3.2.1. Измерения выполняются в контрольно-измерительных пунктах, колодцах, шурфах и т. д. контактным методом с применением регистрирующих или показывающих приборов. Положительную клемму измерительного прибора присоединяют к сооружению, отрицательную - к электроду сравнения.
3.2.2. Продолжительность измерения устанавливается НТД.
3.2.3. При измерениях в зоне действия блуждающих токов и амплитуде колебаний измеряемой разности потенциалов, превышающей 0,5 В, могут быть использованы стальные электроды сравнения. Данный пункт не относится к проведению измерений на сооружениях связи.
4. Обработка результатов измерений
4.1. Разность между измеренным потенциалом сооружения и значением его стационарного потенциала вычисляют по формуле
DU = Uизм - Uс (4)
где Uизм - наименее отрицательная или наиболее положительная за период измерений мгновенная разность потенциалов между сооружением и медносульфатным электродом сравнения;
Uс - стационарный потенциал сооружения.
Примечание. Стационарный потенциал - потенциал металлического сооружения, измерений относительно электрода сравнения при отсутствии блуждающих токов поляризации от внешних источников тока.
При отсутствии данных Uс принимают равным (относительно медно-сульфатного электрода сравнения):
минус 0,70 В - для стали;
минус 0,48 В - для свинца;
минус 0,70 В - для алюминия.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
В тех случаях, когда наибольший размах колебаний потенциала сооружения, измеряемого относительно медносульфатного электрода сравнения (абсолютные значения разности потенциалов между наибольшим и наименьшим значением этого потенциала) не превышает 0,04 В, смещение потенциала не характеризует опасного действия блуждающих токов.
4.2. Действие блуждающих токов признается опасным при наличии за период измерений мгновенного положительного смещения потенциала.
5. Метод 2
5.1. Сущность метода
Сущность метода состоит в измерении разности потенциалов между трубопроводом и специальным вспомогательным электродом и моменты разрыва электрической цепи между ними с целью определения полярности омического падения потенциала между трубопроводом и вспомогательным электродом (черт. 4).
Метод не применяется в тех случаях, когда размах колебаний потенциала трубопровода, измеряемого относительно медносульфатного электрода сравнения, не превышает 0,04 В.
5.2. Аппаратура, материалы
Вольтметр с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы.
Прерыватель тока с запоминающей емкостью (например, типа ПТ-1).
Вольтметр с прерывателем тока (например, прибор типа 43313).
Вспомогательный электрод, представляющий пластину, изготовленную из Ст. 3 размером 25´25 мм, толщиной 1,5-2,0 мм.
К электроду припаян изолированный проводник. Сторона крепления проводника к электроду изолирована (например, эпоксидной смолой).
5.3. Подготовка измерений
5.3.1. Для проведения измерений вспомогательный электрод (ВЭ) устанавливают в специальном шурфе, расположенном над трубопроводом (черт. 5). Место шурфа выбирают на участке трассы без дорожного покрытия.
Принципиальная схема определения полярности омического падения потенциала
1 - прерыватель тока с запоминающей емкостью; 2 - вольтметр; 3 - перемычка между зажимами С и ИЭ (измерительный электрод); 4 - вспомогательный электрод; 5 - трубопровод
Черт. 4
Схема для определения полярности омического падения потенциала
1 - трубопровод; 2 - шурф; 3 - груз; 4 - прибор для измерения поляризационных потенциалов или прерыватель тока с вольтметром; 5 - перемычка; 6 - контрольные проводники от трубопровода и вспомогательного электрода; 7 - вспомогательный электрод
Черт. 5
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Подготовку шурфа и установку ВЭ производят в следующем порядке:
в намеченном пункте измерений с помощью трассоискателя или по привязкам на плане трассы трубопровода определяют месторасположение трубопровода;
над трубопроводом делают шурф глубиной 300-350 мм и диаметром 150-170 мм.
5.3.2. ВЭ устанавливают таким образом, чтобы его рабочая (неизолированная) поверхность была обращена к трубопроводу. Предварительно из взятой со дна шурфа части грунта, контактирующего с ВЭ, должны быть удалены твердые включения размером более 3 мм. Над ВЭ, как показано на черт. 5, устанавливают груз массой 0,8-1,0 кг. ВЭ перед установкой подготавливают по п. 2.3 Приложения 1. При наличии атмосферных осадков предусматривают меры против увлажнения грунта и попадания влаги в шурф.
