Первая установка катодной защиты для газопровода и водопровода, проложенных вдоль трамвайной линии, была сооружена в 1906 г. в Германии. В качестве источника постоянного тока использовался генератор.

В нашей стране активная защита была внедрена в начале 1930х годов на кабелях связи. Количество повреждений в 19331935 гг. составляло в среднем 1 350 повреждений оболочек кабеля в год. После устройства электрозащиты количество повреждений резко снизилось и в 40х годах сократилось до 2015 повреждений.

Коррозионных повреждений газопроводов, вызываемых блуждающими токами, в довоенные годы в Москве фактически не наблюдалось. Это объясняется тем, что основная масса газопроводов состояла из чугунных труб.

Соотношение чугунных и стальных труб по годам выражалось в следующих цифрах:

Как видно из приведенных цифр, до 1950 г. преобладали чугунные газопроводы, но надо отметить, что с 1940 г. в Москве прокладывались только стальные газопроводы.

Чугунные газопроводы с раструбными соединениями имеют несравненно большее продольное сопротивление, чем сварные стальные газопроводы, и по существу представляют собой секционированное сооружение, поэтому при расположении в поле блуждающих токов чугунные раструбные газопроводы с точки зрения коррозионной устойчивости гораздо долговечнее стальных.

Надо также принять во внимание, что чугунные трубы, будучи неизолированными, имеют большую поверхность касания с землей, в то время как стальные касаются земли лишь в местах нарушения изоляции.

При этом стенки у чугунных труб значительно толще, и вследствие этого сквозные повреждения появляются значительно медленнее.

К началу 1950 г. в Москве протяженность трамвайных путей составляла 530 км. В 1954 г. была закончена электрификация всех железнодорожных направлений Московского узла, начатая в 1929 г. Резко возросло опасное влияние на подземные металлические сооружения блуждающих токов. Доля стальных газопроводов в 1952 г. составляла 78% от общей протяженности.

Стал наблюдаться значительный рост коррозионных повреждений газопроводов. Учитывая сложившуюся ситуацию, Исполком Моссовета в своем решении (от 3.08.1953 г. за № 52/ отметил участившиеся случаи повреждений металлических подземных сооружений от действия блуждающих токов электрифицированного транспорта и связанный с этими повреждениями ущерб, наносимый населению и городскому хозяйству, и обязал московские организации, эксплуатирующие подземные сооружения, в том числе и Управление газового хозяйства, организовать группы по контролю и защите от коррозии подземных металлических коммуникаций. Этим же решением всем проектным организациям предложили включать в проекты прокладки металлических подземных сооружений мероприятия по защите сооружений от почвенной коррозии и блуждающих токов.

Одновременно на ОПС была возложена координация межведомственных вопросов, связанных с контролем и охраной подземных металлических сооружений Москвы от действия блуждающих токов и почвенной коррозии. К сожалению, с 1992 г. ОПС практически прекратил эту координацию.

В сентябре 1954 г. при лаборатории треста Мосгаз была организована группа защиты газопроводов от коррозии.

С первых же дней своего существования группа защиты приступила к систематическим электроизмерениям блуждающих токов на газопроводах, инструментальной проверке качества изоляционного покрытия вновь строящихся газопроводов, и к периодической проверке состояния изоляции труб действующей газовой сети.

В 1955 г. в районе поселка Зил на Симферопольском бульваре были построены две электродренажные установки. С этого года опять начинается внедрение активной защиты на газовых сетях Москвы.

К моменту создания в 1962 г. Управления по защите газовых сетей от коррозии силами треста Мосгаз было построено 32 защитные установки, составлены маршрутные карты на все подземные газопроводы.

С 1969 по 1990 г. включительно велось массовое строительство электрозащитных установок ЭЗУ (в среднем 130140 установок в год). В 1990 г. Управлением эксплуатировалось 2 400 установок, из них 128 электродренажных.

В настоящее время в эксплуатации Управления находится 3 199 установок электрохимической защиты, в том числе 121 дренажных, 2 969 катодных, 99 протекторных.

Из 4 100 км подземных газопроводов, находящихся на балансе ГУП Мосгаз , защитными установками защищается от коррозии 2 954,4 км, в том числе газопроводов низкого давления 1953,6 км, газопроводов высокого и среднего давления 1000,8 км.

Кроме того, этими же установками защищается 800 км смежных с газопроводами подземных коммуникаций (водопровод, кабели связи).

Нуждается в активной защите 98,46 км, в том числе 65,75 км от блуждающих токов, 32,71 км от почвенной коррозии. Процент защищенности от нуждающихся в защите 96,8, от общей протяженности 72,1.

Основным показателем эффективной работы ЭЗУ является обеспечение на газопроводе защитного потенциала согласно требованиям ГОСТ 960289.

Величина защитного потенциала напрямую зависит от качества изоляционного покрытия. Чем выше качество изоляции, тем меньше защитный ток (соответственно потребляемая электроэнергия) и больше зона действия ЭЗУ.

К сожалению, состояние изоляционного покрытия газопроводов не соответствует требованиям ГОСТ.

Подразделения ГУП Мосгаз за последние 20 лет проделали значительную работу по восстановлению повреждений изоляционного покрытия.

Количество повреждений сократилось с 2 000 в год (1980 г.) до 140 повреждений в настоящее время.

Анализ расследования коррозионных повреждений (25 случаев в 1999 г. и 12 случаев за 9 месяцев 2000 г.) демонстрирует, что все случаи коррозии тела трубы произошли в местах повреждения изоляции при строительстве газопровода.

