imunita, potla ená aktivita nebo pasivita? Nej ast ji lze nalézt [1-3] a to i v nejnov jší specializované
literatu e [4 -10] že se jedná o dosažení podmínek termodynamické rovnováhy kovu, nebo že je potla ena
rychlost anodického rozpoušt ní kovu v aktivním stavu. P evládající zp sob vysv tlení je znázorn n na
(obr.1), a je totožný s prvým teoretickým vysv tlením z roku 1938, které nezávisle podal Hoar a Mears
s Brownem, tak jak je uvedeno v monografiích Evanse [1] (obr.2).
Obr.1 P evládající zp sob vysv tlení Obr.2 Prvé teoretické vysv tlení mechanizmu
principu katodické ochrany.
sobení katodické ochrany
JižDavy [podle 11], si byl v roce 1824 v dom, že p i katodické polarizaci chrán ného povrchu dochází
v jeho blízkosti ke koncentra ním zm nám, což se projevovalo v mo ské vod
p ítomností vrstvy
nerozpustných slou enin. P esto v il, že v p ípad , kdy je potenciál elektrody posunut záporným sm rem je
kov chrán n v d sledku jeho stability v daném prost edí, v sou asné terminologii díky dosažení stavu
termodynamické imunity. V tšina literatury, monografií a u ebnic dosud lpí na tomto vysv tlení a ignoruje
žn známý poznatek, že p i alkalizaci prost edí dochází k významné zm
anodické k ivky železa. To, že
i katodické ochran dochází k alkalizaci v míst vady povlaku je všeobecn známé, ale d sledky této zm ny
jsou posuzovány tém
výhradn ve vztahu k ú ink m na povlak.
14
Prvými, kdo poukázali na to, že p i katodické ochran m že v d sledku silné alkalizace docházet
k pasivaci byl Freiman [27] a Leeds [12] (obr. 3). Také výzkum v oblasti aplikace katodické ochrany na
železobetonové konstrukce [13, 20] a výzkum elektrochemických technik pro extrakci chlorid z betonu a
jeho realkalizaci [19], velmi pomohly modifikovat názory na mechanizmus ochranných ú ink katodické
ochrany. V p ípad betonu bylo totiž logické, že pórový roztok betonu, který ztratil vlivem karbonatace
vodní alkalitu, ji práv katodickou polarizací získá zp t a katodickou ochranou je tak dosahován výchozí
stav pasivity oceli v relativn siln alkalickém prost edí [13] (obr.4). S názorem, že klasické vysv tlení ú inku
katodické ochrany oceli v p
posunem potenciálu do imunity neobstojí se lze také setkat v pracích o
disbondingu u Perdoma [22,23], který konstatuje: „Ukazuje se, že primární efekt katodické ochrany je spíše
modifikace p dního elektrolytu, který je v kontaktu s ocelí, než zjednodušené vysv tlení, že ocel je
polarizována za daného ochranného potenciálu do oblasti imunity“.
Obr. 3 Princip KO pasivací (A → C) dle Obr. 4 Princip KO v betonu pasivací dle
Bertoliniho [13] z roku 2003.
Leedse [12] z roku 1992.
To, že pasiva ní potenciál železa v alkalickém prost edí se stává záporn jší, než je b žný ochranný
potenciál podle Khuna lze nalézt jižmezi výsledky, které uve ejnil Pourbaix [15 ] i Suchotin [25]. Pasivní
vrstva na železe tak m že vznikat i p i relativn velmi záporných potenciálech [11-14, 25]. V alkalickém
prost edí (pH > 11), jsou pasiva ní potenciály železa záporn jší nežvýše zmín ný ochranný potenciál -850
mV(CSE) o p ibližn 150 mV [15, 25]. Zm na zp sobená katodickou polarizací není tedy spojená pouze
s posunem korozního potenciálu záporným sm rem (obvykle pouze 100 až300mV) ale také s dramatickým
vzr stem hodnoty pH (koncentrace OH- iont vzr stá o 3 až6 ád ) [12-14, 16-23, 26]. Kdyžje ocelový
povrch katodicky polarizován za omezené konvekce na obvyklý ochranný potenciál, m ní se p vodní
exponenciální potenciálová závislost rychlosti anodické oxidace kovu v aktivním stavu na závislost obvyklou
pro pasivitu.
15
S použitím Suchotinových dat [25] prokázal Freiman [26], že katodická ochrana vede v modelovém
uspo ádání bez konvektivního p enosu hmoty ke katodické pasivaci železa již p i obvyklém ochranném
potenciálu.
Pro mechanizmus ochranného p sobení katodické ochrany je také d ležité, že chloridy a sírany, které
stimulují anodické rozpoušt ní železa a zp sobují tak jeho malou korozní odolnost v nechrán ném stavu, jsou
z elektrolytu v blízkosti chrán ného povrchu odstra ovány migrací [19]. Migrace také odstra uje OH- ionty,
ale ty jsou na katod ješt rychleji produkovány. Povrchová koncentrace OH- iont
stále vzr stá a je
-
vyrovnávána až difúzí p i dosažení vysokého koncentra ního gradientu OH iont , nebo neutraliza ním
inkem p dního oxidu uhli itého a hydrogenuhli itan . V p ípad , že je znemožn na konvekce, vzniká na
katodicky chrán ném povrchu roztok hydroxidu sodného nebo draselného. V blízkosti chrán ného povrchu
precipitují migrující vápenaté a ho
naté kationty v d sledku zvýšené alkality, jako málo rozpustné
slou eniny (Mg(OH)2 a CaCO3) [17, 24] a jílovitá zemina vlivem zvýšené alkality ztvrdne vlivem vzniku
geopolymer . Tvorba t chto látek stále pokra uje a tak se dále potla uje jak možnost konvekce, tak difúze.
To, že se p i katodické ochran v p
vodn kovov
jedná o vznik pasivní vrstvy potvrzuje také okolnost, že na
istém povrchu, který byl dlouhodob katodicky chrán n vzniká p i ochranném potenciálu -
850 mV/CSE vrstva magnetitu, na cožpoukázal jižLeeds [12].
Vysoká alkalita roztok
v blízkosti katodicky polarizovaného povrchu byly námi experimentáln
potvrzeny jak p i modelových pokusech, tak p i m eních a odb ru vzork na místech výkop u vad povlaku
ocelového potrubí, které bylo chrán ného více jak 40 let. V provozních podmínkách byl také v blízkosti
zjišt né vady pozorován vznik tlusté kompaktní vrstvy siln alkalických nerozpustných tuhých produkt .
Složení t chto produkt je blízké neovlivn né zemin v okolí vady, což potvrzuje, že ke ztvrdnutí dochází
edevším vlivem p em n zeminy za zvýšené alkality a nikoli vlivem precipitace nerozpustných slou enin
vápníku a ho íku.
Záv ry
Katodická ochrana uhlíkové oceli je v p dním elektrolytu elektrochemická úprava prost edí, která
vede k silné alkalizaci a vznikají tak podmínky pro katodickou pasivaci ocelového povrchu.
16
Literatura
1. Evans U.E.: Metallic Corrosion, Passivity and Protection, Fig. 114, p. 531., The Corrosion and Oxidation
of Metals, p.891. Edward Arnold, London 1946, 1960
2. Wranglén G.: An introduction to corrosion and protection of metals, p.167 Institut för Metallskydd,
Stockholm 1972
3. Shreir L.L.: Corrosion, Vol. 2, p. 11.6. George Newnes, London 1965
4. Shreir L.L., Jarman R.A., Burstein G.T (Eds.): Corrosion, Vol. 2, Cathodic and Anodic Protection, p.
10.7. Butterworth –Heinmann, London 1994
(Active Library on Corrosion)
5. Jones D.A.: Principles and Prevention of Corrosion, p.444. Prentice Hall, Upper Saddle River 1996
6. Baeckmann W., Schwenk W., Prinz W. (Eds.): Handbook of Cathodic Corrosion Protection, 3rd Ed.,
Gulf Professional Publishing, Elsevier, Houston 1997
7. Wendler-Kalsh E., Gräfen H.: Korrosions-schadenkunde, p. 26. Springer, Berlin 1998
8. Baeckmann W., Schwenk W. (Eds.): Handbuch des kathodischen Korrosionsschutzes, 4. Auflage. Wiley
–VCH, Weinheim 1999
9. Juchniewicz R. et al.: Cathodic and Anodic Protection, Fig. 8-5, p.393 in: Corrosion and Environmental
Degradation, Vol. I (Ed. Schütze M.). Wiley-VCH, Weinheim 2000
10. Stansbury E.E., Buchanan R.A.: Fundamentals of Electrochemical Corrosion, p.173. ASM International,
Materials Park 2000
11. Scantlebury D.: Cathodic protection „What we know, and what we think we know“, Proceedings of 15th
International Corrosion Congress, 9p. Granada, Spain (2002)
12. Leeds J.M.: Cathodic-generated film protects pipe surface. Pipeline Industry, 37-41, September (1992)
13. Bertolini L., Padeferri P., Redaeli E., Pastore T.: Repassivation of steel in carbonated concrete induced by
cathodic protection. Materials and Corrosion 54, 163-175 (2003)
14. Tkalenko M.D., Tkalenko D.A., Kublanovskyi V.S.: Change in the pH of solutions and the cathodic
passivation of metals under the conditions of electrochem. protection in aqueous media. Materials
Science 38, 394-398 (2002)
15. Pourbaix M.: Atlas of electrochemical equilibria in aqueous solutions. p.315, NACE Houston 1974
16. West J.M.: Basic corrosion and oxidation, Sec. 11., p.135. Ellis Horwood, Chichester 1980
17. Wolfson S.L., Hartt W.H.: An initial investigation of calcareous deposits upon cathodic steel surfaces in
sea water. Corrosion 37, 70-76 (1981)
18. Mattsson E.: Basic Corrosion Technology for Scientists and Engineers, p.96. IOM, London 1996
19. Mietz J. (Ed.): Electrochemical rehabilitation methods for reinforced concrete structures. European
Federation on Corrosion Publication No. 24, IOM Comm., London 1998
20. Glass G.K., Hassanein A.M.: Surprisingly effective cathodic protection. The Journal of Corrosion Science
and Engineering, Vol. 4, Preprint 7; 9p., Conference "Cathodic Protection", UMIST Manchester 2003
21. Glass G.K., Chadwick J.R.: An investigation into the mechanisms of protection afforded by cathodic
current and implications for advances in the field of cathodic protection. Corrosion Science 36, 21932209 (1994)
17
22. Perdomo J.J., Song I.: Chemical and electrochemical conditions on steel under disbonded coatings: the
effect of applied potential, solution resistivity, crevice thickness and holiday size. Corrosion Science 42,
1389-1415 (2000)
23. Perdomo J.J., Chabica M.E., Song I.: Chemical and electrochemical conditions on steel under disbonded
coatings: the effect of previously corroded surfaces and wet and dry cycles. Corrosion Science 43, 515532 (2001)
24. Alakamine K., Kashiki I.: Corrosion protection of steel by calcareous electrodeposition in seawater. Part
I, IHI Engineering Review 36, 141-147 (2003). Part II, Zairyo to Kankyo 51, 401-407 (2003)
25. Suchotin A.M., Parpuc I.V.: Vlijanie pH na passivaciju železa, Zašita metallov 20, 73 (1984)
26. Freiman L.I., Kuznetsova E.G.: Model investigation of the peculiarities of the corrosion and cathodic
protection of steel in the insulation defects on underground steel pipelines, Protection of Metals 37 (5)
537 (2001)
27. Frejman L.I., Striževskij I.V., Junovi M.Ju.: Passivacija železa v grunte pri katodnoj zaš ite. Zaš ita
metallov 26 (1) 104 (1988)
18
Katodická ochrana proti chemickým vliv m –Most Bechyn
JEKU
Katodická ochrana pro obloukový most v Bechyni.
3.1. Úvod
Možnost aktivní ochrany výztuže v betonu je diskutována již od konce padesátých let. Rešerše
z celého sv ta, ale i z našich odborných pracoviš poukazovaly na možné pozitivní výsledky z hlediska
rychlosti korozních proces železa v betonu aplikací vnuceného proudu do uzav eného systému anoda –
beton – výztuž(katoda). Práv konec padesátých let je ozna ován jako doba, kdy v USA byl ohlášen objev
realkalizace betonu elektrickým proudem. Teprve v r.1970 se poda ilo vyrobit odolnou anodu a po té mohla
být zahájena i pr myslová výroba katodické ochrany. V Evrop jsou získávány zkušenosti s tímto systémem
od konce sedmdesátých let. V devadesátých letech poznatky dostaly reálnou podobu v podob návrhu
standard . Mezi prvními standardy pro tuto problematiku byly americké p edpisy NACE RP0187-87 a
RP0290-90, na tyto texty navazoval p edpis britský, který se pozd ji zm nil v návrh normy PREN 12696-1.
Tento p edpis získal i v R definitivní podobu v roce 2000, jako standard SN EN 12696 (038440).
Je nutno poznamenat, že diskutovaný systém nelze slu ovat s aplikacemi aktivních ochran liniových
za ízení.
Stru
si uve me základní princip funkce popisovaného za ízení. Jedná se o systém, jehožcílem je
výrazné zpomalení korozních proces výztuže v betonu zjednodušen
eno „vy išt ním“ napadených
krycích vrstev výztuže od agresivních látek, kterými jsou p evážn chloridy, pomocí vnuceného proudu a
ob tované anody p iložené na nebo do krycí vrstvy betonu.
Obr.1 Principiální schema katodické ochrany
V betonu je ocelová výztužschopna plnit svoji funkci celá desetiletí; výztužje chrán na proti korozi
pasivní oxida ní vrstvou, pokud se výztužnachází v alkalickém betonu bez chlorid (pH<=12).
Trhlinami a póry mohou pronikat chloridy do betonu nap . dešovou vodou, obsahující posypovou
l. P ekro ením kritického obsahu chlorid v betonu dochází k porušení pasivní oxida ní vrstvy. P i tomto
procesu, který se dá ozna it jako ztráta pasivity (depasivace), m že dojít ke vzniku makroelement i
galvanických lánk mezi aktivní - korodující ástí a pasivní - dosud nekorodující ástí výztuže. Následkem je
koroze a s ní spojené zeslabování pr ezu výztuže v betonu.
Pasivní vrstva m že být také narušena poklesem hodnoty pH p i karbonataci betonu, ke které dochází
pr nikem kysli níku uhli itého ze vzduchu se stejnými kone nými d sledky. Obrázky 2 a 3 tuto situaci
zobrazují.
19
Katodická ochrana proti chemickým vliv m –Most Bechyn
Obr.2. P sobení rozdílných podmínek,
vody a kyslíku na výztuž v betonu, vznik
makro lánku
JEKU
Obr.3. P sobení chlorid na výztuž
Pokud jsou jižpoškozeny krycí vrstvy výztuže a korozní procesy intenzivn probíhají, tj. jsou
etelné a mohou být jižpatrné p i vizuální prohlídce, nezbývá, nežprovést diagnostiku stavu
výztuže a stanovit rozsah poškození výztuže, po té je nutno provést v nezbytném rozsahu
opravu odbouráním poškozených krycích vrstev a obnovením poškozených ástí výztuže.
Následuje obnovení krycích vrstev výztuže a následn lze aplikovat katodickou ochranu.
sobením katodické ochrany se dosáhne zamezení áste né anodické reakce
Fe −−> Fe++ + 2 e- opa
orientovaným stejnosm rným proudem v oblastech d íve
vystavených korozi. Protikorozního p sobení m že být dosaženo zapojením chrán ného kovu
(u železobetonu výztuž) jako katody, která je polarizována malým vnuceným stejnosm rným
proudem p es odolnou anodu. Dochází k alkalizaci výztuže a k okyselení anody. P ítomné
chloridy budou putovat v elektrickém poli k anod , kationty putují sm rem k výztuži. Škodlivé
vedlejší ú inky t chto reakcí se p i prakticky uplatn né proudové hustot cca od 5 do 20
mA/m2 povrchu výztuže o ekávají. Nevhodné koncentraci ochranného proudu (nap ové
úchylky) je nutno p edejít správným ízením ochrany.
20
Katodická ochrana proti chemickým vliv m –Most Bechyn
JEKU
Na obr.4 je znázorn no praktické ešení katodické ochrany železobetonu v p vodní podob na
zkoušeném vzorku. Ve vtahu k obr. 1 je z ejmý elektrický obvod tvo ený anodovou sítí,
elektrolytem je beton a výztužje chrán nou katodou.
Obr.4. Praktické ešení katodické ochrany
V praxi je ochrana realizována tak, že anoda z ušlechtilého kovu (nap . titanu) je
iložena na povrch krycí vrstvy betonu a je sama betononem obalena. Beton tvo í elektrolyt
i druhé elektrod – katod , kterou tvo í výztuž. Podmínkou funkce bylo elektricky
definované propojení výztuže, aby mohlo dojít k uzav ení funk ního elektrického obvodu.
První praktické aplikace katodické ochrany byly provedeny na poškozených mostních
objektech, pozd ji bylo p ikro eno i k aplikacím preventivním. Ty byly realizovány
v p ípadech, kdy stavba byla uvažována nap . v alpských podmínkách a bylo z ejmé, že
komunikace bude dlouhé zimní období korozn namáhána posypovými solemi. Takové stavby
byly realizovány v Rakousku i dalších alpských zemích. O n kterých realizací bylo na této
konferenci referováno jižv devadesátých letech.
Obr. 5. Mostní stavby s aplikací katodové ochrany: Brennerský most a Heinrichhofbrücke
21
Katodická ochrana proti chemickým vliv m –Most Bechyn
JEKU
Obr. 6. ešení ídících jednotek a jejich uložení pro katodickou ochranu v Rakousku.
Návrh katodické ochrany v podmínkách R
Již v roce 1996 byl p ipravován projekt, jehož cílem bylo poprvé v podmínkách R
takovou katodickou ochranu realizovat. P íprava probíhala velmi pe liv ; tém deset let (cca
od roku 1985) byly shromaž ovány materiály o ešení takové ochrany. ešení bylo
respektováno na všech úrovních zadání, tj. od projektanta až po investora a jeho cílem byl
návrh první aplikace této ochrany v praxi v R. Jednalo se o rekonstrukci obloukového mostu
v Bechyni. V této dob se ešení opíralo o praktické zkušenosti z cca p tiletého provozu
katodické ochrany stejného typu na most v Brenneru v Rakousku.
V podmínkách R nebyly v té dob pro podobná díla zavedeny žádné standardy a cílem
práce bylo aplikovat zavedený systém a získat dostatek informací práv pro specifikaci
podmínek pro návrh podobných za ízení. Jednalo se o dlouhodobou práci, jejížpoznatky byly
pozd ji podkladem pro formulaci ásti kapitoly 8 technických podmínek MD R TP 124
„Základní ochranná opat ení pro omezení vlivu bludných proud na mostní objekty a ostatní
betonové konstrukce pozemních komunikací“které nabyly ú innosti do praxe ažo ty i roky
pozd ji, v roce 2000.
