ЦЭ-518
ИНСТРУКЦИЯ
по защите железнодорожных подземных сооружений
от коррозии блуждающими токами
УТВЕРЖДЕНА заместителем Министра путей сообщения Российской Федерации А.Н.Кондратенко 09.10.97
Настоящая Инструкция разработана на основе накопленного в 80-90-е годы научно-исследовательского и эксплуатационного опыта в области защиты подземных сооружений от электрокоррозии. При этом учтены новые нормативные материалы, появившиеся за этот период и, в частности, ГОСТ 9.602-89 "Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии", "Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог" (ЦЭ-197, 1994 год) "Инструкция по заземлению устройств электроснабжения на электрифицированных железных дорогах" (ЦЭ-191, 1993 год) и ряд других. Учтены замечания Департаментов МПС, проектных организаций и дорог по проекту Инструкции.
Инструкция разработана Всероссийским научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (д.т.н. Котельников А.В., к.т.н. Наумов А.В., к.т.н. Кузнецов А.В., н.с. Белоглазова Н.С., вед.инж. Айдарова B.C.).
Окончательная редакция Инструкции согласована Департаментом электрификации и энергоснабжения, Департаментом сигнализации, связи и вычислительной техники, Департаментом пути и сооружений, Департаментом социальной политики и охраны труда МПС России.
Инструкция предназначена для работников МПС, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией устройств электроснабжения, связи, пути, подземных сооружений и конструкций.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящая Инструкция распространяется на следующие сооружения и устройства электрифицированных железных дорог постоянного тока:
железнодорожные подземные металлические сооружения: электрические силовые кабели, кабели связи, сигнализации, автоматики, телеуправления, стальные и чугунные трубопроводы, подземные стальные резервуары;
стальную арматуру подземных частей железобетонных фундаментов и опор контактной сети, фундаментов мостов, путепроводов, пассажирских и грузовых платформ, постов секционирования, пунктов параллельного соединения контактной сети, релейных шкафов, светофорных мачт и шпал;
рельсы и детали рельсовых скреплений в железнодорожных тоннелях;
устройства энергоснабжения электрифицированных участков постоянного тока в части требований по ограничению утечки тяговых токов.
1.2. Инструкция устанавливает порядок проектирования, осуществления и эксплуатации устройств защиты сооружений, упомянутых в п.1.1 настоящей Инструкции*, от электрокоррозии блуждающими токами, токами утечки и требования к устройствам энергоснабжения железных дорог постоянного тока как к источнику блуждающих токов в части ограничения утечки тягового тока.
________________
* Далее номера пунктов, таблиц, глав, рисунков относятся к настоящей Инструкции.
1.3. Инструкция распространяется на защиту сооружений от почвенной коррозии на электрифицированных участках железных дорог постоянного тока в тех случаях, когда представляется возможным одними и теми же средствами обеспечить защиту и от электрокоррозии, и от почвенной коррозии.
1.4. Основная направленность технических решений в области защиты от электрокоррозии на железных дорогах:
- максимально достижимое имеющимися техническими средствами ограничение утечки тяговых токов в землю;
- качественная изоляция от земли подземных сооружений и конструкций (пассивная защита);
- применение, в случае необходимости, специальных электрических защитных устройств (активная защита).
1.5. Защита от электрокоррозии сооружений и конструкций на станциях стыкования систем электрической тяги постоянного и переменного тока осуществляется на основании требований и нормативов настоящей Инструкции.
1.6. Защита от электрокоррозии проектируемых, строящихся, действующих и реконструируемых подземных сооружений должна осуществляться по проектам защиты, составленным в соответствии с приложением к настоящей Инструкции.
1.7. Необходимость осуществления защиты сооружений определяют по показателям электрокоррозионной опасности, приведенным в главе 2.
1.8. Не допускается принимать в эксплуатацию электрифицированные участки до выполнения всех предусмотренных проектом мер по ограничению утечки тяговых токов, а подземные сооружения - до осуществления всех предусмотренных проектом мер по защите от электрокоррозии. Если эти меры можно определить только после ввода сооружения или электрифицированного участка в эксплуатацию, то они должны быть осуществлены не позднее 6 месяцев после ввода в эксплуатацию.
