Реостат (для вимірювань за допомогою анода інертного)
Резистор 1 Ом (для вимірювань за допомогою анода інертного)
Скальпель
Вода дистильована – згідно з ГОСТ 6709
Для випробувань на трубках:
-трубки сталеві з зовнішнім діаметром , довжиною , з покриттям на зовнішній поверхні;
Для випробування на пластинах або картах:
М.3 Підготовка до випробувань
М.3.1 У центрі зразка в захисному покритті свердлять циліндричний отвір до утворення в металі конічного поглиблення. Метал при цьому не повинен бути перфорований. Діаметр отвору повинен бути в три рази більший товщини покриття, але не менше . Поверхню металу в отворі знежирюють спиртом.
М.3.2 Готують 3 %-ний розчин NaCl на дистильованій воді.
М.3.3 Підготовка зразків для випробування на трубках
М.3.3.1 Торці трубок (рисунки М.1 і М.2) герметизують струмонепровідним герметиком так, щоб електроліт не проникав до внутрішньої незахищеної поверхні трубки. Попередньо до кінця кожної трубки прикріплюють провід для електричного контакту зі зразком.
М.3.3.2 Три випробуваних зразки 2 на трубках поміщають вертикально, симетрично центру в плоскодонну ємність 1 з електролітом 3. В центрі ємності розміщують анод 4.
М.3.3.3 Поверхня зразка покриття, що знаходиться в контакті з електролітом, повинна бути не менше 232 см2. Відстань між зразками й анодом повинна бути не меншою за .
М.3.3.4 Дефект у покритті повинен бути звернений у бік анода.
М.3.4 Підготовка зразків для випробування на пластинах або картах
М.3.4.1 На пластину (карту) 1 (рисунки М.3 і М.4) за допомогою пластиліну встановлюють трубу 2 з поліетилену таким чином, щоб вісь труби співпадала з центром висвердленого в покритті отвору. Якщо випробування проводять на картах, то торець труби з поліетилену обрізають так, щоб повторювалася кривизна карти.
М.3.4.2 В трубу 2 заливають електроліт 3 до рівня від поверхні покриття.
М.3.4.3 У розчин поміщають анод 4 на відстані не менше за від поверхні покриття.
М.4 Електричні схеми
М.4.1 Для проведення випробувань збирають електричні схеми згідно з рисунками М.1 і М.2 (М.3 і М.4).
М.4.2 Схема з магнієвим анодом
М.4.2.1 Зразок за допомогою проводів з'єднують з магнієвим анодом, як показано на рисунках М.1 і М.3. При цьому на зразку встановлюють потенціал від мінус 1,45 В до мінус 1,55 В за мідносульфатним електродом порівняння 9, що відповідає приблизно мінус 1,4 В за хлорсрібним електродом порівняння.
М.4.2.2 Вимірювання встановленого потенціалу на зразку проводять за допомогою електрода порівняння і високоомного вольтметра постійного струму 5 (рисунок М.1 або М.3).
|
|
|
|
1 – ємність; 2 – випробовуваний зразок; 3 – електроліт; 4 – магнієвий анод; 5 – вольтметр; 9 – електрод порівняння
Рисунок М.1 – Схема проведення випробування зразків покриттів на трубках для визначення площі відшаровування з застосуванням магнієвого анода |
1 – ємність; 2 – випробовуваний зразок; 3 – електроліт; 4 – інертний анод; 5 і 8 – вольтметри; 6 – еталонний опір; 7 – реостат; 9 – електрод порівняння Рисунок М.2 – Схема проведення випробування зразків покриттів на трубках для визначення площі відшаровування з застосуванням інертного анода |
|
|
|
|
1 – пластина (карта) – випробовуваний зразок; 2 – труба з поліетилену; 3 – електроліт; 4 – магнієвий анод; 5 –вольтметр; 9 – електрод порівняння Рисунок М.3 – Схема проведення випробування зразків покриттів на пластинах (картах) для визначення площі відшаровування з застосуванням магнієвого анода |
1 – пластина (карта) – випробовуваний зразок; 2 – труба з поліетилена; 3 – електроліт; 4 – інертний анод; 5 і 8 – вольтметри; 7 – реостат; 9 – електрод порівняння Рисунок М.4 – Схема проведення випробування зразків покриттів на пластинах (картах) для визначення площі відшаровування з застосуванням інертного анода |
М.4.3 Схема з інертним анодом
М.4.3.1 При випробуванні з інертним анодом збирають схему згідно з рисунком М.2 або М.4.
