Elektrická ochrana plynovodů

Pasivní ochrana podzemních plynovodů izolačními nátěry je doplněna ochranou elektrickou. Úkoly elektrické ochrany jsou následující.

1. Odstranění bludných elektrických proudů z chráněného plynovodu a jejich organizovaný návrat do elektroinstalací a stejnosměrných sítí, které jsou zdrojem těchto proudů.
2. Potlačení proudů protékajících plynovodem v místech jejich výstupu do země (anodické zóny) proudy z vnějšího zdroje, ale i proudy vznikajícími v důsledku elektrochemické koroze půdy, vytvořením galvanického obvodu a ochranného elektrického potenciálu na potrubí plynovodu.
3. Zamezení šíření elektrických proudů plynovody jejich dělením izolačními přírubami.

Problém odklonu bludných proudů lze vyřešit vytvořením:

1. dodatečné uzemnění pro odvod proudů do země. Nevýhoda - možnost škodlivého působení na sousední potrubí proudy vytékajícími z chráněného plynovodu;
2. jednoduchá nebo přímá odvodňovací ochrana, tzn. elektrické propojení chráněného plynovodu s kolejemi tramvaje nebo elektrické dráhy za účelem vracení jimi vedených proudů do jejich zdroje. Jednoduchá drenáž má oboustrannou vodivost, tzn. může propouštět proud tam a zpět, a proto se používá ve stabilních anodových zónách. Nevýhodou této ochrany je nutnost vypnout drenáž při změně polarity proudu nebo při poklesu potenciálu na plynovodu než na kolejích;
3. polarizovaná odvodňovací ochrana, tzn. drenáž s jednostrannou vodivostí, která vylučuje zpětný tok proudu z kolejnic do chráněného plynovodu;
4. zvýšená ochrana odvodnění, tzn. taková ochrana, v jejímž obvodu je pro zvýšení účinnosti zařazen externí zdroj proudu. Posílená drenáž je tedy kombinací polarizované drenáže s katodickou ochranou.

Úkol potlačení proudů protékajících chráněným plynovodem lze vyřešit pomocí:

1. Katodická ochrana vnějším proudem (elektrická ochrana), tzn. připojením chráněného plynovodu k vnějšímu zdroji proudu - k jeho zápornému pólu jako katodě. Kladný pól zdroje proudu je spojen se zemí - anodou. Vznikne uzavřený okruh, ve kterém proud teče z anody zemí do chráněného plynovodu a poté do záporného pólu vnějšího zdroje proudu. V tomto případě se postupně ničí anodové uzemnění, ale je zajištěna ochrana plynovodu díky jeho katodické polarizaci a zamezení toku proudu z potrubí do země. Jako externí zdroj lze použít stanice katodové ochrany (CPS);
2. Ochranná ochrana, tzn. ochrana použitím v elektrických obvodech chráničů vyrobených z kovů, které mají v korozivním prostředí zápornější potenciál než kov potrubí. Elektrický proud vzniká v systému ochrany běhounu i v galvanickém článku a elektrolytem je půda obsahující vlhkost a elektrody jsou plynové potrubí a kov chrániče. Vzniklý ochranný proud potlačuje elektrochemické korozní proudy a zajišťuje vytvoření ochranného elektrického potenciálu na plynovodu.

Schematické schéma katodické ochrany podzemního plynovodu

1 - uzemnění anody; 2.4 - odvodňovací kabely; 3 - externí zdroj elektrického proudu; 5 - bod uchycení odvodňovacího kabelu; 6 - chráněný plynovod

Schematické schéma ochrany nášlapu podzemního plynovodu

1 - chráněný plynovod; 2 - izolované kabely; 3 - ovládací výstup; 4 - chránič; 5 - výplň běhounu

Problém elektrického dělení potrubí je řešen instalací izolačních přírub s paronitovým nebo textolitovým těsněním, textolitovými průchodkami a podložkami. Příklad provedení izolačních přírub je na obrázku níže.

Montáž izolačních přírub

1 - izolační textolitová nebo paronitová průchodka; 2 - izolační podložka z textolitu, pryže nebo vinylchloridu; 3 - ocelová podložka; 4 - olověné podložky; 5 - textolitový kroužek-těsnění

Hlavní faktory charakterizující stupeň korozního vlivu na podzemní ocelové plynovody jsou:

• velikost a směr bludných proudů v půdě;
• velikost a polarita potenciálu plynovodu ve vztahu k ostatním kovovým podzemním inženýrským sítím a kolejím elektrifikované dopravy;
• směr a síla proudů protékajících plynovodem;
• stav protikorozní ochrany plynovodů;
• hodnota elektrického odporu libry.

Všechny tyto faktory podléhají pravidelnému sledování.

Frekvence elektrických měření je následující:

• v prostorách elektrických ochranných zařízení plynovodů a jiných chráněných staveb, dále v blízkosti trakčních měníren a dep elektrické dopravy, v blízkosti famway rails a elektrifikovaných drah a v místech, kde se s nimi kříží plynovody - nejméně 1x za 3 měsíce , stejně jako při změně způsobu instalace - inovace v elektrické ochraně, chráněných konstrukcích nebo zdrojích bludných proudů;
• v bezpečných prostorách z hlediska elektrické ochrany - minimálně 1x ročně v letním období, jakož i při jakýchkoliv změnách podmínek, které by mohly způsobit elektrickou korozi.

Pro ochranu běhounu se používají chrániče z neželezných kovů - obvykle hořčík, zinek, hliník a jejich slitiny.

Kontrola provozu elektrických ochranných zařízení a měření potenciálů na kontaktech se provádí (nejméně): u odvodňovacích zařízení - 4krát měsíčně; na katodických instalacích - 2krát měsíčně; na instalaci běhounu - 1krát za měsíc.