1.9. Координация комплексного решения вопросов проектирования, строительства и эксплуатации защиты железнодорожных подземных сооружений от блуждающих токов, а также согласования решений по защите от блуждающих токов сооружений предприятий и организаций, не входящих в систему МПС России, осуществляется совместным решением соответствующих служб под руководством главного инженера железной дороги в рамках требований настоящей Инструкции.
1.10. В настоящей Инструкции применяются следующие основные определения:
коррозия металлов | - разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой; |
электрохимическая коррозия | - разрушение металла в результате взаимодействия с коррозионной средой (раствором электролита) или под действием тока от внешнего источника; |
атмосферная коррозия | - электрохимическая коррозия металла в атмосфере воздуха; |
подземная (почвенная) коррозия | - электрохимическая коррозия металла в грунтах; |
коррозия блуждающим током | - электрохимическая коррозия металла под воздействием тока от внешнего источника; |
блуждающий ток | - ток в земле, образованный в результате утечки части тяговых токов с рельсов электрифицированного транспорта, других электроустановок, использующих землю в качестве проводника; |
ток утечки | - часть тягового тока или тока других электроустановок, стекающая в землю непосредственно с сооружения, конструкции, рельсов; |
поляризация | - изменение потенциала электрода в результате протекания тока; |
пассивное состояние | - состояние относительно высокой коррозионной стойкости, вызванное торможением анодной реакции ионизации металла в определенной области потенциала; |
защитный потенциал | - потенциал металла, при котором достигается определенная степень защиты (пассивное состояние); |
противокоррозионная защита | - процессы и средства, применяемые для уменьшения или прекращения коррозии металла; |
электрохимическая защита | - защита металла от коррозии, осуществляемая поляризацией от внешнего источника тока или путем соединения с металлом (протектором), имеющим более отрицательный потенциал, чем у защищаемого металла; |
дренажная защита | - электрическая защита металлических подземных сооружений на железных дорогах от коррозии, вызываемой блуждающими токами, основанная на отводе блуждающих токов с подземного сооружения на их источник (рельсы и т.п.); |
катодная защита | - электрическая защита металлических подземных сооружений от почвенной коррозии, вызываемой блуждающими токами, основанная на катодной поляризации сооружения от внешнего источника (катодной станции); |
протектор | - металл, применяемый для электрохимической защиты и имеющий более отрицательный потенциал, чем у защищаемого металла; |
тяговая сеть | - часть системы тягового электроснабжения железных дорог, состоящая из питающих фидеров, контактной сети, рельсовой сети и отрицательных питающих линий; |
тяговая рельсовая сеть | - часть тяговой сети, включающая рельсы электрифицированных участков, стыковые соединители, междупутные, дроссельные и междроссельные перемычки, путевые дроссель - трансформаторы; |
рельсовая цепь | - электрическая цепь, ограниченная по длине, в которой имеются источник питания и нагрузка (реле), а проводниками электрического тока служат рельсовые нити железнодорожного пути. |
2. ПОКАЗАТЕЛИ ЭЛЕКТРОКОРРОЗИОННОЙ ОПАСНОСТИ
И ЗАЩИЩЕННОСТИ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ
2.1. Оценка степени опасности коррозии для подземных сооружений, расположенных на участках железных дорог, электрифицированных на постоянном токе, производится на основе комплекса электрических измерений с последующим сравнением их результатов с приведенными показателями опасности электрокоррозии.
2.2. Электрокоррозионная опасность для каждого типа сооружения или конструкции отсутствует, если токи утечки или анодные смещения потенциалов ниже, а сопротивление изоляции от земли - выше значений, приведенных в табл.2.1.
Таблица 2.1.
