Выключатель электрический.
Анод активный - стержень из магния чистотой 99% или анод инертный - платиновая проволока по ГОСТ 10821 или графитовый стержень.
Источник постоянного тока или выпрямитель переменного тока (для измерений с помощью инертного анода).
Реостат (для измерений с помощью инертного анода).
Резистор с сопротивлением 1 Ом (для измерений с помощью инертного анода).
Скальпель.
Дистиллированная вода по ГОСТ 6709.
Электролит: раствор сернокислого натрия, хлористого натрия и углекислого натрия в дистиллированной воде 3%-ный (однопроцентный раствор по каждому компоненту).
Токонепроводящий водостойкий герметик, например изоляционная битумная мастика.
Л.3. Подготовка к измерениям
Л.3.1. В центре образца в защитном покрытии сверлят цилиндрическое отверстие диаметром в три раза больше толщины покрытия, но не менее . Металл трубы не должен быть перфорирован. Поверхность металла в отверстии обезжиривают спиртом.
Торцы трубы (рисунки Л.1 и Л.2) герметизируют токонепроводящим герметиком так, чтобы электролит не проникал к внутренней незащищенной поверхности трубы. Предварительно к концу каждой трубы прикрепляют провод для электрического контакта с образцом.
1 - емкость; 2 - испытуемый образец; 3 - электролит;
4 - магниевый анод; 5 - вольтметр; 6 - электрод сравнения
Рисунок Л.1. Схема проведения испытания с применением
магниевого анода
1 - емкость; 2 - испытуемый образец; 3 - электролит;
4 - инертный анод; 5 и 8 - вольтметры; 6 - эталонное
сопротивление; 7 - реостат; 9 - электрод сравнения
Рисунок Л.2. Схема проведения испытания с применением
инертного анода
Три испытуемых образца труб 2 помещают вертикально, симметрично центру, в плоскодонную емкость 1 с электролитом 3. В центре емкости размещают анод 4.
Площадь поверхности образца покрытия, находящейся в контакте с электролитом, - не менее 358 см2, расстояние между образцами и анодом - не менее . При этом образец поврежденной стороной обращают в сторону анода.
Для проведения испытаний собирают электрическую схему в соответствии с рисунком Л.1 при применении магниевого анода и Л.2 - при применении инертного анода.
При применении магниевого анода: образец с помощью проводов соединяют с магниевым анодом, как показано на рисунке Л.1, и устанавливают на нем потенциал в пределах от минус 1,45 до минус 1,55 В по медно-сульфатному электроду сравнения 9, что соответствует приблизительно минус 1,4 В по хлорсеребряному электроду сравнения. Измерение установившегося потенциала на образце проводят с помощью электрода сравнения и высокоомного вольтметра постоянного тока 5.
При испытании с инертным анодом собирают схему в соответствии с рисунком Л.2. Образец 2 подключают к отрицательному полюсу источника тока. Инертный анод 4 соединяют последовательно с эталонным сопротивлением 6 (1 Ом), реостатом 7 и положительным полюсом источника тока. Вольтметр 5 подключают параллельно эталонному сопротивлению 6. Управляя реостатом 7, устанавливают по показаниям вольтметра 8 потенциал на образце минус (1,5 +/- 0,05) В, затем вольтметр 5 отключают и фиксируют время начала испытаний.
Л.4. Проведение измерений
Л.4.1. Образцы выдерживают в растворе электролита под действием наложенного катодного тока в течение 30 дней при температуре от 18 °С до 22 °С или при повышенной температуре, например, при 40 °С, 60 °С. Выбор повышенной температуры испытаний определяется максимальной температурой эксплуатации покрытия.
Испытания при повышенной температуре проводят путем подогревания испытательной ячейки на электроплитке и поддержания требуемой температуры. Уровень электролита при этом контролируют не реже одного раза в сутки.
Л.4.2. Периодически через каждые 7 дней проводят замену раствора электролита. Для этого подачу напряжения на образцы прекращают, электролит выливают, емкость и образцы промывают дистиллированной водой, заливая ее 2 - 3 раза и взбалтывая. Затем заливают свежий электролит.
Л.4.3. По окончании испытаний образец с покрытием демонтируют, промывают водой и вытирают ветошью. Площадь отслоившегося участка покрытия оголяют, осторожно поддевая и срезая покрытие скальпелем.
Л.4.4. Для жестких покрытий толщиной более допускается нагревание покрытия выше температуры размягчения с последующим полным удалением покрытия с металла. За площадь отслаивания покрытия в этом случае принимают площадь, ограниченную контуром изменения цвета металла с серого на более темный.
