В ноябре 1865 года в Москве был введен в эксплуатацию газовый завод с разветвленной сетью подземных газопроводов, предназначенных для освещения улиц и площадей. До 1930 года газопроводы строились из чугунных труб (за исключением отводов).

В 1932 году протяженность стальных газопроводов составляла 9,8 % от общей протяженности газопроводов. С 1923 года началась электрификация железных дорог Московского узла с одновременным ростом протяженности трамвайных путей, что привело к появлению коррозионных повреждений стальных трубопроводов и кабелей связи. Так, количество повреждений оболочек кабелей связи в 1933–1935 годах в среднем составляет 1 350 в год. Ввиду того что газопроводы были построены из чугунных труб, коррозионных повреждений, вызываемых блуждающими токами, в довоенные годы в Москве фактически не наблюдалось. Но с 1940 года газопроводы стали строить только из стальных труб.

В 1954 году была закончена электрификация всех железнодорожных направлений Московского узла. Протяженность трамвайных путей составляла 530 км, стальных газопроводов – 87 км.

В результате резко возросло опасное влияние блуждающих токов на подземные металлические сооружения. С увеличением протяженности стальных газопроводов стало увеличиваться число коррозионных повреждений на них.

Учитывая сложившуюся ситуацию, исполком Моссовета в решении от 03.08.1953 отметил участившиеся случаи коррозионных повреждений металлических сооружений от действия блуждающих токов и связанный с этими повреждениями ущерб, наносимый населению и городскому хозяйству, и обязал московские организации, эксплуатирующие подземные сооружения организовать группы по контролю и защите от коррозии подземных металлических коммуникаций. Этим же решением предложили всем проектным организациям включать в проекты прокладки металлических подземных сооружений мероприятия по защите сооружений от почвенной коррозии и блуждающих токов. Одновременно на отдел подземных сооружений была возложена координация межведомственных вопросов, связанных с контролем и охраной подземных металлических сооружений Москвы от действия блуждающих токов и почвенной коррозии.

В сентябре 1954 года в тресте «Мосгаз» была организована группа защиты газопроводов от коррозии. С этого времени начались работы по электроизмерениям блуждающих токов на газопроводах, инструментальной проверке качества изоляционного покрытия вновь строящихся газопроводов, и периодической проверке состояния изоляции труб действующей газовой сети.

В 1955 году в районе Симферопольского бульвара были построены две электродренажные установки. К моменту создания в 1962 году Управления по защите газовых сетей от коррозии силами треста «Мосгаз» было построено 32 защитных установки.

С 1969 по 1990 годы включительно силами подразделений Мосинжстроя велось массовое строительство электрозащитных установок (ЭЗУ) – в среднем 130–140 установок в год.

В 1990 году Управлением эксплуатировалось 2 400 установок, из них 128 электродренажных.

В настоящее время в эксплуатации Управления находится 3 474 установок электрохимической защиты, в том числе:

дренажных – 116 установок;

протекторных – 132 установки;

катодных – 3 226 установок.

Из 4 050 км подземных газопроводов, находящихся на балансе Мосгаза, установками электрохимической защиты оснащается 3 130 км подземных газопроводов. Кроме того, этими же установками защищается 720 км смежных с газопроводами подземных коммуникаций (водопровод, кабели связи).

Основным показателем эффективной работы ЭЗУ является обеспечение на газопроводе защитного потенциала согласно требованиям ГОСТа 96028 Величина защитного потенциала напрямую зависит от качества изоляционного покрытия и величины защитного тока. К сожалению, состояние изоляционного покрытия газопроводов не соответствует требованиям ГОСТа.

Подразделения ГУП «Мосгаз» за последние 25 лет проделали значительную работу по восстановлению повреждений изоляционного покрытия, имевших место как при строительстве газопроводов, так и при потере своих свойств в связи с длительным сроком эксплуатации (40 и более лет). Количество повреждений изоляции сократилось с 2 000 в 1980 году до 100 повреждений в год в настоящее время. Значительно снизилось количество коррозионных повреждений тела трубы. В 1980 году наблюдалось в среднем 55–60 повреждений, в 1990 году – 25–30 повреждений, в последние 3 года имели место 5–7 повреждений в год.

Как было сказано выше, величина защитного потенциала напрямую связана с величиной тока ЭЗУ. В среднем сила тока ЭЗУ в Москве равна 21 А, что объясняется наличием несанкционированных связей газопровода с другими подземными металлическими коммуникациями (водопровод, теплосеть) в подвалах, коллекторах, и снижением физикомеханических характеристик изоляционного покрытия.

В связи с увеличением Мосэнерго тарифов на электроэнергию значительно возросли затраты ГУП «Мосгаз» на потребление электроэнергии ЭЗУ. Если в 2000 году тариф составлял 42 коп. и Мосгаз платил 820 тыс. руб. в месяц, то в 2003 году тариф стал равен 1,088 руб. и оплата составила 1 837 тыс. руб. Учитывая, что тарифы будут повышаться и в дальнейшем, остро встал вопрос о снижении оплаты за пользование энергией.

При эксплуатации ЭЗУ экономию можно получить за счет следующих мероприятий:

применения оборудования с более высоким КПД;

снижения защитного тока;

уменьшения сопротивления контура анодного заземления;

повышения качества изоляционного покрытия.

