причины возникновения, способы защиты от коррозии водопроводных труб
Возникновение тока в проводнике обусловлено разностью потенциалов на его концах. Блуждающие токи возникают, когда токопроводящей средой становится земля. Это явление оказывает разрушающее влияние на металлические предметы, находящиеся в земле или имеющие с ней точки соприкосновения.
- Причины появления утечки
- Защита от электрокоррозии
- Блуждающие токи на заправках
Причины появления утечки
Появление блуждающих токов происходит из-за плохой изоляции в системах электропроводки, обрывов проводов линий электропередач, недостаточной изоляции рельсов трамвайных путей и железных дорог. Блуждающие токи в водопроводных трубах вызывают электрохимическую коррозию и ускоряют их разрушение. Коррозии подвергаются и проложенные в земле металлоконструкции и кабели.
В многоквартирных домах блуждающие токи появляются из-за утечек в системах электроснабжения. Это ускоряет коррозию труб в несколько раз по сравнению с проектной. Природа блуждающих токов в том, что потенциалы заземлённых конструкций различны. Причинами появления токов утечки могут быть:
- Неправильная эксплуатация электрических сетей, применение водопроводных и отопительных труб вместо нулевого проводника.
- Не соответствующее требованиям безопасности подключение бытовых приборов: стерилизаторов, стиральных машин, посудомоек, при котором система электроснабжения дома оказывается связанной с трубами водоснабжения и отопления.
- Повреждения изоляции проводников в процессе эксплуатации.
Неправильные подключения в 3-проводниковых схемах, где, кроме фазного и нулевого рабочего проводников, имеется ещё нулевой защитный, приводит к растеканию тока по металлоконструкциям.
Возникновение блуждающих токов может вызываться заменой металлических труб на пластиковые. Сами пластиковые трубы коррозии не подвержены, но металлическая арматура в квартирах, такая как полотенцесушители и смесители может ржаветь. Объясняется это тем, что когда все трубы были металлическими, в подвалах их заземляли специальными контурами.
Пластиковые трубы нарушают целостность заземлённого контура, а вода, которая является проводником, проводит ток по трубам. Внутри труб создаётся довольно высокое напряжение, и это опасно. Бывали случаи поражения в ванной током даже с напряжением всего 4 В. Опасен ток, а не напряжение.
Защита от электрокоррозии
Наиболее распространённый метод защиты от блуждающих токов — это заземление всех электроприборов, газовых и водопроводных труб, имеющихся в доме.
Разность потенциалов вызывает появление тока, перетекающего из областей с высоким потенциалом к областям с низким. Заземление выравнивает потенциалы, и возможность утечек исключается.
Разность потенциалов вызывает появление тока, перетекающего из областей с высоким потенциалом к областям с низким. Заземление выравнивает потенциалы, и возможность утечек исключается.Под землёй проходит большое количество трубопроводов и кабелей, которые нуждаются в антикоррозионной защите. Для защиты магистральных трубопроводов применяются следующие методы:
- Метод катодной защиты. Он основан на формировании с помощью катодных станций на подземных сооружениях потенциалов, увеличивающих сопротивление блуждающему току.
- Создание диэлектрической изоляции.
- Возможно увеличивать продольное сопротивление трубопроводов, используя врезку изоляционных муфт.
- Замена металлических труб на пластмассовые.
Блуждающие токи на заправках
На заправках появление блуждающих токов наиболее опасно.
Там следует предотвратить малейшую возможность возникновения искры. Для защиты используется заземляющий контур и тщательное заземление всех металлических частей. Следует опасаться и статического электричества, источником которого может явиться водитель. Блуждающие токи на теле могут образоваться в результате трения о синтетические покрытия внутри машины. Этого иногда бывает достаточно, чтобы воспламенился пистолет. Нужно при выходе из машины выровнять потенциалы, взявшись одной рукой за машину, а другой за бензоколонку.
Статическое электричество накапливается не только на одежде. Опасным может быть мобильный телефон и включённый двигатель. Не рекомендуется держать топливо в пластмассовых канистрах. Трение бензина о поверхность пластика тоже создаёт статическое электричество. Это может вызвать искру при попытке залить бензин в бензобак. Лучше использовать для перевозки бензина железные канистры.
com/embed/d5AtFOxDPTo»> Блуждающие токи опасны. Они вызывают коррозию и выход из строя подземных коммуникаций. В многоквартирных домах они выводят из строя раньше срока инженерное оборудование, разрушают водопроводные трубы и системы отопления. В некоторых случаях они даже представляют угрозу для жизни людей. Необходимо бороться с этим явлением, не нарушать правил техники безопасности при проведении любых электротехнических работ и следить за тем, чтобы все приборы были правильно подключены и заземлены.