В настоящее время значительно расширена лаборатория ГУП Мосгаз по контролю качества работ при строительстве газопроводов, что значительно повысит качество этих работ и исключит случаи, имевшие место при выдаче заключений на проверку изоляции лабораториями при строительных организациях.

Данные меры позволят в дальнейшем свести количество коррозионных повреждений к минимуму.

Как было сказано выше, величина защитного потенциала напрямую связана с величиной тока электрозащитной установки.

В настоящий момент ГУП Мосгаз эксплуатирует установки, которые потребляют 1 560 000 кВт ч в месяц. В денежном исчислении 800 000 руб. в месяц, в год около 9 000 000 руб.

Так как финансовая ситуация в ГУП Мосгаз , как и в других городских организациях, довольно напряженная, остро встал вопрос о снижении затрат.

Экономия электроэнергии позволит сократить соответственно и затраты.

При эксплуатации электрозащитных установок экономию возможно получить за счет следующих мероприятий:

Применение оборудования с более высоким кпд. Снижение защитного тока. Уменьшение сопротивления контура анодного заземления. Повышение качества изоляционного покрытия. В 196070 гг. в эксплуатацию вводилось ЭЗУ, где применялись катодные преобразователи с кпд 0,60, В настоящий момент внедряется оборудование с кпд 0,80,85.

Ежегодно производится замена 170180 единиц оборудования. На на данный моментшний день разработаны преобразователи с кпд 0,95.

Однако изза их высокой стоимости 2527 тыс. руб. (применяемые в данный момент преобразователи стоят 1115 тыс. руб. в зависимости от завода изготовителя) внедрение его экономически невыгодно.

Экономический эффект можно будет получить только через 20 лет, а расчетный срок службы составляет 10 лет. В качестве анодных заземлителей (АЗ) при строительстве ЭЗУ с 1969 г. широкое применение получили глубинные анодные заземлители от 30 до 50 м (первый глубинный анодный заземлитель был построен в Германии в 1962 г.).

Применение этих заземлителей позволило значительно снизить сопротивление контура, при вводе установки в эксплуатацию оно составляет 0,51,1 Ом, в то время как у поверхности (612 м) оно равно 23,5 Ом, что,, увеличивает сроки капитального ремонта контура АЗ.

Применение глубинных АЗ позволило также снизить потребление электроэнергии (изза низкого сопротивления контура), особенно в первые 67 лет эксплуатации.

Основным мероприятием по снижению потребления электроэнергии и повышению эфф. работы ЭЗУ является ликвидация несанкционированных электрических соединений газопровода с другими металлическими сооружениями (водопровод, кабели связи, теплосеть, железобетонные конструкции зданий) путем установки изолирующих фланцевых соединений (ИФ) или изолирующих вст.

С начала массового строительства ЭЗУ (1969 г.) ИФ устанавливались только на тупиковых газопроводах, идущих на промышленные предприятия.

Установка ИФ 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 имелась электрическая связь с другими коммуникациями.

В настоящее время основная часть вводов вынесена на цоколь, и силами Мосгаза ведется работа по выносу газопроводов из коллекторов, создались условия для установки ИФ с целью снижения потребляемой электроэнергии, повышения эфф. ЭЗУ, увеличения срока службы АЗ.

ГУП Мосгаз разработана и введена в действие Концепция по защите подземных газопроводов г. Москвы от коррозии , где предусматривается установка ИФ на жилых домах. Проекты на реконструкцию газовых сетей предусматривают также установку ИФ.

Начиная с 1999 г., в план эксплуатационных Управлений ГУП Мосгаз также включены работы по установке ИФ на действующих сетях.

Установка фланцев решает следующие задачи:

Расширение зоны действия защитных установок, повышение защитного потенциала или эфф. ЭЗУ. Снижение наладочных параметров с целью сокращения расхода электроэнергии, за счет исключения потерь тока перетекания на смежные коммуникации через несанкционированные электрические связи. Всего в 1999 г. было установлено 550 фланцевых соединений, из них 181 были установлены в среднем по 1620 шт. в отдельных микрорайонах в разных частях Москвы.

При проведении анализа результатов установки ИФ на 10 объектах установлено, что на 9 из них достигнут положительный результат; в среднем на 1520% повысились защитные потенциалы, что позволило снизить величину защитного тока (в отдельных случаях на 50%), и достичь величины защитного потенциала, удовлетворяющего требованиям ГОСТа.

Только на одном объекте в районе СадовоКудринской ул., где было установлено 26 ИФ, положительных результатов достичь не удалось, объясняется это тем, что газопроводы данного района проложены в 195355 гг. и изоляционное покрытие не отвечает физикотехническим требованиям.

В настоящее время Управление с целью определения оптимальных мест установки ИФ проводит обследование газовой сети с помощью прибора РСМ (токовый топограф трубопровода) производства Англии.

Данное обследование позволяет выявить места контактов газопровода с другими подземными коммуникациями, и величину утечки тока через вводы в дома.

По данным обследования эксплуатационными Управлениями в 2000 г. будет установлено 255 ИФ (в среднем по 26 ИФ на микрорайон), общее количество ИФ, установленных к концу года, составит 600 шт.

Остановлюсь на разработке проектов электрозащиты перекладываемых газопроводов. К сожалению, по сложившейся практике проектировщики, разрабатывающие активную защиту, подключаются к проектированию на последней стадии, когда линейная часть уже спроектирована, что в ряде случаев влечет за собой неоправданные затраты на сооружение ЭЗУ и их эксплуатацию изза вынужденного увеличения защитного тока.

Линейную часть необходимо согласовывать с отделом, разрабатывающим мероприятия по защите на начальной стадии, что позволит значительно сократить затраты на защиту газопровода за счет снижения количества электрозащитных установок.