В эксплуатации управления находятся катодные преобразователи с КПД 0,7 (70 %). С середины 1990 года начали вводиться в эксплуатацию преобразователи с КПД 0,8–0,85 (20 %). С 2001 года внедряются преобразователи с КПД 0,90.

До 2000 года применение преобразователей типа ВОПЕ ставропольских заводов «Сигнал» и «Энергомера» было экономически невыгодно: тарифы на электроэнергию были низкие, а стоимость преобразователя на 60 % выше ранее применяемого типа ПТА. Но в связи с систематическим повышением тарифов на электрическую энергию (и в дальнейшем этот цикл, видимо, будет продолжаться), и увеличением количества жалоб от пользователей персональных компьютеров на электромагнитные помехи от работы катодных станций, ГУП «Мосгаз» полностью перешел на использование преобразователей типа ВОПЕ.

ГУП «Мосгаз» совместно с НПО «Вектор» в течение 2 лет проводит испытание принципиально новых преобразователей импульсных высокочастотных катодных станций «Элкон3000». Данные станции имеют высокий КПД – 0,95, низкий уровень электромагнитных помех, малый вес, бесшумность в работе. но о массовом внедрении данного оборудования на объектах ГУП «Мосгаз» говорить так же преждевременно, т. к. первые образцы за время испытаний давали частые отказы в работе. (Аналогичные станции, правда других изготовителей, установленные на водопроводных сетях Мосводоканала, также дают частые сбои в работе.) В настоящий момент проходят испытания модернизированные образцы.

В качестве анодных заземлителей за последние 30 лет Управлением были опробованы практически все имеющиеся их виды: стальные трубы, чугунные, железокремниевые электроды, графитопластовые из рутинированного титана. При эксплуатации вышеуказанных электродов установлено следующее:

Железокремниевые электроды работали не более 4 лет. Причина отказа: разрушение токоввода.

Графитопластовые электроды работали от 2 до 4 лет. Причина отказа: разрушение электрода по всей длине.

Рутинированный титан: срок службы – 2 года, затем значительное увеличение сопротивления растеканию. Причина: разрушение токоввода заводского изготовления.

Чугунные трубы применяются для 6–12 м анодных заземлителей. Срок службы – 9–12 лет.

Стальные трубы диаметром 219 мм для 20 м анодных заземлителей. Срок службы – 9–11 лет.

Стальные трубы диаметром 273 мм для заземлителей от 30 до 50 м. Срок службы – от 10 до 20 лет.

Анализ эксплуатации анодных заземлителей демонстрирует, что наиболее надежны в работе заземлители из стальных труб диаметром 273 мм; в стоимостном выражении они более дешевые. Чугунные трубы (длина – 6–12 м) применяются там, где разрез не позволяет применить стальные. В основном это два района: Красная Пресня и район Новозаводской улицы.

С целью увеличения сроков службы анодных заземлителей при разработке проектов проектировщики рассчитывают сопротивление не более 1 Ом.

Более 70 % ЭЗУ, эксплуатирующихся в ГУП «Мосгаз», имеют глубинные анодные заземлители от 30 до 50 м. Применение глубинных анодных заземлителей позволило также снизить потребление электроэнергии (изза низкого сопротивления контура), особенно в первые 6–7 лет эксплуатации.

Основным мероприятием по снижению потребления электроэнергии и повышению эфф. работы ЭЗУ (основная наша задача) является ликвидация несанкционированных электрических соединений газопровода с другими металлическими сооружениями (водопровод, теплосеть, токопроводящие конструкции зданий) путем установки электроизолирующих соединений. С начала массового строительства ЭЗУ (1969 год) электроизолирующие соединения устанавливались только на тупиковых газопроводах, идущих на промышленные предприятия. Установка электроизолирующих соединений на жилых домах в то время была технически невозможна изза того, что газопроводы в основном имели подземные вводы и значительная часть прокладывалась в коллекторах, где имели электрическую связь с другими коммуникациями. Вместе с тем и необходимости в этой установке не было, т. к. до 1991 года все проекты выпускались с учетом совместной защиты всех коммуникаций. Газопровод, водопровод, теплосеть и телефон подключались к станциям защиты независимо от их ведомственной принадлежности.

В настоящее время практически закончены работы по выносу газопроводов из подвалов и колекторов. Созданы условия для установки электроизолирующих соединений с целью снижения потребляемой электроэнергии, повышения эфф. ЭЗУ, расширения зон действия защитных установок, увеличения срока службы анодных заземлителей.

Начиная с 1999 года на вводах установлено 4 460 электроизолирующих соединений. При анализе результатов установки электроизолирующих соединений было выявлено, что практически на всех объектах достигнут положительный эффект.

На 120 установках в среднем на 30 % снижен защитный ток, увеличен защитный потенциал, а в ряде случаев расширена зона действия ЭЗУ на 24 комплексах (96 установках).

С целью определения оптимальных мест установки электроизолирующих соединений Управление проводило обследование газовой сети с помощью английского прибора РСМ (токовый топограф трубопровода). Обследование позволило определить величину утечки тока через вводы в дома, места контактов газопровода с другими коммуникациями.