5.4. Проведение измерений
5.4.1. Измерения с использованием прибора, содержащего прерыватель тока, например, прибора типа 43313, выполняют в определенной последовательности (черт. 5):
включают прибор, устанавливают переключатели в положения, соответствующие режиму измерения поляризационного потенциала;
устанавливают переключатель диапазонов измерений в положение «2В»;
присоединяют контрольный проводник от трубопровода к зажиму С, контрольный проводник от вспомогательного электрода - к зажиму ВЭ, между зажимами С и ИЭ устанавливают перемычку.
Первые показания прибора снимают не ранее, чем через 10 мин после подключения к прибору контрольных проводников от трубопровода и ВЭ и установки перемычки. Снятие показаний прибора производят через каждые 5 с.
5.4.2. При использовании прерывателя тока, например, типа ПТ-1, в комплекте с регистрирующим прибором, например, типа Н-399, измерительные работы проводят в такой последовательности:
подсоединяют контрольные проводники от трубопровода и ВЭ соответственно к зажимам Т и Д, между зажимами Т и ЭС устанавливают перемычку, включают прерыватель тока;
устанавливают переключатель диапазона измерений в положение 0,25 В и скорость движения диаграммной бумаги 600 мм/ч, при замкнутых выводах прибора на диаграммной бумаге фиксируют нулевую линию в течение 1 мин.;
к клеммам прерывателя тока «Прибор» подключают прибор Н-359, при этом к клемме «+» подключают положительный вывод прибора, а к клемме «-» - отрицательный вывод. Показания прибора учитывают не ранее, чем через 10 мин после подключения к прибору контрольных проводников от трубопровода и ВЭ и перемычки.
5.4.3. При определении опасного действия блуждающих токов по полярности омического падения потенциала на трубопроводах в зоне влияния блуждающих токов трамвая продолжительность измерений должна быть не менее 10 мин. Измерения производят в часы утренней или вечерней пиковой нагрузки электротранспорта. В случаях прокладки трубопроводов в зоне слияния блуждающих токов электрифицированных железных дорог период измерений должен охватывать пусковые моменты и время прохождения электропоездов в обе стороны между двумя ближайшими станциями.
5.5. Обработка результатов измерений
5.5.1. Для определения характера влияния блуждающих токов на подземные трубопроводы производят обработку результатов измерений по формуле
DU = 0,03 - Uп, В, (5)
где DU - омическое падение потенциала между трубопроводом и вспомогательным электродом, В; Uп - показания прибора 43313 (с учетом знака), В (при использовании прерывателя тока типа ПТ-1 в комплекте с прибором типа Н-399 - максимальные по абсолютной величине отрицательные значения и минимальные по абсолютной величине положительные значения потенциала за период измерения).
Если среди полученных значений DU имеются значения со знаком «+», то фиксируется наличие опасности коррозии.
5.5.2. По окончании измерительных работ и извлечении из шурфа ВЭ и груза шурф засыпают грунтом. В целях обеспечения повторных измерений в данном пункте на плане прокладки трубопровода делают соответствующие привязки.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4Рекомендуемое
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ В ЗЕМЛЕ
1. Сущность метода
Сущность метода заключается в измерении на трассе проектируемого сооружения разности потенциалов между двумя точками земли через каждые 1000 м по двум взаимно перпендикулярным направлениям при разносе измерительных электродов на 100 м для обнаружения блуждающих токов.
2. Аппаратура
Вольтметры с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы с пределами измерений: 0,5-0-0,5 В; 1,0-0-1,0 В; 5,0-0-5,0 В или другими близкими к указанным пределам. Медносульфатные электроды сравнения.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3. Проведение измерений
Измерительные электроды располагают параллельно будущей трассе сооружения, а затем перпендикулярно к оси трассы.
Показания вольтметра снимаются через каждые 5-10 с в течение 10-15 мин в каждой точке.
Если наибольший размах колебаний разности потенциалов (абсолютной разности потенциалов между наибольшим и наименьшим значениями) превышает 0,50 В, это характеризует наличие блуждающих токов.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 5Рекомендуемое
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ ТОКА В ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЯХ СВЯЗИ
1. Сущность метода
Сущность метода заключается в измерении падения напряжения между двумя находящимися на некотором расстоянии друг от друга точками брони (оболочки) кабеля и в определении сопротивления брони (оболочки) между этими точками.
2. Аппаратура
Милливольтметр с внутренним сопротивлением 1 МОм на 1 В шкалы и пределами измерений: 1-0-1 мВ и 10-0-10 мВ.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Электроды стальные или свинцовые.
3. Проведение измерений
3.1. Контакт измерительных проводников с броней (оболочкой) кабеля осуществляется при помощи стальных или свинцовых электродов.