Volba mostního objektu.
Pro volbu obloukového mostu v Bechyni byla vzata v úvahu tato hlediska:
edn bylo ujasn no, že nep ipadá v úvahu, aby byla ochrana aplikována na most
s p edpjatou výztuží. D vodem byla a dodnes je zna ná obava o nehomogenní rozložení
elektrolytu (cementového mléka) kolem p edpjaté výztuže zejména v oblasti zakon ení kanálk
a rozpletení pramenc p edpjatých kabel , jejížd sledkem by bylo lze o ekávat i nehomogenní
distribuci ochranného proudu a riziko lokálního p echrán ní výztuže s d sledkem zk ehnutí
edpjatého prvku, anižby bylo možno takový stav monitorovat.
Z hlediska ekonomického vyhodnocení bylo již v té dob zcela jasné, že aplikace
katodické ochrany je efektivní z hlediska finan ních náklad jen na velkých mostních
konstrukcích; z ekonomických rozvah vyplynulo, že u malých mostních objekt je levn jší
konstrukci zlikvidovat, nežji vybavovat katodickou ochranou.
22
Katodická ochrana proti chemickým vliv m –Most Bechyn
JEKU
Dalším kritériem, které bylo vzato v úvahu je rozsah katodické ochrany. Kritérium
vychází z m rných náklad na metr tvere ní na instalaci katodické ochrany i, a to zde
edevším, z pohledu životnosti funkce katodické ochrany. Dle podklad získaných bylo
patrné, že instalace pouze na poškozených místech (tj. nap . ásti pilí , apod.) dlouhodob
nep ináší efekt a ochranu je nutno cca do deseti až dvaceti let obnovit, nehled k ur itému
riziku vzniku korozních lánk mezi novou a starou výztuží a chrán nou výztuží a
nechrán nou výztuží.
Volba místa je velmi p íznivá i z hlediska výskytu bludných proud , nebo
elektrizovaná tra D vede po mostním objektu a zárove se most nenachází v pr myslovém
centru s velmi hustým výskytem elektrických polí v zemi. Navržená katodická ochrana by tak
nejen splnila sv j úkol, ale byla by i zárove referen ním bodem pro kontrolu, srovnávání,
vyhodnocování a další stanovování zásad pro navrhování aktivních ochran na mostních
objektech v R. Tedy stávající již osv ený systém katodické ochrany by byl dopln n
zkušeností odpovídající b žným provozním podmínkám na území R.
Všem t mto kritériím vyhovoval práv most v Bechyni, který je velkých rozm , bez
edpjaté výztuže, ale s mohutnou m kkou výztuží. Jedná se o železobetonový obloukový
most stá í ádov padesáti let, u n hož nebudou všechny zkorodované výztuže v rámci
rekonstrukce m ny. Korozní stav výztuže oblouk byl šet en postupn n kolika
diagnostickými m eními a byl stanoven požadavek provést mapování korozního stavu
polo lánkovou metodou ve smyslu o mnoho let pozd ji zavedeným standard m, když bylo
ejmé že korozní napadení výztuže je zna né.
Krom t chto p edností bylo velmi výhodné ešení konstrukce op ry mostní stavby pro
uložení zdroje a ídící jednotky tak, aby za ízení nebylo lehce odcizitelné (cožje v podmínkách
R zásadní otázka).
Návrh ešení ochrany.
Je nutno poznamenat, že od prvního návrhu ešení po zahájení rekonstrukce mostní
stavby ub hlo dev t let.
Vlastní návrh katodické ochrany pro obloukový most v Bechyni byl proveden ve
spolupráci s firmou provád jící diagnostiku mostu a projektantem rekonstrukce mostu
(PONTEX s.r.o.) a dále s firmou CMS GmbH a pozd ji s firmou Protector AS.
Rozsah a volba varianty ochrany byly voleny na základ p edb žných finan ních
možností investora ( editelství silnic a dálnic eské Bud jovice) a rozpo tov bylo se
systémem kalkulováno jižod samého po átku projektu.
Technické parametry návrhu.
i návrhu a dimenzování ochrany byla respektována následující kritéria:
- velikost ochranného proudu, který závisí na výztuži a geometrii plochy, jenžmá být chrán na
(max. polarizace 2 až20 mA/m2 i nap tí zdroje 2 - 5V),
- požadavek na zajišt ní elektrické vodivosti výztuže byl od samého po átku definován
jednozna
kontrolou a prov ováním prova ení výztuže,
- anoda musí být navržena odolná v i prost edí v betonu a musí zajistit p echod proudu v prvním návrhu byly zvoleny titanové sít ,
- zabudování referen ních elektrod na prov ení ú innosti systému – v prvním návrhu byl
zvolen zavedený systém s referen ními elektrodami CMS.
23
Katodická ochrana proti chemickým vliv m –Most Bechyn
JEKU
Pro zajišt ní ú innosti ochrany byla p ijata dosud praktikovaná kritéria ú innosti
systému dle vybraných ukazatel . Ukazatelem kvalitní funk nosti za ízení bylo zejména:
- potenciál t sn po vypnutí musí být < -0,4V,
- pokles b hem prvních 4 hodin musí být > 0,1V.
První m ení je možné provád t teprve p ibližn po 14 dnech po nanesení st íkaného
betonu. P i m ení po kratší dob mohou být zjišt né potenciály vlivem nerovnom rného
vytvrdnutí ješt nevyrovnané.
Spot eba energie je dle zkušeností zanedbatelná (0,1W/m2). V p ípad , že za ízení je
instalováno v místech, kde není zdroj elektrické energie, lze pro napájení systému využít
slune ní kolektory.
Krom shora uvád ných technických kritérií byla sm rným ukazatelem pro rozsah
návrhu finan ní náro nost ešení. Pro dané podmínky byla navržena v roce 1996 flexibilní
titanová anoda. Dispozi ní ešení anody odpovídá nejvíce poškozeným míst m oblouk mostu.
Oblouky byly rozd leny na n kolik ástí s definovaným zp sobem napájení a regulace. Stav
koroze výztuže byl navržen monitorovacím systémem CMS. Rovnom rnost napájení je
zajišt na vhodným rastrem napájecích bod , zásadní požadavek je stanoven na kontrolu
spojitosti (prova ení) výztuže. Za ízení je p ipraveno jak na sledování ob asné, tj. pravidelnými
návšt vami obsluhy mostu, tak s možností dovybavení za ízení modemem pro dálkové
sledování dat. Za ízení se provozuje bez obsluhy.
Z hlediska stavebních úprav nevznikají žádné zvláštní nároky na pr h rekonstrukce
mostu. Flexibilní sí se instaluje na opravenou vyrovnávací betonovou vrstvu a p ed sana ními
torkretovými omítkami.
V p íloze je uveden zmenšený ez obloukem mostu s návrhem katodické ochrany
mostu.
Obr.7. ez nosnou obloukem mostu s uložením anody
24
Katodická ochrana proti chemickým vliv m –Most Bechyn
JEKU
Parametry mostu.
délka mostu:
203,3 m
po et polí:
1 oblouk 90 m + 2x 4 pole po 13m
ší ka mostu:
6,6 m komunikace, 3,120 m kolej, celkem 9,72m
ložiska:
nejsou
mostní záv ry:
flexibilní, provedení shodné jako BAKOR s p eklenutím izola ní spáry.
Cenová náro nost katodické ochrany.
Základem pro ur ení ceny byla cena titanové sít ; – v té dob cca 2.000,- rakouských
šilink za jeden metr tvere ní, cožbyla cena srovnatelná s nabídkou i jiných firem, nap . firmy
ELTECH System Corporation z Velké Británie (z roku 1985). Samoz ejm pro celkovou cenu
je dále ur ující velikost chrán ných ploch, které byly dány plochou chrán ných ástí oblouk
mostu; jednalo se o cca 600m2. Nabídková p edb žná cena inila v té dob s p vodním
materiálem v rozsahu 600 m2 celkem cca 2,900.000,-AS. Cena zahrnovala náklady na flexibilní
anodu, kompletní elektroniku a náklady spojené s uvedením do provozu.
i revizi projektu v roce 2000 byly vyhodnoceny nové praktické poznatky, zejména
s ohledem na postup realizace. Ve druhém návrhu byla provedena úprava ešení, které zna
usnadnilo postupy a zárove výrazn zefektivnilo celou sanaci oblouk . Titanová sí byla
nahrazena systémem s polymerovou vrstvou CAMUR-ZEBRA. Vrstva se nanáší na
obnovovací krycí vrstvu výztuže, na kterou nejsou kladeny žádné speciální požadavky. Nové
ešení tedy výrazn zefektivnilo celou realizaci rekonstrukce mostních oblouk a nahradilo
z ásti sana ní práce na obloucích. Je tak uspo en zna ný rozsah stavebních prací. Nový
systém, který je dodávkou norské spole nosti PROTECTOR, byl podroben p i výb ru
edevším hodnocení efektivnosti a životnosti systému z pohledu celé stavby. Cílem bylo
samoz ejm pokud možno zachovat p vodní rozpo et z roku 1996 až1998.
Obr.8. Polymerová anoda v etn sana ního nát ru firmy PROTECTOR
„CAMUR-ZEBRA“je bezplastový dvoukomponentní reaktivní nát rový systém s dobrou vodivostí a
dlouhodobými adhezními vlastnostmi. Anoda je chrán na povrchovou úpravou v podob 5 mm
vodonepropustné membrány - vrstvy v požadované barv . Ochranná vrstva na anod nahrazuje d íve nezbytné
torkrety nanášené na titanové sít . Dochází tak k výraznému zjednodušení i zlevn ní finálních prací. Tato
finální elastomerová vrstva je zárove velmi vhodné dopl ující pasivní ochranné opat ení i pro další aktivn
nechrán né ásti mostu.
25
Katodická ochrana proti chemickým vliv m –Most Bechyn
JEKU
ídící systém Camur p edstavuje komplexní vybavení idly a vyhodnocovacím systém se zp tnou
vazbou a ízením procesu. Systém obsahuje nap ov ízený usm ova , datalogger Camur pro 24 kanál ,
zejména pro m ení teploty a vlhkosti, pH, korozní rychlosti, množství chlorid , elektrického odporu betonu, a
to pomocí instalace refern ních elektrod ERE 20, 2 ks elektrod HygroTemp a instalace 3ks Corrate elektrod.
Systém byl p ipraven pro napájení ze slune ních baterií a napojení na GSM modul.
Elektrické parametry katodické ochrany.
Pro výpo et se p edpokládá se proudové zatížení cca 5mA/m2, z praxe je jsou dostupné informace, že
proud 1 a 5 mA je posta ující.
Základním kritériem poklesu nap tí bylo korigováno na 100mV pokles (depolarizace) na více než2/3
plochy elektrod.
Instalace v praxi.
Vypsanou sout žvyhrála v roce 2004 spole nost FIRESTA s.r.o. za výrazn nižší cenu
(cca o t etinu) než cenu p vodn rozpo tovanou, bohužel s jediným cílem – katodickou
ochranu nerealizovat z finan ních d vod od samého po átku, a to i kdyžv rozpo tu investora
bylo s cenou na za ízení po ítáno.
V pr hu roku 2004 m la být v rámci diagnostiky mostní stavby provedena zbývající
diagnostika stavby; mapování polo lánkovou metodou mostních oblouk - nikdy nebylo
provedeno.
Objevil se další významný argument dodavatele – výztuž nelze obnažovat pro p íliš
kvalitní beton, tudížnelze ov it elektrické definování propojení výztuže. Ve skute nosti však
stav oblouk vypadal dle obrázku 9:
Obr.9. Obnažená výztužoblouku mostu v Bechyni po tryskání tlakovou vodu
i tomto stavu výztuže oblouku dodavatel mostu p ichází s dalším významným
argumentem, s nímž se setkáváme p edevším u n meckých dodavatel staveb. Výztuže nelze
prova ovat, protože by mohla být oslabena její statická únosnost. Tento argument je však
vy ešen jižv osmdesátých letech, kdy byly stanoveny zásady pro ochranu mostních staveb p ed
inky bludných proud ; v této dob byl zakotven požadavek na prova ování výztuže z 50%!,
nehled na sou asné možnosti techniky p i prova ování výztuže. Je t eba p ipomenout, že
prova ení výztuže pro elektricky definované pospojení vodi t ídy I. není prova ení staticky
26
Katodická ochrana proti chemickým vliv m –Most Bechyn
JEKU
únosnými svary, ale pouze bodové svary na výztuži. Prova ování výztuže se provádí pouze
v rohovém prvku oblouku. Z obrázku 9 je z ejmé, že se jednalo o silné profily výztuže (cca o
pr
ru 32mm).
Když ani tyto argumenty neobstály, dodavatel obešel celou republiku „i okolí“, aby
našel argumenty pro nerealizaci systému. A byl úsp šný. Našel je v podob stavebních
specialist z VÚT Brno ov ených tituly p ed i za jménem, kte í však o katodické ochran
li jen pramálo a sv j posudek zpracovali porovnáním autora návrhu ochrany s technickými
podmínkami TP 124 téhožautora zpracovanými na základ více neždesetileté práce a práv
poznatk získaných p i návrhu ochrany mostu v Bechyni.
Tém dvacetiletá práce tak p išla vnive lidskou hloupostí, odbornou neznalostí a
parciálním zájmem získat v tší efekt z jedné zakázky.
V sou asné dob tak máme na území R, p evzatý evropský standard, plno
teoretických poznatk , ješt více rádoby odborník na aktivní ochrany a žádné praktické
zkušenosti, které by trendy aktivních ochran dokázaly zodpov dn usm rnit, podporovat nebo
naopak omezit. V roce 2000 uvedením technických podmínek TP 124 do praxe byly z t chto
vod p iv eny dví ka pro jednoduché a bezhlavé aplikace aktivních ochran v praxi – práv
do doby, nežbude možné ov it všechny aspekty na konkrétní a k tomu ú elu vhodné stavb .
Nestalo se tak. Nezbývá, než znovu od za átku za ít vybírat vhodnou mostní stavbu, která
spl ovat všechna pot ebná kritéria pro praktickou aplikaci tohoto systému ochrany.
Záv r.
ednáška poukazuje na adu praktických problém , se kterými je nutno se vypo ádat
ed návrhem, p i návrhu a následn p i realizaci katodické ochrany na železobetonových
konstrukcích.
Cílem p ednášky je p edevším upozornit na skute nost, že katodické ochrany na
mostních objektech nelze navrhovat systémem typového projektu most od mostu, ale že se
jedná o velmi speciální za ízení, které vyžaduje mnoho znalostí a spolupráce s adou dalších
odborník v oblasti stavebnictví, koroze, ízení a p enosu dat, atd. Rovn ž je nutno
neopomenout, že takový návrh je závažným zásahem do konstrukce stavby a postupu
výstavby, vyžaduje velmi úzkou spolupráci s dodavatelem stavby a projektantem stavební ásti,
protože v sou asném stupni poznání se návrhy katodických ochran p ímo prolínají se sanací
mostních staveb a nelze je od stavebního ešení rekonstrukce nebo nového návrhu stavby
odd lit. Praxe ukázala, že ešení je t eba se velmi pe liv v novat již v úvodních stupních
projektové dokumentace tak, aby projektant stavby mohl ešení p ímo zakomponovat do
stavebního ešení v podob respektování typu sana ních a vrchních vrstev spojených s instalací
anodového systému a systému referen ních elektrod i kone
instala ních rozvod .
27
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Katodická ochrana železobetonových konstrukcí - ochrana proti bludným
proud m, most v Srbsku
Bohumil Ku era, JEKU s.r.o.11
Anotace
V roce 2003 byla realizována aplikace ízené katodické ochrany na mostním objektu u
Berouna v Srbsku. Pro aplikaci systému byla vybrána mostní stavba obnovená po povodních
v r.2002 s nov navrženými železobetonovými podp rami a ocelovými prvky nosné
konstrukce. Jedná se o stavbu, která je v bezprost ední blízkosti elektrizované trat D , ili
pod vlivem ú ink bludných proud . P ed vlastním návrhem ochrany byly zmapovány
dostupné literární prameny pro stanovení vhodného ochranného potenciálu výztuže v betonu,
i vlastní realizaci byla stavba p i návrhu zdroje otestována z hlediska kapacity a po té byl
navržen celý systém napájení, ízení a monitorování katodické ochrany. V p ednášce jsou
uvedeny vybrané výsledky z dlouhodobých m ení. V záv ru je provedeno hodnocení
navrženého systému v etn rizik spojených s provozem podobného za ízení. Zmín n je úkol
Katodická ochrana ve vztahu k železobetonovým konstrukcím
edn je t eba vymezit, že s katodickou ochranou ve vztahu k železobetonovým
konstrukcím se m žeme setkat ve dvojím provedení. Bu se jedná o katodickou ochranu proti
ink m korozních proces fyzikálního a fyzikáln -chemického charakteru, zjednodušen pro
praxi pro omezení p sobení agresivních látek v betonu, zejména chlorid . Tento druh ochrany
proti korozi betonu byl standardizován p edpisem SN EN 12 696. Systém ešení ochrany je
jednozna
definován, jedná se o aplikaci anody p ímo na povrch železobetonové konstrukce,
kdy katodu tvo í výztužs p edepsanými parametry.
eská republika pat í k zemím, které standard p evzaly, avšak u nás je na tuto ochranu
stále pohlíženo se zna nými obavami a despektem a doposud se ji nepoda ilo realizovat.
Druhou variantou katodické ochrany je ochrana vycházející z aplikací p i ochran
liniových za ízení (plynovod , vodovod , aj.), s d razem na ochranu konstrukce proti ú ink m
bludných proud . ešení principiáln spo ívá v zavedení oddálených anod napájených ízeným
zdrojem, které chrání katody – chrán né objekty. Tento systém ochrany není na
železobetonových konstrukcích zaveden, roky je o n m diskutováno a pojednáváno, chybí
praktické zkušenosti s funkcí podobného systému v terénu.
V dalším pojednání této p ednášky se budeme v novat p edevším tomuto druhému
systému ochrany.
Podle obecných poznatk o vlivu cizích elektrických polí na železobetonové konstrukce
že být praktické provedení této ochrany zna
komplikované a v n kterých p ípadech i
rizikové. Aby nemohlo dojít k nevhodnému zp sobu aplikace, jsou v zavedeném p edpisu
Ministerstva dopravy R12 podmínky pro instalaci jakékoliv katodické ochrany zna
ztíženy.
Zavedená metodika popisuje velmi pe liv , co všechno musí být diagnostikováno p ed
rozhodnutím o instalaci katodické ochrany. Jedná se o adu m ení zejména elektrických
parametr – tj. p edevším standardní m ení vlivu bludných proud dle platné metodiky DEM.
