Страница 10: ДСТУ Б В.2.5-30:2006. ТРУБОПРОВОДИ СТАЛЕВІ ПІДЗЕМНІ СИСТЕМ ХОЛОДНОГО І ГАРЯЧОГО ВОДОПОСТАЧАННЯ (29616)

А.2.6.2 Середнє значення опору ґрунту визначають за формулою:

(А.3)

де n – число вимірювань.

Примітка. При відсутності струму різниця потенціалів між електродами 6 (Uо) може відрізнятися від нуля на 10 мВ – 30 мВ. В таких випадках при розрахунках слід використовувати формулу:

(А.4)

А.2.6.3 Питомий електричний опір ґрунту , Ом•м, обчислюють за формулою:

(А.5)

де S – площа поверхні однієї сторони робочого електроду ;

l – відстань між електродами .

Для комірки з наведеними вище розмірами електродів 5 і відстанню між електродами 6

А.3 Визначення опору розтіканню струму анодних та захисних заземлень

А.3.1 Сутність методу

Опір розтіканню струму анодного та захисного заземлень визначають безпосередньо на місцевості за допомогою вимірювачів опору.

А.3.2 Засоби контролю і допоміжні пристрої

Вимірювач опору М-416, Ф-416, Ф 4103-М1 "TELUROHM C.A.2" та інші з класом точності 2,5

Електроди сталеві (вимірювальний (зонд) і живильний електроди) діаметром не менше

В якості електродів може бути використана сталева арматура, сталеві косинці тощо.

Натрій хлористий (NaCl) – згідно з ГОСТ 4233

А.3.3 Проведення вимірювань

А.3.3.1 Вимірювання опору розтіканню струму анодних та захисних заземлень виконується за двохелектродною схемою (рисунок А.3). На час проведення вимірювання дренажний кабель 6, прокладений до анодного заземлення 1, необхідно від'єднати від установки ЕХЗ.

Вимірювач опору потрібно встановлювати в безпосередній близькості від анодного або захисного заземлення горизонтально на твердій основі. Сталеві електроди потрібно розташовувати по одній прямій на глибині не менше .

А.3.3.2 Затискачі І1 та Е1 приладу, замкнуті перемичкою, приєднують до заземлення. До затискачів Е2 і І2 приєднують зонд 4 та живильні електроди 5.

А.3.3.3 У випадку одиночного заземлювача або зосередженого заземлення відстань між випробуваним заземлювачем і зондом повинна бути не менше , а між зондом і живильним електродом не менше .

А.3.3.4 Для складних заземлювачів, виконаних у вигляді контуру з протяжним периметром, відстань між контуром і зондом повинна складати 5 максимальних розмірів контура, а живильний електрод повинен бути віднесений від зонду на .

А.3.3.5 При проведенні вимірювань опору розтіканню струму анодних та захисних заземлень в сухих ґрунтах місце забивання електродів рекомендується зволожити насиченим розчином натрію хлористого.

А.3.3.6 Чисельне значення опору розтіканню струму анодного або захисного заземлення визначається безпосередньо за шкалою вимірювального приладу 3 (рисунок А.3).

Додаток Б

(довідковий)

Визначення середньої густини катодного струму

Б.1 Визначення середньої густини катодного струму в лабораторних умовах

Б.1.1 Сутність методу

Сутність методу полягає у визначенні густини катодного струму, необхідної для зміщення потенціалу на 100 мВ від'ємніше потенціалу корозії сталі в ґрунті.

Б.1.2 Засоби контролю і допоміжні пристрої

Джерело постійного струму

Міліамперметр з верхньою границею вимірювання 1 мА або мікроамперметр з границею вимірювання 200 мА або 500 мА (клас точності 1,5 або нижче)

Вольтметр будь-якого типу з границею вимірювання 1 В із внутрішнім опором не менше 1 МОм

Переривач струму або вимірювальний прилад, що містить переривач струму

Резистор регулюючий

Комірка прямокутної форми розміром х х з матеріалу з діелектричними властивостями (скло, порцеляна, пластмаса тощо) місткістю від 0,5 дм3 до 1,0 дм3

Електрод робочий, що представляє собою прямокутну пластину зі сталі Ст3 товщиною від 1,5 мм до 2,0 мм, розмірами х і робочою поверхнею 10 см2 ()

Електрод допоміжний зі сталі Ст3 чи такої, що відповідає матеріалу сталевої труби, аналогічний за формою і розмірами робочому.

