Protezione catodica (Scheda)

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1 PROTEZIONE CATODICA Principali norme di riferimento: Norma CEI 64-8 Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in corrente alternata e a 1500 V in corrente continua ; Guida CEI 31-35; V1 "Costruzioni elettriche per atmosfere potenzialmente esplosive per la presenza di gas. Guida all'applicazione della norma CEI EN (CEI 31-30). Classificazione dei luoghi pericolosi. Luoghi di ricovero autoveicoli"; Norma CEI (CEI EN ) "Costruzioni elettriche per atmosfere potenzialmente esplosive per la presenza di gas. Parte 10: Classificazione dei luoghi pericolosi"; Norma CEI (CEI EN ) "Costruzioni elettriche per atmosfere potenzialmente esplosive per la presenza di gas. Parte 14: Impianti elettrici nei luoghi con pericolo di esplosione per la presenza di gas (diversi dalle miniere)" Guida CEI "Costruzioni elettriche per atmosfere potenzialmente esplosive per la presenza di gas. Guida all'applicazione della norma CEI EN (CEI 31-30). Classificazione dei luoghi pericolosi"; Guida CEI 31-35/A "Costruzioni elettriche per atmosfere potenzialmente esplosive per la presenza di gas. Guida all'applicazione della norma CEI EN (CEI 31-30). Classificazione dei luoghi pericolosi. Esempi di applicazione"; Le principali disposizioni legislative: DPR - DPR n. 547/55 "Norme per la prevenzione degli infortuni sul lavoro; CIRCOLARE 16/5/64, n. 56 del M.I. Disciplina tipo per la sicurezza delle condotte di trasporto e di distribuzione del gas metano (metanodotti) DM 24/11/84 Norme di sicurezza antincendio per il trasporto, la distribuzione, l accumulo e l utilizzazione del gas naturale con densità non superiore a 0,8 DM 13/10/94 Approvazione della regola tecnica di prevenzione incendi per la progettazione, la costruzione, l installazione e l esercizio dei depositi di G.P.L. in serbatoi fissi di capacità complessiva superiore a 5m 3 e/o in recipienti mobili di capacità complessiva superiore a kg

2 I fenomeni corrosivi che si manifestano nei metalli possono verificarsi per diversi motivi ed in particolare: Correnti disperse o vaganti; Reazione elettrochimica con l ambiente; Pila galvanica; Pila geologica. La tecnica di protezione catodica permette, attraverso un processo elettrochimico, di difendere dal fenomeno della corrosione i materiali metallici immersi in un elettrolita. E utilizzata principalmente per la protezione di strutture metalliche interrate come tubazioni del gas e dell acqua, ma anche di strutture come serbatoi interrati, ponti, edifici in cemento armato, tubazioni immerse in acqua di mare, pontili, ecc. Fondamentalmente la protezione catodica può essere ottenuta mediante: l'uso di "anodi sacrificali" cioè di elementi metallici meno nobili collegati alla struttura metallica da proteggere (fig.1). Nell'ambiente corrosivo si formano così delle coppie galvaniche dove gli elementi metallici di protezione si comportano da anodo solubile. La scelta del materiale da sacrificare dipende dalle caratteristiche alla corrosione e ovviamente dal costo del materiale stesso. Materiali metallici molto diffusi nella protezione di gasdotti e oleodotti sono una amalgama di zinco con una piccola percentuale di mercurio oppure blocchi di magnesio.

3 Fig. 1 - Protezione catodica con anodo sacrificale Facendo circolare una corrente continua fra un dispersore anodico di terra e la struttura da proteggere. La corrente, fornita da un alimentatore di protezione catodica, viene fatta circolare collegando il polo negativo alla parte da proteggere ed il polo positivo al dispersore anodico di terra. Con il passaggio di tale corrente si vuole evitare l innalzamento del potenziale del materiale metallico rispetto ad un valore prefissato (per le strutture in terra -0,85V o più negativo) riducendo così la velocità di corrosione fino a renderla trascurabile o ad annullarla completamente.

4 Fig. 2 - Protezione catodica a corrente impressa Gli alimentatori per la protezione catodica sono dei convertitori elettronici di potenza generalmente alimentati dalla rete pubblica che sono in grado di erogare una corrente continua tramite un trasformatore di sicurezza e un raddrizzatore a doppia semionda. Al polo negativo si collega la struttura da proteggere mentre al polo positivo il dispersore di corrente. Esistono anche alimentatori con regolazione automatica della corrente continua erogata. Un regolatore pilotato da un circuito di controllo permette di regolare la corrente continua di protezione (fig. 3).

5 Fig. 3 Schema a blocchi di un alimentatore automatico di protezione catodica In definitiva l alimentazione del sistema può essere ottenuta tramite alimentatori a: Corrente Variabile (CV) o automatici - generano una corrente di base fissa come soglia minima e possono compensare le variazioni esterne (es: correnti disperse) mantenendo la tensione struttura - elettrolita costante; Corrente Costante (CC) - erogano una corrente di valore costante. La capacità di erogazione dipende dalla resistenza che il dispersone incontra attraverso l'elettrolita. Non è possibile compensare le variazioni del campo esterno.