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 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.5.3 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.5.4 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 додатка С.
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 газопроводу 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 рА1, А;
І2 – значення струму в електричному колі електродів-бандажів за показами міліамперметра рА2, 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 |
Н.1.5.3 Покриття вважають таким, що витримало випробування, якщо величина перехідного опору відповідає вимогам таблиці 3.
Н.2 Визначення перехідного опору покриття за допомогою комірок з порожнистих циліндрів
Н.2.1 Сутність методу
Н.2.1.1 Методика призначена для проведення типових випробувань і дозволяє визначити змінення захисної здатності покриття в електроліті.
Н.2.1.2 Сутність методу полягає у вимірюванні перехідного опору системи "покриття – труба" після витримки зразків у 3%-ному розчині NaCl.
Н.2.2 Вимоги до зразків
Н.2.2.1 Випробування заводських покриттів проводять на зразках, вирізаних з ізольованих труб або безпосередньо на трубах з покриттям. Розміри зразків –150мм х 150мм (нормуються не жорстко). Для інших типів покриттів зразки підготовляються шляхом нанесення покриття (згідно з НД на дане покриття) на сталеву пластину розміром 150 мм х .
Н.2.2.2 Кількість паралельних зразків для заданих умов випробувань – не менше 5 шт.
Н.2.2.3 Зразки з дефектами покриття до випробувань не допускаються.
Н.2.2.4 Товщина і діелектрична суцільність зразків повинні відповідати вимогам НД на випробовуване покриття.
Н.2.3 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
Циліндри 4 з інертного матеріалу розмірами:
- діаметр – від до ;
- висота – від до .
Циліндри можуть бути вирізані з хімічних склянок об'ємом 250 см3 марки НН згідно з ГОСТ 23932 і ГОСТ 25336 або поліетиленових труб згідно з ГОСТ 18599.
Кришки зі склотекстоліту – згідно з ГОСТ 12652
Дріт платиновий діаметром від 0,5 мм до 0,8 мм – згідно з ГОСТ 10821 або стрижень графітовий
Циліндр мірний на 1000 см3 – згідно з ГОСТ 1770
Колба кругла плоскодонна об'ємом 1000 см3 – згідно з ГОСТ 1770
Проводи з'єднувальні – згідно з ГОСТ 6323 або аналогічні
Товщиномір будь-якого типу з похибкою вимірювання не більше 10%
Дефектоскоп іскровий регульованої високої напруги зі світловим чи звуковим сигналом
Натрій хлористий кваліфікації ХЧ – згідно з ГОСТ 4233
Спирт етиловий – згідно з ГОСТ 18300
Вода дистильована – згідно з ГОСТ 6709
Пластилін
Н.2.4 Підготовка до випробувань
Н.2.4.1 До зразків з покриттям за допомогою пластиліну (герметика) 8 прикріплюють скляні чи поліетиленові циліндри 3. У прикріплений до зразка циліндр заливають 3%-ний розчин NaCl до мітки на рівні не менше від поверхні покриття. Циліндр накривають склотекстолітовою кришкою 5 (рисунок Н.3).
Н.2.4.2 Поверхню покриття знежирюють ватою, змоченою етиловим спиртом.
Н.2.5 Проведення випробувань
Н.2.5.1 Випробування проводять за температури (205) °С.
Н.2.5.2 Перехідний опір покриття зразка вимірюють за допомогою тераомметра 7 при зануренні платинового (графітового) електрода 4 в розчин.
Н.2.5.3 Вихідний перехідний опір покриття вимірюють після витримки зразків у цих умовах протягом 3 діб. До подальших випробувань допускають тільки ті зразки, перехідний опір яких не менше значень, зазначених у таблиці 3 даного стандарту.
Н.2.5.4 При тривалих випробуваннях (100 діб) через кожні 25 діб вимірюють перехідний опір покриття. Якщо хоча б в одному циліндрі опір менше значення, регламентованого вимогами даного стандарту, випробування припиняють.
Н.2.5.5 Не рідше одного разу на 10 діб перевіряють рівень розчину в циліндрах і, доливаючи дистильовану воду, доводять його до первісного.
Н.2.6 Обробка результатів випробувань
Н.2.6.1 Середнє значення перехідного опору покриття , Ом.м2, на кожнім зразку обчислюють за формулою:
,(H.4)
де і – номер зразка;
j – номер вимірювання;
n – кількість вимірювань на і-ому зразку;
– опір і-ого зразка при j-му вимірюванні, Ом;
S – площа контакту зразка з розчином, м2, рівна
(H.5)
де D – внутрішній діаметр циліндра, м.
