Катодную защиту применяют для резервуаров, морских свай, шельфовых нефтяных установок, морских и речных судов, шлюзовых ворот и т.п. Начало эры было положено в 1902 г. когда К. Коэн, а затем в 1908 г. Х. Гепперт соорудили первые катодные станции для защиты трубопроводов, тем не менее “отцом" катодной защиты назван Роберт Дж. Кун, который в 1928 г. построил первую установку катодной защиты на магистральном трубопроводе в Новом Орлеане. Р. Кун дважды знаменит: он вывел минимальный защитный потенциал - 0,85 В , являющийся эталонным значением электрохимической защиты. При таком напряжении максимально замедляются коррозионные процессы.
Отечественная наука в области электрохимической защиты от коррозии знаменита такими именами как:
Вклад в теорию коррозии – Г. Акимов, А. Фрумкин, Н. Томашов, И. Розенфельд, Я. Колотыркин, Ю. Михайловский, В. Красноярский, Э. Гутман;
Первопроходцы в практике катодной защиты – В. Притула, В.Негреев, А.Спирин, В.Кальман, И.Ершов, М.Трифель, И.Францевич, Д.Авербух, В.Высоцкий;
Создатели норм и правил для практики электрохимической защиты – И. Стрижевский, В. Левин, М. Сурис, А. Марченко, К. Никольский, Е. Никитенко, В. Глазков, Н. Глазов, В. Котик;
Разработчики методов расчета электрохимической защиты – Б. Лорткипанидзе, Ю. Иоссель, В. Остапенко, В. Иванов, В. Лукович, В. Дмитриев, В. Ткаченко, Л. Разумов, О. Тозони.
Впервые использование ЭХЗ от коррозии, в нашей стране связано с вводом в эксплуатацию магистрального газопровода Саратов-Москва. 11 июля 1946 года – газопровод вступил в строй, его протяженность составила 843 км. Сегодня общая длина магистральных газопроводов - составляет 172,1 тыс. км., а с реализацией программы газификации регионов России, эта цифра возрастает до 250 тыс. км. повышает актуальность борьбы с коррозией с помощью активной защиты, основным элементом которой является станция катодной защиты.
В отечественной практике катодной защиты с 1947 года и по сегодняшний день эксплуатируются трансформаторные станции катодной защиты, основанные на применении постоянного тока. За этот промежуток времени основным направлением их модернизации сводилось к увеличению КПД станции и использование систем автоматизации процесса катодной защиты.
Как показала практика применения катодной защиты, процесс поляризации не постоянная величина, и носит дискретный характер. Следовательно, применение станций основанных на применение постоянного тока, не дает возможности учитывать переходные процессы нарастания и спада поляризации, что при значительном увеличении тока обуславливает ускорение процесса выделения водорода на поверхности защищаемого объекта. Наличия данного процесса приводит к растрескиванию и отслаиванию пассивной защиты, а также к эффекту внедрения атомов водорода в кристаллическую структуру металла, это в свою очередь приводит к интенсификации процесса коррозии.
Поиск решения данной проблемы привело к появлению станций работающих в импульсном режиме, был разработан алгоритм стабилизации защитного потенциала при двухканальном регулировании: амплитуды и длительности выходных импульсов. На основании теоретических и экспериментальных исследований в начале ХХI столетия появились новые станции катодной защиты – импульсные (ИПКЗ). Устройства обладают высокой энергетической эффективностью и возможностью оперативно реагировать на изменение величины поляризации защищаемого объекта, что в свою очередь позволяет полностью избежать недостатков присущих трансформаторным станциям, работа которых основана на применении постоянного тока.
В настоящее время ООО «Завод нефтегазового оборудования «АНОДЪ», являющейся одним из структурных подразделений Корпорации ПСС, предлагает весь модельный ряд импульсных преобразователей катодной защиты, достоинством которых является:
- небольшие габаритные размеры и вес;
- высокий КПД (до 95%);
- широкий диапазон питающих напряжений (160 - 260 В);
- способность работы при низкоомных нагрузках, вплоть до короткого замыкания;
- небольшие пульсации выходного напряжения.
Все современные импульсные преобразователи катодной защиты (ИПКЗ) оборудованы системами автоматизации. Применение систем автоматизации в электрохимической защите позволяет получить ряд преимуществ: увеличение надежности работы сооружения и срока его службы; повышение сохранности защитных покрытий, а также увеличение срока службы анодных заземлений. Поскольку растворение анодов определяется суммарным количеством электричества, стекающего с анодного заземления, его уменьшение, как путем оптимизации режима, так и путем кратковременных отключений, применяемых в установках импульсного режима, приводит к уменьшению износа анодов. Экономия электроэнергии и анодов на этих установках достигает 50 %. Кроме этого, ИПКЗ могут быть снабжены средствами телеметрии и телемеханики.
Функциональные возможности, реализуемые автоматической системой управления ЭХЗ, включают:
- дистанционный контроль и управление параметрами работы станций катодной защиты;
- тревожная сигнализация о выходе параметров станции и потенциала за допустимые пределы, а также о несанкционированном доступе к оборудованию;
- архивирование основных рабочих параметров станции;
- протоколирование всех событий системы и запросов пользователей;
- формирование базы данных с автоматическим восстановлением информации в случаях перерывов в работе комплекса;
- предоставление данных в стандартном формате для возможности дальнейшей их обработки и анализа;
- формирование отображения информации в графическом, текстовом и табличном формате.
