Приложение X (справочное). Измерение поляризационного потенциала (потенциала без омической составляющей) сооружения, находящегося под электрохимической защитой

Приложение X
(справочное)

Измерение поляризационного потенциала (потенциала без омической составляющей) сооружения, находящегося под электрохимической защитой

X.1 Метод измерения поляризационных потенциалов на подземных стальных трубопроводах с отключением тока поляризации датчика потенциала (вспомогательного электрода)

X.1.1 Поляризационные потенциалы Е на подземных стальных трубопроводах измеряют с помощью датчика потенциала (вспомогательного электрода), имитирующего дефект в защитном покрытии, на специально оборудованных стационарных контрольно-измерительных пунктах двумя способами:

- способ 1 - при помощи стационарного медно-сульфатного электрода сравнения длительного действия и датчика поляризационного потенциала (вспомогательного электрода) (см. рисунок Х.1);

- способ 2 - при помощи переносного медно-сульфатного электрода сравнения и датчика поляризационного потенциала (вспомогательного электрода).

Х.1.2 Объектами для измерений поляризационного потенциала являются коррозионно опасные участки сооружений, расположенные в зоне действия средств электрохимической защиты. Анодные участки трубопроводов выявляются электрометрическими методами обследования и по данным внутритрубной дефектоскопии с контрольной шурфовкой. Не рекомендуется выполнять измерение поляризационных потенциалов на участках трубопроводов с экструдированным полиэтиленовым покрытием, имеющим минимальное количество сквозных повреждений в изоляции.

Х.1.3 Средства контроля и вспомогательные устройства:

- прибор для измерений потенциала любого типа с входным сопротивлением не менее 1 МОм с прерывателем тока поляризации датчика;

- электрод сравнения медно-сульфатный длительного действия стационарный с датчиком потенциала;

- электрод сравнения переносной медно-сульфатный;

- труба асбоцементная (допускается использовать пластиковую трубу) диаметром от 100 до 120 мм для установки переносного медно-сульфатного электрода сравнения;

- датчик потенциала в виде стальной пластины размером 25 x 25 мм, изолированной с одной стороны мастикой, при этом датчик крепят на корпусе стационарного медно-сульфатного электрода сравнения (см. рисунок Х.1) или на асбоцементной (пластиковой) трубе.

Оборудование стационарных контрольно-измерительных пунктов:

- для проведения измерений по способу 1 стационарный медно-сульфатный электрод сравнения длительного действия с датчиком потенциала устанавливают так, чтобы дно корпуса медно-сульфатного электрода сравнения и датчик находились на уровне нижней образующей сооружения (трубопровода) и на расстоянии 100 мм от его боковой поверхности; для трубопроводов плоскость датчика располагают перпендикулярно к оси трубопровода, если трубопровод проложен выше уровня промерзания грунта, то медно-сульфатный электрод сравнения устанавливают так, чтобы дно его корпуса находилось на расстоянии от 100 до 150 мм ниже максимальной глубины промерзания грунта; проводники от трубы, медно-сульфатного электрода сравнения и датчика подсоединяют к клеммам (выводам проводников) согласно рисунку Х.1, при использовании прибора со встроенным прерывателем тока поляризации датчика проводники присоединяют в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора;

- для проведения измерений по способу 2 асбоцементную трубу с закрепленным на ней датчиком устанавливают так, чтобы нижний конец трубы и датчик находились на уровне нижней образующей трубопровода на расстоянии 100 мм от его боковой поверхности; плоскость датчика располагают перпендикулярно к оси трубопровода; проводники от трубы и датчика подсоединяют к клеммам (выводам проводников).

Рисунок Х.1 - Схема измерения поляризационного потенциала по способу 1

Примечание - На участках, имеющих коррозионные повреждения, при проведении измерений по способам 1 и 2 допускается установка электрода сравнения на уровне характерного расположения коррозионных повреждений, выявленного в процессе эксплуатации трубопровода

Х.1.4 Подготовка к измерениям

Х.1.4.1 Способ 1

Подключают проводники от сооружения, медно-сульфатного электрода сравнения и датчика потенциала к измерительному прибору в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

Если датчик был постоянно замкнут на трубу перемычкой, то после подключений ее снимают.

Х.1.4.2 Способ 2

Устанавливают переносной медно-сульфатный электрод сравнения на штанге в асбоцементной трубе и подключают проводник от медно-сульфатного электрода сравнения к соответствующей клемме в контрольно-измерительном пункте или на приборе.

