|
Аноды оказывают весьма большое влияние на выходные параметры СКЗ, так как на них происходят наибольшие потери мощности системы. Поэтому особое внимание обращается на наивыгоднейший подбор материала анодов, их форму, размеры и количество, наилучшее расположение относительно защищаемой конструкции, уменьшение сопротивления растеканию тока и т. д.
Аноды можно применять по отдельности или группами, что зависит от вида конструкции, параметров СКЗ, характера среды и т. д. Например, при защите подземных стальных труб и магистральных кабелей (в случае нахождения их вне городской территории) аноды, присоединенные к отдельным СКЗ, обычно размещаются на значительном удалении от конструкции — чаще всего оно равно 50—400 м. При защите тех же самых конструкций в зоне большой концентрации других подземных объектов межэлектродное расстояние не превышает нескольких десятков метров. Аноды могут быть также смонтированы непосредственно на защищаемой конструкции — например, в случае катодной защиты подводной части корпуса судна. В каждом случае следует стремиться к оптимальному для данных условий распределению тока и потенциала на защищаемой поверхности, а также к наименьшему сопротивлению растеканию тока анода.
Сопротивление растеканию тока зависит, прежде всего, от сопротивления окружающей анод среды и от его размеров и формы. В случае подземных металлических конструкций аноды необходимо устанавливать в таких местах, где почва имеет минимальное сопротивление и постоянную высокую влажность. Если же это невозможно, то аноды помещают в специально приготовленную засыпку, состоящую из токопроводящих веществ. Чаще всего для этой цели применяют гранулированный кокс, активный уголь, графит или их смеси. Средний диаметр зерен засыпки равен 2— 10 мм, сопротивление 0,2—0,5 Ом-м. Пример технического решения анодов, помещенных в засыпку. Засыпка облегчает удаление образующихся на аноде газов. Кроме того, на поверхности зерен засыпки частично протекают электродные реакции, благодаря чему увеличивается рабочая поверхность анода и уменьшается его расход. Возникающие вследствие протекания тока явления электроосмоса приводят к осушению прианодного участка, поэтому рекомендуется устанавливать аноды ниже уровня грунтовых вод.
В ряде случаев (низкий уровень грунтовых вод, повышенное удельное сопротивление верхних слоев почвы, густая сеть подземных сооружений) аноды укладывают на глубину 15—50 м и даже более. Этим достигается:
значительно более низкое сопротивление растеканию тока, что позволяет использовать СКЗ меньшей мощности;
более благоприятное распределение тока, а следовательно, и потенциала на защищаемой поверхности;
нивелирование влияния сезонных изменений влажности почвы;
почти полное отсутствие воздействия катодной защиты на соседние незащищенные металлические конструкции.
Дефектами глубинного заложения анодов, которые ограничивают области их применения, являются их высокая стоимость (особенно бурение колодцев), затрудненный контроль работы и сложность ремонта. В некоторых странах для установки анодов используются старые буровые скважины (если это возможно), что значительно снижает стоимость монтажных работ.
Аноды могут укладываться вертикально или горизонтально. В каждом случае производится расчет сопротивления растеканию тока (RA). Для этой цели используются упрощенные эмпирические уравнения.
Для обеспечения безотказного действия защитной системы следует обратить внимание на качество контакта электрического проводника с анодом. Вблизи контакта с анодом проводник особенно подвержен разрушению, поэтому место контакта должно быть изолировано так, чтобы к нему не было доступа влаги в ходе долголетней эксплуатации защитного оборудования.
| 