М.4.3.2 Зразок 1 підключають до негативного полюса джерела струму. Інертний електрод 4 з'єднують послідовно з еталонним опором (1 Ом) 6, реостатом 7, і позитивним полюсом джерела струму. Вольтметр 5 підключають паралельно еталонному опору 6. Керуючи реостатом 7, установлюють за показами вольтметра 8 потенціал на зразку мінус (1,500,05) В. Далі вольтметр 5 відключають і фіксують час початку випробувань.
М.5 Проведення випробувань
М.5.1 Зразки витримують у розчині електроліту під дією наведеного катодного струму протягом 30 днів за температури від 291 К до 295 К (від 18 °С до 22 °С).
М.5.2 Випробування за підвищеної температури виконують у електрошафі, підтримуючи необхідну температуру. Рівень електроліту у цьому разі потрібно контролювати не менше одного разу на добу.
М.5.3 Періодично через кожні 7 днів випробувань міняють розчин електроліту. Для цього подачу напруги на зразки припиняють, електроліт виливають, ємність і зразки промивають дистильованою водою, заливаючи її 2 – 3 рази і збовтуючи. Потім заливають свіжий електроліт.
М.5.4 Після закінчення випробувань зразок з покриттям демонтують, промивають водою і витирають ганчір'ям. Площу ділянки покриття, що відшарувалося, оголюють, обережно підчіплюючи і зрізуючи покриття скальпелем.
М.5.5 Для твердих покриттів товщиною більше 1,2 мм допускається нагрівання покриття вище температури розм'якшення з наступним повним видаленням покриття з металу. Площею відшаровування покриття в цьому випадку є площа, обмежена контуром зміни кольору металу із сірого на більш темний.
М.6 Обробка результатів випробувань
М.6.1 Площу відшаровування переводять на кальку, а потім обчислюють методом зважування. Для цього переносять кальку площі на щільний папір з відомою масою одиниці площі. Площу відшаровування S, см2, обчислюють за формулою:
S = m/m'(M.1)
де m – маса паперу площею, рівною площі відшаровування, г;
m' – маса 1 см2 паперу (значення m' визначають як середнє арифметичне маси 10 зразків площею 1 см2, вирізаних по діагоналі листа паперу), г/см2.
М.6.2 За значення площі відшаровування даного покриття при катодній поляризації приймають середнє арифметичне результатів вимірювань на трьох зразках випробовуваного покриття, що обчислюється з точністю до 0,5 см2.
М.7 Оформлення результатів випробувань
Запис результатів проводять за формою М.1.
Форма М.1
назва приймальної організації
АКТ
визначення площі відшаровування покриттів при катодній поляризації
Тип і конструкція захисного покриття
Форма зразків
Анод
інертний, активний
Діаметр нанесеного пошкодження у покритті, мм
Температура випробування, К (°С)
Дозволена гранична площа відшаровування за температури 293 К (20 °С), мм
|
Дата випробування |
Номер партії, ділянка трубопроводу |
Номер вимірювання |
Тривалість витримки в електроліті, доба |
Площа відшаровування |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
Середня площа відшаровування |
Площа відшаровування за катодної поляризації партії зразків
|
(відповідає, не відповідає необхідному значенню)
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
(посади осіб, що проводили контроль) |
особистий підпис |
(ім'я, прізвище)
|
||
|
|
|
|
|
|
|
(дата) |
|
|
Додаток Н
(довідковий)
Визначення перехідного електричного опору захисного покриття
Н.1 Визначення перехідного опору захисного покриття методом "мокрого контакту"
Н.1.1 Сутність методу
Метод призначений для проведення випробувань і оцінки захисної здатності покриття на нових трубах, а також у місцях шурфування при обстеженні технічного стану діючих трубопроводів за температури вище 0°С.
Н.1.2 Вимоги до зразків
Н.1.2.1 Зразками для випробувань є ізольовані труби або безпосередньо ділянка трубопроводу з покриттям.
Н.1.2.2 Кількість зразків для базових умов випробувань – не менше 3 шт.
Н.1.2.3 Товщина і діелектрична суцільність зразків повинні відповідати вимогам НД на контрольоване покриття. Зразки з дефектами покриття до випробувань не допускаються.
Н.1.2.4 Кількість контрольованих ділянок на трубопроводі, що укладений в ґрунт, визначається кількістю шурфів.
Н.1.3 Засоби контролю і допоміжні пристрої
Тераомметр типу Е6-14, Е6-13А – згідно з ГОСТ 22261 з діапазоном вимірювань від 1.104 Ом до 1.1014 Ом або мегомметр
Електрод-бандаж металевий корозійностійкий товщиною не більше 0,5 мм, шириною не менше і довжиною L, м, яку визначають за формулою:
,(H.1)
де D – зовнішній діаметр труби з покриттям, м
Електроди-бандажі металеві корозійностійкі екрануючі шириною не менше і довжиною L (2 шт.)