Одна поверхня робочого і допоміжного електрода та струмовідводи від них повинні бути ізольовані мастикою

Електрод порівняння – насичений мідносульфатний, хлорсрібний тощо

Вода дистильована згідно з ГОСТ 6709

Б.1.3 Підготовка до вимірювань

Б.1.3.1 Для визначення густини катодного струму відбираються проби ґрунтів у шурфах, свердловинах, траншеях, що розміщені на глибині прокладання трубопроводу з інтервалами від до на відстані від до від бокової стінки труби. Для проби беруть від до ґрунту, видаляють з нього тверді включення розміром більше .

Б.1.3.2 Відібрану пробу вкладають у поліетиленовий пакет і забезпечують паспортом, де вказують назву об'єкта і номер проби, місце і глибину відбору проби.

Б.1.3.3 Збирають установку за схемою, наведеною на рисунку Б.1, з використанням переривача струму і вольтметра (а) чи приладу, що містить в собі переривач струму (б). Відібрану згідно з ГОСТ 5180 пробу ґрунту завантажують в комірку, зберігаючи її природну вологість. Якщо при зберіганні проб після їх відбору можлива зміна природної вологості ґрунту, визначають вологість відібраної проби згідно з ГОСТ 5180. Перед випробуванням визначають вологість проби і доводять її до природної за допомогою дистильованої води.

На дно комірки на висоту укладають ґрунт і утрамбовують його. Робочий і допоміжний електроди установлюють вертикально неізольованими поверхнями один до одного на відстані від до .

Далі ґрунт укладають в комірку шарами (один – три шари) з послідовним трамбуванням шарів, домагаючись максимально можливого ущільнення. Відстань від верхівки робочого електрода до поверхні ґрунту повинна бути . Електрод порівняння встановлюють зверху комірки в ґрунт на глибину від до .

Одним і тим ґрунтом заповнюють три комірки і паралельно виконують три вимірювання сили катодного струму Ік, мкА, в кожній комірці.

Б.1.4 Проведення вимірювань

Б.1.4.1 Робочий електрод витримують в ґрунті до включення поляризації від 15 хв до 20 хв і вимірюють його потенціал корозії щодо електрода порівняння.

Катодну поляризацію робочого електрода виконують, підключаючи його до негативного полюса джерела постійного струму, а допоміжний електрод – до позитивного полюса. Потенціал робочого електрода зміщають на 100 мВ від'ємніше його стаціонарного потенціалу, виключаючи омічну складову з виміряного потенціалу робочого електроду Е, мВ, шляхом розриву кола в момент вимірювання.

Б.1.4.2 Силу струму Ік вимірюють кілька разів за весь період поляризації робочого електрода при потенціалі на 100 мВ від'ємніше стаціонарного потенціалу, що дозволяє визначити характер зміни Ік в часі. Останнє значення Ік використовують для визначення середнього значення . Якщо Ік постійна чи зменшується в часі, то тривалість поляризації складає від 10 хв до 15 хв, протягом яких вимірюють і записують Ік три-чотири рази.

Якщо сила струму в часі зростає, то вимірюють і записують Ік 5-6 разів; час поляризації складає 40 хв чи той проміжок часу, протягом якого густина струму перевищує 0,2 А/м2, що при рекомендованому розмірі поверхні робочого електрода S відповідає силі струму 2.10-4 А (200 мкА). Сила струму більша ніж 2.10-4 А характеризує високу корозійну агресивність ґрунту і інших середовищ, з якими контактує сталевий трубопровід.

Останнє значення сили струму в кожній комірці беруть для обчислення середнього арифметичного значення сили катодного струму за результатами паралельних вимірювань в трьох комірках та подальшого визначення середньої густини катодного струму jк.

Б.1.5 Обробка результатів

Б.1.5.1 Середню густину струму jк, А/м2, обчислюють за формулою:

(Б.1)

де  – середнє значення сили струму за результатами вимірювань в трьох паралельних комірках, А;

S – площа поверхні робочого електроду, м2.

Б.1.5.2 Оцінка корозійної агресивності ґрунту або інших середовищ проводиться згідно з таблицею 1.

