Приложение 3. Методики определения смещения разности потенциалов между подземным металлическим сооружением и электродом сравнения

Приложение 3

Рекомендуемое

Методики определения смещения разности потенциалов между подземным
металлическим сооружением и электродом сравнения

1. Смещение разности потенциалов может определяться двумя методами:

Метод 1 - по разности между значениями измеренного потенциала сооружения и значением его стационарного потенциала.

Метод 2 (для стальных подземных трубопроводов) - по полярности омического падения потенциала между сооружением и специальным вспомогательным электродом сравнения.

2. Требования к образцам

Образцами для измерений являются участки подземных сооружений, оборудованные контрольно-измерительными пунктами, колодцами, шурфами и т.д.

3. Метод 1

3.1. Аппаратура

Вольтметр с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы регистрирующий или показывающий.

Медносульфатный электрод сравнения.

Стальной электрод сравнения.

3.2. Проведение измерений

3.2.1. Измерения выполняются в контрольно-измерительных пунктах, колодцах, шурфах и т.д. контактным методом с применением регистрирующих или показывающих приборов. Положительную клемму измерительного прибора соединяют к сооружению, отрицательную - к электроду сравнения.

3.2.2. Продолжительность измерения устанавливается НТД.

3.2.3. При измерениях в зоне действия блуждающих токов и амплитуде колебаний измеряемой разности потенциалов, превышающей 0,5 В, могут быть использованы стальные электроды сравнения. Данный пункт не относится к проведению измерений на сооружениях связи.

4. Обработка результатов измерений

4.1. Разность между измеренным потенциалом сооружения и значением его стационарного потенциала вычисляют по формуле

, (4)

где - наименее отрицательная или наиболее положительная за период измерений мгновенная разность потенциалов между сооружением и медносульфатным электродом сравнения;

- стационарный потенциал сооружения.

Примечание. Стационарный потенциал - потенциал металлического сооружения, измерений относительно электрода сравнения при отсутствии блуждающих токов поляризации от внешних источников тока.

При отсутствии данных принимают равным (относительно медносульфатного электрода сравнения):

минус 0,70 В - для стали;

минус 0,48 В - для свинца;

минус 0,70 В - для алюминия.

В тех случаях, когда наибольший размах колебаний потенциала сооружения, измеряемого относительно медносульфатного электрода сравнения (абсолютные значения разности потенциалов между наибольшим и наименьшим значением этого потенциала) не превышает 0,04 В, смещение потенциала не характеризует опасного действия блуждающих токов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.2. Действие блуждающих токов признается опасным при наличии за период измерений мгновенного положительного смещения потенциала.

5. Метод 2

5.1. Сущность метода

Сущность метода состоит в измерении разности потенциалов между трубопроводом и специальным вспомогательным электродом в моменты разрыва электрической цепи между ними с целью определения полярности омического падения потенциала между трубопроводом и вспомогательным электродом (черт. 4).

Метод не применяется в тех случаях, когда размах колебаний потенциала трубопровода, измеряемого относительно медносульфатного электрода сравнения, не превышает 0,04 В.

5.2. Аппаратура, материалы

Вольтметр с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы.

Прерыватель тока с запоминающей емкостью (например, типа ПТ-1).

Вольтметр с прерывателем тока (например, прибор типа 43313).

Вспомогательный электрод, представляющий пластину, изготовленную из Ст. 3 размером 25х25 мм, толщиной 1,5-2,0 мм.

К электроду припаян изолированный проводник. Сторона крепления проводника к электроду изолирована (например, эпоксидной смолой).

5.3. Подготовка измерений

5.3.1. Для проведения измерений вспомогательный электрод (ВЭ) устанавливают в специальном шурфе, расположенном над трубопроводом (черт. 5). Место шурфа выбирают на участке трассы без дорожного покрытия.

Подготовку шурфа и установку ВЭ производят в следующем порядке:

в намеченном пункте измерений с помощью трассоискателя или по привязкам на плане трассы трубопровода определяют месторасположение трубопровода;

над трубопроводом делают шурф глубиной мм и диаметром 150-170 мм.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.3.2. ВЭ устанавливают таким образом, чтобы его рабочая (неизолированная) поверхность была обращена к трубопроводу. Предварительно из взятой со дна шурфа части грунта, контактирующего с ВЭ, должны быть удалены твердые включения размером более 3 мм. Над ВЭ, как показано на черт. 5, устанавливают груз массой 0,8-1,0 кг. ВЭ перед установкой подготавливают по п. 2.3 Приложения 1. При наличии атмосферных осадков предусматривают меры против увлажнения грунта и попадания влаги в шурф.

5.4. Проведение измерений

5.4.1. Измерения с использованием прибора, содержащего прерыватель тока, например, прибора типа 43313, выполняют в определенной последовательности (черт. 5):

включают прибор, устанавливают переключатели в положения, соответствующие режиму измерения поляризационного потенциала;

устанавливают переключатель диапазонов измерений в положение "2В";

присоединяют контрольный проводник от трубопровода к зажиму С, контрольный проводник от вспомогательного электрода - к зажиму ВЭ, между зажимами С и ИЭ устанавливают перемычку.

Первые показания прибора снимают не ранее, чем через 10 мин после подключения к прибору контрольных проводников от трубопровода и ВЭ и установки перемычки. Снятие показаний прибора производят через каждые 5 с.

5.4.2. При использовании прерывателя тока, например, типа ПТ-1, в комплекте с регистрирующим прибором, например, типа Н-399, измерительные работы проводят в такой последовательности:

подсоединяют контрольные проводники от трубопровода и ВЭ соответственно к зажимам Т и Д, между зажимами Т и ЭС устанавливают перемычку, включают прерыватель тока;

устанавливают переключатель диапазона измерений в положение 0,25 В и скорость движения диаграммной бумаги 600 мм/ч, при замкнутых выводах прибора на диаграммной бумаге фиксируют нулевую линию в течение 1 мин;

к клеммам прерывателя тока "Прибор", подключают прибор Н-399, при этом к клемме "+" подключают положительный вывод прибора, а к клемме "-" - отрицательный вывод. Показания прибора учитывают не ранее, чем через 10 мин после подключения к прибору контрольных проводников от трубопровода и ВЭ и перемычки.

5.4.3. При определении опасного действия блуждающих токов по полярности омического падения потенциала на трубопроводах в зоне влияния блуждающих токов трамвая продолжительность измерений должна быть не менее 10 мин. Измерения производят в часы утренней или вечерней пиковой нагрузки электротранспорта. В случаях прокладки трубопроводов в зоне влияния блуждающих токов электрифицированных железных дорог период измерений должен охватывать пусковые моменты и время прохождения электропоездов в обе стороны между двумя ближайшими станциями.

5.5. Обработка результатов измерений

5.5.1. Для определения характера влияния блуждающих токов на подземные трубопроводы производят обработку результатов измерений по формуле

, В, (5)

где - омическое падение потенциала между трубопроводом и вспомогательным электродом, В; - показания прибора 43313 (с учетом знака), В (при использовании прерывателя тока типа ПТ-1 в комплекте с прибором типа Н-399 - максимальные по абсолютной величине отрицательные значения и минимальные по абсолютной величине положительные значения потенциала за период измерения).

Если среди полученных значений имеются значения со знаком "+", то фиксируется наличие опасности коррозии.

5.5.2. По окончании измерительных работ и извлечении из шурфа ВЭ и груза шурф засыпают грунтом. В целях обеспечения повторных измерений в данном пункте на плане прокладки трубопровода делают соответствующие привязки.