Полотнище з бавовняної тканини розміром не менше розміру електрода-бандажа
Натрій хлористий (NaCl) – згідно з ГОСТ 4233, 3%-ний розчин
Дефектоскоп іскровий регульованої високої напруги зі світловим чи звуковим сигналом
Товщиномір будь-якого типу з похибкою вимірювання не більше 10 %
Проводи з'єднувальні – згідно з ГОСТ 6323 або аналогічні
Джерело постійного струму – система електричних батарей згідно з ГОСТ 2583 або аналогічних з вихідною напругою не менше 30 В
Вольтамперметр високоомний типу ЭВ-2234 – згідно з ГОСТ 8711
Міліамперметри – згідно з ГОСТ 8711 з діапазоном вимірювання струму від 50 мкА – 2 шт.
Резистор перемінний з величиною опору від 1,5 кОм до 3,0 кОм і потужністю розсіювання 1 Вт або реостат будь-якого типу
H.1.4. Проведення випробувань
H.1.4.1 Для вимірювання перехідного опору покриття методом "мокрого контакту" на поверхню покриття 2 труби 1 (чи зразка, відрізаного від труби), по периметру накладають тканинне полотнище 3, змочене 3%-ним розчином хлористого натрію, потім на полотнище встановлюють металевий електрод-бандаж 4 шириною не менше і щільно стягують його бовтами або гумовими стрічками.
Примітка. Перед проведенням вимірювання перехідного опору старанно видаляють забруднення і вологу з поверхні захисного покриття трубопроводу на ділянці довжиною не менше 0,8 м.
Н.1.4.2 По обидві сторони електрода-бандажа додатково встановлюють два екрануючих електроди-бандажі 5 шириною не менше для виключення впливу поверхневого витоку струму крізь забруднену або зволожену поверхню ізоляційного покриття. Електроди-бандажі не повинні контактувати з ґрунтом.
Н.1.4.3 Вимірювання перехідного опору може проводитися за допомогою тераомметра (мегомметра) за схемою згідно з рисунком Н.1 або з застосуванням електричної схеми, представленої на рисунку Н.2.
Н.1.4.4 При проведенні вимірювань за схемою рисунка Н.1 підключають клему Л (лінія) тераомметра до електрода-бандажа 4, клему З – до металу труби 1, клему Е (екран) – до електродів-бандажів 5, що екранують.
Н.1.4.5 При вимірюванні перехідного опору покриття за схемою, представленою на рисунку Н.2, резистором R установлюють робочу напругу, рівну 30 В, яку контролюють за вольтметром, і знімають покази міліамперметрів.
Н.1.4.6 Якщо немає необхідності пошкоджувати покриття (наприклад, для вимірювання адгезії), клему З замикають не на оголену ділянку труби, а на сталевий штир, вбитий у ґрунт поруч із трубопроводом.
Н.1.5 Обробка результатів випробувань
Н.1.5.1 Величину перехідного опору покриття , Ом.м2, при проведенні випробувань за схемою згідно з рисунком Н.1 обчислюють за формулою:
(Н.2)
де R1 – показ тераомметра або мегомметра, Ом;
S1 – площа електрода-бандажа, що має контакт з ізоляційним покриттям, м2.
Н.1.5.2 Величину перехідного опору покриття , Ом.м2, при проведенні випробувань за схемою згідно з рисунком Н.2 обчислюють за формулою:
(Н.3)
де U – значення напруги за показами вольтметра, В;
І1 – значення струму в електричному колі електрода-бандажа за показами міліамперметра, А;
І2 – значення струму в електричному колі електродів-бандажів за показами міліамперметра, А;
S2 – площа електрода-бандажа, що має контакт з захисним покриттям, м2.
|
|
|
1 – стінка труби; 2 – захисне покриття труби; 3 – вологе бавовняне полотнище; 4 – електрод-бандаж; 5 – електрод-бандаж, що екранує, 6 – контакт з трубою; 7 – тераомметр або мегомметр з клемами З, Л, Е |
|
Рисунок Н.1 – Схема вимірювання перехідного опору захисного покриття на трубах методом "мокрого контакту" за допомогою тераомметра або мегомметра |
|
|
|
1 – стінка труби; 2 – захисне покриття труби; 3 – вологе бавовняне полотнище; 4 – електрод-бандаж; 5 – електрод-бандаж, що екранує; 6 – контакт з трубою; Е – джерело постійного струму; R – резистор; pV – високоомний вольтметр; рА1, рА2 – міліамперметри
|
|
Рисунок Н.2 – Схема вимірювання перехідного опору захисного покриття методом "мокрого контакту" із зовнішнім джерелом живлення |