Х.1.5 Проведение измерений

Если перемычка в контрольно-измерительном пункте была установлена, то после ее удаления и подсоединения проводников к прибору через 1 - 2 мин измеряют поляризационный потенциал с интервалом 30 с в соответствии с инструкцией по эксплуатации используемого прибора. Число измерений составляет не менее трех, а при наличии блуждающих токов не менее десяти. При применении прибора, регистрирующего поляризационный потенциал, продолжительность записи определяется конкретными условиями и задачами проведения измерений.

Если перемычки в контрольно-измерительном пункте не было, то указанные измерения поляризационного потенциала начинают не ранее чем через 10 мин.

Регистрируют значения поляризационного потенциала в вольтах при нескольких длительностях разрыва цепи поляризации датчика (в зависимости от типа прибора).

Х.1.6 Обработка результатов измерений

Х.1.6.1 Результаты измерения заносят в форму, приведенную в таблице Х.1, и вычисляют среднеарифметическое значение поляризационного потенциала , В, для каждой задержки по формуле

,

(Х.1)

где - измеренное значение поляризационного потенциала, В;

n - число измерений.

Таблица Х.1 - Результат измерения поляризационного потенциала

Номер измерения	, В, при , мкс
1
2
3
n

За результат измерения поляризационного потенциала принимают наиболее отрицательное из вычисленных среднеарифметических значений .

Х.1.7 Результаты измерений заносят в протокол по форме, приведенной в Х.1.8.

Х.1.8 Форма протокола измерений поляризационных потенциалов подземных сооружений при контроле эффективности электрохимической защиты

Протокол
измерений поляризационных потенциалов подземных сооружений при контроле эффективности электрохимической защиты

Наименование города______________________________________________________

Вид подземного сооружения и пункта измерения_____________________________

Дата "_____" __________г.

Время измерений: начало _________________, окончание_____________________

Тип и заводской номер прибора ______________, дата поверки_______________

Предел измерений_________________________________________________________

Номер пункта измерения по плану (схеме) трубопровода	Адрес пункта измерения	Среднее значение защитного поляризационного потенциала,В	Минимальное (по абсолютной величине) значение защитного потенциала, В
1	2	3	4

Измерение провел_________________________________________________________

Обработку результатов провел ____________________________________________

Проверку провел__________________________________________________________

Х.2 Метод отключения тока защиты подземного сооружения

Х.2.1 Метод отключения тока защиты основан на различии во времени спада поляризационного потенциала и омического падения напряжения. При отключении тока омическое падение напряжения исчезает очень быстро (от до с), тогда как спад поляризационного потенциала происходит достаточно медленно (от десятых долей секунд до нескольких секунд).

Х.2.2 Измерение потенциала следует проводить вслед за отключением тока через небольшой промежуток времени (от 150 до 400 мс), необходимый для исключения влияния переходных процессов. Измеренное таким способом значение называют "потенциалом отключения" , близким к величине поляризационного потенциала. Оформление результатов измерений по форме, приведенной в Х.1.8.

Х.2.3 При использовании метода отключения тока необходимо, чтобы все средства катодной защиты, оказывающие влияние на защиту участка подземного сооружения, на котором проводят измерение, отключались синхронно. Это условие выполняют, используя специальные синхронные прерыватели тока средств электрохимической защиты.

Х.2.4 Метод отключения тока не может применяться при измерениях на участках подземных сооружений, подверженных опасному влиянию интенсивных блуждающих токов (с размахом потенциала 100 мВ и более).

Х.3 Метод измерения потенциала вспомогательного электрода через электролитический ключ, максимально приближенный к поверхности вспомогательного электрода.

Х.3.1 Метод основан на измерении потенциала вспомогательного образца способом Габера-Луггина, модифицированного Пионтелли, при котором мембрана электролитического ключа максимально приближена к вспомогательному электроду. При таком способе измерений омическая составляющая в измеренной величине практически отсутствует или имеет минимальное значение, которым можно пренебречь.

Х.3.2 Для проведения измерений электрод помещают в предварительно подготовленный шпур в непосредственной близости от подземного сооружения (предпочтительно, вблизи от сквозного повреждения в защитном покрытии) и обеспечивают подключение вспомогательного электрода к сооружению через контрольно-измерительный пункт (КИП).

Х.3.3 Для проведения измерений не требуется отключений (прерываний поляризации) вспомогательного электрода от подземного сооружения. При отсутствии блуждающих токов для одиночных измерений используют высокоомные вольтметры с входным сопротивлением не менее 10 МОм. При наличии блуждающих токов для долговременных измерений используют автономные регистраторы. Оформление результатов измерений по форме, приведенной в Х.1.8.

Х.3.4 Для определения плотности тока катодной поляризации измеряют силу тока между сооружением и вспомогательным электродом с помощью шунта. Рекомендуемое сопротивление шунта от 1 до 10 Ом.