4.26 ВЭ устанавливают в специально подготовленном шурфе, подготовку и установку которого производят в следующем порядке.
В намеченном пункте измерений над теплопроводом или в максимальном приближении к нему (в плане) в месте отсутствия дорожного покрытия делают шурф глубиной 300-350 мм и диаметром 180-200 мм.
Перед установкой в грунт ВЭ зачищают шлифовальной шкуркой ГОСТ 6456 [72] зернистостью 40 и насухо протирают. Предварительно из взятой со дна шурфа части грунта, контактирующего с ВЭ, должны быть удалены твердые включения размером более 3 мм. На выровненное дно шурфа насыпают слой грунта толщиной 30 мм, на нем укладывают ВЭ рабочей (неизолированной) поверхностью вниз и засыпают его грунтом слоем 60-80 мм от дна шурфа. Грунт над ВЭ утрамбовывают с усилием 3-4 кг на площадь ВЭ. Сверху устанавливают переносной МЭС и засыпают грунтом. Переносной МЭС подготавливают по п. 4.15 настоящей Типовой инструкции. При наличии атмосферных осадков предусматривают меры против увлажнения грунта и попадания влаги в шурф.
4.27 Для проведения измерений собирают схему, приведенную на рис. 5. Используют вольтметр с входным сопротивлением не менее 1 МОм (например, типа 43313.1, ПКИ-02).
Измерения производят в такой последовательности:
- измеряют стационарный потенциал ВЭ относительно МЭС через 10 мин после его установки в грунт;
- после стабилизации значения стационарного потенциала ВЭ в пределах 1 -2 мВ в течение 5 мин подключают ВЭ к трубопроводу по схеме рис. 5 и через 10 мин снимают первое показание вольтметра;
- показания непрерывно записывают в память соответствующего измерительного прибора (например, ПКИ-02) или снимают через 10 с в течение не менее 10 мин.
Среднее смещение потенциала ВЭ за период измерений определяют по компьютерной программе (например, используемой при камеральной работе с прибором ПКИ-02) или по формуле:
, мВ (4.5)
где - сумма значений потенциала, измеренного при подключении ВЭ к трубопроводу, мВ;
Uст - стационарный потенциал ВЭ;
m - общее число измерений.
Действие переменного тока признается опасным при среднем значении смещения потенциала в отрицательную сторону не менее, чем на 10 мВ по отношению к стационарному потенциалу.
Результаты измерений оформляют в виде протокола (приложение Г).
4.28 Для дополнительной оценки опасности коррозии стальных трубопроводов под воздействием переменного тока измеряют силу переменного тока ВЭ при подключении его к трубопроводу. Для этой цели в цепи ВЭ - конденсатор - трубопровод дополнительно включают амперметр переменного тока с пределами измерений от 0,01 мА (1·10-5 А) (рис. 5). После подключения ВЭ к трубопроводу измеряют силу переменного тока в течение 10 мин через каждые 10-20 с с записью по форме приложения Г.
Среднюю плотность переменного тока рассчитывают по формуле:
j = J / 6,25, mA/см2, (4.6)
где J - среднее значение силы переменного тока за время измерений, мВ;
6,25 - площадь ВЭ, см2.
Действие переменного тока признается опасным при средней плотности тока более 1 мА/см2 (10 А/м2).
При использовании мультиметров, позволяющих измерять напряжение и силу тока, допускается сначала измерить смещение потенциала ВЭ по п. 4.27 настоящей Типовой инструкции, а затем, включив прибор в цепь в качестве амперметра, измерить силу переменного тока на ВЭ.
При наличии амперметра и вольтметра одновременно измеряют смещение потенциала ВЭ и силу переменного тока после присоединения ВЭ к трубопроводу.
Схема измерения смещения стационарного потенциала трубопровода под влиянием переменного тока
1 - трубопровод; 2 - датчик потенциала; 3 - переносной медносульфатный электрод сравнения; 4 - шурф; 5 - вольтметр постоянного тока; 6 - конденсатор; 7 - выключатель;
8 - амперметр переменного тока.
Рис.5
Эксплуатационный контроль опасности коррозии трубопроводов
4.29 Определение опасности действия постоянных блуждающих токов (по п. п. 4.18-4.28 настоящей Типовой инструкции) в зонах их влияния на трубопроводы тепловых сетей бесканальной прокладки на участках, ранее не требовавших ЭХЗ, проводится 1 раз в 2 года, а также после каждого значительного изменения режима работы систем электроснабжения электрифицированного транспорта, изменения условий, связанных с развитием сети источников блуждающих токов.