Tato m ení se pak dopl ují dalšími podp rnými m eními provád nými v rámci diagnostiky
mostních staveb vypovídajícími o stavu betonu a výztuže.
Je jist otázkou, zda m ení vlivu bludných proud poskytuje ideální metodiku pro
rozhodování o aplikaci takové ochrany, kdyžvýstupem je informace o okamžitém (a zpravidla
trvalém) korozním namáhání cizími elektrickými poli, aniž by ješt mohlo ke zvýšenému
11
Na realizaci díla se spolupodíleli: KPTECH s.r.o. - návrh a realizace stanice, návrh a realizace systému ízení ochrany, Nová Hu a.s. dodavatel mostní stavby
12
TP 124
28
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
rozvoji korozních proces docházet, zatímco rozhodující informace z výstupu diagnostiky
mostu, tj. standardní m ení a vyhodnocení dle platných metodik13 , se opírá až o projevy
koroze. Lze tedy vyjád it domn nku, že zavedená p ísná kritéria do ur ité míry blokují v asnou
aplikaci aktivní ochrany.
Stejnosm rný bludný proud m že zp sobit i podpo it korozní proces oceli
v cementové sm si nebo v betonu. Vzhledem k heterogennímu charakteru betonové hmoty je
ejmé, že jednotlivé lokality povrchu výztuže se nenacházejí ve stejných korozních
podmínkách. To se navenek projevuje nestejnou korozní rychlostí oceli v jednotlivých
lokalitách. Rozdíl v hodnotách korozních rychlostí je tím v tší, ím v tší je rozdíl v korozních
podmínkách a ím v tší je pom r ploch sousedících katodicky a anodicky se chovajících lokalit.
Podmínky iniciace korozního procesu nelze jednoduchým zp sobem popsat. P i ní se uplat uje
mnoho faktor , z nichž n které mohou p sobit protich dn , jiné naopak synergicky. Koroze
bludnými proudy závisí na ase, proudové hustot a na procházejícím náboji. Náboj, který je
nutno dodat pro iniciaci koroze, vzr stá s klesající proudovou hustotou, pokud beton
neobsahuje chloridy nebo pokud proud není stacionární. Bylo zjišt no, že v cementové sm si
bez obsahu chlorid nebyla koroze iniciována po dobu 14 m síc trvale aplikované proudové
hustoty 1A/m2 a p i dodání náboje 10.000A.h/m2, zatímco pouze 10 dn a náboj 2.200 A.h/m2
sta il pro iniciaci koroze s anodickou proudovou hustotou 10A/m2. Výsledky dosažené na
vzorcích s ocelí v betonu byly v souladu s výsledky dosaženými na vzorcích oceli z cementové
sm si. P ítomnost malého množství chlorid vedla ke znatelnému poklesu náboje nutného pro
iniciaci koroze. Bylo dokázáno, že stejnosm rný bludný proud m že také zvýšit korozní
rychlost oceli, která jižkoroduje v prost edí kontaminovaném chloridy, protože bludný proud
že podpo it r st korozních d lk i zp sobit zvýšení jejich po tu na korodující ploše oceli.
V zahrani í i u nás provád né pokusné analýzy cementové sm si odebrané z blízkosti oceli
namáhané bludným proudem zp sobujícím korozi neprokázaly žádné znatelné zm ny pH nebo
množství chlorid ve vztahu k iniciaci koroze.
Rizika spojená s aplikací katodické ochrany v praxi
Z praxe v oblasti instalace a údržby za ízení pro sledování vlivu bludných proud je
známa ada rizik, která by p ipadala v úvahu p i instalaci pom rn citlivého systému katodické
ochrany. Jedním z možných rizik je iniciace korozních proces vnucenými zdroji, tj. vloženým
proudem z katodické ochrany. Je nutno p ipustit, že takový stav m že za ur itých podmínek
nastat p i lokálních nehomogenitách uložení kovových prvk v betonu a zejména na
edpjatých výztužích. M že tak dojít ke vzniku míst na ploše výztuže, kde bude proud
vystupovat koncentrovan z jednoho místa v nep ípustných proudových hustotách. V d sledku
tohoto stavu takové místo nejenže pak nemusí být chrán no, ale naopak m že být
poškozováno nadm rným anodickým rozpoušt ním.14 Opakem tohoto stavu situace, kdy
výztužbude namáhána p ílišvelkým záporným nap tím; v takovém p ípad m že v n kterých
ípadech docházet ke zm
mechanických vlastností železa, tzv. k ehnutí železa. Tento
proces se samoz ejm týká p edevším použití p edpjatých výztuží, jejichžnáchylnost k rozvoji
korozních proces 15 je podpo ena stavem nap tí.
Pro p ípad výztuže v betonu má polariza ní k ivka tvar odpovídající použitému
materiálu (pro výztuže se používají p evážn nízkouhlíkové oceli t .10 i. 1116) v alkalickém
prost edí pórového roztoku - viz obrázek .1.17
13
nap . TP 121 nebo návrh TP na predikci životnosti železobetonových konstrukcí
Nap . SN EN 50162, p íloha A
15
R zné literární prameny uvád jí aždesetinásobnou citlivost p edpjaté výztuže v i korozi železové výztuže
16
Technické kovy, jejich výroba, vlastnosti a zkoušení, A.Beneš, SNTL, 1958, str.171, Betonové mosty, L.Landa, Z.Kleisner, J.Zvara, SNTL,
1988
14
17
Ochrana konstrukce z p edpjatého betonu p ed ú inky bludných proud na p íkladu viaduktu pro metro v Manile na Filipínách,
29
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Obr.1 Potenciokinetická polariza ní k ivka pro výztuž uloženou v betonu (s dostate
vysokým pH).
Všechny potenciály jsou vztaženy k referentní elektrod Cu/CuSO4.
K danému grafu zjednodušen :
Ocelová elektroda (výztuž) je p i potenciálu od -1,0V v rovnováze. Vzr st potenciálu
zp sobuje (jak vyplývá z diagramu) degradaci oceli anodickou reakcí. Anodické rozpoušt ní je
ovšem siln potla eno pasiva ními ú inky betonu18. Proto aždo +0,5V je množství rozpušt né
oceli prakticky nezávislé na potenciálu; hustota pasiva ního proudu je cca 1 A.cm-2. Kyslíková
elektroda je v rovnováze p i potenciálu +0,17V. P i vyšších potenciálech se tvo í kyslík, p i
nižších hodnotách potenciálu je p i korozních reakcích kyslík redukován a p sobí jako
agresivní initel. i korozním potenciálu Ek (-200mV) je anodická proudová hustota rovna
katodické.
Zabývejme se nyní otázkou, jaký potenciál pro chrán ní výztuže v betonu je optimální.
Úloha vede k optimalizaci provozních náklad p i následném návrhu ochrany. Z praxe víme, že
výztuž uložená ve „zdravém“ erstvém betonu dosahuje potenciálu až -650 mV. Shora
uvedené poznatky nabízejí pro ochranný potenciál dostate
široké pásmo od cca -200 mV do
-1V. Pro funk ní katodickou ochranu ve zdravém alkalickém prost edí tedy zbývá interval od
-650 do -1000mV. Pro praxi je p i stanovení mezí nutné kalkulovat s ur itou rezervou (nap .
10%) –výsledné rozmezí ochranného potenciálu se tedy pohybuje mezi cca -900 až-700 mV.
Touto otázkou se zabýval v šedesátých letech minulého století Hausmann a poté Cigna19. Z
práce Cigny plynou následující záv ry:
-
ochranný potenciál nižší než-850 mV je plýtváním elektrické energie;
-
hodnota potenciálu, p i nížnemá ješt docházet ke korozi, se m ní v závislosti na obsahu
chlorid , ale nikdy není vyšší než -500mV; od této hodnoty níže je výztuž nepochybn
chrán na katodicky;
-
z prací Evika a Heriksena, které R.Cigna rovn žvyužil, vyplývá, že potenciál, p i kterém
ur it nastává katodická ochrana i za p ítomnosti vysokých koncentrací chlorid , je cca 630 mV;
publikace P edpjatý beton ve Švýcarsku 1982 - 1986, P.Matt, vydáno FIP 1986
potvrzeno i nap . v práci Laboratory simulation of Corrosion in Renforced Concrete, Cindy W.Ramirez a spol., Houston, CORROSION/90
19
Sulla Protezione Catot Ica Dei Ferri Del Calcestruzzo Armato, L´Industria .Italiana.Cemento., .9/1981, str.595-601 ( asopis)
18
30
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
-
bylo zjišt no (70.léta, Vrable), že ochrana je ú inná, jestliže je p iložen potenciál o 140mV
nižší než potenciál samovolný a byl vysloven záv r, že nejvhodn jší ochranný potenciál
pro jakékoliv podmínky se rovná hodnot -770 mV;
-
pokusy R.Cigny bylo potvrzeno, že železobetonové výztuže jsou chrán ny tehdy, je-li
potenciál nižší než -680mV (vše vztaženo k Cu/CuSO4). Tento údaj byl shledán jako
optimální i s ohledem na rozdílné podmínky v terénu z hlediska agresivních látek v betonu.
Pozn.: všechny shora uvedené teoretické záv ry a práce byly provád ny na vzorcích a
mají p esnou vypovídací schopnost a vazbu pro za ízení katodické ochrany instalované p ímo
na konstrukci, tj. na systém výztuž– beton. Pro praktickou aplikaci daného typu ochrany, tj.
osazení anod mimo železobetonový prvek nebo konstrukci, je nutno analyzovat adu dalších
faktor . Zejména je vhodné definovat k emu bude taková ochrana ur ená a co bude jejím
cílem:
1. Eliminace anodických pásem stavby, která jsou zp sobena (silnými) cizími elektrickými
poli a ve kterých by mohlo z jakýchkoliv d vod docházet ke korozním proces m
inkem bludných proud .
2. Nastavení ochranného potenciálu stavby tak, aby vliv bludných proud byl potla en na
ijatelné minimum a nedocházelo ke koroznímu namáhání stavby.
3. Zavést ochranný potenciál takovým zp sobem, aby zdroj katodické ochrany byl
schopen reagovat na dynamické zm ny trak ních soustav, a to nejen ve smyslu
eliminace trak ních zp tných proud , ale p edevším také, aby sám zdroj ochrany p i
absenci dynamických složek trak ních proud konstrukci neohrozil.
4. Definovat (alespo pro ú ely ov ení) ochranný potenciál v závislosti na parametrech
stavby, zejména s ohledem na p ítomnost chloridových iont , pH betonu konstrukce a
zjišt ný vliv bludných proud .
5. Pokud bude chrán ná konstrukce již z ásti napadená korozními procesy, musí být
nastavena taková kritéria, která zabrání prohlubování korozních proces , tj. korekce
ochranného potenciálu pro zastavení korozních proces a z toho vyplývající požadavky
na vhodné omezení možností zdroje.
6. Ochrana musí být schopna kdykoliv a pr žn poskytovat informaci o svoji funkci, tj.
stanovují se požadavky na kontrolu stavu ochrany, sb r dat a historii funkce
s požadavkem na dálkový p enos dat (bezobslužný provoz).
7. Ochrana m že být uvedena do provozu jen na takové konstrukci, kde je zaru eno
elektricky definované pospojení výztuže. Jedná se o st žejní kritérium pro aplikaci
jakéhokoliv podobného systému s vnuceným proudem do konstrukce20.
Krom stanovených cíl je nutno p i ešení návrhu také najít ešení na adu otázek
spojených s její realizací. Jedná se zejména o zjišování pH, volba rozsahu ochrany, rozdílných
chemických vliv na konstrukci, atd.
Návrh systému katodické ochrany.
Princip ochrany je obdobný ešení známému z liniových za ízení, tj. ve vztahu
k rozm ru stavby se navrhuje umíst ní anod z vhodného materiálu, vývody z prova ené
výztuže chrán né konstrukce jsou vyvedeny do m icích –napájecích bod a odtud napájecími
kabely do ízeného zdroje. Rovn žz anod jsou vedeny napájecí kabely do ízeného zdroje.
20
Viz nap
SN EN 12696, l.5.7, aj.
31
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Zdroj vyhodnocuje referen ní nap tí mezi vhodnou referentní elektrodou (nap .
gelovou Cu/CuSO4) a vývodem z výztuže konstrukce. Zjišt né nap tí musí spl ovat kriterijní
hodnotu, která je zadána jako pevný parametr. Druhým parametrem musí být kontrola proudu
tak, aby nebyly p ekro eny povolené meze pro proudovou hustotu, která by mohla iniciovat
korozní procesy.
Zdroj je ízen v ase a musí být dostate
rychlý na zm ny dynamických složek
bludných proud a udržovat ochranný potenciál konstantní.
Schematicky je ešení uvedeno na p iložených obrázcích.
Obr. .2 Schema varianty katodické ochrany pro celou (spodní) mostní stavbu s len ním
zdroj podle výsledk dosavadního výzkumu a zkušeností.
Zdroj katodické ochrany.
Pro aplikaci katodické ochrany byl vyvinut inteligentní zdroj, který sestává z n kolika
postupn upravovaných (kapacitn zmenšovaných) zdroj pro katodickou ochranu liniových
staveb. Upraven byl rovn ž celý proces ízení s možností ídit adu jednotlivých zdroj a
vyrovnávat tak napájení celé konstrukce po ástech. Zdroj PKO21 je koncipován jako spínaný
dvoj inný. Disponuje regulací ochranného potenciálu, jejíž regulátor je nad azen alternativn
regula nímu obvodu výstupního nap tí respektive výstupního proudu. Regulátor ochranného
potenciálu je realizován íslicov . Zpracovává regula ní algoritmus typu PS (proporcionáln suma ní) s periodou cca 120 msec. Pro ú ely regulace ochranného potenciálu je za ízení
opat eno odpovídajícím analogovým diferenciálním vstupem s rozsahem –5… +5V a vstupním
odporem 1MΩ. Za ízení je dále vybaveno m ením skute ného výstupního proudu (0… 10A) a
výstupního nap tí (0… 30V), jakož i m ením teploty chladi e výkonových spínacích prvk
zdroje (35...90°C) a m ením vybraných potenciál na konstrukci.
Zdroj je vybaven rozhraním RS232 a modemem GSM, umož ující systém dálkov ovládat i
ode ítat data.
21
Výstavba lávky pro p ší v Srbsku, Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , JEKU s.r.o., autor hardware a software KPTECH,
práce zahájeny v roce 2003, výstavba a instalace v roce 2003 až2004, zkušební provoz cca 6 m síc .
32
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Obr.3 Grafický výstup softwarové aplikace pro ízení ochrany:
Mostní konstrukce byla navržena tak, že spodní stavba je železobetonová – bez
edpjaté výztuže, nosná konstrukce je ocelová zp ažená konstrukce s elektrickým izola ním
odd lením od spodní stavby, tj. velké množství železa elektricky definovan propojené, ale
elektricky izola
odd lené od spodní stavby.
Systém je vybaven dv ma referentními elektrodami Cu/CuSO4.
Systém je navržen tak, že každou podp ru je možno ídit a napájet nezávisle.
Celé za ízení bylo navrženo do malé bu ky o velikosti cca 1,5 x 1,5 x 2,2 m.
Na základ zavedených metodik i dostupné literatury a dlouholeté praxe byl p vodn
zvolen ochranný potenciál -0,65mV. Vzhledem k tomu, že mostní stavba je nová a k ochran
stavby p ispívá p edevším vlastní schopnost pasivace železa v betonu, byl efekt katodické
ochrany minimální (výztuž ochranu nepot ebovala) a bylo rozhodnuto o posunu ochranného
potenciálu (ze zkušebních d vod ) na -0,8 až-1,0 V. P i této úrovni ochranného potenciálu
nehrozí vliv negativních jev z p echrán ní konstrukce a zárove je možné s ochranou
provád t r zné zkušební manipulace. U nové stavby lze p edpokládat pH dostate
vysoké.
Výsledky m ení zjiš ované p ed aplikací ochrany.
Po celou dobu výstavby byl sledován základní údaj –elektrické izola ní odd lení nosné
konstrukce od spodní stavby. Po dokon ení stavby se poda ilo zajistit hodnotu elektrického
izola ního odd lení nosné konstrukce od spodní stavby ve výši 75 ohm . Tuto hodnotu lze
považovat za vyhovující z hlediska omezení pr chodu vloženého proudu.
Po dokon ení stavby byla pomocným zdrojem 10A zjiš ována citlivost stavby na
vložený potenciál a testován skute ný procházející proud nutný k dosažení ochranného
potenciálu. M ení na vybraných ástech mostu bylo provedeno nejprve bez vloženého
potenciálu a po té pro t i r zná nap tí vnuceného zdroje.
33
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Tab.1 –nap ové pom ry na most p i napájení dvou r zných prvk mostu.
tabulka testování mostní stavby z hlediska dimenzování zdroje katodické ochrany
parametry zdroje:
bez vnuceného zdroje
napájena op ra 1
napájena op ra 1
napájen pilí
Ukao 0V
Ukao 7,1V
Ukao 13,95V
Ukao 7,51V
Ikao=1,067A
Ikao=2A
Ikao=1,072A
ené místo: Ikao = 0 A
Uz 1 - op ra
-451 mV
-2129 mV
-3875 mV
-664 mV
Uz 2 –pilí
-706 mV
320 mV
1056 mV
-1093 mV
Uz 3 –pilí
-350 až-660 mV
216 mV
1390 mV
-3870 mV
Uz 5 –op ra
-350 až-660 mV
475 mV
1460 mV
-929 mV
+U1 -U3
386 mV
-2401 mV
-5356 mV
410 mV
+U1 -U5
220 mV
-3030 mV
-5438 mV
1510 mV
+U1 –UNK
222 mV
-1455 mV
-3010 mV
420 mV
+U5 -UNK
87 mV
1120 mV
2430 mV
222 mV
+U3 –UNK
-150 až-160 mV
1008 mV
2370 mV
-276 mV
+U2 –UNK
-113 mV
912 mV
2027 mV
-31 mV
INK–1+
+6 až10mA
-137 mA
-1370 mA
INK–2+
-6,5 mA
123 mA
255 mA
-14 mA
INK–3+
-11 mA
116 mA
266 mA
-713 mA
INK–5+
-1 až+6mA
110 mA
221 mA
34 mA
.3
80 mA
Uz … . Nap tí vývodu z výtuže podp ry mostu proti referentní elektrod Cu/CuSO4 (sm sný
potenciál dle DEM) (odpovídá volnému potenciálu výztuže v betonu)
+U1-UNK … potenciálová m ení mezi spodní stavbou (op rou 1 a nosnou konstrukcí), plus pól
na op e 1, mínus
pól na pilí i
INK-1+ … P eklenovací!!! (nikoli skute ný) proud mezi nosnou konstrukcí a spodní stavbou
(op rou 1), na NK
mínus svorka ampérmetru
Obr.4 Schema zapojení pro m ení hodnot dle tab.1:
34
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Z m ení vyplynuly tyto záv ry:
1. P i aplikaci ochrany se velmi snadno dosahuje t chto parametr :
Nap tí na konstrukci:
-1V
Proud dodávaný do pilí e:
cca 20 až140mA
Energetická náro nost ochrany aplikované na mostní konstrukci je velmi malá (nutno
si uv domit, že se jedná o novou konstrukci s nov vytvá enými ochrannými pasiva ními
vrstvami na výztužích)
2. Proudové zatížení výztuže je velmi p íznivé.
3. Nesymetrické zat žování mostní konstrukce (napájení jen v jednom bod ) vytvá í
adu anodických a katodických pásem na konstrukci; jedná se jednozna
o nežádoucí stav.
