Протокол измерений плотности переменного тока при определении опасного влияния переменного тока

Вид подземного сооружения и пункта измерения _____________________________________

Дата _________________________________

Время измерения: начало _____________________________, конец_____________________

Тип и номер прибора __________________________________________

Данные измерений мгновенной силы переменного тока, мА

Камеральная обработка измерений

Оценка опасности коррозии под действием переменного тока

________________________________________________________________________________

(опасно, неопасно)

Измерил _____________________________ Проверил ________________________

Обработал __________________________________

Приложение Н

(Справочное)

1 - корпус; 2 - электролит; 3 - стержень из красной меди; 4 - ионообменная мембрана;

5 - защитная сетка; 6 - предохранительная трубка; 7 - проводники; 8 - датчик потенциала (ВЭ); 9 - наконечник.
Н.2 Основные параметры и размеры электродов ЭНЕС и ЭСН-МС следующие:

Переходное электрическое сопротивление электрода, кОм, в пределах	0,215
Потенциал по отношению к хлоридсеребряному электроду, мВ	120±30
Диаметр корпуса внутренний, мм, не более	83
Количество электролита в корпусе, см3	290300
Длина проводников, мм	20003000
Масса электрода полная, кг, не более	0,65

Н.3 Состав незамерзающего электролита для заполнения электродов ЭНЕС и ЭСН-МС.

Приложение О

(Справочное)
ИНДИКАТОРЫ ОБЩЕЙ И ЛОКАЛЬНОЙ КОРРОЗИИ
О.1 Индикатор общей коррозии

О.1.1 Дополнительная оценка возможности общей коррозии при ЭХЗ может производиться с помощью блока пластин-индикаторов (БПИ).

О.1.2 Сущность метода заключается в том, что с помощью набора пластин-индикаторов, имеющих разные толщины, дополнительно оценивается общая коррозия и порядок ее средней скорости при ЭХЗ трубопровода в месте установки БПИ по времени от момента его установки до потери продольной электропроводимости пластин в результате коррозии.

О.1.3 БПИ (рис.О1) состоит из трех пластин, изготовленных из стали Ст.3 толщиной 0,3; 0,4; и 0,5 мм, рабочей длиной около 20 мм и шириной по 2 мм. Расстояние между пластинами 2 мм.

1 - контрольная пластина; 2 - пластина-индикатор; 3 - контрольные проводники;

4 - указатель толщины пластины-индикатора.
Пластины-индикаторы 2 с помощью пайки или контактной сварки укреплены на контрольной пластине 1. К свободным концам пластин-индикаторов и контрольной пластине присоединены изолированные проводники 3. БПИ вмонтирован в пластмассовый корпус таким образом, что внутренние поверхности пластин изолированы от внешней среды.

О.1.4 БПИ может быть установлен непосредственно на поверхности трубопровода (рис.О2.), либо на корпусе стационарного медносульфатного электрода сравнения (рис.О3).

1 - блок индикаторов; 2 - крепежный хомут; 3 - защитная трубка; 4 - клеммник;

5 - контрольные проводники от трубопровода, контрольной пластины блока индикаторов, пластин-индикаторов; 6 - омметр.

Рис.О3 Схема контроля электропроводимости индикаторов и измерения поляризационного потенциала трубопровода при установке блока индикаторов на стационарном электроде сравнения

1 - стационарный медносульфатный электрод сравнения; 2 - блок индикаторов (датчик потенциала) с толщиной пластин 0,3; 0,4; 0,5 мм; 3 - защитная трубка; 4 - клеммник в контрольно-измерительном пункте; 5 - прибор типа 43313.1; 6 - омметр; 7 - контрольные проводники от трубопровода, электрода сравнения, контрольной пластины, блока индикаторов, пластин-индикаторов; 8 - электроперемычка.

При использовании прибора типа ПКИ-02 проводник от трубопровода присоединяют к соответствующей клемме (зажиму) прибора

О.1.6 Методика измерений на месте установки БПИ сводится к определению электросопротивления в цепях "индикаторы-трубопровод" с помощью омметра (например, мультиметра типа 43313.1) и не зависит от способа установки БПИ (на поверхности трубопровода или на корпусе электрода сравнения).

О.1.7 Порядок измерений с помощью мультиметра 43313.1.

Подключают измерительные провода к клеммам "КП" и "0,3".

Устанавливают переключатель мультиметра в положение, соответствующее измерению сопротивления в диапазоне 0-200 Ом.

Подключают измерительные провода к гнездам мультиметра для измерений электросопротивления V/C и */ИЭ.

Включают мультиметр нажатием кнопки 1/о. При этом на ЦОУ (цифровом отсчетном устройстве) должна появиться индикация.

