Электрохимическая (катодная) защита, основу которой составляет анодное заземление, считается наиболее действенным способом, защищающим металлические сооружения от разрушающего действия подземной коррозии. Также достаточно эффективны изолирующие покрытия. Анализируя причины, которые привели к повреждению установок катодной защиты, можно сделать вывод, что практически половина отказов происходит из-за выхода из строя именно анодных заземлителей.

Так как данные заземлители представляют собой один из самых сложных, ответственных и дорогостоящих элементов электрохимической защиты, становится понятно, как важно обеспечить им долгий срок эксплуатации. Современные анодные заземлители изготавливаются из материала, отличающегося низкой скоростью растворения и стабильностью работы в течение продолжительного времени – ферросилида. К тому же ферросилид имеет низкое удельное сопротивление, которое обеспечивает довольно равномерное растворение заземлителя, а его прочностные характеристики достаточны для того, чтобы сохранить элементы анодного заземлителя при изготовлении, последующей транспортировке и монтаже конструкции.

Бурение скважины под глубинное анодное заземление

Для монтажа глубинного и свайного заземления необходимо произвести бурение скважины под анодное заземление, протяженное заземление выполняется в траншеи.

Установка глубинного заземления начинается с важнейшего этапа работ – бурения скважины. После окончания бурения нельзя допускать перерывов в процессе установки и монтажа оборудования. От того, насколько короткий срок прошел между бурением скважины и установкой анодного заземлителя, зависит качество и продолжительность работы последнего.

Глубинный анодный заземлитель устанавливается в скважину, предварительно проработанную глинистым раствором. Монтаж ведется блоками с использованием монтажного стола. После проверки качества изоляции (используется искровый дефектоскоп), скважина заполняется коксом или глинистым раствором, а верхняя часть – в соответствии с техническим проектом песком или гравием.

Бурение скважины под свайное анодное заземление

После подготовки свай, которые, как правило, изготавливаются из некондиционных отходов труб, выполняется бурение скважины под анодное заземление. После того, как бурение под сваи закончено, необходимо погрузить сваи в скважину и подвергаются специальной солевой обработке. Затем выполняется электрическое соединение свай, после чего они подключаются к заземлителю кабеля.  

Сваи погружаются в скважину методом вибровдавливания, для чего используется паровоздушный молот, либо аналогичное другое оборудование. Токоведущий кабель подсоединяется болтовым соединением или при помощи сварки к соединительной полосе из стали возле оголовка центральной сваи. Оголовки свай обваловуются грунтом на 30-сантиметровую высоту.

Для упрощения монтажа и увеличения срока службы анодного заземлителя применяется устьевой кондуктор. При эксплуатации происходит проседание анодных заземлителей, особенно если вблизи  находятся родники или подземные реки. Вымывание грунта из-под нижних электродов приводит к тому, что анодный заземлитель постепенно погружается вниз. Как результат – появление обрывов соединительных кабелей. Большая нагрузка (до 400 кг), которая действует на нижний соединительный узел, может стать причиной перегибов соединительных шин и разгерметизации мест соединения электродов.  Как следствие, анодный заземлитель полностью выходит из строя.

Для того чтобы избежать нежелательных последствий, после бурения скважины размещают в ней электроды и заполняют скважину от устья до забоя неметаллическим материалом, непроводящим ток. На скважине монтируется помост, диэлектрическая подкладка и электротехнический «ковер», роль которого играет монтажный устьевой кондуктор. Такой электротехнический ковер обеспечивает доступ к узлу крепления заземлителя. При повреждении анодного заземлителя он применяется для его монтажа, а также для заливки раствора или воды в скважину.  

Несмотря на то, что стоимость бурения скважин под анодные заземлители на порядок меньше стоимости бурения скважин на воду, процесс установки анодных заземлителей с бурением скважин ведет к увеличению стоимости монтажа. При том, что монтаж анодного заземление поверхностного залегания дешевле, глубинное анодное заземление гораздо эффективнее. Поэтому, невзирая на более высокие капиталовложения при установке глубинных анодных заземлений, их использование наиболее эффективно.