Pozn.: M ení je provedeno na nové konstrukci, pH = 12.
Výsledky m ení po uvedení ochrany do provozu.
Dále uvedená data jsou záznamem m ení z provozu. Jedná se o dva soubory dat. První
edstavuje m ení krátce po uvedení ochrany do provozu (2003) a druhý p edstavuje soubor
dat cca po ty ech m sících provozu, tj. z ledna a února 2004.
V grafech každé m ené veli iny jsou zaznamenány vždy t i k ivky – maximální údaj,
pr
rný údaj a minimální údaj. K ivky vychází z principu snímání dat, kdy pro každou
enou veli inu probíhá integrace dat v definovaném asovém intervalu. Z tohoto intervalu
jsou pak stanoveny zmín né t i údaje. Tento systém hodnocení umož uje sledovat vliv trak ní
soustavy a bezprost ední reakce zdroje.
Pro stru nost je uveden vždy jen jedna typická hodnota z celého souboru m ených dat.
Výsledky m ení potenciál .
Obr. 5. M ení nap tí Uz. Op ra nejblíže trati; vliv blízké trak ní soustavy je nejsiln jší
–rok 2003,
záznam 34 hodin.
SRBSKO - most (op ra 1)
0
21.11.03 4:48
21.11.03 9:36
21.11.03 14:24
21.11.03 19:12
22.11.03 0:00
22.11.03 4:48
22.11.03 9:36
-0,2
-0,4
[V]
-0,6
-0,8
-1
-1,2
-1,4
-1,6
[min]
Up - MINIMUM
Up - PRUMER
Up - MAXIMUM
35
22.11.03 14:24
22.11.03 19:12
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Obr. 6. M ení nap tí Uz. Op ra nejblíže trati; rok 2004, záznam 9 dn .
SRBSKO - most (op ra 1)
22.1.04 0:00
0
24.1.04 0:00
26.1.04 0:00
28.1.04 0:00
30.1.04 0:00
1.2.04 0:00
3.2.04 0:00
5.2.04 0:00
-0,2
-0,4
-0,6
[V]
-0,8
-1
-1,2
-1,4
-1,6
-1,8
-2
[min]
Up - MINIMUM
Up - PRUMER
Obr. 7. M ení nap tí Uz. Pilí
34 hodin
Up - MAXIMUM
.2 (vedle op ry sm rem od trati D) – 2003, záznam
SRBSKO - most (pilí 2)
21.11.03 4:48
0
21.11.03 9:36
21.11.03 14:24
21.11.03 19:12
22.11.03 0:00
22.11.03 4:48
22.11.03 9:36
-0,2
-0,4
[V]
-0,6
-0,8
-1
-1,2
-1,4
-1,6
[min]
Up - MINIMUM
Up - PRUM R
Up - MAXIMUM
36
22.11.03 14:24
22.11.03 19:12
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
Obr. 8. M ení nap tí Uz. Pilí
JEKU s.r.o
.2 –rok 2004, záznam 9 dn
SRBSKO - most (pilí 2)
22.1.04 0:00
0
24.1.04 0:00
26.1.04 0:00
28.1.04 0:00
30.1.04 0:00
1.2.04 0:00
3.2.04 0:00
5.2.04 0:00
-0,2
-0,4
-0,6
[V]
-0,8
-1
-1,2
-1,4
-1,6
-1,8
[min]
Up - MINIMUM
Up - PRUM R
Up - MAXIMUM
Obr. 9. M ení nap tí Uz. Op ra vzdálená od trati .5, –rok 2003, záznam 34 hodin
SRBSKO - most (op ra 5)
21.11.03 4:48
0
21.11.03 9:36
21.11.03 14:24
21.11.03 19:12
22.11.03 0:00
22.11.03 4:48
22.11.03 9:36
22.11.03 14:24
22.11.03 19:12
-0,2
-0,4
[V]
-0,6
-0,8
-1
-1,2
-1,4
[min]
Up - MINIMUM
Up - PRUMER
Up - MAXIMUM
Obr. 10. M ení nap tí mezi op rou u trati a nosnou konstrukcí – 2003, záznam 34
hodin.
SRBSKO - most (mostovka - op ra1)
0,25
0,2
0,15
0,1
[V]
0,05
0
-0,05
-0,1
-0,15
-0,2
21.11.03 4:48
21.11.03 9:36
21.11.03 14:24
21.11.03 19:12
22.11.03 0:00
22.11.03 4:48
22.11.03 9:36
[min]
Ui - MINIMUM
Ui - PRUMER
Ui - MAXIMUM
37
22.11.03 14:24
22.11.03 19:12
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Obr. 11. M ení nap tí mezi op rou u trati a nosnou konstrukcí –2004, záznam 9 dn .
SRBSKO - most (mostovka - op ra1)
0,3
0,2
0,1
[V]
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
22.1.04 0:00
24.1.04 0:00
26.1.04 0:00
28.1.04 0:00
30.1.04 0:00
1.2.04 0:00
3.2.04 0:00
5.2.04 0:00
[min]
Ui - MINIMUM
Ui - PRUMER
Ui - MAXIMUM
Obr. 12. M ení nap tí mezi op rou vzdálenou od trati a nosnou konstrukcí – 2003,
záznam 34 hodin.
SRBSKO - most (mostovka-op ra5)
0,2
0,15
0,1
[V]
0,05
0
-0,05
-0,1
-0,15
-0,2
21.11.03 4:48
21.11.03 9:36
21.11.03 14:24
21.11.03 19:12
22.11.03 0:00
22.11.03 4:48
22.11.03 9:36
[min]
Ui - MINIMUM
Ui - PRUMER
Ui - MAXIMUM
38
22.11.03 14:24
22.11.03 19:12
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Obr. 13. M ení nap tí mezi op rou vzdálenou od trati a nosnou konstrukcí – 2004,
záznam, 9 dn .
SRBSKO - most (mostovka-op ra5)
0,5
0,4
0,3
0,2
[V]
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
22.1.04 0:00
24.1.04 0:00
26.1.04 0:00
28.1.04 0:00
30.1.04 0:00
1.2.04 0:00
3.2.04 0:00
5.2.04 0:00
[min]
Ui - MINIMUM
Ui - PRUMER
Ui - MAXIMUM
Grafické pr hy na obr. 5 až 9 ukazují, jak pracují zdroje a regulátory katodické
ochrany. Zatímco na obrázku 5 – op ra nejblíže trati D - je patrné jak regulátor dorovnává
ochranný potenciál s drobnými odchylkami („nestíhá“), na opa né op e mostní stavby
vzdálené od trati D (obr. 9) zdroj ochranný potenciál udrží bez zakolísání. Grafy na obr. 5 a
6 a grafy na obr. 7 a 8 jsou data snímaná na shodných podp rách s cca p l ro ním odstupem.
Data v roce 2004 jsou snímána jižs menší etností a tedy je monitorován v tší asový úsek.
Funkce regulátoru a rychlost regulátoru je patrná z k ivek maxima a minima. Nezávislým (a
úsp šným) regulacím pomáhá elektrické izola ní odd lení nosné konstrukce. Popis
elektrických vlastností takového systému a zejména hodnocení dopadu jeho inností na mostní
konstrukci vyžaduje podrobn jší analýzu a hodnocení elektrických parametr všech ástí
mostní konstrukce. Je t eba zobrazit elektrické schema mostu, vyzna it všechny polarity
potenciál mezi jednotlivými prvky mostu, využít znalosti o elektrických odporech mezi
jednotlivými ástmi mostu, atd.; taková analýza p esahuje rámec tohoto p ísp vku.
Pro ilustraci se dopl ují potenciály na obr. 10 až13. Jedná se o potenciály mezi nosnou
konstrukcí (elektricky izola
uloženou) a vybranými podp rami spodní stavby. Zatímco
v roce uvedení do provozu (2003) potenciály vypovídaly o zachovaném odd lení nosné
konstrukce v i sledovaným podp rám a o tom, že potenciál nosné konstrukce je vyšší než
potenciál jakékoliv podp ry (nosná konstrukce je nabitá podobn jako kapacita), v roce 2004
je z ejmé, že tento stav trvá mezi op rou u trati, zatímco op ra na opa ném konci mostu se
potenciálov sblížila s potenciálem nosné konstrukce. Pro stanovení d vod je nutné a
nezbytné znovu provést komplexní m ení vlivu bludných proud na mostní konstrukci ve
smyslu metodického pokynu DEM. Nelze vylou it možnost, že na stran op ry .5 došlo nap .
zne išt ním k propojení nosné konstrukce a op ry (zmenšení elektrického izola ního odporu
mezi nosnou konstrukcí a op rou) nebo naopak (i když je to mén pravd podobné v daném
ípad ), vlivem v tšího m rného p dy a dob e provedené pasivní ochrany výztuže op ry
rovn žk ur itému „nabití“výztuže a sblížení obou potenciál .
Data z roku 2005 se zásadn neliší a pro daný ú el p ísp vku je nadbyte né bez hlubší
analýzy je uvád t.
39
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Parametry jednotlivými zdroj pracujících do systému ochrany, stav v r.2005
Pro ilustraci se uvádí aktuální stav nastavení a zdroj a informace o spot eb elektrické
energie.
Spot eba elektrické energie je zjiš ována ode tem impuls z faktura ního
elektrom ru. Nastavení zdroj odpovídá provozu od samého za átku roku 2005. Nastavení
zdroj bylo upraveno v roce 2005 tak, že zdroj 3 (který vykazoval v rámci sb ru dat zvýšenou
teplotu) byl vyjmut a po té bylo rozhodnuto o sledování vlivu nesymetrického napájení na
celou stavbu.
Sledovaný údaj:
Zdroj 1
Zdroj 2
Up –ochranný potenciál [V]
-0,95
Uo –výstupní nap tí zdroje [V]
Zdroj 3
Zdroj 4
Zdroj 5
-0,95
-0,92
-0,89
-2,0
-2,7
-2,2
-1,9
Uzad –žádaný ochranný potenciál [V]
-1,0V
-0,9V
-0,9V
-0,9V
Proud zdroje [mA]
5
Stav zdroje
funk n
í
753
porucha
159
53
funk ní
porucha
funk ní
funk ní
Spot eba kWh od uvedení do provozu:
Ode et spot eby el.energie od uvedení do provozu 2003 do srpna 2005: 522 kWh
Tato spot eba odpovídá provozním náklad m na spot ebovanou elektrickou energii ve výši
2200,-K .
Pozn.: po adí zdroje odpovídá po adí podp ry.
Hodnocení katodické ochrany na mostní stavb v Srbsku u Berouna
Shora uvedené výsledky jsou p edevším ilustrativní ukázkou náro nosti systému a
nekladou si za cíl prokázat všechny negativní nebo pozitivní vlastnosti funkce katodické
ochrany proti ú ink m bludných proud .
Shora uvedený popis poukazuje na skute nost, že aplikace aktivní ochrany proti
ink m bludných proud není nepoužitelné ochranné opat ení a pokud mostní objekt nebo
jiná železobetonová konstrukce je vystavena silnému vlivu bludných proud nebo se bude
z jiného d vodu nacházet ta která ást konstrukce z ásti v anodickém pásmu, lze aplikací
aktivní ochrany zvrátit korozní namáhání stavby. ešení zdroje prokázalo, že je možné
vhodným regulátorem reagovat na dynamické zm ny bludných proud , zejména z trak ních
soustav.
Proud dodávaný katodickou ochranou do mostní konstrukce po celou dobu provozu
dosahuje p ibližn jednoho ampéru. Tento výsledek je nad o ekávání p íznivý. Z m ení
vyplývá, že proud, který je nezbytný pro napájení katodické ochrany a posun potenciálu na
ochranný potenciál, resp. jeho posunutí o cca 350 mV je malý, dosahuje ádu desítek ažstovek
miliampér a lze tedy dovozovat, že nebude docházet k rizik m korozního namáháním
konstrukce proudovými zdroji. Relevantnost tohoto tvrzení je však t eba prokázat nejen
aplikací katodické ochrany na konstrukcích nových ( ili preventivní aplikací), kde podmínky
pro distribuci proudu z plochy výztuže jsou s nejv tší pravd podobností homogenní v celé
konstrukci, ale i aplikací katodické ochrany na korozn poškozené stavb , kdy ochranné
40
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
pasiva ní vrstvy výztuže budou porušeny, dále nap . budou narušeny krycí vrstvy betonu nad
výztuží a m rný elektrický odpor betonu konstrukce bude lokáln snížen pr nikem agresivních
látek (chlorid ) k výztuži. Je pak otázkou, zda v takovém p ípad budou dodrženy homogenní
podmínky pro distribuci proudu z plochy výztuže a bude p ípustné konstrukci vystavovat
riziku lokálních poškození vnuceným proudem p ichrán ním. Této skute nosti napovídá i
informace o proudech jednotlivých zdroj z aktuálního ode tu. Na rozdíl od roku 2003 je
systém bez jednoho zdroje již rozvážený a proud druhého zdroje p evyšuje výrazn zdroje
ostatní; v podstat napájí celou mostní stavbu.
ležitým poznatkem z praktické aplikace je také skute nost, že nevhodným ešením
i provozem ochrany nebo poškozenou funkcí ochrany m že dojít k „rozvážení“ celého
systému a na jednotlivých ástech stavby m že vzniknout ada anodických oblastí s prozatím
nedefinovatelným rizikem poškození výztuže. Takový stav je v sou asné zkoumán tím, že
zdroj .3 je udržován v poruše (vypnutý).
ešení dále ukázalo na skute nost, že lze vybudovat relativn levný, ale komfortní
systém ízení ochrany bez nutnosti trvalé obsluhy s možností dálkového ízení ochrany
s využitím GSM modulu. Samoz ejm se v plné nahot projevila i otázka servisu za ízení,
sb ru dat a jejich vyhodnocení, tj. otázka provozních náklad a kvalifikované osoby pov ené
správou za ízení.
Tato konkrétní aplikace jednozna
potvrdila p edpoklady SD, totiž že o provoz
podobného za ízení nemá správce velký zájem; v daném p ípad je most tamní obce, tzn. je
pln v režii místního ú adu, který tvo í do asn volený starosta a n kolik len rady. Je
samoz ejm nemyslitelná p edstava, že ochranu mostní stavby by provozovala sama obec a
servisní organizaci si obec podobného rozsahu m že dovolit jen ve velmi omezené mí e. Zbývá
tedy otázka: Jedná se o vhodné za ízení pro praktický provoz? Není správn jším ešením
navrhnout jiné vhodné bezúdržbové formy ochrany ochrany koroze výztuže v betonu?
Další diskusi a zkoumání lze vést o tom, zda katodická ochrana spl uje požadavky na
„úplnou katodickou ochranu“, i nikoli. V takovém p ípad by bylo nutno definovat kritéria
pro vypínací potenciál a jeho asovou odezvu. Jak vyplývá ze shora uvedené teoretické úvodní
ásti, není takové kritérium pro železobetonovou konstrukci, resp. ochranu výztuže v betonu
adekvátní kritériím aplikovaným u liniových za ízení, není jednoduché a dokonce ani vhodné jej
jednozna
definovat.. V daném okamžiku se považuje za dostate ný z hlediska funkce
ochrany pohyb potenciálu ve stanovených mezích ochranného potenciálu tak, jak byla definice
formulována v úvodní ásti této p ednášky, avšak s d razem na kontrolu proudového
zat žování jednotlivých ástí mostu. Nap . proud dodávaný druhým a tvrtým zdrojem do
systému ve výši n kolika set miliampér jižm že vést k poškození úložných prah pilí , pokud
by tento proud protékal v plném rozsahu z pilí e do nosné konstrukce. Tomuto úkolu bude
nována další etapa práce na již realizované stavb . Zárove na základ t chto prvních
zkušeností se p ipravuje v rámci úkolu „Projekt FT-TA/047 Optimalizace materiálového ešení
a aplikace princip protikorozní ochrany technologických za ízení a výrobk “ návrh ešení
lokální katodické ochrany, tj. ochrany budované na podobném principu, avšak aplikované
pouze na jednu konkrétní ást mostní konstrukce. Ochrana bude aplikována na mostní stavb ,
která byla realizována v roce 1990 a která p i periodických m eních vlivu bludných proud
vykazuje na jedné až dvou podp rách potenciál Uz místo o ekávaných -400 až -650 mV
potenciál v blízkosti 0mV.
41
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
Záv r
Dosažené
skute ností:
poznatky s aplikací katodické ochrany poukazují na adu významných
Konstatuje se, že ešení katodické ochrany je proveditelné.
Je nepochybné, že na systém fungování katodické ochrany má vliv volba pasivních
ochranných opat ení.
V plném rozsahu platí pro návrh katodické ochrany proti ú ink m bludných proud
požadavky stanovené pro katodické ochrany proti „chemickým“ vliv m železobetonových
konstrukcí ohledn elektricky definovaného propojení výztuže.
V každém p ípad aktivní ochrana je systém technicky provozn náro ný a vyžaduje
provozní náklady a technicky kvalifikovanou obsluhu. V tomto smyslu je nutno i nadále aktivní
ochranu železobetonových konstrukcí považovat za krajní ešení nevhodné pro b žnou praxi a
aplikovatelné jen v tom p ípad , kdy žádné z pasivních ochranných opat ení nezajistí
dostate nou ochranu mostní stavby. Pro b žné aplikace této ochrany je nutno vy ešit adu
teoretických i praktických úkol spojených s prokázáním neohrožení mostních konstrukcí
zných typ (p edpjaté, nep edpjaté, s odd lenou nosnou konstrukcí, bez odd lení, apod.
Praxe ukazuje, že ochranný potenciál u nových staveb vzniká u naprosté v tšiny staveb
irozenou cestou a použití katodické ochrany nemá valný smysl. Posuny potenciálu Uz ke
kladnému potenciálu jsou registrovány u staveb starších (dlouhodob korozn namáhaných)
nebo u staveb, které jsou pod p ímým vlivem bludných proud (nap . mostní stavby
s elektrizovanými trak ními soustavami).