Блуждающие токи, защита трубопровода и газопровода от блуждающих токов: поиск и проверка
2018-11-28
автор Администратор Главный
Электрические токи, время и место появления которых пока не поддается предварительному прогнозу, называются блуждающими. В отличие от тех электрических токов, которые действуют стационарно и влияние которых на объект можно скомпенсировать с помощью тех или иных мер, блуждающие токи появляются непредсказуемо в непредсказуемом месте.
От их направления зависит какой процесс происходит в объекте, через который протекает электрический ток. Если объект имеет положительный потенциал относительно другого объекта или среды, при контакте с которой возникают электрические токи, то наблюдается коррозия (окисление). Если объект имеет отрицательный потенциал, то на нем происходит восстановление параметров того вещества, которое имеется в жидкости, входящей в состав среды, через которую протекает электрический ток. Так как химическая активность элементов, находящихся в контакте с жидкой средой, представляющей электролит, обычно неизвестна, то неизвестно время и место появления блуждающего тока. Как считается сейчас, наличие его приводит к коррозии того объекта, который имеет положительный потенциал относительно жидкой среды, по которой протекает ток ионов.
В качестве основной меры, обеспечивающей устранение коррозии в протяженных трубопроводах, применяют их катодную защиту. Для этого на трубу подается достаточно высокое значение отрицательного потенциала, который гарантирует отрицательный потенциал на трубе при любых значениях параметров, которые вызывают блуждающие токи в трубопроводах.
Единственно эффективной мерой защиты трубы от коррозии блуждающими токами, является сведение к нулевому значению токов, которые протекают по ней на различных участках. Для этого труба разбивается на участки, на которые подаются напряжения, обеспечивающие «нулевые» (малые) токи между трубой и окружающей ее средой.
Уровень блуждающих токов зависит:
- от электрохимического потенциала объектов, между которыми протекает электрический ток;
- от состава среды (электролита) между объектами;
- от расстояния, по которому протекает электрический ток;
- от наличия электромагнитных полей, пронизывающих объекты и электролит, которые могут создавать выделение радианной энергии (феномен Тесла).
Последнее — особенно опасно, если электромагнитные поля изменяются достаточно быстро.
Как проверить наличие электрического тока в водопроводных трубах?
У нас есть новый дом, в котором полностью пластиковая водопроводная труба из города в дом, небольшой кусок медной трубы в гараже, а затем пластиковая труба PEX в доме. Ничего из этого не обосновано. Мы установили систему фильтрации, которая вышла из строя за несколько дней. По результату мы знаем, что в воде есть электричество. Когда мы демонтировали фильтр для фильтрации воды, материал расплавился на верхней и нижней поверхностях от гранулированного до твердого материала.
Мы полагаем, что это происходит из-за того, что электрический ток, протекающий в устройство во время нормальной работы, становится твердым сверху, а затем при обратной промывке системы затвердевает и дно. Средняя среда фильтра все еще была гранулированной. Итак, как я могу проверить наличие электрического тока в этой воде? Что бы я искал? Мы думаем, что это может быть опасно.
Наш ответ:
Вы можете быть удивлены, но блуждающие течения, проходящие через воду, являются серьезной проблемой, с которой сталкиваются чаще, чем вы можете себе представить. Однако в домашних условиях встречается реже. Это потому, что течения в воде должны найти путь к земле где-то выше по течению в доме.
Во-первых, очень чистая вода не является электропроводной. Однако вода с более высоким уровнем TDS (общее количество растворенных твердых веществ) в некоторых случаях может стать проводящей.
Если предположить, что в вашей системе водоснабжения есть потоки, то они либо исходят из вашего дома, либо ток исходит из источника и заземляется в каком-то месте выше по течению от вашей системы фильтрации.
Блуждающие токи в системе водоснабжения можно измерять с помощью стандартного амперметра с зажимным устройством. Если возможно, вам понадобится более точный для более низких уровней тока. Мы используем измеритель заземления AEMC 6416, но подойдет любой хороший клещевой амперметр. Просто закрепите на трубе PEX и измерьте текущие уровни.