Показатели электрокоррозионной опасности для сооружений
и конструкций железнодорожного транспорта
N пп | Тип подземного сооружения | Показатели электрокоррозионной опасности | Примечание | ||
Прямой | Косвенные | ||||
Плотность тока утечки, мА/дм | Анодное смещение потенциала по отношению | Сопротивление изоляции сооружения, конструкции | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Трубопроводы | |||||
1 | Стальные | 0,15 | 0 - независимо | - |
|
2 | Чугунные | 0,75 | не установлено | ||
Кабели | |||||
3 | бронированые (силовые, связи в алюминиевых или свинцовых оболочках и с битумно-джутовым или ленточным полимерным покрытием) | 0,15 | 0 при | - | Применение кабелей в голых свинцовых оболочках (без брони) в условиях блуждающих токов запрещается |
4 | в стальных гофрированных оболочках | 0 | 0 - независимо | - | |
5 | в алюминиевой оболочке без брони с одинарным шланговым полимерным покрытием | - | - | 5·10 | Для участков постоянного тока применять не рекомендуется; при понижении уровня изоляции ниже нормируемого устраняются повреждения изолирующего шланга |
6 | в алюминиевой оболочке с броней и двухшланговым полимерным покрытием | - | - | - | Показатели электрокоррозионной опасности нормируются, защита от блуждающих токов не требуется |
Железобетонные конструкции | |||||
7 | фундаменты мостов, путепроводов, тоннельные обделки | 0,6 | 0,5 независимо от | по методике п.7.3.12 | При сохранении защитного слоя бетона |
0,15 | 0 независимо | При нарушении защитного слоя бетона | |||
8 | опоры контактной сети (фундаменты) | 0,6 (40 мА*) | - | 25 Ом/В** | При сопротивлении более 10000 Ом исключается необходимость контроля электрокоррозионной опасности |
9 | бетонные фундаменты светофоров | 0,6 (400 мА) | - | 2,5 Ом/В | |
10 | железобетонные мачты светофоров и фундаменты релейных шкафов | 0,6 (100 мА) | - | 10 Ом/В | |
11 | фундаменты постов секционирования и пунктов параллельного соединения | 0,6 (10 мА) | - | 100 Ом/В | - |
12 | железобетонные шпалы | 0,6 | - | - | Показателем возможной опасности электрокоррозии арматуры является отсутствие изолирующих элементов |
Примечание: * - в скобках даны полные токи утечки через всю конструкцию в землю;
** - нормы сопротивления даны на каждый вольт среднего значения положительного потенциала "рельс-земля".
2.3. Защита подземных сооружений и конструкций от коррозии блуждающими токами считается обеспеченной, если выполняются требования п.2.2.
При одновременном воздействии блуждающих токов и почвенной коррозии (по показателям п.2.4) показатели защищенности выбираются как при защите от почвенной коррозии (п.2.6).
2.4. Показатели опасности почвенной коррозии
2.4.1. Коррозионную активность грунтов по отношению к стальным трубопроводам и бронелентам кабелей оценивают по значению удельного сопротивления грунта (табл.2.2).
Таблица 2.2
Удельное электрическое сопротивление грунта, Ом·м | свыше 100 | свыше 20 до 100 | свыше 10 | свыше 5 | До 5 |
Коррозионная активность | низкая | средняя | повышенная | высокая | весьма высокая |
2.4.2. Коррозионную активность грунтов по отношению к оболочке кабелей оценивают по данным химического анализа согласно табл.2.3, п.2.4.
Таблица 2.3
Для свинцовых оболочек
рН | Содержание компонентов, % от массы воздушно-сухой пробы | Коррозионная активность | |
Органические вещества (гумус) | Нитрат-ион | ||
6,5-7,5 | До 0,0100 | До 0,0001 | Низкая |
5,0-6,4 | 0,010-0,020 | 0,0001-0,0010 | Средняя |
7,6-9 | |||
До 5,0 и свыше 9,0 | Свыше 0,0200 | Свыше 0,0010 | Высокая |
Попробуйте «Техэксперт: Лаборатория. Инспекция. Сертификация» бесплатно