Je nutno konstatovat, že omezení pro použití katodických ochran železobetonových
konstrukcí proti ú ink m bludných proud tak, jak jsou uvedena v technických podmínkách
TP 124 jsou prozatím správná.
Seznam Literatury:
[1] Koroze ocelové výztuže v železovém a p edpjatém betonu, B.Bažant, SNTL,
1989
[2] Technické kovy, jejich výroba, vlastnosti a zkoušení, A.Beneš, SNTL, 1958, str.171,
Betonové mosty, L.Landa, Z.Kleisner, J.Zvara, SNTL, 1988
[3] TP 124 Technické podmínky „Základní ochranná opat ení pro omezení vlivu
bludných proud na mostní objekty a ostatní betonové stavby pozemních
komunikací“, MD R, SD, Praha, 2000
[4] Metodický pokyn „Dokumentace elektrických a geofyzikálních m ení
betonových most pozemních komunikací, MD R, 1995
[5] SR 5/7(S) Služební rukov „Ochrana železni ních mostních objekt proti
ink m bludných proud , D s.o., 1997
[6] TP 72, Diagnostický pr zkum most PK, MD R, 1995
[7] Studie užití aktivních ochran most pozemních komunikací“, JEKU, Ing. B. Ku era
1996, MD- R,
42
Katodická ochrana proti ú ink m bludných proud , most v Srbsku
JEKU s.r.o
[8] Ochrana konstrukce z p edpjatého betonu p ed ú inky bludných proud na p íkladu
viaduktu pro metro v Manile na Filipínách, publikace P edpjatý beton ve Švýcarsku
1982 - 1986, P.Matt,
vydáno FIP 1986
[9] Laboratory simulation of Corrosion in Renforced Concrete, Cindy W. Ramirez a
spol., Houston, CORROSION/90
[10] Stray Current Corrosion in Electrified Rail Systems, T.J.Barlo, A.D.Zdunek,
Corrosion95, NACE IAC, 1995, Northwestern University BIRL
[11] Catot Ica Dei Ferri Del Calcestruzzo Armato, L´Industria Italiana.Cemento,
Sulla Protezione, .9/1981, str.595-601
asopis)
[12] Swamy R. N.: Corrosion and Corrosion Protection of Steel in Concrete,
R.N.Swamy, sborník
p ednášek, The
University of Shefield, Velká
Británie, 1994
[13] Cathodic protection, DTI Publication 1981, Kean R. L., Davies K. G, internet
[14] Ku era B.: Studie užití aktivních ochran most pozemních komunikací“, JEKU
1996, MD- R
[15] C3d Richtlinien zum Schutz gegen Korrosion durch Streustr me von
Gleichstromanlagen, Korrosionskommission der
SGK, Švýcarsko,
(1995) [
[16] asová závislost korozního procesu a problematika predikce životnosti
železobetonových a
p edpjatých konstrukcí, MD R 803 120 107, SVÚOM, Kalabisován,
Hrdoušek, Vodi ka,
Zahrada, Holický, P evorovský, 2001-2004
[17] Výstavba lávky pro p ší v Srbsku, Katodická ochrana proti ú ink m bludných
proud , JEKU s.r.o., KPTECH, 2003
SN EN 50162 Ochrana p ed korozí bludnými proudy ze stejnosm rných proudových soustav,
(2004)
SN EN 12 696 Katodická ochrana oceli v betonu, (2000)
43
Do wiadczenia w zakresie wdra ania ochrony katodowej na sieciach gazowych
w miastach
W ci gu ostatnich lat w Polsce obserwuje si znaczny wzrost zainteresowania ochron
katodow dystrybucyjnych, które to ze swej natury u
one s w miastach i miejscowo ciach o
du ym zag szczeniu infrastrukturalnym. Zainteresowanie to jest skutkiem kilku wzajemnie
nak adaj cych si czynników. Najwa niejsze z nich to post puj cych proces urynkawiania
rynku energii, wydzielania dzia alno ci operatorskiej z kontrolowanym urz dowo poziomem
cen za us ugi transportowe, zmieniaj ce si prawodawstwo w zakresie ochrony rodowiska,
wymagania ubezpieczycieli maj tku sieciowego, utrudnienia w lokalizacji nowych inwestycji
oraz wysokie op aty ponoszone za lokalizacj
komunikacyjnych. St d wyd
inwestycji liniowych wzd
ci gów
enie okresu u ytkowania istniej cego maj tku sieciowego
dostrzegane jest jako jeden z najwa niejszych czynników.
W Polsce przez wiele lat ochrona katodowa wykorzystywana by a wy cznie na przesy owych
sieciach wysokiego ci nienia. Do po owy lat 90-tych nie istnia y uregulowania prawne, które
wymusi yby budow sieci gazowych wraz z instalacjami ochrony katodowej. Dodatkowo
zbieg o si to z ogromnym upowszechnieniem sieci gazowych z tworzyw sztucznych, g ównie
z polietylenu. Taki rozwój wydarze
spowodowa ,
e nowe stalowe gazowe sieci
dystrybucyjne buduje si sporadycznie, natomiast istniej ce sieci gazowe w dominuj cej cz ci
pozbawione systemu elektrochemicznej ochrony katodowej.
Podejmuj c dzia ania zwi zane z wdra aniem ochrony katodowej na istniej cych sieciach
gazowych, u
onych w obszarach o du ym zag szczeniu infrastruktury, nale y pami ta
o specyficznych takie zagadnienia. Dotyczy to zw aszcza:
− konieczno
poniesienia znacznych nak adów na przygotowanie sieci gazowej do
ochrony katodowej,
− istnienie du ej ilo ci trudnych do lokalizacji i usuni cia doziemie ,
− istnienie znacznej liczby miejsc w których wyst puje brak lub obni one przewodnictwo
elektryczne,
− znaczne zag szczenie s siaduj cej infrastruktury podziemnej, co mo e powodowa
szkodliwe oddzia ywanie budowanej instalacji ochrony katodowej na inne uzbrojenie
podziemne,
− nak adanie si szkodliwego oddzia ywania pr dów b dz cych.
W PSG Sp. z o.o. od wielu lat eksploatuje si ochron katodow sieci gazowych wysokiego
ci nienia, oraz
konsekwentnie wdra a si
ochron
gazowych niskiego i redniego ci nienia.
44
katodow
na istniej cych sieciach
Realizacja ochrony katodowej na istniej cych sieciach gazowych
Sposób post powania w trakcie realizacji zada zwi zanych z wdra aniem ochrony katodowej
na istniej cych sieciach gazowych pokazano na rysunku nr 1.
Rysunek nr 1. Diagram post powania w trakcie realizacji zada zwi zanych z wdra aniem
ochrony katodowej na istniej cych sieciach gazowych.
Praktycznie stwierdzono, e ten tok post powania pozwala efektywnie zastosowa wdra
ochron katodow na istniej cych sieciach gazowych.
45
Wybór zada
Wybór fragmentu sieci gazowej poza oczywistymi przes ankami wynikaj cymi z potrzeby
aplikacji ochrony katodowej, wi e si
z decyzj
o okre leniu wielko ci i struktury
pojedynczego, galwanicznie wydzielonego odcinka sieci. O ile na sieciach przesy owych
i sieciach dystrybucyjnych u
onych poza obszarami silnie zurbanizowanymi, wielko
pojedynczych sekcji nie odgrywa istotnego znaczenia, to w przypadku obszarów o silnie
zag szczonej infrastrukturze podziemnej ma to silne znaczenie praktyczne. Od czynników tych
istotnie zale
nak ady ponoszone na lokalizacj doziemie , zw aszcza w przypadku du ej
liczby tego typu szkodliwych po cze . Rozwi zanie to znacznie upraszcza równie
prowadzenie czynno ci eksploatacyjnych, zw aszcza w przypadku diagnostyki pojawiaj cych
si nieprawid owo ci.
Najcz ciej zwi kszone nak ady zwi zane z monta em z czy izoluj cych owocuj znacznym
skróceniem nak adów potrzebnych na lokalizacj
wyst puj cych doziemie . W praktyce
stosujemy najcz ciej ograniczenie do kilku kilometrów dla obszarów silnie zurbanizowanych
nak ady
i maksymalnie kilkunastu dla terenów o ma ym zag szczeniu infrastruktury.
Rysunek nr 2. Zale no nak adów ponoszonych na lokalizacj
zale no ci od d ugo ci odcinka sieci gazowej
Zwi kszona ilo
jednego doziemienia w
przy czy domowych wymaga najcz ciej skrócenia d ugo ci odcinka w celu
uzyskania optymalnego efektu.
W przypadku podejmowania decyzji o strukturze sieci gazowej, najbardziej po danym
uk adem jest struktura bez wyst puj cych "oczek".
46
Przygotowanie sieci
Etap przygotowania sieci polega na doprowadzeniu wybranego fragmentu sieci gazowej do
stanu umo liwiaj cego ekonomicznie op acaln aplikacj systemu ochrony katodowej. Sk ada
si on z:
- monta u z czy izoluj cych na sieci gazowej,
- monta u z czy izoluj cych na przy czach gazowych w celu odizolowania od instalacji
wewn trz budynków,
- monta u niezb dnych punktów pomiarowych,
- lokalizacji i usuni ciu wyst puj cych doziemie ,
- likwidacji ewentualnych punktów nieci
ci elektrycznej.
Najwi ksze problemy techniczne stwarza najcz ciej efektywna lokalizacja i usuni cie
doziemie z obcym uzbrojeniem podziemnym. Takie czynniki jak niska kultura techniczna
w trakcie wykonawstwa sieci gazowej i jak równie s siaduj cego uzbrojenia podziemnego,
utrudniony dost p do sieci gazowej w warunkach miejskich sprawiaj ogromne problemy
pomiarowe. W celu rozwi zania tego problemu stosuje si
metody pomiarowe zmienno
i sta opr dowe. Na czasy realizacji tego etapu prac ogromne znaczenie ma dok adno
i prawid owo
posiadanym informacji o badanym obiekcie i jego dok adnym po
eniu oraz
do wiadczenie prowadz cego pomiary.
Najbardziej kosztotwórczym czynnikiem na tym etapie prac jest monta z czy izoluj cych na
czynnej sieci gazowej. Wi e si to zazwyczaj z konieczno ci wy czania dostaw paliwa
gazowego do odbiorców i uruchamiania skomplikowanych procedur technicznych. Na sieciach
niskiego ci nienia uzyskano ogromne oszcz dno ci przy wykorzystaniu montowanych tylko
okresowo (na czas wdro enia systemu ochrony katodowej) lub niekiedy docelowo, izoluj cych
po cze
ko nierzowych na wyst puj cych powszechnie na sieci po czeniach typu
ko nierzowego. Rozwi zanie takie znacznie upro ci o tok post powania i ograniczy o koszty
monta u.
Budowa instalacji ochrony katodowej
Realizacja samej instalacji ochrony katodowej nie nastr cza wi kszych problemów
technicznych i realizowana jest zgodnie z ogóln wiedz techniczn w tym zakresie. W celu
minimalizacji szkodliwego oddzia ywania na s siaduj ce konstrukcje podziemne dominuj
rozwi zania z g binowymi uziomami anodowymi. Znacznie powa niejszym zagadnieniem jest
optymalizacja
róde polaryzacji przy uwzgl dnieniu wymaga
obiektu, mo liwych do
realizacji lokalizacji i maksymalnego wykorzystania poszczególnych róde pr du ochrony
katodowej. Jest to zagadnienie, które w chwili obecnej próbuje si rozwija .
47
Koszty
Proces wdra ania ochrony katodowej na istniej cych sieciach gazowych nie mo e odbywa si
w oderwaniu od ekonomicznych realiów op acalno ci tego zagadnienia. Na istniej cych
sieciach gazowych aplikacja ochrony katodowej jest najcz ciej jedna z metod rehabilitacji lub
tylko sko czonego przed
ania czasu ycia obiektu. Przy uwzgl dnieniu faktu, e monta
ochrony katodowej cz sto odbywa si na sieciach eksploatowanych ju kilka, kilkana cie, a
czasem nawet kilkadziesi t lat, op acalno
ca ego przedsi wzi cia pozostaje niekiedy
subiektywn ocen podejmuj cego decyzj .
W praktyce minimalizacj kosztów uzyskuje si dla sieci o du ych rednicach. W takich
przypadkach koszty nie przekraczaj najcz ciej 5-7 % warto ci odtworzeniowej. Na sieciach
niskiego ci nienia koszty te osi gaj poziom 13-15% warto ci odtworzeniowej obiektu. Taki
poziom nak adów klasyfikuje ochron
katodow
jak
jedn
z najta szych technologii
rehabilitacji sieci gazowej.
W ostatnim czasie nasilaj ce si
trudno ci z realizacj
problemów z pozyskiwaniem zgody w
inwestycji liniowych (g ównie
cicieli gruntów) i nowych uregulowa prawnych
obci aj cych dodatkowymi kosztami nowe inwestycje liniowe spowodowa y,
zainteresowanie ochron katodow jako jedyn mo liwym rozwi zaniem przed
e wrasta
ania okresu
ytkowania danego odcinka sieci gazowej. W takich przypadkach wzgl dy op acalno ci
finansowej odgrywaj znacznie mniejsze znaczenie.
Eksploatacja
W chwili obecnej wi kszo
prac eksploatacyjnych prowadzimy z wykorzystaniem w asnych
b wewn trznych. Spodziewany kierunek zmian to wydzielanie prostych czynno ci
eksploatacyjnych do firm zewn trznych i wykorzystanie monitoringu do realizacji procesu
eksploatacji. W ten sposób zaoszcz dzone rodki przeznaczone zostan
na zwi kszenie
nak adów na wdra anie ochrony katodowej na nowych odcinkach sieci gazowej.
Wielokrotnie z uwagi na szkodliwe oddzia ywanie na s siaduj
ochron
katodow
infrastruktur podziemn ,
wiadomie prowadzi si przy parametrach nie zapewniaj cych pe nej
ochrony przed korozj , w celu spowolnienia a nie zatrzymania procesu korozyjnego.
Podsumowanie
Nie zaobserwowano zwi zków z kosztami lub stopniem trudno ci w trakcie procesu
wdra ania, a wiekiem istniej cego fragmentu sieci gazowej.
Na sieciach, na których proces wdra ania nie b dzie realizowanych lub realizacja planowana
jest w dalszej przysz
ci, wykonuje si zabezpieczenie przed szkodliwym oddzia ywanie
48
pr dów b dz cych - o ile takie wyst puje. Na sieciach przewidzianych do wdro enia ochrony
katodowej w najbli szej czynno ci, poziom szkodliwego oddzia ywania okre la si
po
zako czeniu przygotowania sieci do ochrony katodowej i rozruch instalacji ochrony.
Najwi ksz wad takiego rozwi zania s trudno ci z oszacowanie koniecznych do poniesienia
nak adów. Wynika to z braku przes anek pozwalaj cych oszacowa
koszty zwi zane
z lokalizacj i usuni ciem po cze z obcym uzbrojeniem podziemnych. W dalszym ci gu
wykonuje si próby przybli onego szacowania nak adów i okre lania czynników maj cych
wp yw na poziom nak adów, jednak w przewa aj cym zakresie szacunki te opieraj si
o do wiadczenia p yn cych z ju wykonanych wdro
.
W dalszym ci gu trwaj próby okre lania optymalnej konfiguracji i rozmieszczenia róde
polaryzacji,
jednak proces ten ma charakter jedynie do wiadczalny. Wyst puj ce
niewykorzystane moce
róde polaryzacji konsumowane s
poprzez do czanie nowych,
sukcesywnie przygotowywanych odcinków sieci gazowej w okolicach tych róde .
49
Ochrona katodowa ruroci gów wodnych od strony wewn trznej
Wojciech Sokólski
SPZP CORRPOL Gda sk, Polska [email protected]
1. Wprowadzenie
Ochrona katodowa posiada szereg zastosowa przemys owych. Wykorzystywana jest
wsz dzie tam, gdzie metale techniczne, g ównie stal, kontaktuje si z odpowiednio grub
warstw rodowiska elektrolitycznego. Najwi ksze zastosowania ochrony katodowej dotycz
stalowych ruroci gów umieszczonych w ziemi oraz jednostek p ywaj cych i konstrukcji
hydrotechnicznych w wodzie morskiej. O ile na podziemnych konstrukcjach nie wida
bezpo rednich skutków dzia ania ochrony katodowej, to na statkach i konstrukcjach
hydrotechnicznych jest to widoczne go ym okiem. Na fot. 1 pokazany zosta statek
wprowadzany do doku na remont kwalifikacyjny w stoczni –bia e osady na kad ubie w cz ci
podwodnej statku pokazuj miejsca, w których pr d ochrony katodowej wp ywa do
metalowej powierzchni blach okr towych – w miejscach drobnych uszkodze w warstwie
pow oki malarskiej na onej w cz ci podwodnej statku.
Fot. 1. Powierzchnia kad uba okr towego pokryta w cz ci podwodnej osadami katodowymi.
Pomimo tego, e zastosowania ochrony katodowej do wewn trznej powierzchni
aparatów i pojemników zawieraj cych rodowisko elektrolityczne, np. wymienniki ciep a,
zbiorniki na wod i cieki, znane s niemal tak samo d ugo jak w odniesieniu do ruroci gów
podziemnych, zakres wykorzystania tej technologii w tych urz dzeniach jest znacz co
mniejsze, a ilo
specjalistów rozumiej cych wyst puj ce tam problemy techniczne –
niewielka. Najwi ksze zastosowanie, bo masowe, znalaz a ochrona katodowa wewn trznych
powierzchni bojlerów i podgrzewaczy wody, gdzie powszechnie stosuje si magnezowe anody
galwaniczne. Podobna technika stosowana jest do powszechnie w energetyce do ochrony
wymienników ciep a –skraplaczy w elektrowniach termicznych.
50
Prezentowany referat dotyczy do rzadkiego zastosowania ochrony katodowej do
wewn trznej powierzchni podziemnych ruroci gów transportuj cych wod ch odz
w elektrowni. Prace nad do wiadczalnym odcinkiem ruroci gu w Elektrowni „ aziska”
wykonano wspólnie z Politechnik Gda sk , kolejne ok. 1200 mb ruroci gów SPZP CORRPOL
obj ochron katodow w latach 1996-98, a w 1999 r. ok. 2000 mb ruroci gów. Aktualnie
rozbudowywana instalacja ochronna jest przedmiotem systematycznej kontroli i nadzoru.
Rozwi zanie nagrodzono br zowym medalem na wystawie wynalazków “Brussels Eureka'95”.