Помните, электричество может двигаться только по кругу; на вашем трубопроводе PEX перед фильтром должен быть источник заземления, чтобы был ток. Другими словами, электричество либо поступает в ваше водоснабжение из какой-то точки в вашем доме и заземляется через коммунальную сеть, либо поступает из коммунальной сети, а затем выходит на землю/почву через какую-то точку в вашем доме. Можете ли вы представить себе какое-либо место в вашем доме, кроме медной трубы в гараже, где ваша система PEX заземлена (соприкасается с металлическими частями, подключенными к источнику заземления)? Может на водонагреватель? Вы проверили наличие токов утечки на заземляющем проводе водонагревателя?
Вы говорите, что там, где главный водопровод входит в дом, есть небольшой кусок медной трубы? Этот кусок медной трубы необходимо соединить с землей в соответствии со статьей 250.
52(A)(1), 250.53(D), 250.68(C), 250.104(A) Национального электротехнического кодекса и в соответствии со стандартами AWWA. Этот обязательный заземляющий провод к вашей медной трубе станет источником блуждающих токов в воде, которые покинут вашу систему и уйдут в землю. После установки вы должны измерить уровни тока на этом проводе. Установка этого обязательного провода может решить вашу проблему.
Вы проверили наличие токов заземления на заземляющем электроде на главном электрическом щите? Опять же, используя стандартный клещевой амперметр, вы сможете увидеть, есть ли на заземляющем стержне почти нулевой ток (что хорошо). Если стержни имеют ток более 500 мА, у вас почти наверняка есть незаконное соединение нейтрали с землей в дополнительной панели где-то в доме. И да, это опасно. Субпанели в вашем доме НЕ должны иметь соединение нейтрали с землей в коробке. Хороший электрик должен быть в состоянии легко определить, если это так, и исправить эту опасную ситуацию. См. NEC 250.6.
Возможно, вы захотите рассмотреть возможность использования ИК-камеры для осмотра зеленых заземляющих проводов во всех ваших электрических панелях, чтобы увидеть, есть ли какие-либо нежелательные токи в этих проводах.
Не забывайте подключать нагрузки к цепям при измерении и наблюдении нежелательных токов заземления.
Если у вас есть блуждающие токи, поступающие из водопровода, и заземление медной трубы решает проблему, вам может потребоваться увеличить количество заземляющих стержней, чтобы снизить сопротивление ваших электродов относительно земли, чтобы вы могли лучше убрать неугодные токи.
Кроме того, вы можете проверить текущий уровень на входящей линии кабельного телевидения, опять же с помощью стандартных токоизмерительных клещей. Иногда кабельная компания может быть источником тока.
Пожалуйста, не упускайте возможность химии. Существует огромное количество химических веществ, которые могут имитировать внешний вид «электрического плавления».
Инженеры-эксперты компании E&S Grounding Solutions
вода, Соединение надземных систем заземления и заземления, пластиковая водопроводная труба, электрический ток воды, безопасность
Электролиз медных труб и блуждающий электрический ток: убийцы водопровода
vimeo.com/video/184477526″ frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»> Соединение разнородных металлов также вызывает электролиз
Соприкосновение разнородных металлов также может создать эту проблему. Вот почему важно, чтобы другие несовместимые металлы, такие как оцинкованные трубы, не соприкасались с вашими медными трубами. Что-то такое простое, как выброшенный гвоздь в почве или в воздуховоде вашего дома, может вызвать электролиз, если он коснется ваших медных труб! Электролиз медной трубы также происходит с оцинкованной трубой, это также известно как гальваническое воздействие.
Итак, как вы узнаете, что ваши медные трубы пострадали от электролиза медных труб? Ваша медная труба станет зеленой и начнет показывать точечную коррозию. Повреждения от электролиза медных труб также не заставят себя долго ждать. В течение всего года ваши недавно установленные трубы могут начать протекать.
Медь удалена с строительной площадки в Бруклине Где чаще всего встречаются блуждающие электрические токи? Блуждающие токи чаще всего встречаются на водопроводных трубах в непосредственной близости от железнодорожных путей.
Второе распространенное расположение — рядом с системами катодной защиты, обычно используемыми для защиты газопроводов. Однако блуждающие электрические токи могут возникать практически везде, где металлические водопроводные трубы сосуществуют с электрической системой.
В каких областях происходит электролиз водопровода?