Л.5. Обработка результатов измерений
Площадь отслаивания переводят на кальку, затем вычисляют методом взвешивания. Для этого переносят кальку указанной площади на плотную бумагу с известной массой единицы площади. Площадь отслаивания , см2, вычисляют по формуле
, (Л.1)
где - масса бумаги площадью, равной площади отслаивания, г;
- масса 1 см2 бумаги (определяют как среднеарифметическое значение масс 10 образцов, каждый площадью 1 см2, вырезанных по диагонали листа бумаги), г/ см2.
За значение площади отслаивания данного покрытия при катодной поляризации принимают среднеарифметическое значение результатов измерений на трех образцах испытуемого покрытия, вычисляемое с точностью до .
Л.6. Оформление результатов измерений
Результаты измерений заносят в протокол по форме Л.1.
Форма Л.1
Протокол
определения площади отслаивания покрытий при поляризации
катодным током
Конструкция и тип защитных покрытий ______________________________
Форма образцов ___________________________________________________
Анод _____________________________________________________________
Диаметр наносимого повреждения в покрытии, мм ____________________
Разрешенная предельная площадь отслаивания:
при температуре __________ °С __________ см2
__________ °С __________ см2
Результаты измерений:
┌─────┬─────────────┬─────────┬───────────┬────────────┬─────────┐
│Дата │Номер партии,│ Номер │Температура│Продолжи- │Площадь │
│испы-│ участок │измерения│испытания, │тельность │отслаива-│
│таний│ трубопровода│ │ °С │выдержки в │ния, см2 │
│ │ │ │ │электролите,│ │
│ │ │ │ │сут │ │
├─────┼─────────────┼─────────┼───────────┼────────────┼─────────┤
│ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │
├─────┼─────────────┼─────────┼───────────┼────────────┼─────────┤
│ │ │ │ │ │ │
├─────┼─────────────┼─────────┼───────────┼────────────┼─────────┤
│ │ │ │ │ │ │
├─────┼─────────────┼─────────┼───────────┼────────────┼─────────┤
│ │ │ │ │ │ │
├─────┴─────────────┴─────────┴───────────┴────────────┼─────────┤
│ Средняя площадь отслаивания│ │
└──────────────────────────────────────────────────────┴─────────┘
Площадь отслаивания при катодной поляризации партии образцов _____
__________________________________________________________________
соответствует, не соответствует требуемому значению
____________________________________ _______ ____________________
Должность лиц, проводивших измерение подпись расшифровка подписи
Дата
Приложение М
(справочное)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ПЕРЕХОДНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
ИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ
Метод предназначен для проведения типовых испытаний или оценки защитной способности покрытия на новых трубах, а также на уложенных в грунт трубопроводах (в местах шурфования) при температуре свыше 0 °С.
М.1. Средства контроля и вспомогательные устройства
Тераомметр типов Е6-14, Е6-13А по ГОСТ 22261 с диапазоном измерений от 1 х 10 до 1 х 10 Ом или мегомметр.
Электрод-бандаж из оцинкованного стального листа толщиной , шириной , длиной L, равной D + 0,1, где D - диаметр трубы, м.
Полотенце из хлопчатобумажной ткани размером не менее размера электрода-бандажа.
Натрий сернокислый () по ГОСТ 4166, 3%-ный раствор.
Дефектоскоп искровой типа Крона 1р или другой с аналогичными параметрами.
Толщиномер любого типа с погрешностью измерения: +/- 50 мкм - для покрытий толщиной до ; +/- 100 мкм - для покрытий толщиной более .
Провода соединительные по ГОСТ 6323 или аналогичные.
Источник постоянного тока - система электрических батарей по ГОСТ 2583 или аналогичные с общим напряжением не менее 30 В.
Вольтметр высокоомный типа ЭВ-2234 по ГОСТ 8711.
Миллиамперметры по ГОСТ 8711.
Резистор (реостат) любого типа.
М.2. Образцы для испытаний
М.2.1. В качестве образцов для испытаний используют образцы, отрезанные от трубы, или непосредственно трубы, уложенные в грунт.
М.2.2. Количество параллельных образцов для заданных условий испытаний - не менее трех.
Толщина и диэлектрическая сплошность образцов должны соответствовать требованиям НД на испытуемое покрытие. Образцы с дефектами покрытия к испытаниям не допускаются.
М.2.3. Количество испытуемых участков на трубопроводе определяет количество шурфов.
