Страница 13: ДСТУ 4219-2003. Трубопроводи сталеві магістральні загальні вимоги до захисту від корозії (34129)

- значення потенціалу у кожній точці вимірювання записують у журнал, в якому вказують найменування трубопроводу, діаметр і товщину стінки труби, ділянку, на якій проведено вимірювання.

М.4.1.5 Під час проведення вимірювання цим методом прилад може бути нерухомим біля котушки або переставлятись разом з електродом – все залежить від зв'язку між виконуючими роботу (радіо, телефон тощо).

М.4.2 Визначання потенціалів між пунктами вимірювання методом винесення двох електродів (повздовжнього градієнта)

М.4.2.1 На ділянках трубопроводу, де ускладнене застосування котушки з проводом довжиною 500 - (гірські райони, поливні землі, хлібні лани тощо), потенціали трубопроводу визначають за допомогою вимірювання установкою з двома електродами порівняння (провід довжиною 50 або ) способом повздовжнього градієнта.

ДСТУ 4219-2003

М.4.2.2 Вимірювання виконують в такій послідовності:

- в пункті вимірювання вимірюють потенціал трубопроводу: трубопровід приєднують до плюсової клеми приладу, а електрод порівняння через провід– до мінусової (рисунок М.З);

- значення потенціалу в пункті вимірювання записують в журнал;

- плюсову клему приладу від'єднують від трубопроводу і приєднують до нерухомого другого електрода. Перший електрод, приєднаний до мінусової клеми приладу, переносять на відстань вибраного кроку обстеження (рисунок М.4) і вимірюють потенціал першого переносного електрода відносно другого (нерухомого). Значення записують у журнал.

1– трубопровід; 2– пункт вимірювання; 3– перший мідносульфатний електрод,

що розташовують над визначеною віссю труби; 4– вольтметр.

Рисунок М.З – Вимірювання потенціалу трубопроводу винесенням двох електродів.

Схема вимірювання потенціалу трубопроводу в пункті вимірювання

1 – трубопровід; 2 – пункт вимірювання; 3 – нерухомий мідносульфатний електрод,

відносно якого вимірюють потенціал першого переносного електрода;

4 – вольтметр; 5 – перший рухомий мідносульфатний електрод.

Рисунок М.4 – Вимірювання потенціалу трубопроводу винесенням двох електродів.

Схема вимірювання потенціалу від пункту вимірювання (від точки О) до точки О'

ДСТУ 4219-2003

1 – трубопровід; 2 – пункт вимірювання; З – нерухомий мідносульфатний електрод,

відносно якого вимірюють потенціал першого переносного електрода;

4 – вольтметр; 5 – перший (переносний) мідносульфатний електрод.

Рисунок М.5 – Вимірювання потенціалу трубопроводу винесенням двох електродів.

Схема вимірювання потенціалу від точки О'до точки О"

М.4.2.3 Під час записування обов'язково зазначати знак виміряної величини («+» або «-») для правильного визначання потенціалу трубопроводу в точці вимірювання.

М.4.2.4 Визначають потенціал труби в цій точці за формулою:

Еі =Епв+ Е1і , (М.13)

деЕі – потенціал трубопроводу в і-й точці, В;

Епв – потенціал трубопроводу, визначений під час вимірювання в пункті вимірювання, В;

Е1і – потенціал першого переносного електрода порівняння відносно другого (нерухомого) електрода (з урахуванням знака «плюс» чи «мінус») в і-й точці.

М.4.2.5 Потім перший електрод переносять ще на крок обстеження і вимірюють його потенціал відносно другого. Коли буде виміряний потенціал в точці 0' на відстані довжини установки (50 чи ), другий електрод переносять в лунку, де був розташований перший електрод, а перший електрод переносять на крок обстежень і знову вимірюють його потенціал відносно другого електрода порівняння (рисунок М.5).

М.4.2.6 Потенціал трубопроводу в цій точці визначають за формулою:

Еі =Е50+ Е1і , (М.14)

деЕ50 – потенціал трубопроводу в точці, розташованій в 50 чи від пункту вимірювання.

М.4.2.7 У такій послідовності вимірювання потенціалу першого переносного електрода відносно другого нерухомого продовжують до наступного пункту вимірювання, розташовуючи нерухомий другий електрод в точках, кратних 50 або .

М.4.2.8 У разі досягнення першим (переносним) електродом наступного пункту вимірювання прилад приєднують в новому пункті вимірювання до труби й виконують вимірювання потенціалу трубопроводу (рисунок М.З).