4.30 Определение опасности действия блуждающих постоянных токов в зонах их влияния на трубопроводы тепловых сетей канальной прокладки на участках, ранее не требовавших ЭХЗ, проводится после получения от ОЭТС сведений о наличии воды в канале или заносе канала грунтом, когда вода или грунт достигают теплоизоляционной конструкции.
Оценка коррозионной агрессивности грунтов (по п.п. 4.4-4.11 настоящей Типовой инструкции) по трассе трубопроводов тепловых сетей бесканальной прокладки, ранее не требовавших ЭХЗ, проводится не реже 1 раза в 5 лет, а также при каждом изменении коррозионных условий.
5. Требования к защитным антикоррозионным покрытиям для трубопроводов тепловых сетей и элементов трубопроводов. Методы контроля защитных свойств покрытий
5.1 Все стальные трубопроводы тепловых сетей и элементы трубопроводов должны быть защищены от наружной коррозии с помощью защитных антикоррозионных покрытий, которые наносятся на наружную поверхность труб, за исключением случаев, отмеченных в п. 2.3 настоящей Типовой инструкции.
Защитное антикоррозионное покрытие должно обладать высокими защитными свойствами и охранять их в условиях эксплуатации (воздействие тепла, влаги, одновременное воздействие тепла и влаги, агрессивных сред, блуждающих токов), обеспечивая защиту трубопроводов в течение расчетного срока службы.
5.2 Выбор защитных антикоррозионных покрытий для вновь сооружаемых тепловых сетей должен производиться в зависимости от способа прокладки тепловых сетей, вида и температуры теплоносителя.
Для действующих тепловых сетей при выборе защитного покрытия и технологии его нанесения необходимо руководствоваться, в дополнение к изложенному, состоянием защищаемой поверхности трубопровода, возможностью применения механизированных способов очистки защищаемой поверхности и нанесения покрытия.
5.3 Покрытия, рекомендуемые для защиты от наружной коррозии трубопроводов тепловых сетей и их элементов, приведены в таблице 2 (раздел 6 настоящей Типовой инструкции).
5.4 Покрытия, которые предполагается применять для трубопроводов тепловых сетей, но не включенные в таблицу 2, должны предварительно проходить комплексные стендовые испытания согласно методическим указаниям [7] и отвечать предъявляемым требованиям (см. п.п. 5.5, 5.7 настоящей Типовой инструкции). Комплекс испытаний, включенных в методические указания, позволяет оценивать основные физико-механические, диэлектрические и прочие свойства защитных антикоррозионных покрытий и тенденцию покрытий к старению в жестких коррозионных условиях, характерных для работы подземных тепловых сетей. С этой целью ряд показателей защитных свойств покрытий должен определяться как до начала испытаний, так и после их завершения.
Свойства покрытий, которые наносятся как в заводских, так и полевых условиях, должны определяться на образцах с различной степенью подготовки поверхности ГОСТ 9.402 [34], что отвечает реальным условиям их нанесения в полевых условиях.
Учитывая возможность изменения рецептур и технологии производства лакокрасочных покрытий, следует проводить не реже 1 раза в 5 лет, повторные стендовые испытания защитных свойств покрытий.
Основные методические положения стендовых испытаний защитных антикоррозионных покрытий для подземных теплопроводов приведены в приложении Д.
Для проведения работ по испытаниям защитных антикоррозионных покрытий выполняющая их организация должна быть аттестована и иметь соответствующее разрешение (лицензию), полученное в установленном порядке.
5.5 Антикоррозионные покрытия, предназначенные для защиты трубопроводов водяных тепловых сетей от наружной коррозии, должны отвечать следующим требованиям:
термостойкость: 1875 ч при температуре 145-150 °С;
термовлагостойкость: 50 циклов "увлажнение-сушка" (один цикл включает одно полное увлажнение тепловой изоляции, нанесенной на трубу с покрытием, с последующей сушкой при температуре 75-80 °С в течение пяти суток);
стойкость в агрессивных средах: сохранение покрытием защитных свойств под воздействием кислого раствора рН=2,5 в течение 3000 ч и щелочного раствора рН=10,5 в течение 3000 ч (для металлизационных алюминиевых покрытий при рН=4,5 и рН=9,5);
стойкость к воздействию приложенных электрических потенциалов: анодных плюс 0,5 В и плюс 1,0 В по 1500 ч при каждом значении и катодных минус 0,5 В и минус 1,0 В по 1500 ч при каждом значении.