Б.2 Визначення густини катодного (знакозмінного, анодного) струму на підземних трубопроводах в польових умовах

Б.2.1 Сутність методу

Сутність методу полягає у визначенні напрямку катодного, знакозмінного чи анодного струму, що стікає з трубопроводу в ґрунт або натікає на трубопровід, і густини струму на зовнішній поверхні підземного трубопроводу для оцінки стану корозії сталевої труби в ґрунті.

Б.2.2 Засоби контролю і допоміжні пристрої

Міліамперметр чи мультиметр (клас точності 1,5 або нижче) реєструючого типу з фіксацією мінімальних і максимальних значень і шкалою вимірювань постійного струму в границях від 0,01 мА до 320,0 мА.

Допоміжний електрод у вигляді прямокутної пластини зі сталі Ст3 чи такої, що відповідає матеріалу сталевої труби, розмірами х і товщиною від 1,5 мм до 2,0 мм. Одна поверхня електрода та струмовідвід від нього повинні бути ізольовані. Допоміжний електрод може бути у вигляді сталевого загостреного стрижня довжиною від до і діаметром від до . Робоча поверхня допоміжного електрода повинна мати площу 100 см2 та відповідну позначку

Комплект з'єднувальних проводів перетином від 1,5 мм2 до 2,5 мм2

Б.2.3 Підготовка до вимірювань

Б.2.3.1 Збирають установку за схемою, наведеною на рисунку Б.2.

Б.2.3.2 До клеми "+" вимірювального приладу в режимі вимірювань постійного струму (шкала мА) підключають допоміжний електрод 2, а до клеми "-" чи нейтральної підключають трубопровід 1 (робочий електрод), на якому проводяться вимірювання.

Б.2.3.3 Перед встановленням допоміжного електроду на місце вимірювань знімають верхній шар ґрунту на глибину від до . Пластинчатий електрод укладають на розкритий ґрунт робочою поверхнею до низу, засипають вибраним ґрунтом та ущільнюють. Стрижневий електрод забивають в землю на глибину до позначки, що відповідає поверхні контакту електрода з ґрунтом, рівній . Електрод розміщують безпосередньо над подовжньою віссю трубопроводу.

Б.2.4. Проведення вимірювань

Б.2.4.1 Допоміжний електрод, встановлений в ґрунт, витримують протягом від 10 хв до 15 хв до включення вимірювального приладу. Після цього в режимі реєстрації мінімальних і максимальних показів міліамперметром (мультиметром) проводять вимірювання.

Час вимірювань встановлюється програмою вишукувальних робіт, але не менше 10 хв в кожному місці вимірювань. Якщо зафіксовані приладом мінімальні і максимальні значення продовжують змінюватись, час вимірювань треба збільшити до моменту стабілізації зафіксованих приладом показів.

Б.2.5. Обробка результатів

Б.2.5.1 Знак "+", зафіксованих приладом показів, вказує на те, що струм натікає на зовнішню поверхню підземного трубопроводу (і допоміжного електрода), а трубопровід є катодом відносно навколишнього середовища (землі). Знак "-", зафіксованих приладом показів, вказує на те, що струм стікає із зовнішньої поверхні підземного трубопроводу (і допоміжного електрода), а трубопровід є анодом відносно навколишнього середовища (землі) і наражається на корозійну небезпеку (рисунок Б.3).

Б.2.5.2 Густину виміряного струму jвим, мА/м2, обчислюють за формулою:

(Б.2)

Де (,) – виміряна (максимальна чи мінімальна) сила електричного струму, мА, зафіксована реєструючим приладом під час вимірювань з відповідним знаком;

S – площа поверхні допоміжного електроду, що дорівнює .

Б.2.5.3. Оцінку стану захисту трубопроводу від корозії проводять за густиною катодного струму. Задовільним вважається стан, при якому мінімальна величина густини катодного струму становить:

• не менше 0,05А/м2 при низькій корозійній агресивності ґрунтів, в яких проходить трубопровід;
• від 0,05 А/м2 до 0,2 А/м2 при середній корозійній агресивності ґрунтів;
• більше 0,2 А/м2 при високій корозійній агресивності ґрунтів.

Величина максимальної густини катодного струму трубопроводу, що захищається, залежить від необхідності забезпечення певної зони захисту та межі захисного потенціалу і економічної доцільності.

Форма Б.1

Протоколрезультатів десятихвилинних вимірюваньрізниці потенціалів на трубопроводі