Электроизолирующая вставка (ЭВ) предназначена для электрической изоляции катодно защищенного объекта (например, при прокладке водопровода, чтобы защитить трубы) от катодно незащищенного и обеспечивает существенное уменьшение опасности электрокоррозии, которая возникает из-за воздействия блуждающих токов.
Применение ЭВ, отсекающих участки трубопроводных коммуникаций от других низкоомных объектов (тепловые, газопроводные, водопроводные и другие коммунальные сети и так далее), является необходимым условием эффективного функционирования устройств катодной защиты от возможной электрохимической коррозии различных подземных трубопроводов.
В настоящее время вместо традиционно применяемых раньше ЭВ в виде фланцевых соединений все большее применение находят более надежные безфланцевые ЭВ, которые ввариваются в трубопроводы.
Однако, при разработке ЭВ, как составного элемента катодной защиты, следует учитывать, что утечки защитного катодного потенциала, который подается на защищаемый отрезок трубопровода, происходят не только по стальной трубе (устраняется кольцевой проставкой, выполненной из электроизолирующего материала), но и непосредственно через рабочую среду (жидкость, газ с присутствием конденсата), так как такая среда практически является электролитом с достаточно малым удельным сопротивлением.
Чтобы уменьшить утечки защитного потенциала через протекающую по трубопроводу рабочую среду необходимо увеличить протяженность электроизолирующего элемента соединения до определенных значений. Должно быть обеспечено в ЭВ такое омическое сопротивление столба среды, которое разделяет защищаемую часть трубопровода и незащищаемую (контактирующую с заземленными элементами сооружений), когда величина тока утечек станет несущественной.
Зависимость тока утечек от длины изолирующего участка ЭВ была определена экспериментальным путем при натурных исследованиях для различных сред, протекающих по трубопроводу: техническая вода, обводненная нефть и другие.
Так, например, для технической воды рекомендуемая длина ЭВ – 10…15 калибров, для нефти – 3…5 калибров, для газа – 1…2 калибра (калибр – внутренний диаметр трубопровода).
Однако, для бестраншейной прокладки трубопроводов большого диаметра (более 150 мм) выполнение приведенных выше рекомендаций по оптимальным длинам ЭВ (5…10 калибров) становится проблематичным из-за фактически большой длины.
В этих случаях используют схему с внутренней катодной защитой со встроенным протектором, выполненным из более электроотрицательного материала по сравнению с материалом защищаемого трубопровода.
В качестве такого материала используется сплав АМг-6. Протектор из этого сплава, встроенный в стальную часть ЭВ со стороны анодного конца соединения, выполняет роль «жертвенного» анода. При достаточной толщине стенок, рассчитанной на весь период эксплуатации ЭВ, позволяет сохранить эффективность ее работы как элемента катодной защиты при меньшей длине.