О направлении тока судят по отклонению стрелки прибора от нуля шкалы, исходя из того, что стрелка прибора отклоняется в сторону зажима, имеющего более высокий потенциал.
3.2. Среднюю величину тока, протекающего по кабелю (оболочке и броне), вычисляют по формуле:
, А (6)
где DUср - среднее значение падения напряжения на соединенных между собой броне и оболочке (на голой свинцовой оболочке), В;
R - сопротивление 1 м свинцовой оболочки или соединенных между собой свинцовой оболочки и брони, Ом/м;
l - расстояние между точками измерения, м.
3.3. При проведении строительных работ, монтаже и ремонте муфт измерение тока, протекающего по оболочке и броне кабеля, может быть осуществлено непосредственным включением амперметра в разрыв оболочек и брони.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6Рекомендуемое
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПАСНОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
1. Сущность метода
Сущность метода заключается в определении смещения среднего, значения разности потенциалов между трубопроводом и медносульфатным электродом сравнения.
2. Требования к образцам
Образцами для измерения являются участки стальных трубопроводов, на которых зафиксированы значения напряжения переменного тока между трубопроводом и землей, превышающие 0,3 В.
3. Аппаратура, материалы
Вольтметр для измерения постоянного и переменного напряжений с входным сопротивлением не менее 10 МОм (например типа В7-41).
Конденсатор емкостью 4 мкФ.
Переносной насыщенный медносульфатный электрод сравнения (МЭС).
Вспомогательный электрод.
4. Подготовка к измерениям
4.1. Вспомогательный электрод (ВЭ) зачищают шкуркой шлифовальной (ГОСТ 6456) зернистостью 40 и меньше, обезжиривают ацетоном, промывают дистиллированной водой.
ВЭ и МЭС устанавливают в специальном шурфе над трубопроводом. ВЭ устанавливают таким образом, чтобы его рабочая (неизолированная) поверхность была обращена к трубопроводу. Предварительно из части грунта, контактирующего с ВЭ, должны быть удалены твердые включения размером более 3 мм. Грунт над ВЭ утрамбовывают с усилием 3-4 кг на площадь ВЭ. При наличии атмосферных осадков предусматривают меры против попадания влаги в грунт.
4.2. Для измерения величины смещения потенциала собирают схему, приведенную на черт. 6 при разомкнутой цепи между ВЭ и трубопроводом.
5. Приведение измерений
5.1. Измерения выполняют в следующей последовательности:
через 10 мин после установки ВЭ в грунт измеряют его стационарный потенциал относительно МЭС;
подключают ВЭ к трубопроводу и через 10 мин снимают первое показание вольтметра. Следующие показания снимают через каждые 5 с. Продолжительность измерения не менее 10 мин.
5.2. Среднее значение смещения потенциала ВЭ за период измерений вычисляют по формуле:
, мВ, (7)
где - сумма мгновенных значений потенциала ВЭ при подключении ВЭ к трубопроводу, мВ;
Uс - стационарный потенциал ВЭ, мВ;
п - общее число измерений.
Схема измерений смещения потенциала трубопровода
1 - стальной трубопровод; 2 - шурф; 3 - вольтметр; 4 - конденсатор; 5 - выключатель; 6 - медносульфатный электрод сравнения; 7 - вспомогательный электрод
Черт. 6
ПРИЛОЖЕНИЕ 7Рекомендуемое
МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ ПОДЗЕМНЫХ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ И ОБОЛОЧЕК БРОНИРОВАННЫХ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ
1. Методика измерения поляризационных потенциалов подземных стальных трубопроводов
1.1. Исключен. (Измененная редакция, Изм. № 1).
Поляризационный потенциал стальных трубопроводов измеряют на специально оборудованных контрольно-измерительных пунктах (КИП) двумя методами:
Метод 1 - При помощи стационарного медносульфатного электрода сравнения с датчиком электрохимического потенциала (черт. 7).
Метод 2 - при помощи переносного медносульфатного электрода сравнения и датчика электрохимического потенциала (черт. 8).
1.2. Требования к образцам
Образцами для измерения являются участки подземных трубопроводов, расположенные в зоне действия средств электрохимзащиты.
1.3. Аппаратура и материалы
Вольтметр с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм на 1 В шкалы и пределы измерения 1-0-1, 3-0-3.
Прерыватель с запоминающей емкостью (типа ПТ-1).
Прерыватель тока обеспечивает попеременную коммутацию цепей «датчик-трубопровод» и «датчик-электрод сравнения». Продолжительность коммутации цепи «датчик-электрод сравнения» должна быть в пределах 0,2-0,5 мс, продолжительность коммутации цепи «датчик-трубопровод» - в пределах 5-10 мс.