2. Chroniony ruroci g wody ch odz cej –zagro enie korozyjne
Uk ady ch odz ce w elektrowniach i elektrociep owniach nara one s z regu y na korozyjne
oddzia ywanie wody obiegowej. Procesy technologicznego uzdatniania wody opracowywane s w
zale no ci od charakteru obiektu (otwarte lub zamkni te) g ównie pod k tem usuwania
zanieczyszcze i stabilizacji wody (zapobieganie wytr caniu osadów w glanowych), natomiast
zazwyczaj nie uwzgl dniaj parametrów korozyjnych wody i nie jest ona pod tym wzgl dem w
jakikolwiek sposób uzdatniana. Ze wzgl du na du e zu ycie wody, pobierana jest ona najcz ciej
z dost pnych w pobli u elektrowni otwartych zbiorników wodnych, rzek, kana ów lub wyrobisk
kopalnianych.
Woda z wyrobisk kopalnianych jest szczególnie agresywna. Jest to przewa nie rodowisko
silnie zasolone i natlenione, mog ce wywo ywa bardzo intensywn korozj materia ów
konstrukcyjnych, z których wykonane s obiegi ch odz ce. Do przesy ania wody pomi dzy
ch odniami kominowymi i skraplaczami turbin parowych stosowane s ruroci gi wielko rednicowe
(o rednicach od ok. 1 do 2,5 m), których podstawowym materia em jest stal w glowa zwyk ej
jako ci.
Problem korozji z du si ujawni si w Elektrowni „ aziska”, w której zaobserwowano
rozleg e uszkodzenia korozyjne stalowych ruroci gów wody ch odz cej. Po ok. 20 letniej
eksploatacji stwierdzono na ich powierzchni wewn trznej g bokie ubytki korozyjne, w wyniku
których grubo
cianek z pocz tkowej warto ci 16 ÷ 18 mm, uleg a lokalnie zmniejszeniu do
zaledwie 3 ÷ 6 mm, zagra aj c dalszej bezpiecznej eksploatacji obiektu. Ruroci gi zasilane s wod
kopalnian o bardzo wysokiej zawarto ci tlenu i jonów agresywnych: chlorków - 500 ÷ 2000
mg/dm3 i siarczanów - 750 ÷ 1100 mg/dm3. Oszacowana szybko korozji stali wynosi a w tych
warunkach do 0,5 mm/rok. W niektórych miejscach dosz o do lokalnej perforacji ruroci gów.
Ruroci gi wody ch odz cej znajduj si do g boko pod ziemi i dost p do nich jest wy cznie od
strony wewn trznej. St d te prace konserwatorskie, polegaj ce na nak adaniu na wewn trzne
powierzchnie ruroci gu pow ok malarskich nie mog gwarantowa uzyskanie efektu ochronnego
przy jednocze nie wysokiej pracoch onno ci i kosztach tego rodzaju zabezpieczenia
przeciwkorozyjnego.
W wyniku przeprowadzonych bada opracowano koncepcj zastosowania ochrony
katodowej powierzchni wewn trznej ruroci gów w Elektrowni „ aziska” z wykorzystaniem
zewn trznego ród a pr du i anod trudnoroztwarzalnych. Metoda ta jako jedna z nielicznych
pozwala na d ugotrwa e i efektywne zahamowanie dalszej korozji ruroci gów, pozwalaj c
jednocze nie na znaczne przed enie ich niezawodnej eksploatacji. Ze wzgl du na prototypowy
charakter przedsi wzi cia, w pierwszym etapie zdecydowano si na obj cie ochron wytypowanego do wiadczalnego odcinka ruroci gu o d ugo ci ok. 40 m i rednicy 1,6 oraz 2,0 m. Wkrótce
jednak uzyskane pozytywne wyniki spowodowa y znaczne rozszerzenie zakresu wdro enia.
51
3. Koncepcja ochrony katodowej ruroci gu –rozwi zania techniczne
Na podstawie laboratoryjnych bada korozyjnych ustalono, e spolaryzowanie konstrukcji
stalowej o ok. 100 mV w kierunku ujemnym w rodowisku wody ch odz cej z Elektrowni
aziska”jest wystarczaj ce do ograniczenia jej pr du korozyjnego, a tym samym szybko ci korozji
o ok. 90 %. Stwierdzono, e pocz tkowa g sto pr du ochronnego, koniecznego do osi gni cia
za onej warto ci potencja u wynosi ok. 2 A/m2, lecz ju po kilkunastu godzinach polaryzacji
zmniejsza si do kilkudziesi ciu mA/m2. Po d szym czasie polaryzacja katodowa pog bia si i po
kilku dobach wymagana g sto pr du wynosi ok. 30 mA/m2. Bior c pod uwag , e polaryzacja
konstrukcji stalowej bez pow oki ochronnej znacznie zwi ksza zapotrzebowanie pr dowe,
postanowiono je obni
poprzez wytworzenie na jej powierzchni specjalnej warstwy kryj cej,
zawieraj cej trudnorozpuszczalne zwi zki wapnia i krzemu.
Na podstawie bada modelowych ustalono zasi g oddzia ywania polaryzacji katodowej.
Okre lono wspó czynnik rozp ywu pr du i obliczono konduktancj skro , charakteryzuj
wytworzon mineraln warstw ochronn na powierzchni polaryzowanej katodowo konstrukcji
stalowej. Pos uguj c si modelowaniem matematycznym obliczono wymagane odleg ci mi dzy
anodami umieszczonymi wewn trz ruroci gu, aby uzyska po dan zmian potencja u przy
za eniu minimalnej i maksymalnej warto ci potencja u ochronnego. Obliczone odleg ci wynios y
dla poszczególnych rednic ruroci gu:
D1 = 1,6 m
l1 = 16,5 m
D2 = 2,0 m
l2 = 18,7 m
W projekcie instalacji ochrony katodowej ruroci gów wody ch odz cej w Elektrowni
aziska” przyj to ok. dwukrotnie mniejsze odleg ci mi dzy anodami bior c pod uwag takie
niekorzystne czynniki jak:
- intensywny przep yw wody przez ruroci g (ponad 2 m/sek),
- podwy szona temperatura (do ok. 40oC),
- wysokie natlenienie wody (nasycenie),
- mniej dok adne w warunkach technicznych pokrycie powierzchni wewn trznej
ruroci gu warstewk ochronn .
Wykonano instalacj ochrony katodowej z on z nast puj cych uk adów:
- anodowego wraz z konstrukcj no ,
- zasilaj cego ( ród o pr du sta ego),
- elementów kontrolno - pomiarowych.
Na podstawie wst pnych bada , zaproponowano anody z tytanu pokrytego warstewk
aktywnych tlenków. Zastosowano zespo y anodowo-kablowe typu LIDAR wykonane w postaci
cylindrycznych anod po czonych mi dzy sob odcinkami kabla i tworz ce w ten sposób rodzaj
cucha. Odleg
mi dzy anodami wynosi a 7 ÷ 8 m. Zaprojektowano i wykonano konstrukcj
anodow , która polega na zawieszeniu zespo u anodowo-kablowego na odpowiednim olinowaniu
wzd osi ruroci gu i ogranicza mo liwo jego uszkodze mechanicznych.
Podzespo y musia y by tak dobrane, aby wytrzyma y w warunkach eksploatacji
nieprzerwan prac ok. 3 lat, poniewa w takich mniej wi cej odst pach czasowych dokonuje si
ównych remontów w elektrowni. Schemat instalacji ochrony katodowej od strony wewn trznej
ruroci gu zilustrowano na rys. 1. Fotografi fragmentu zamontowanego wewn trz ruroci gu
uk adu anodowego przedstawiono na fot. 2.
52
Rys. 1. Schemat instalacji ochrony katodowej ruroci gu od strony wewn trznej.
Fot . 2. Centralnie w ruroci gu umieszczona anoda typu Ti/MMO.
Przewody od anod wyprowadzone zosta y w studzienkach na zewn trz ruroci gu
i pod czone do wolnostoj cych w terenie stacji ochrony katodowej. Stacje pod czone zosta y
do rozdzielnic potrzeb w asnych elektrowni.
4. Monitorowanie skuteczno ci ochrony katodowej ruroci gu
Specjaln uwag po wi cono monitorowaniu skuteczno ci dzia ania zastosowanej ochrony
katodowej.
Dok adn ocen prawid owo ci pracy instalacji ochronnej umo liwia uk ad
elementów kontrolno - pomiarowych zamontowanych w chronionym obiekcie.
W instalacji zastosowano:
- cynkowe elektrody odniesienia do pomiarów potencja u,
- sondy rezystometryczne do pomiaru szybko ci korozji,
- kupony do bada grawimetrycznych szybko ci korozji.
53
Sondy rezystometryczne oraz kupony do bada grawimetrycznych umieszczone zosta y na
powierzchni wewn trznej ruroci gu naprzeciwko anod, w po owie odleg ci mi dzy anodami oraz
w celach porównawczych na s siednim odcinku ruroci gu niechronionego przed korozj .
Elektrody odniesienia zamontowano na do wiadczalnym odcinku ruroci gu w 12 punktach.
Rozk ad warto ci potencja u na wewn trznej powierzchni ruroci gu podczas jego polaryzacji
katodowej umo liwia ocen doboru zastosowanych elementów i parametrów instalacji ochronnej.
Pozwala równie na obliczenie rzeczywistych warto ci wspó czynników koniecznych do
projektowania ochrony katodowej. W instalacji docelowej ilo elektrod pomiarowych zosta a
znacz co zredukowana.
Metoda korozymetrii rezystancyjnej jako jedna z nielicznych pozwala ocenia ilo ciowo
skuteczno ochrony elektrochemicznej. W celu kontroli skuteczno ci ochrony katodowej
konstrukcji przemys owych instaluje si na nich odpowiednie czujniki rezystancyjne, które zwiera
si elektrycznie z konstrukcj chronion . Systematycznie dokonywane pomiary rezystancji
umo liwiaj ocen stopnia zabezpieczenia konstrukcji przed korozj .
5. Wyniki bada eksploatacyjnych
UBYTEK KOROZYJNY, [ µm ]
Przez ca y okres eksploatacji ochrony katodowej ruroci gu utrzymywano takie warto ci
pr du ochronnego, aby potencja chronionej powierzchni stali by obni ony co najmniej o 100 mV
w stosunku do jej potencja u korozyjnego. Na rys. 2 przedstawiono wykres zmian ubytków
korozyjnych w ci gu dwóch lat na odcinku niechronionym (P0) i odcinku z ochron katodow (P1)
okre lone na podstawie wyników korozymetrii rezystancyjnej.
200
Blok 11
P0 (bez OK)
150
P1 (z OK)
100
50
0
0
100
200
300
400
500
600
700
CZAS, [ doba ]
Rys. 2. Ubytki korozyjne w ruroci gu na odcinku chronionym i niechronionym katodowo.
Po rocznej polaryzacji katodowej wewn trznej powierzchni ruroci gu g sto ci pr du
ochronnego wynosi y 7-10 mA/m2. Przyj to, e s to parametry pr dowe docelowe, przy których
kontynuowana b dzie ochrona katodowa ruroci gu (oprócz okresu postoju).
Po kilkumiesi cznej polaryzacji katodowej ca a chroniona katodowo powierzchnia
osi gn a potencja ochronny, tzn. poni ej 200 mV wzgl. elektrody cynkowej (poni ej -780 mV
wzgl. nasyconej elektrody kalomelowej).
Wyniki bada grawimetrycznych oraz rezystometrycznych, na podstawie których
oszacowano skuteczno ochrony katodowej, przedstawiono w tabeli 1. Na zdj ciach fot. 3 i fot. 4
54
zaprezentowano te same miejsca wewn trz ruroci gu przed zastosowaniem ochrony katodowej
oraz po 3 latach eksploatacji systemu ochronnego.
Tabela 1. Zestawienie wyników pomiarów rezystancyjnych i grawimetrycznych
skuteczno ci ochrony katodowej ruroci gów wody ch odz cej
Skuteczno
ochrony katodowej, %
Punkt
Po 7 mies. eksploatacji
pomiarowy
Pomiary
Pomiary
grawimetryczne
rezystometryczne
Pomiary
grawimetryczne
Pomiary
rezystometryczne
P1
84,4
84,1
90,2
83,8
P2
83,2
82,4
89,9
82,7
Po 12 mies. eksploatacji
Fot. 3.
Fot. 4.
Wygl d powierzchni wewn trznej ruroci gu wodnego przed zastosowaniem i po trzyletniej
eksploatacji ochrony katodowej.
5. Podsumowanie
Osi gni ty stopie polaryzacji katodowej wskazuje, e zastosowana metoda ochrony
hamuje zgodnie z za eniami korozj wewn trznych cian stalowego ruroci gu wody ch odz cej w
Elektrowni „ aziska”. Badania grawimetryczne i rezystancyjne wykaza y wysok skuteczno
zastosowanej ochrony w zakresie ok. 82 ÷ 90 %. Oznacza to, e szybko korozji stali uleg a
obni eniu z ok. 0,2 ÷ 0,5 mm/rok do dopuszczalnego poziomu 0,020 ÷ 0,035 mm/rok pozwalaj c
na dalsz bezpieczn eksploatacj obiektu.
Wytworzona mineralna warstewka ochronna wspó pracuje z ochron katodow
zapewniaj c korzystniejszy rozk ad pr du oraz zmniejszaj c zapotrzebowanie na pr d ochronny.
Ca a instalacja ochronna - w tym konstrukcja no na uk adu anodowego - pracuje dotychczas
bezawaryjnie. Instalacja jest serwisowana przez SPZP CORRPOL.
55
Wyniki prac badawczych i eksploatacyjnych opublikowane zosta y wielokrotnie przez
ównych wykonawców instalacji - Panów Jana Szukalskiego i Jezmara Jankowskiego z SPZP
CORRPOL w Gda sku. Równie informacje dotycz ce zastosowanych technologii mo na znale
na stronach Elektrowni „ aziska” po wi conych systemowi ochrony katodowej:
http://www.ellaz.pl/polska/kat.htm oraz http://www.ellaz.pl/technologie/6/poz19.htm.
56
Automatizace m ení v katodické ochran
Jan íp*, Wojciech Sokólski**
*
ATEKO, s.r.o., P emyslovc 29, 709 00 Ostrava 9
SPZP CORRPOL Sp. z o.o., Elbl ska 133a, 80-718 Gda sk
**
Klí ová slova: katodická ochrana, m ení
Anotace
lánek se zabývá možností automatizace m ení v katodické ochran cestou unifikace
rozložení signál na špi kách zvoleného konektoru a použitím specializovaného záznamníku
pro ode et nam ených hodnot.
V katodické ochran , z hlediska m ení procesních signál , se v sou asnosti používají r zné
typy m icích objekt , jako jsou stanice katodické ochrany, elektrické polarizované drenáže,
propojovací objekty, kontrolní vývody a podobn . Do m icích objekt jsou m ené signály
ivád ny kabely na samostatné svorky. Typ a rozmíst ní svorek v m icím objektu jsou r zné,
závislé zejména na druhu m icího objektu (plastový, oceloplechová sk , i jiné provedení),
jeho velikosti, nebo zvyklostí provozovatele. Na následujících obrázcích jsou znázorn ny dva
typické zp soby zapojení svorek.
SMP 300R
VODA 200
ící body
Ž
erná
zelenožlutá
M
zelenožlutá
erná
P
M
57
Horní obrázek se týká plastového válcového sloupku a spodní oceloplechové sk ín .
VODA
CHRÁNI KA
M
zelenožlutá
erná
erná
zelenožlutá
M
H
Podmínkou automatizace m ení je provést alespo u jednoho provozovatele unifikaci
rozložení m ených signál na p edem ur ené svorky.
Jednou z možností je to, že m ené signály jsou vyvedeny na špi ky jednotného konektoru
použitého ve všech typech m icích objekt . Každý z m ených signál je p iveden vždy jen na
ur enou špi ku konektoru.
Tímto zp sobem provedená unifikace zapojení umožní i nekvalifikované obsluze provést rychle
a správn kvalifikované m ení, nebo jednotn zapojený konektor zaru í automatizované
provedení m ení za využití k tomu ú elu ur eného m icího p ístroje.
Sou ástí konektoru je i trvale umíst né elektromagnetické relé, které lze ovládat místn
permanentním magnetem, elektrickým signálem m icího p ístroje podle programu i dálkov ,
cožumož uje zvolit vhodný zp sob automatizace m ení, jakým je nap íklad m ení potenciálu
simula ní elektrody bez IR spádu.
Podle [1] a [2] je v polských aplikacích používán šestišpi kový konektor.
A
F
B
E
C
D
58
Rozložení jeho signál je :
A
B
C
D
E
F
OM1
OM2
OM3
E0 elektroda Cu/CuSO4
R potrubí
S1 polarizovaná simula ní elektroda
Ovládání relé +
Ovládání relé S2 nepolarizovaná simula ní elektroda
E1 elektroda Cu/CuSO4
A galvanická anoda
R potrubí (zásobník)
Ovládání relé +
Ovládání relé E2 elektroda Cu/CuSO4
E elektroda Cu/CuSO4
R potrubí
S1 polarizovaná simula ní elektroda 1 cm2
Ovládání relé +
Ovládání relé S2 polarizovaná simula ní elektroda 10 cm2
Provedení unifikované svorkovnice je podle [2] :
Zvolený konektor m že být použit s tolika špi kami, kolik je druh m ených a ovládaných
signál ve všech m icích objektech. Pokud t chto signál je více, než je špi ek zvoleného
konektoru, pak se zvolí zapojení podle typu m icích objekt . V tabulkách je jako p íklad
uvedeno n kolik druh zapojení konektoru. Zapojení konektoru pro typy m icích objekt
OM1, OM2, OM3, nebo aktivní m icí objekty jako jsou stanice katodické ochrany a
elektrické polarizované drenáže a zapojení konektoru pro pasivní m icí objekty, jako jsou
ostatní m icí objekty typu propojovacích objekt , kontrolních vývod a podobn .
Jako konektor bylo vybráno na celém sv
známé militární propojení, celkov hermetické,
ur ené pro dlouholetou práci v terénních podmínkách. Ostatní elementy jsou zalité
v polyuretanové poloelastické hmot uzp sobené pro dlouholeté zabezpe ení elektronických
prvk p ed vlivem prost edí.
Zapojení konektoru m že obsahovat také elektromagnetické relé ovládané z vn jšku a svými
kontakty propojující vybrané špi ky. Této ásti zapojení se pak dá použít nap íklad pro trvalou
polarizaci kovové simula ní elektrody na potenciál katodicky chrán né konstrukce a m it na
kovové simula ní elektrod polariza ní potenciál.
59
Užívá se elektromagnetické relé se stále sepnutými hermeticky uzav enými kontakty
z ušlechtilého kovu, odizolovaných od vn jších vliv .
Unifikovaná svorkovnice lze umístit také do plastových válcových sloupk :
Pro eské podmínky lze použít osmišpi kový konektor.