М.4.2.9 Виміряні значення потенціалів записують у журнал.

М.4.2.10 Якщо за умовами траси користуватись проводом довжиною 50 або важко, використовують провід, довжина якого дорівнює крокові обстежень.

ДСТУ 4219-2003

М.4.2.11 Роботу виконують в такій послідовності:

- вимірюють потенціал трубопроводу (на пункті вимірювання чи в шурфі). Значення потенціалу в точці вимірювання записують в журнал;

- електрод, підключений до мінусової клеми, переставляють на крок обстеження. Вимірюють потенціал в точці, де розташований передній (мінусовий) електрод відносно заднього (плюсового). Значення величини зі знаком («плюс» чи «мінус») записують у журнал;

- дотримання цієї вимоги особливо важливе, тому що помилка у знаку впливає на визначання потенціалу трубопроводу в наступних точках вимірювання;

- потім провід від'єднують від електродів; передній електрод залишають в лунці, а задній переносять на крок обстежень від електрода, що залишився в лунці і став тепер заднім електродом, що приєднують до плюсової клеми. Перенесений у передню лунку електрод приєднують до мінусової клеми і вимірюють потенціал цієї точки відносно попередньої точки. Значення величини зі знаком записують у журнал.

Потенціал трубопроводу у будь-якій точці визначають за формулою:

Еі =Епв+ nΣi=1 Е1і , (М.15)

деЕі – потенціал трубопроводу в i-й точці;

Епв – потенціал трубопроводу, виміряний на пункті вимірювання;

Е1і – потенціал переднього електрода відносно заднього електрода у і-й точці;

n – кількість точок вимірювання потенціалу переднього електрода.

ДСТУ 4219-2003

ДОДАТОК Н

(довідковий)

ВИЗНАЧАННЯ КОРОЗІЙНОЇ АКТИВНОСТІ ҐРУНТІВ

ТА ШВИДКОСТІ ЗАЛИШКОВОЇ КОРОЗІЇ МЕТАЛУ ТРУБОПРОВОДУ

В ДЕФЕКТІ ЗАХИСНОГО ПОКРИТТЯ

Н.1 Визначання питомого електричного опору ґрунтів у польових умовах

Н.1.1 Вимірюють електроопір вимірювачами опору (типу Ф-416, М-416, МС-08 або іншими з класом точності ≤ 5) за допомогою чотирьохелектродної установки. Відстань між сталевими електродами, розташованими по одній лінії, однакова і дорівнює подвоєній глибині, на якій визначають електроопір (рисунок Н.1)

1 – прилад; 2 – електрод чотирьохелектродної установки; 3 – трубопровід.

Рисунок Н.1 – Схема визначання питомого електроопору ґрунту

Н.1.2 Під час корозійних обстежень магістральних трубопроводів найчастіше застосовують установку з відстанню між електродами а = . У цьому разі глибина заземлення електродів діаметром 15 - повинна бути a / 20 ≤ , а установка розташована перпендикулярно осі існуючого трубопроводу на відстані від трубопроводу до першого електрода ≥ а. Під час визначання електроопору ґрунтів для трубопроводу, що проектується, електроди розміщують по його осі.

Н.1.3 Для врахування сезонних коливань величини електроопору отримані під час вимірювання дані необхідно привести до періоду найменшого значення опору застосуванням сезонного коефіцієнта електроопору ґрунтів kґ (таблиця Н.1).

Таблиця Н.1 – Значення сезонного коефіцієнта електроопору ґрунтів kґ

ДСТУ 4219-2003

Н.1.4 Величину питомого електроопору ґрунту ρґ визначену в Ом*м, розраховують за формулою:

ρґ =2πRa kґ , (Н.1)

деR – опір, виміряний приладом, Ом.

Н.1.5 Питомий електроопір ґрунтів по трасі визначають послідовним вимірюванням в окремих точках з кроком не більше ніж .

За результатами розрахунків ρґ складають графік електроопору ґрунтів по трасі трубопроводу. Якщо величина ρґ у точці в два і більше разів відрізняється від величини ρґ на попередній точці, то виконують деталізаційні вимірювання, зменшуючи відстань між точками вимірювання до . За значень ρґ більше ніж 200 Ом*м деталізацію не виконують.

Н.2 Визначання швидкості залишкової корозії металу трубопроводу в дефекті захисного покриття

Н.2.1 Суть методу полягає у визначанні корозійної активності ґрунту (швидкості ґрунтової корозії металу трубопроводу) та швидкості залишкової корозії металу трубопроводу в дефекті захисного покриття у разі катодної поляризації.