Исторически электролиз медных труб был проблемой в некоторых районах города из-за электричества постоянного тока, используемого в системе метро MTA. Утечка тока из поездов пробивается через почву к близлежащим трубам. Переменный ток (AC), используемый в домах и на предприятиях, не представляет такой же угрозы для труб. В некоторых задокументированных случаях электролиз труб также может быть вызван повреждением подземных коммуникаций. В приведенном ниже примере подрядчик по водоснабжению фактически создал условия для электролиза труб, выполнив неисправную установку.
Тем не менее, электролиз, атакующий водопроводные линии, теперь появляется по всему столичному району Нью-Йорка.
Недавние исследования, кажется, показывают, что твердотельные приборы могут создавать множество водопроводных труб, разрушенных электролизом в нескольких районах. Но независимо от истинной причины, резкое увеличение числа разрывов водных залогов неоспоримо.
Случай электролиза медных труб под землей в Бруклине
Электролиз труб иногда может быть проблемой, созданной самим собой, как показала недавняя работа в Бруклине. Существующая система водоснабжения этого дома была заменена менее трех лет назад. Тем не менее, этот относительно новый медный водопровод явно стал жертвой электролиза труб. К несчастью для собственника, предыдущий подрядчик по водоснабжению не выполнил работы по кодированию и фактически повредил подземные линии электропередач при их прокладке.
Неисправная магистраль проложена через ряд воздуховодов Вместо тщательного обнажения подземных инженерных коммуникаций или прокладки медной магистрали на соответствующей глубине линия была проложена на 2 фута в глубину.
Затем его протолкнули через электрические каналы. При этом защитные переходы для каналов были повреждены, и электричество могло течь в землю. Так как медная линия находилась в непосредственной близости, электричество начало поступать по медному водопроводу. Излишне говорить, что медные водопроводные трубы K не предназначены для передачи электрического тока. Следовательно, менее чем за три года линия дала течь и сильно изъедена от электролиза труб.
Новая установка, выполненная Balkan Sewer And Water Main Service, была выполнена на 2 фута глубже, чем предыдущая установка, и на глубине более 4 футов. Это было значительно ниже линий электропередач и вне досягаемости любого блуждающего тока. Эта конкретная замена водопроводной магистрали в Бруклине стала примером важности выбора правильного подрядчика по водопроводу для выполнения установки. В качестве дополнительного спокойствия клиент получил безусловную десятилетнюю гарантию.
Два основных решения для предотвращения электролиза медных труб
Существует два основных решения для предотвращения повреждения водопроводной сети блуждающим электрическим током.
Один из них заключается в использовании диэлектрических муфт; но технически это запрещено во многих районах (включая Нью-Йорк). Другой метод заключается в полном заключении медного водопровода в ПВХ-пластик (или другую подходящую пластиковую трубку) и использовании утвержденной ленты для оборачивания участков медной трубки, которые не могут быть установлены внутри пластика.
Диэлектрические муфты прерывают поток электричества
Установка диэлектрических муфт в точках подключения на линии водоснабжения должна обеспечивать необходимый разрыв непрерывности для их защиты. Тем не менее, диэлектрические соединения, однажды установленные, не позволяют вашей линии водоснабжения выступать в качестве заземления для вашей электрической сети. В Нью-Йорке электротехнические правила прямо требуют, чтобы ваша линия водоснабжения выступала в качестве вторичного заземления. Следовательно, диэлектрические муфты технически незаконны в Нью-Йорке.
Следует отметить, что Американская ассоциация водопроводных сооружений (AWWA) более 20 лет назад опубликовала политику, в которой рекомендуется изолировать металлические водопроводные трубы от металлических магистралей (например, газопроводов).
AWWA также рекомендовала отказаться от часто необходимой практики заземления линий электроснабжения и водопровода внутри зданий. Тем не менее, в большинстве случаев во время установки водопровода необходимо соблюдать вторую меру предосторожности. На самом деле 2-й вариант, описанный ниже, является предпочтительным вариантом.
Проложите медные водопроводные трубы через пластиковую втулку, такую как ПВХ
Более предпочтительный вариант обычно выполняется путем установки медной трубки внутри пластиковой трубки большего диаметра. Подобно медной электропроводке, она будет изолировать медь K. Только вместо того, чтобы защитить вас от поражения электрическим током, он защищает медь от воздействия электрического тока. Это следует доверить квалифицированному и лицензированному специалисту.
Если обнажится хотя бы один маленький кусочек меди, это фактически ускорит выход из строя вашей водопроводной линии. Если обнажится только крошечная часть меди, весь паразитный постоянный электрический ток будет концентрироваться на этой маленькой части меди.