1
7
2
8
6
3
5
4
S tímto rozložením signál :
60
1
2
3
4
5
6
7
8
Aktivní m icí objekty
E elektroda Cu/CuSO4
M potrubí
S1 polarizovaná simula ní elektroda
Ovládání relé +
Ovládání relé S2 nepolarizovaná simula ní elektroda
Bo ník
Anodové uzemn ní, kolej
Pasivní m icí objekty
E elektroda Cu/CuSO4
M potrubí
S1 polarizovaná simula ní elektroda
Ovládání relé +
Ovládání relé S2 nepolarizovaná simula ní elektroda
Interferované potrubí
Chráni ka
Automatizované m ení lze pak provád t specializovaným osmikanálovým m icím p ístrojem
ProMer typu záznamníku, který m í tyto veli iny :
Depolariza ní k ivka na simula ní kovové elektrod o ploše S1, z které vypo ítává :
Eon
Zapínací potenciál
Eir free
Polariza ní potenciál
Eoff
Vypínací potenciál
En
Samovolný korozní potenciál
Depolariza ní k ivka na simula ní kovové elektrod o ploše S2, z které vypo ítává :
Eon
Zapínací potenciál
Eir free
Polariza ní potenciál
Eoff
Vypínací potenciál
En
Samovolný korozní potenciál
Stejnosm rný proud tekoucí mezi kovovou simula ní elektrodou o ploše S1 a potrubím.
Stejnosm rný proud tekoucí mezi kovovou simula ní elektrodou o ploše S2 a potrubím.
St ídavý proud indukovaný na potrubí m ený od kovové simula ní elektrody o ploše S1.
St ídavý proud indukovaný na potrubí m ený od kovové simula ní elektrody o ploše S2.
Obecné stejnosm rné nap tí, nap íklad z výstupu usm ova e, nebo nap tí potrubí –kolej.
Obecný stejnosm rný proud na bo níku, nap íklad proud z usm ova e, nebo drenážní proud.
61
Záznamník ProMer m že být propojen in-line nebo on-line s p enosným osobním po íta em
es rozhraní USB i Com, nebo s kapesním po íta em p ípadn s mikropo íta ovou
stavebnicí UniMis.
Na t chto po íta ích je možné provád t tabulkové a grafické analýzy nam ených hodnot.
V pam ti záznamníku mohou být uloženy r zné typy m icích objekt (POB, KVO, … ), které
se r zní z pohledu katodické ochrany, r zní se zapojením vodi na svorky konektoru, ale
všechny mohou být obsluhovány jedním záznamníkem.
Jako p íklad využití lze uvést naprogramované, tedy automatické m ení polariza ního
potenciálu z depolariza ní k ivky. Elektromagnetické relé trvale zajiš uje polarizaci simula ní
elektrody na potenciál potrubí a rozepíná se krátce jen na dobu m ení. To ideáln umož uje
opakovatelnost m ení.
Takové m ení m že provád t i osoba bez odborné zp sobilosti.
Literatura
[1]
[2]
[3]
[4]
Olejniczak M., Sokólski W.:Od cznik magnetyczny – krok w kierunku automatyzacji
pomiaru potencja u. Jurata 2004.
Sokólski W.:
Technické informace. E-maily 2005.
íp, J.
Vzorkova . Uživatelská p íru ka. ATEKO 2005.
íp, J.
ProMer. Uživatelská p íru ka. ATEKO 2005.
62
Napájení elektroniky drenáží
Jan íp
ATEKO, s.r.o., P emyslovc 29, 709 00 Ostrava 9
Klí ová slova : katodická ochrana, drenáž
Anotace
lánek se zabývá možnostmi napájení elektronických obvod spínaných drenáží.
vodní diodové polarizované elektrické drenáže nebyly vybavovány elektronickými prvky,
které vyžadují zdroj elektrického napájení.
Po átkem éry, kdy jsou používány spínané elektrické polarizované drenáže, nebo drenáže
vybavovány komunika ními p enosovými prost edky GSM pro monitorování jejich innosti, i
elektrické polarizované drenáže vybavovány jinými funkcemi realizované elektronickými
obvody, nabývá problém jejich napájení na významu.
Zdrojem elektrického napájení obvykle bývá :
Sí 230 V AC
Baterie
Slune ní lánek
Galvanický lánek
Drenážní proud
Bludný proud
Každý z výše uvedených zp sob má jisté výhody, ale i nevýhody.
Sí 230 V AC bývá u elektricky polarizovaných drenáží k dispozici jen výjime . Baterie je
nutno po ase vym ovat. Slune ní lánky jsou mechanicky zranitelné. Galvanický lánek
tvo ený dv mi elektrodami se zemním elektrolytem, má nízký výkon, zejména pro napájení
komunika ních modem . Drenážní proudy i p i stovkách ampér jsou malým zdrojem energie u
spínaných drenáží, kde se dbá na tém nulový odpor v sepnutém stavu. Bludné proudy
odebírané mezi potrubím a kolejí p i kladné polarit na koleji, využívané k napájení, ohrožují
katodicky chrán né úložné za ízení.
Velmi pozitivních výsledk bylo dosaženo p i využívání slune ních lánk k napájení
elektrických polarizovaných drenáží.
Spole nost ATEKO nasadila do užívání mnoho desítek spínaných elektrických polarizovaných
drenáží napájených ze slune ního lánku. První aplikace m ly slune ní lánek umíst n
v samostatném vod odolném krytu se sklonem zajiš ujícím optimální využití slune ní energie.
Pro jeho nápadnost byl slune ní lánek ob as poškozen vandaly.
V novém provedení sk íní spínaných polarizovaných drenáží, kdy sk je vysoká v úrovni vyšší
lidské postavy a slune ní lánek zvýšeného výkonu je umíst n plošn p ímo na st íšce, již
k mechanickému poškozování slune ního lánku nedochází a to p i zachování jeho dostate né
funk nosti.
63
64
EPD Hrab tice
10,00
0,00
1
79
157 235 313 391 469 547 625 703 781 859 937 1015 1093 1171 1249 1327 1405 1483 1561 1639 1717 1795
-10,00
-20,00
[V]
Upe-k
Up-k
-30,00
-40,00
-50,00
-60,00
Sekundy
65
EPD Bohumín P erov
20,000
10,000
0,000
1
30 59 88 117 146 175 204 233 262 291 320 349 378 407 436 465 494 523 552 581 610 639 668 697 726 755 784 813 842
[V]
-10,000
Upe-k
Up-k
-20,000
-30,000
-40,000
-50,000
-60,000
Sekundy
66
Zajímavým zdrojem energie se ukázalo využití bludných proud odebíraných mezi kolejí a
uzemn ním.
Jak vyplývá z obou graf m ených na zatížených žilách diodové polarizované drenáže nov
upraveného koridoru železni ní trat Bohumín P erov, je energie v záv rném sm ru dosta ující
pro napájení úsporných elektronických obvod a to p i minimalizaci dodate ných náklad ,
zejména v p ípadech, kdy uzemn ní je již vybudováno z jiných d vod , nap íklad z d vodu
ochrany p ed nebezpe ným dotykem.
Literatura
[1]
[2]
íp, J.: Užitný vzor . 10204 Spínaná drenáž.
íp, J.: Užitný vzor . 15670 Napájení EPD.
67
Hodnocení aluminotermického nava ování kabelových koncovek katodové ochrany
úložných za ízení
Ing Jaroslav Kubí ek
VUT, FSI Brno
Úvod
V roce 2001 byla zavedena norma SN EN 12732 – ZÁSOBOVÁNÍ PLYNEMSVA OVANÉ OCELOVÉ POTRUBÍ –FUNK NÍ POŽADAVKY.
Tím vyvstal požadavek na ov ení aluminotermického nava ování kabelových koncovek
katodické ochrany podle ílohy H této normy.
Ve spolupráci Jihomoravské plynárenské spole nosti a.s. , TDS Brno a VUT FSI Brno byla
vypracována metodika a sva ovací postup p i nava ování kabelových koncovek. JMP stanovila
svoje požadavky na provád ní prací a VUT FSI Brno bylo pov eno hodnocením zkušebních
svar . V p ísp vku je uveden p íklad zápisu protokolu o výsledku zkoušky a požadavky JMP
na zabezpe ení zkoušky.
POŽADAVKY DS NA DODAVATELE ALUMINOTERMICKÉHO
PODLE SN EN 12732, P ÍLOHA H
SVA OVÁNÍ
Kvalifikace:
Aluminotermické nava ování prvk PKO na povrch plynovodu je innost, která by mohla
vážn ohrozit bezpe nost provozu tohoto vyhrazeného plynového za ízení. Pro tuto innost je
nutné, aby dodavatel t chto prací, t.j. podnikající fyzická i právnická osoba byla držitelem
oprávn ní pro montáž p ísl. vyhrazeného plynového za ízení ve smyslu § 6c odst. 1 písm.b)
zákona . 174/1968 Sb. v platném zn ní, resp. § 3 odst. 1 vyhlášky ÚBP a BÚ . 21/1979
Sb. v platném zn ní, potažmo též l. 9.3.1.1 ást II TPG 905 01. Dodavatel musí být
držitelem p íslušného oprávn ní (ITI).
Kvalifikace svá
pro aluminotermické sva ování kabelových p ípojek je stanovena jako
zaškolovací kurz dle SN EN 05 0705 - ZP- 71 - 9 WO1.
Sva ovací za ízení:
ed zahájením svá ských prací budou externím dodavatelem p edloženy svá ecímu dozoru
DS ke schválení podrobné údaje o spojovací technice a použitých p ístrojích, které musí být ve
shod s doporu ením výrobce.
Podmínky JMP a.s. pro registraci:
Každá z dodavatelských firem p edloží provozovateli p edb žný postup sva ování dle SN
EN 12732 – viz p íloha H. Zástupce externího dodavatele p edkládá p edb žný postup
sva ování svá skému dozoru JMP,a.s.
Podmínky JMP a.s. p ed zahájením svá ských prací:
ed zahájením svá ských prací provede, každý ze svá
externího dodavatele provede za
asti svá ského dozoru JMP a.s., nebo osoby jím pov ené t i zkušební svary, které musí
splnit podmínky dané normou SN EN 12732 p íloha H
68
VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ, FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ,
ÚSTAV STROJÍRENSKÉ TECHNOLOGIE,
ODBOR SVA OVÁNÍ A POVRCHOVÝCH ÚPRAV.
Protokol o zkoušce 1/2005
HODNOCENÍ ALUMINOTERMICKÉHO NAVA OVÁNÍ
KABELOVÝCH P ÍPOJEK.
Zadavatel: FIRMA XXXX
Na zkušební kusy trubky DN 85 bylo nava eny celkem 3 kabelové koncovky obr.1.
Dozor nad sva ováním provád l:
SVÁ
SKÝ DOZOR PROVOZOVATELE PLYNOVODU.
Hodnocení bylo provedeno dle normy:
SN EN 12 732 Zásobování plynem - Sva ované ocelové potrubí –Funk ní požadavky.
íloha H.
Obr. 1 Nava ené koncovky na zkušebních vzorcích
ení elektrického odporu.
Nejprve bylo provedeno m ení elektrického odporu. Na všech
koncovkách nebylo prokázáno zvýšení elektrického odporu.
nava ených kabelových
Ur ení mechanické pevnosti nava ovaných koncovek.
Mechanická pevnost byla ur ena údery kladiva o hmotnosti 1 kg. Pro zkoušky mechanické
pevnosti byly zkoušeny 4 koncovky údery kladivem a jedna byla roz ezána na metalografické
hodnocení. Po celkem 15 úderech kladiva na každou koncovku, byly koncovky pouze
deformovány bez odd lení od trubky.
ení tvrdosti.
Pro m ení tvrdosti a hodnocení struktury byl vy íznut a vybroušen vzorek ezu návarem.
Tvrdost byla m ena dle normy v jednom mm pod povrchem trubky.
69
Schéma m ení tvrdosti tepeln ovlivn né oblasti (TOO) základního materiálu je na obr.2 .
Návarový kov
Linie m ení tvrdosti 1 pod
povrchem ZM
TOO
obr. 2 Schéma m ení tvrdosti
Hodnocení tvrdosti bylo provedeno na za ízení Zwick 3212 obr. 3.
ístroj slouží pro stanovení tvrdosti podle Vickerse podle DIN 50133, ASTM E 92, BS 427,
ISO/R81, ISO/R192, ISO/R399. Postup je vhodný pro m ení tvrdosti b žných ocelí, ale také
pro velmi tvrdé materiály nebo vrstvy.
Obr. 3 Tvrdom r Zwick
3212
ístrojem lze provád t
také
zkoušku
podle
Brinella, p i nížse vtla uje
kuli ka o φ1 mm silou
100 N. Zkouška je vhodná
pro
m ení
tvrdosti
barevných kov s malou
zát ží.
Dále je p ístroj
vybaven za ízením pro
ení mikrotvrdosti.
Pro snímání a vyhodnocení vtisk je standardní stroj vybaven sou adnicovým stolem a
ipojením na PC, toto vybavení bylo v etn SW zhotoveno u fy. Zwick.
ení tvrdosti bylo provedeno metodou dle Vickerse p i zatížení 10 kg. ( dle normy SN
EN 12732).
Výsledky m ení jsou uvedeny v tabulce 1.
70
Tabulka 1. Vzorek návaru
ení
tvrdosti
TOO Hloubka linie
aluminotermického návaru
1mm
Tvrdost HV 10
129,125,151,154,151,150,144,138,13
4
Vyhodnocení zkoušek tvrdosti.
Hrani ní hodnoty 325 HV 10 ( p ípustnost dle SN EN 12 732) nebylo dosaženu u
žádného m ení tvrdosti a hodnoty tvrdosti jsou hluboko pod uvedenou hrani ní hodnotou.
Hodnocení mikrostruktury návaru.
Hodnocení mikrostruktury bylo provedeno na mikroskopu OLYMPUS
s digitálním
fotoaparátem. Rozhraní návar –základní materiál p i zv tšení 50x (obr.4) nevykazuje žádní
vady a nespojitosti..Rovnom rná hranice ZM – návar, malý nár st velikosti zrn na rozhranní
vlivem tepelného ovlivn ní ZM.a n kolik globulárních mikropór . P i zvetšení 200x (obr. 5)
viditelná difúze m di do ZM. Místo s viditelnou difúzí m di do ZM, s jemn rozptýlenými
ásticemi ZM v návaru.
obr. 4
ez rozhranním návar –ZM (naho e), 50x
71
Obr. 5 Rozhraní návar –ZM 200x
CELKOVÝ ZÁV R
Z uvedeného hodnocení návar kabelových koncovek pomocí aluminotermického sva ování
byly vyvozeny následující záv ry:
• Elektrický odpor nebyl u zkoumaných návar zjišt n.
• Návary mají vysokou mechanickou pevnost, bez možnosti odražení kladivem.
U návar došlo pouze k mírné deformaci údery kladiva.
• U zkoušek tvrdosti TOO a ZM byly zjišt né hodnoty tvrdosti hluboko pod hodnotou
325 HV10, která je uvedena v SN EN 12732 jako hrani ní pro použití metody
aluminotermického sva ování.
• Difúze Cu do základního materiálu byla p i zv tšení 200x prokázána v centrální oblasti
návaru, kde je p edpoklad v tšího p ívodu tepla do svarového spoje. Difúzní oblast je
dob e viditelná do hloubky cca 0,045 mm.
• Natavení prokázané nabylo.
Na základ vyhodnocení zkoušek dle SN EN 12 732 p íloha H je aluminotermické
nava ování kabelových koncovek ve FIRM XXX schváleno.
Datum xxxxx
-----------------------------------------podpis, razítko
72
Provoz, údržba a revize protikorozní ochrany kovových úložných za ízení.
František Mí ko
Souhrn
ízení provozu, údržba a revize ochrany proti korozi p edstavují velice zodpov dné
innosti, které ovliv ují p edevším bezpe nost provozu kovových úložných za ízení
epravujících nebezpe né látky, jako jsou ho lavé plyny a kapaliny. Ovliv ují téžjejich
životnost a mají i nemalý vliv na životní prost edí (p edevším p i zv tšené poruchovosti
rozvodných sítí). St edem zájm ve ejných odborných institucí je zajistit co nejvyšší
bezpe nost a provozní spolehlivost s možnosti spole enské kontroly pln ní národních
a nadnárodních technických norem. Ne všichni zájemci nabízející služby ve smyslu t chto
norem jsou schopni je kvalitativn zajišovat. Nekvalitn zajišované služby z této oblasti
innosti by m ly být p edm tem kontrol státních orgán . Jsou porovnány d ív jší a dnešní
požadavky periodicity n kterých kvalitativních požadavk plynoucích z t chto norem, v etn
norem p ipravovaných v rámci Evropské unie. V diskusi je nazna en zp sob trvalého zajišt ní
technické úrovn provozovatel v tších distribu ních sítí.
Úvod
Privatizace velkých energetických spole ností sebou p ináší, mimo jiné také zm ny
chování t chto spole ností k tomuto nov nabytému majetku. Po vzájemné eufórii spojené
s prodejem a nákupem akcií v objemech miliard euro, dochází na obou stranách
k postupnému vyst ízliv ní a tedy i k hledání nejr zn jších finan ních rezerv, p edevším na
stran nových nabyvatel . Vymýšlejí se nejr zn jší varianty nových zp sob ízení. Rezervy
plynoucí z dokonalejší organizace nejr zn jších inností jsou jist na míst , pakliže nejsou na
úkor bezpe nosti provozu. Do jaké míry lze však dojít, ukáže as.
Jiždnes je však nutné upozornit, že bezpe nost provozu plynovod má své hranice
a z protikorozního hlediska i optimáln stanovené technickými normami a sou asnými p edpisy
i v rámci evropského spole enství. P esto existuje snaha tato fakta obcházet zdánlivým
evád ním zodpov dnosti na dodavatele služeb, který si ji ve v tšin p ípad ani neuv domuje
a mimod k p ejímá tak zodpov dnost, kterou majitel plynovod fakticky p edat nem že a ani
nesmí. Tuto skute nost si asi oba subjekty ani neuv domují.
Organizace provozu a údržby za ízení protikorozní ochrany plynovod v eské republice
je spojena p edevším s rozvojem eskoslovenského plynárenství, zejména vysokotlakého
rozvodného systému. Ten se za al rozvíjet v padesátých a šedesátých létech minulého století.
S rozvojem této výstavby se za ala budovat i katodická ochrana. První stanice katodické
ochrany byla vybudována v Bratislav jižv roce 1956. Aplika ní výzkum
a vývoj, který zajišoval ÚVP B chovice v rámci celého státu, byl zahájen na vtl.plynovodu
DN 300, Jt 10 Ostrava –Olomouc - Prost jov, kde byla v roce 1957 instalovaná stanice
katodické ochrany v Rychalticích, jižna základ p edem provedených zkoušek a výpo ,
sou asn se vzorky, ježm ly prokázat ú innost instalované katodické ochrany a vhodnost
materiál pro budoucí uzem ovací anody. Od té doby se soust edila snaha odborných
pracovník zodpovídajících za stav protikorozní ochrany plynovod , p edevším na kvalitu
pasivní ochrany p i výstavb plynovod , a následn pak i na provoz a údržbu nov vznikajících
za ízení katodické ochrany. To bylo zp sobeno n kolika aspekty. Snahou snížit poškozování
izola ních povlak potrubí p i výstavb , vytvo it jednotná provozní pravidla pro provoz,
údržbu a revize za ízení protikorozní ochrany plynovod a spole
s dalšími pr myslovými
73
sektory postupn vytvo it solidní základ státních norem ve shod s normami ICS (Internacional
Classifikacion off Standard).