Значение сопротивления менее и более 10 Ом свидетельствует о том, что пластина толщиной 0,3 мм соответственно не разрушена и разрушена. Если пластина толщиной 0,3 мм разрушена, аналогичные измерения проводят на пластинах толщиной 0,4 и 0,5 мм. Если разрушена и пластина толщиной 0,4 мм, измерения продолжают на пластине толщиной 0,5 мм.

О.1.8 Измерения начинают в день установки БПИ.

На трубопроводах без ЭХЗ измерения проводят 1 раз в 6 месяцев до срабатывания первой пластины и далее с периодичностью 1 раз в 2 месяца.

Измерения проводят не реже 1 раза в 6 месяцев после включения ЭХЗ.

О.1.9 Оценку порядка величины скорости общей коррозии (K) после фиксации коррозионного разрушения пластины-индикатора производят по формуле:

где:  - толщина пластины, мм;

 - число суток от момента установки блока индикаторов до первой фиксации разрушения индикатора, сут.

Примечание:

При срабатывании более одной пластины в расчет K принимается толщина  пластины, имеющей большую толщину.
О.1.10 При срабатывании всех пластин-индикаторов целесообразно произвести шурфование в пункте установки БПИ для обследования состояния поверхности трубопровода, выяснения причин коррозионных разрушений и разработки противокоррозионных мероприятий.
О.2 Индикатор локальной коррозии

О.2.1 Дополнительная оценка возможности локальной коррозии стального трубопровода при ЭХЗ может производиться с помощью индикатора локальной коррозии (ИЛК).

О.2.2 Сущность метода заключается в том, что одна из стенок полого стального корпуса ИЛК имеет заданную меньшую толщину, а в полость корпуса, заполненную сухим непроводящим капиллярно-пористым материалом, введен изолированный от корпуса металлический электрод. При сквозной коррозионной перфорации тонкой стенки корпуса внутрь него за счет капиллярного подсоса проникает грунтовая влага. В результате между корпусом и внутренним электродом образуется электролитический контакт, который может быть обнаружен по снижению электрического сопротивления между корпусом и внутренним электродом или по разности потенциалов между ними.

О.2.3 Схема одной из конструкций ИЛК представлена на рис.О4. Нижняя стенка ("дно") 1 стального корпуса 2 толщиной  является рабочей, площадь ее рабочей поверхности равна 6,15 см². Полость 3 корпуса 2, заполненная тщательно промытым и высушенным речным песком, сверху перекрывается вставленной в корпус на плотной посадке эбонитовой заглушкой 4, через центр которой пропущен один из двух изолированных медных проводников 5 провода ПСВ-2. Нижняя часть проводника 5, освобожденная от изоляции, образует внутренний электрод 6. К внутренней поверхности верхней части корпуса над заглушкой в месте 7 припаян второй проводник 8 провода ПСВ-2. Пространство над заглушкой и внешние боковые стенки корпуса 2 залиты (в специальной форме) твердеющим герметиком типа "Полур", который исключает проникновение грунтовой влаги в полость 3 ИЛК иначе, чем через сквозную коррозионную перфорацию дна 1 корпуса 2.

1 - рабочая стенка корпуса; 2 - стальной корпус; 3 - полость корпуса, заполненная непроводящим капиллярно-пористым материалом; 4 - непроводящая заглушка;

5 - соединительный провод к внутреннему электроду 6; 7 - место припайки проводника 8 к корпусу 2; 9 - герметик
О.2.4 Для оценки локальной коррозии по п.2.1 у трубы одновременно устанавливается 2 идентичных ИЛК, 1 и 2, с одинаковой толщиной рабочей стенки  = 1,0 мм. Выводы от трубы и от обоих ИЛК выводятся на клеммник (рис.О5). Вывод от трубы подсоединяется к клемме Т, выводы от корпусов индикатора 1 и 2 - к клеммам соответственно К1 и К2, выводы от внутренних электродов индикаторов 1 и 2 - к клеммам соответственно В1 и В2. Клеммы Т и К1, К2 соединяются перемычкой П.

Рис.О5. Схема установки и подключения индикаторов локальной коррозии при контроле опасности локальной коррозии трубопровода, оборудованного средствами ЭХЗ

КЛ - клеммник; 1 - ИЛК-1; 2 - ИЛК-2; К1 и К2 - соединительные проводники от корпусов ИЛК с соответствующими номерами и клеммы для подключения данных проводников;

В1 и В2 - соединительные проводники от внутренних электродов ИЛК-1 и ИЛК-2 и клеммы

подключения данных проводников; Т - соединительный проводник от трубы и клемма

его подключения; П - перемычка.
О.2.5 Контроль локальной коррозии сводится к измерению сначала разности потенциалов U и затем сопротивления R между корпусом и внутренним электродом ИЛК. Для измерений может использоваться мультиметр (например, 43313.1) с верхним пределом измерения сопротивления не менее 20 МОм и с входным сопротивлением при измерении напряжения не менее 10 МОм. При использовании мультиметра 43313.1 измерения производятся при подключении корпуса ИЛК к разъему Ж/ИЭ, внутреннего электрода - к разъему V/C, причем R измеряется на шкале 20 М, а U на шкале "К" напряжения постоянного тока.