Н.2.2 Апаратура та матеріали

Універсальний вимірювач швидкості корозії за методом поляризаційного опору, діапазон вимірювань 10-6 - 10 мм/рік (наприклад, типу УИСК-8, УК-1).

Потенціостат типу ПИ – 50 - 1М.

Корозійний давач швидкості корозії та електрохімічного потенціалу.

Пристрій для заглиблення корозійного давача.

Електрод порівняння – мідно сульфатний, хлоросрібний тощо.

Н.2.3 Проведення вимірів

Н.2.3.1 Оцінку корозійної активності ґрунту здійснюють в місцях пошкодження захисного покриття. За величину корозійної активності ґрунту приймають значення швидкості ґрунтової корозії металу трубопроводу. Це значення швидкості корозії використовують як показник корозійної активності ґрунту в контрольованій точці.

Н.2.3.2 Вимірювання швидкості корозії здійснюють на різній глибині H1, Н2 і Н3 залежно від діаметра труби D (рисунок Н.2). За умови, що D < вимірювання виконують на глибині Н2, за умови 300 ≤ D ≤ – на глибині Н1 і Н3, за умови D > – на глибині Н1, Н2, Н3.

Отвір у ґрунті діаметром бурять спеціальним пристроєм на відстані а від стінки труби: 50 ≤ а ≤ . За необхідності проведення вимірів на декількох глибинах, спочатку бурять отвір глибиною:

h = |H - 30|, (Н.2)

деН – відстань від поверхні ґрунту до верхньої точки труби, яку визначають попередньо;

– половина довжини давача ґрунтової корозії.

Н.2.3.3 Для виміру швидкості ґрунтової корозії контакти від давача підключають до відповідних рознімів корозіметра, задають час поляризації – 10 с та час між вимірюваннями – 3 хв. Реєструють значення струму ΔI. На одній точці роблять не менше трьох вимірів та обчислюють середнє значення ΔIср(А) за формулою:

ΔIср = [nΣi=1 ΔIi] / n (Н.З)

Н.2.3.4 Згідно з додатком М в точці контролю вимірюють значення потенціалу корозії Екор та поляризаційного потенціалу Епол.

ДСТУ 4219-2003

Н.2.4 Обробка результатів вимірювання

Н.2.4.1 Значення швидкості ґрунтової корозії jk (мм/рік) розраховують за формулою:

jk =2βΔIср / sΔE (H.4)

деβ – константа методу поляризаційного опору, (мм*Ом)/(см-2*рік);

s – площа поверхні одного електрода давача, см2;

ΔE – величина поляризації електродів давача, 10-2, В;

ΔIср – середній струм, визначений за допомогою вимірювача швидкості корозії, А.

Н1, Н2 та Н3 – відстань від поверхні землі до верхньої твірної, осі та нижньої твірної трубопроводу, відповідно.

1 – трубопровід; 2 - місце контролю; 3 – давач; 4 – отвір у ґрунті.

Рисунок Н.2 – Схема вимірювання корозійної активності ґрунту на різній глибині

залежно від діаметра труби

Н.2.4.2 Швидкість залишкової корозії металу трубопроводу в дефекті захисного покриття Ікз (мм/рік) розраховують за формулою:

Ікз = Ік *10(Епол-Екор)/ba (Н.5)

деbа– тафелевський нахил анодної поляризаційної кривої.

Н.2.4.3 Тафелевський нахил анодної поляризаційної кривої bа визначають в трасових умовах безпосередньо в точці контролю або в лабораторних умовах. Для визначання bа в лабораторних умовах відбирають пробу ґрунту з місця пошкодження захисного покриття, знімають анодну поляризаційну криву за допомогою потенціостата на давачі. Давач попередньо витримують у досліджуваному середовищі до встановлення сталого значення корозійного потенціалу протягом приблизно 1 год. Залежність струму від потенціалу наносять на графік в координатах lgi - Е та розраховують нахил цієї прямої, що дорівнює тафелевському нахилу bа.

Н.2.4.4 Показники швидкості ґрунтової корозії та швидкості залишкової корозії металу трубопроводу фіксують в електронній пам'яті корозіметра або в польовому журналі.

Н.2.5 Оформлення результатів контролю

Запис результатів вимірювання виконують за формою Н.2.

ДСТУ 4219-2003

Форма Н.2

Всі графи обов'язкові до заповнення