175001. lajstromszámú szabadalom • Külső áramforrású katódos védelmi rendszer
3 175001 4 A galvánanódos megoldást elsősorban gazdasági megfontolásból kisebb szerkezetek védelmére alkalmazzák. Ilyenkor az egyenirányítót tápláló hálózat építési költségei elmaradnak, ami minden egyes műtárgyhoz egyébként szükséges lenne. A külső áramforrású védelmi rendszer nagykiterjedésű létesítmények (több kilométeres egybefüggő acélból készülő csővezetékek) védelmére alkalmazható gazdaságosan. A feszültség széles tartományban szabályozható. Ezen megoldás hátránya, hogy villamosvezetés szempontjából nem folytonos fémrészek (például betonból vagy azbesztcementből épített csővezetékek acélanyagú védőcsöveinek) védelmére nem alkalmazható gazdaságosan, mivel minden egyes fémrészhez külön villamos energiát, valamint külön katódállomást kell létesíteni. Célunk, hogy talajba helyezett nem folyamatos villamosvezetőből álló csővezetékek nyomvonalába beiktatott fémrészek korrózióvédelmére olyan megoldást hozzunk létre, amelynél a feszültség széles tartományban szabályozható, és az egyes különálló fémrészek egy-egy védőanóddal megvédhetők egyetlen központi áramforrás alkalmazása mellett. Kitűzött célunkat azáltal oldjuk meg, hogy olyan külső áramforrású katódos védelmi rendszert hozunk létre, amelynél a talajba helyezett villamosvezetés szempontjából független fémrészek egyetlen központi katódállomás áramforrásának katódjához galvanikus szabályozást biztosító potenciálmérőhelyen keresztül csatlakozó, a független fémrészek nyomvonala mentén elhelyezett villamosvezetőre felfűzötten villamosán össze vannak kötve, míg a katódállomás anódja villamosvezetőn keresztül az egyes független fémrészekhez telepített védőanóddal van összekötve. A találmány szerinti megoldásunk előnye, hogy egy-egy acélcső szakasz vagy acél védőcső egyetlen védőanód alkalmazásával megvédhető. Az anódokat nem szükséges a védendő fémrészek közvetlen közelében elhelyezni, így a fémrészek megbontása elkerülhető. Mivel például csővezeték esetén kevesebb védőanód kerül felhasználásra, a találmány szerinti védelem gazdaságosabb, üzemeltetése és ellenőrzése egyszerűbb. A külső hálózatból táplált védelmi rendszer fajlagos energiaköltsége jóval kisebb a galvánanódok által termelt energia költségeinél. Az üzemeltetés egyszerűsödését igazolja, hogy helyenként egy-egy védőanódra kell összpontosítani a kb. egy nagyságrenddel több és területileg eloszló galvánanódok helyett. Minden egyes fémrészhez nem kell külön katódállomást létesíteni. A továbbiakban a találmány tárgyát példakénti kiviteli alak kapcsán rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajz a találmány szerinti katódos védelmi rendszert villamosán nem vezető anyagú (pl. beton, azbesztcement stb.) csővezetékek fémes (acél) védőcsöveinek védelménél szemlélteti vázlatosan. Az 5 csővezetéken 3 fémes védőcsövek vannak elhelyezve. A 3 fémes védőcsövek központi 1 ka-2 tódállomás áramforrásának anódjáról leágaztatok 7 villamosvezetőre (nem ábrázolt) a fémes védőcsövekkel sorbakapcsolt szabályozó ellenállást vagy ellenállásokat tartalmazó galvanikus szabályozást biztosító potenciálmérőhelyen keresztül fel vannak fűzve. A 7 villamosvezető az 5 csővezeték nyomvonala mentén van elhelyezve. A 7 villamosvezető és az egyes 3 fémes védőcsövek közötti kapcsolat 4 fémcsatlakozással van biztosítva. Az 1 katódállomás katódjáról leágaztatok 6 villamosvezető a 3 fémes védőcsövekhez telepített 2 védőanódokkal össze van kötve. Ezen védelmi rendszer több (egymással párhuzamosan vagy elágazásokkal) villamos szempontból nem vezető csővezeték fémes részeinek védelmére is alkalmas. Az 1 katódállomás a hálózati villamos energia vételezés szempontjából, valamint a fémes részek nagyságrendi, és területi (nyomvonalmenti) eloszlása tekintetében optimális helyen van elhelyezve. A meglevő védelmi rendszerbe későbbi tagok is folytonosan beépíthetők. Az egyes fémrészek távolságától és a fajlagos talajellenállástól függően változtatható a védőanódok száma. Kedvező esetben elegendő a katódállomás térségébe védőanódot telepíteni. A védelem a következőképpen működik: Az 1 katódállomás bekapcsolása után a védelmi áramkör az 1 katódállomásra kapcsolt 2 védőanód és a védendő fémrész vagyis a 3 fémes védőcső között jön létre a talajon keresztül a nyomvonal mentén minden egyes 3 fémes védőcsőnél. Az egyes részek durva feszültségszabályozása az 1 katódállomásnál, a finombeállítás a 3 fémes védőcsövekhez kiépített szabályozó ellenállással (vagy ellenállásokkal) ellátott potenciálmérőhelynél történik. A szabályozás meghaladja a galvánanódos védelmi rendszernél lehetséges szabályozás mértékét, akár tízszeres vagy nagyobb mértékben. Látható, hogy ezen védelmi rendszer az eddig alkalmazott megoldások helyett kevesebb elemmel jól ellenőrizhető üzemeltetést, kisebb beruházási és üzemeltetési költségek mellett hatékony korrózióvédelmet biztosít. Az esetleges hibák vizsgálata és elhárítása szűk területre korlátozódik. A védőanódok selejtes acélcsőből, grafitrudakból vagy egyéb, a magnéziumnál olcsóbb anyagból készülhetnek. Szabadalmi igénypontok 1. Külső áramforrású katódos védelmi rendszer talajba helyezett villamosvezetés szempontjából független fémrészek korrózióvédelmére, amely katódállomást és védőanódot tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a független fémrészek egyetlen központi katódállomás (1) áramforrásá5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