М.3. Проведение испытаний
М.3.1. Переходное электрическое сопротивление покрытия (рисунок М.1) на новых трубах измеряют методом "мокрого контакта" с применением тераомметров или мегомметров. На поверхность покрытия трубы (или образца, отрезанного от трубы) по периметру накладывают тканевое полотенце, смоченное 3%-ным раствором сернокислого натрия, затем на полотенце накладывают металлический электрод-бандаж шириной не менее и плотно стягивают его болтами или резиновыми лентами. Для исключения влияния поверхностной утечки тока через загрязненную или увлажненную поверхность изоляционного покрытия дополнительно по обе стороны накладывают два экранирующих электрода-бандажа шириной не менее , так чтобы они не контактировали с грунтом.
1 - стенка трубы; 2 - контакт с трубой;
3 - экранирующие кольцевые электроды-бандажи;
4 - кольцевой электрод-бандаж; 5 - тканевое полотенце;
6 - изоляционное покрытие
трубы; 7 - тераомметр или мегомметр с клеммами З, Л, Э
Рисунок М.1. Схема измерения переходного электрического
сопротивления изоляционного покрытия на трубах методом
"мокрого контакта"
Для измерения подключают клемму Л (линия) тераомметра к электроду-бандажу 4, клемму З (земля) - к металлу трубы 1, клемму Э (экран) - к экранирующим кольцевым электродам-бандажам 3.
М.3.2. При измерении переходного электрического сопротивления покрытия на эксплуатирующихся подземных трубопроводах в местах шурфования (рисунок М.2) на поверхность покрытия трубопровода, очищенную от грунта не менее чем на по его длине, по периметру накладывают тканевое полотенце, смоченное 3%-ным раствором сернокислого натрия, на полотенце накладывают металлический электрод-бандаж шириной не менее и плотно стягивают его болтами или резиновыми лентами. Для исключения влияния поверхностной утечки тока через загрязненную или увлажненную поверхность изоляционного покрытия дополнительно по обе стороны накладывают два экранирующих электрода-бандажа шириной не менее , так чтобы они не контактировали с грунтом.
1 - контакт с трубой; 2 - экранирующие кольцевые
электроды-бандажи; 3 - кольцевой электрод-бандаж;
4 - тканевое полотенце; 5 - изоляционное покрытие трубы;
6 - стенка трубы; Е - источник постоянного тока;
R - потенциометр; V - высокоомный вольтметр;
mA - миллиамперметр
Рисунок М.2. Схема измерения
переходного электрического сопротивления
изоляционного покрытия методом "мокрого
контакта" на уложенных в грунт трубопроводах
(в шурфах)
Резистором устанавливают рабочее напряжение 30 В и снимают показания амперметра и вольтметра.
Допускается измерять переходное электрическое сопротивление покрытия на уложенных в грунт трубопроводах мегомметром, например, марки М 1101, при этом измерения проводят, как указано на рисунке М.1.
Если нет необходимости повреждать покрытие (например, для измерения адгезии), клемму 3 замыкают не на оголенный участок трубы, а на стальной штырь, вбитый в грунт рядом с трубопроводом.
М.4. Обработка результатов испытаний
М.4.1. Переходное электрическое сопротивление изоляционного покрытия на новых трубах , Ом х м2, вычисляют по формуле
, (М.1)
где - показания тераомметра или мегомметра, Ом;
- площадь электрода-бандажа, имеющего контакт с изоляционным покрытием, м2.
М.4.2. Переходное электрическое сопротивление покрытия , Ом х м2, на уложенных в грунт трубопроводах вычисляют по формуле
, (М.2)
где - падение напряжения между трубопроводом и бандажом (по показаниям вольтметра), В;
- сила тока в цепи, А;
- площадь электрода-бандажа, имеющего контакт с изоляционным покрытием трубопровода, м2.
Покрытие считают выдержавшим испытания, если переходное электрическое сопротивление соответствует указанному в таблице 7 настоящего стандарта.
М.5. Оформление результатов испытаний
М.5.1. Результаты испытаний для новых труб оформляют в виде протокола, в котором указывают:
- наименование предприятия-изготовителя и его адрес;
- номер партии труб с покрытием;
- дату изготовления труб с покрытием;
- результаты определения среднего значения переходного электрического сопротивления покрытия;
- должность, фамилию, подпись лица, проводившего испытания;
- дату испытаний.
М.5.2. Результаты измерений переходного электрического сопротивления покрытия на уложенных в грунт трубопроводах заносят в протокол по форме М.1.
Форма М.1
______________________________________
наименование организации