О.2.6 Признаком опасности локальной коррозии служит "срабатывание" проверяемых ИЛК - измерение хотя бы на одном из них конечных значений R < 10 МОм и (или) устойчивых отрицательных значений U, как правило, в пределах -20 мВ ...-2В.

О.2.7 При установлении возможной опасности локальной коррозии индикаторы отсоединяются от клеммников, извлекаются из грунта и рабочая поверхность каждого тщательно осматривается. При обнаружении на рабочей поверхности ИЛК хотя бы одной сквозной коррозионной язвы опасность локальной коррозии считается подтвержденной, и разрабатываются необходимые меры по защите от коррозии.

Приложение П

(Информационное)
Методика расчета совместной катодной защиты проектируемых газо- и водопроводов и катодной защиты проектируемой сети газопроводов
П.1 Основным расчетным параметром является средняя плотность защитного тока j_ср - отношение силы тока катодной станции J к суммарной наружной поверхности трубопроводов, защищаемых данной станцией.

П.2 Если проектируемые трубопроводы будут иметь соединения с действующими сооружениями, оборудованными установками ЭХЗ, необходимо расчетным путем проверить возможность защиты проектируемых трубопроводов действующими установками ЭХЗ.

П.3 Исходными данными для расчета катодной защиты проектируемых трубопроводов являются их параметры и среднее удельное сопротивление грунта на территории вдоль трасс проектируемых трубопроводов.

П.4 Площадь поверхности S_г (м²) всех газопроводов, которые электрически контактируют между собой за счет технологических соединений или специальных перемычек, определяют по формуле:

где: d_iг - диаметр (мм);

П.5 Площадь поверхности всех водопроводов S_в (м²), которые электрически контактируют между собой за счет технологических соединений или специальных перемычек, определяют по формуле:

где: d_iв - диаметр (мм);

Суммарная площадь поверхности S (м²) всех электрически связанных газопроводов и водопроводов равна:

П.6 Среднее удельное сопротивление грунта  (Ом·м) вдоль трасс проектируемых трубопроводов определяется по формуле:

где: _iг и _iв - средние удельные сопротивления грунта (Ом·м) вдоль длины соответственно I_iг - каждого i-го участка газопровода и I_iв - каждого i-го участка водопровода;

П.7 Вычисляется доля (%) площади поверхности газопроводов а_г и водопроводов а_в в суммарной площади их поверхностей:

П.8 Вычисляется площадь поверхности (м²/га) газопроводов b_г и водопроводов b_в, приходящаяся на единицу площади территории S_тер (га), где размещены проектируемые трубопроводы:

П.9 Средняя плотность защитного тока для всех трубопроводов j (мА/м²) вычисляется по уравнению:

П.10 При отсутствии водопроводов средняя защитная плотность тока газопроводов вычисляется по уравнению:

П.11 Если расчетное значение j или j_г меньше 6 мА/м², принимается j = 6 мА/м².

П.12 Суммарная сила тока (А), необходимого для катодной защиты проектируемых газо- и водопроводов, определяется по формуле:

J = 1,3 · 10^-3 jS, (П.11)

а для защиты только сети газопроводов - по формуле:

П.13 Число катодных станций определяют из условий оптимального размещения анодных заземлителей (наличие площадок, удобных для их размещения), наличия источников питания и т.д. При этом значение тока одной катодной станции можно ориентировочно принять равным 25 А. Поэтому число катодных станций приближенно равно n = J/25, где J = J или J_г.

П.14 После размещения катодных станций на совмещенном плане необходимо рассчитать зону действия каждой из них. Для этой цели определяют радиус действия R_i (м) каждой катодной станции

, П.13)

где: j - катодная плотность тока (А/м²), определенная по формуле (9) или (10),

П.15 Если площади кругов, радиусы действия каждого из которых равны R_i, а центры находятся в точках размещения анодных заземлителей, не охватывают всей территории S_тер, необходимо изменить или места расположения катодных станций, или их токи и вновь выполнить проверку по п.П.14.

П.16 Тип преобразователя катодной станции выбирается так, чтобы допустимое напряжение было на 30% выше расчетного с учетом старения изоляционных покрытий и анодных заземлителей, а также возможного развития сети трубопроводов.