Technické p edpisy
Prvé výsledky a zkušeností získané provozem katodické ochrany následn zkoušené i na
dalších dálkových plynovodech na Slovensku, Morav i v echách byly dokladovány díl ími i
záv re nými výzkumnými zprávami ÚVP v B chovicích, st ediskem protikorozní ochrany pod
vedením Ing.Adolfa Payera, Csc a p edevším jeho spolupracovník Ing.Lubomíra Boubely,
Milana Radomila a Ji ího Edelmana. Tento kolektiv p ipravil i prvé podklady k následné
mnohaleté projek ní innosti PNP Praha. St edisko protikorozní ochrany PNP pod vedením
Ing.René Sklená e vypracovalo první návrh provozního p edpisu obsahujícího problematiku
údržby a kontroly provozu katodické ochrany v rámci sl.plynárenství. Tento návrh byl
zpracován na základ p ipomínek korozních technik plynárenských národních podnik , které
jižkatodickou ochranu provozovali. V SMP, n.p. Ostrava byl p vodní návrh rozpracován pro
všechny izolované ocelové plynovody, dálkové i místní. Vzniklý provozní p edpis byl pozd ji
akceptován vedoucími pracovníky generálního editelství SPP
a uplatn n v rámci celého plynárenského odv tví. Je nutné p ipomenout, že v té dob již
postupn vznikala celá ada nových SN 03 83 .. . Podstatné technické prvky z tohoto
plynárenského provozního p edpisu jsou dosud obsaženy v dosud platné SN 03 8373 Zásady
provozu, údržby a revize ochrany proti korozi kovových potrubí a kabel s kovovým plášt m
uložených v zemi.[1] Pro možnost porovnání s nov jšími normami EN uvádím ze str.9 uvedené
eskoslovenské státní normy :
Tab.1 P ehled nejd ležit jších provozních kontrol ochrany proti korozi
.
1.
2.
3.
název operace
Neporušenost izolace potrubí
Neporušenost izolace plášt
kabelu
Kontrola stanic katodické
ochrany (SKAO, SKAO)
4.
Kontrola elektrických drenáží
(EPD, S, S)
5.
Kontrola galvanických anod
(GA, Ra)
Kontrola izola ních spoj (IS)
6.
7.
Kontrola funkce aktivní
ochrany
8.
Regulace a m ení aktivní
ochrany
9.
Kontrola chráni ky
l.
23, 24, 82
26, 82
kap.II.
úvod
31-36, 61
82
82
27
kap.II.
úvod
31-39, 61
kap.II
úvod
31-42, 61
31-39, 82
stru ný popis
Kontrola vad v izolaci potrubí opat ených pasivní
ochranou, nap . Pearsonovou metodou nebo kontrolními
sondami
ení izol.odporu protikorozní bezešvé ochrany kabelu
periodi nost
min. 1 x za 10 let
1 x za p l roku
Vn jší prohlídka, ode et p ístroj , kontrola jisti ,
pojistek, ídícího obvodu apod., m ení potenciál u
SKAO, záznam do deníku
min. 1 x za m síc
Vn jší prohlídka, ode et p ístroj , kontrola jisti ,
pojistek, ídících obvod , m ení potenciál napojených
za ízení a proudu a záznam do deníku
Vn jší prohlídka nadzemní ásti, m ení proudu,
potenciál , záznam parametr do záznamníku
ení zemních odpor , odporu izola ního spoje,
potenciálu úložné za ízení –p da na KSO nebo POIS,
záznam m ení
dtto .3 (5) + m ení potenciál u SKAO ( SKAO, EPD,
S, S) v kritických bodech, PO, doregulování ochranných
parametr , záznam do deníku, záznamníku PO
min. 2 x za m síc
ení parametr , (proud, nap tí, odpor) SKAO,
SKAO, EPD, S, S, IS, vyregulování celého systému
aktivní ochrany, m ení na všech m icích objektech,
kontrolních vývodech, provozní záznamy, vypracování
potenciálového diagramu, záznam do deníku,
záznamník
ení potenciálu chráni ka –p da, odporu, záznam
odporu mezi chráni kou a potrubím
4 x za rok
1 x za rok
4 x za rok
min. 1 x ze rok
1 x za rok
i každé zm
korozní situace (napojení nového ádu, odbo ky, k ížení s novou konstrukcí apod.) je nutno
mimo plán provést regulaci a m ení aktivní ochrany.
74
I kdyžbyl plynárenský provozní p edpis p ísn jší nežstátní norma, byl jednotlivými
plynárenskými podniky akceptován. Prakticky aždo vzniku technických pravidel vydaných
GAS, s.r.o. –organizaci pro výkon spole ných inností v plynárenství R.
Spole nost GAS, s.r.o. p evzala ást p vodního p edpisu PP a SN 03 8373 do TPG 905 01
Základní požadavky na bezpe nost provozu plynárenských za ízení ( ást IX –Ochrana proti
korozi) [2] a do TPG 920 22 Protikorozní ochrana v zemi uložených ocelových plynových
za ízení. Provoz a údržba za ízení aktivní ochrany. [3]
TPG 905 01 –IX Tabulka 1 –Minimální lh ty inspekce:
Po adí
a)
∗
innost
Kontrola izolace potrubí
b)
Kontrola stanic katodické ochrany
(SKAO, SKAO)
c)
Kontrola elektrických drenáží,
saturáží (EPD, ESA)
d)
Kontrola galvanických anod (GAN)
e)
Kontrola izola ních spoj (IS)
f)
Kontrola funkce aktivní ochrany
g)
Kontrola chráni ky
h)
Regulace a m ení aktivní ochrany
Stru ný popis
Kontrola vad izolace potrubí opat ených pasivní
ochranou, nap . Pearsonovou metodou
Vn jší prohlídka, ode et p ístroj , kontrola jisti ,
pojistek, ídících obvod apod., m ení potenciálu
potrubí v i zemi v napájecím bodu a záznam do
deníku
Vn jší prohlídka, ode et p ístroj , kontrola jisti ,
pojistek, ídících obvod , m ení potenciálu a proudu
u napojených za ízení a záznam do deníku
Vn jší prohlídka nadzemní ásti, m ení proudu,
potenciálu, zemního odporu galvanické anody,
záznam parametr do deníku
ení zemních odpor , odporu IS, potenciálu úložné
za ízení –p da na KSO nebo POIS, záznam m ení
ení potenciálu u SKAO, SKAO, EPD, ESA,
GAN, v kritických bodech, doregulování ochranných
parametr , záznam do deníku
ení potenciálu chráni ka –p da a odporu mezi
chráni kou a potrubím
M ení parametr (proud, nap tí, odpor) SKAO,
SKAO, EPD, ESA, IS. Vyregulování celého systému
aktivní ochrany, m ení na všech m icích objektech,
kontrolních vývodech, provozní záznamy do deníku
(záznamník ), vypracování potenciálového diagramu
Lh ta nejmén
1 x za 10 let ∗ )
1 x za m síc
2 x za m síc
2 x za rok
1 x za rok
2 x za rok
1 x za rok
1 x za rok
) neplatí pro aktivn chrán né plynovody; lh ty a rozsah pro aktivn chrán né plynovody stanoví provozovatel plynovodu
K této tabulce je nutné uvést i p íslušný lánek bezpe nostního p edpisu ásti 2 Provoz, který
že lh ty v tabulce zm nit:
2.1.4.1
i ur ování lh t provád ní základních inností je nutno rovn žp ihlédnout
k výskytu úniku plynu, technickému stavu za ízení ochrany proti korozi, výsledku
korozního m ení, výsledku provedených diagnostických metod, stá í plynovodu,
vedení plynovodu zástavbou, jeho významu pro zásobování dané oblasti apod.
TPG 905 01 –IX Tabulka 2 –Lh ty revize elektrických za ízení:
innost
1) Revize
2) Revize
∗
Stru ný popis
Revize elektrických za ízení nízkého nap tí aktivní ochrany
Revize za ízení p ed ú inky atmosférické a statické elekt iny
Lh ta nejmén
1 x za 4 roky ∗ )
1 x za 2, resp. za 5 let∗∗ )
) SN 33 1500 Revize elektrického za ízení
∗∗
) Podle SN 33 1500 tabulky 1 pro prostory prost edí s nebezpe ím požáru nebo výbuchu platí 2 roky, pro
ostatní platí 5 let
75
TPG 905 01 IX –Tabulka 3 –Minimální lh ty údržby:
innost
1) Údržba stanice
katodické ochrany
SKAO, SKAO
Stru ný popis
Prohlídka usm ova e, jeho demontáž, kontrola funkce
jednotlivých sou ástí. O išt ní elektrom rové ásti,
vnit ku stanice, spojovacích objekt , promazání a oprava
nát
2) Údržba elektrické
Kontrola funkce m icích p ístroj a elektrických
drenáže EPD, ESA obvod . M ení potenciálu všech p ipojených
konstrukcí.O išt ní, konzervace a se ízení za ízení.
Oprava nát .
3) Údržba kontrolních Kontrola funkce vývodu a regula ních prvk , jejich
vývod KVO,
oprava nebo vým na. Vy išt ní sk ín , promazání
POCH, POA, POB, svorek, pant a zámk , oprava nát .
POIS
Lh ta nejmén
1 x za rok
2 x za rok
1 x za 2 roky
Rozsah údržby umož ují rozší it následující lánky:
2.4.1.1
ípadná další údržba a opravy jsou provád ny na základ zjišt ní p i inspekci, provozní revizi a
podle plánu údržby a oprav.
2.4.2
Rozsah a etnost údržby za ízení ur uje provozovatel na základ skute ného stavu provozovaného
za ízení a podmínek stanovených výrobcem za ízení, minimáln však podle tabulky 3.
Od zá í roku 2001 vešla v platnost eská verze evropské normy EN 12954:2001 a má status
eské technické normy [4]. Týká se všeobecných zásad a aplikace katodické ochrany na
kovová potrubí. P es velice krátkou p sobnost bude revidována a rozd lena, takže její platnost
bude velice krátká. P esto je nutné uvést alespo tu ást, která mohla ovlivnit chování
kterých provozovatel kovových úložných za ízení zvlášt u nových investic.
SN EN 12954 –Tabulka 2 – etnost funk ních kontrol:
Funk ní kontrola
Stanice katodické ochrany ob tovanými
anodami
Stanice katodické ochrany vloženým
proudem
Stanice elektrické polarizované drenáže
Propojení s jinými za ízeními
Stejnosm rná odd lovací za ízení
a uzem ovací systémy
Bezpe nostní a ochranná za ízení
icí objekty
etnost
nebo ast ji, pokud to vyžadují provozní
Každoro
podmínky
Každé 3 m síce nebo ast ji, pokud to vyžadují
provozní podmínky
Každý m síc nebo ast ji, pokud to vyžadují provozní
podmínky
Každoro
nebo ast ji, pokud to vyžadují provozní
podmínky
Každoro
nebo ast ji, pokud to vyžadují provozní
podmínky
Každoro
nebo ast ji, pokud to vyžadují provozní
podmínky
Na vybraných místech každoro , jinde vždy po t ech
létech (viz 10.3.3.2)
10.3.3.2 M ení katodické ochrany
Na letošním∗/ zasedání pracovních skupin .1 CEN TC 219 WG1 „Katodická ochrana“
spole
se skupinou WG5 „Kvalifikace a certifikace personálu“, které krom dalších skupin
vytvá ejí spole né EN podle plánu CEN bylo rozhodnuto o revizi EN 12954 Katodická
ochrana kovových za ízení uložených v p
nebo ve vod p edevším proto, že má návaznost
na tvorbu dalších p edpis :
∗
/ 15.-18.3.2005 v Compiegne u Pa íže
76
Ø CEN TC 219 No 329 –Odhad pravd podobné koroze zp sobené st ídavými proudy na
v zemi uložených potrubích;
Ø WI 00219024 –Dálková kontrola a ízení systém katodické ochrany úložných za ízení
a potrubí;
Ø EN 50162 –Ochrana proti korozi bludnými proudy ze stejnosm rných systém ;
Ø ISO 15589 –Katodická ochrana dálkových potrubí. ást 1 –potrubí na pevnin .
Nov zavád né p edpisy umožní, p i dodržení specifických podmínek, snížit etnost funk ních
kontrol a ízení systém katodické ochrany p i místní a dálkové kontrole takto:
Druh za ízení
Galvanické anody
Stanice katodické ochrany
Elektrická drenáž
Interferen ní propojka
Ochrana p ed vlivy p ep tí
Zabezpe ovací prvky provozu
katodické ochrany
Vybrané m icí objekty
žné m icí objekty
Místní kontrola
ro
každé t i m síce
m sí
ro
ro
ro
ro
každé t i roky
Dálková kontrola
každé t i roky
každé t i roky
každé t i roky
každé t i roky
každé t i roky
každé t i roky
každé t i roky
každé t i roky
Diskuze a záv r.
Z porovnání jednotlivých kontrol dosud všech platných norem a p edpis vyplývá jakási
benevolence ze strany SN EN 12954 03 8355 a nov vznikajících p edpis EN, která
umož uje lh ty n kterých kontrol a revizí prodlužovat. To m že zp sobit chaos a zna né
nep esnosti p i kontrolách provád ných p edevším státními orgány. Ty se zatím na oblast
protikorozní ochrany kovových úložných za ízení nezam ily. Zatím je problematika
protikorozní ochrany plynových za ízení p i t chto kontrolách velice povrchní a formální
esto, že práv ta je z hlediska provozuschopnosti a bezpe nosti rozhodující. V post
socialistických zemích je technická benevolence velice nebezpe ná, nebo svádí ke zna né
povrchnosti provád ných inspekcí, kontrol a revizí. Není zde vžita osobní zodpov dnost za
provád nou práci zvlášt u velkých spole ností. P i prodlužování termín pravidelných
kontrol, nap . využitím dálkových p enos a dálkových ovládání, je nezbytné využívat
i jiné, zdánliv nesouvisející pomocné informace získané nap . poch zkovými a hlídacími
službami (faktický stav za ízení po bou kách a smrštích, vzr st náletových k ovin a strom ,
úmyslná poškození sloupk , sk íní a budov apod.).
Za zvláš riskantní považuji zbavit se všech odborník a specialist na protikorozní
ochranu nap . formou outsourcingu t m organizacím, které pak budou inspekce, kontroly
a revize pro plynárenskou nebo jinou organizaci zajišovat a provád t. Takto technicky zna
oslabena organizace m že jen velice obtížn zadávat, hodnotit, kontrolovat
a technicky ešit, jak stávající provozní situaci, tak nov vznikající, mnohdy velice
komplikované korozní situace. Dodavatel služeb si pak m že doslova „d lat co chce“
a diktovat stále nové požadavky na další mnohdy nepodložené opravy. Tímto zp sobem
zákonit náklady na provoz a údržbu trvale porostou. Problematice kvalifikace korozních
odborník je pracovní komisí WG5 v nována zna ná pozornost. EN ISO 17024 rozlišuje t i
stupn kvalifikace pro obor katodické ochrany. [6]
V l.5 se uvádí:
Úrove 1: Montér
77
Úrove 2: Korozní technik (st ední stupe kvalifikace)
Úrove 3: Expert (nejvyšší úrove )
Úrovn zp sobilosti a osv ení pracovník katodické ochrany
(podle CEN/TC 219/WI 002 19022, pol.9 podle tab.1)
Kvalifika ní úrove Stru ná charakteristika úkol , které musí být pln ny
v jednotlivých kvalifika ních úrovních
Úrove 1
Provád t základní m ení k zabezpe ení provozu systému
katodické ochrany a jeho vyhodnocování podle napsaných
instrukcí a pod dohledem pracovník úrovn 2 a 3. Týká se to
rutinních m ení, jakoži omezeného po tu specifických
ení k ur ení pracovního režimu systému katodické
ochrany.
Úkolem pracovníka není interpretovat získané údaje.
Úrove 2
Vyhodnocovat provoz systému katodické ochrany (jeho
innost) a zjišovat místa, kde se uplat uje interference. Má
být schopný navrhnout jednodušší systémy katodické ochrany.
Krom toho má kvalifikaci úrovn 1.
Úrove 3
Navrhuje koncepci volby, projektování a ízení systém
katodické ochrany. K tomu ú elu musí být schopen zvážit
technické, finan ní a bezpe nostní aspekty. Získané nezbytné
informace musí využívat objektivn s ohledem na skute ný
stav za ízení, které má být chrán no katodickou ochranou.
Krom toho má kvalifikaci úrovn 2.
Také není moudré, ekonomicky udržitelné a nadále technicky možné ešit problematiku
innosti protikorozní ochrany ocelových plynovod jejich vým nami za nové. A užse to
týká potrubí z oceli nebo plast . Takováto ešení jsou ze všech variant jednozna
nejnákladn jší. Je t eba využívat novou progresivní korozní m icí techniku [5], zavád t do
provozu nové technologie nap . soustavným mineralizováním nalezených vad
v izola ních povlacích plynovod a to jak na dálkovodech, tak i místních plynovodech,
ípojkách v etn všech dosud provozovaných ocelových domovních p ípojek.
Je naprosto nezbytné se aktivn zapojit do spole ných plynárenských i vodárenských
projekt ešících inovaci protikorozní ochrany kovových úložných za ízení. Z vlastní
celoživotní zkušenosti mohu doporu it trvalou spolupráci p edevším s takovými pracovišti,
které mají v oboru protikorozní ochrany technický náskok a jsou schopni složité korozní
situace vznikající v provozu rychle a ú inn vy ešit.
Literatura
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
SN 03 8373 Zásady provozu, údržby a revize ochrany proti korozi kovových potrubí
a kabel s kovovým plášt m uložených v zemi.
TPG 905 01 Základní požadavky na bezpe nost provozu plynárenských za ízení ( ást
IX –Ochrana proti korozi)
TPG 920 22 Protikorozní ochrana v zemi uložených ocelových plynových za ízení.
Provoz a údržba za ízení aktivní ochrany.
SN EN 12954 03 8355 Katodická ochrana kovových za ízení uložených v p
nebo ve vod –Všeobecné zásady a aplikace na potrubí
SN EN 13509 03 8360 M icí postupy v katodické ochran
asopis PLYN, ro .LXXXV,2005 „Zasedání CEN TC 219 WG1 „Katodická ochrana“
v Compiegne, str.45 a 46.
78
79

Podobné dokumenty