Покрытия, предназначенные для применения в бесканальных прокладках тепловых сетей, кроме того, должны быть устойчивы к истиранию (см. приложение Д).
5.6 Пригодность покрытия для защиты от наружной коррозии трубопроводов тепловых сетей должна оцениваться по следующим основным показателям:
- удельному объемному электрическому сопротивлению;
- сплошности;
- прочности при ударе;
- адгезии;
- гибкости;
- водопоглощению.
Примечание. При выборе защитных антикоррозионных покрытий необходимо учитывать технологии их нанесения для сохранения максимальных показателей вышеперечисленных характеристик при нанесении покрытий в полевых условиях.
5.7 После полного цикла стендовых испытаний защитное антикоррозионное покрытие должно сохранять целостность (отсутствие разрушений покрытия и коррозии металла образцов), а физико-механические показатели его должны быть следующими:
удельное объемное электрическое сопротивление (УОЭС) не ниже ??v ?? l·108 Ом·см (на металлизационные покрытия и на лакокрасочные покрытия, включающие металлические наполнители и являющиеся электропроводными, не распространяется).
Примечание. Значение УОЭС является одним из основных показателей, по которому оцениваются защитные свойства покрытия и, главным образом, динамика их изменения в процессе воздействия внешних факторов;
сплошность - 100 %;
прочность при ударе - для покрытий лакокрасочных и металлизационных - не ниже 30 кгс·см, для силикатноэмалевых покрытий - не ниже 7 кгс·см;
адгезия - с оценкой "удовлетворительная";
гибкость - отсутствие излома на оправке диаметром не более 100 мм (на силикатноэмалевые покрытия не распространяется);
водопоглошение - не более 0,6 % после 120 ч нахождения в воде (на силикатноэмалевые покрытия не распространяется).
5.8 Защитные антикоррозионные покрытия, свойства которых не отвечают предъявляемым требованиям, применять для защиты от наружной коррозии трубопроводов тепловых сетей и элементов трубопроводов не допускается.
5.9 Определение удельного объемного электрического сопротивления защитных антикоррозионных покрытий производится согласно ГОСТ 6433.2 [54]. Для защитных антикоррозионных покрытий, применяемых для трубопроводов тепловых сетей, определение УОЭС допускается производить по методу ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева*.
______________
* Метод опробован рядом научно-исследовательских и эксплуатационных организаций (ВНИИГ, ОРГРЭС, АКХ) и применяется при испытаниях защитных антикоррозионных покрытий для наружной поверхности стальных труб тепловых сетей. Точность получаемых по этому методу результатов несколько ниже, чем при измерениях по ГОСТ 6433.2 [54], но этот метод дает возможность производить измерения на образцах, проходящих испытания, и на трубах в заводских и полевых условиях.
Измерения рекомендуется производить с помощью тераомметров с основной погрешностью на рабочих поддиапазонах от 3·108 до 1011 Ом не более ±4 %; от 3·1011 до 1012 Ом не более ±6 %; на рабочем поддиапазоне 1013 Ом не более ±10 % (например, типа Е6-13 А).
Значение УОЭС ??v (Ом·см) следует определять по формуле:
, (5.1)
где Rv - переходное электрическое сопротивление покрытия, измеренное тераомметром, Ом;
Sv - площадь покрытия, контактирующая с измерительным электродом, см2;
b - среднее арифметическое значение толщины покрытия, см,
5.10 Проверка сплошности защитных антикоррозионных покрытий должна производиться электроискровым или электроконтактным методом для всех видов покрытий, кроме металлизационных и лакокрасочных, включающих металлические наполнители и являющихся электропроводными.
Сплошность покрытий проверяется методом электрического неразрушающего контроля с помощью специально предназначенных для этого дефектоскопов.
Сплошность покровных силикатноэмалевых покрытий рекомендуется проверять искровым дефектоскопом постоянного тока. Подаваемое напряжение должно составлять 2 кВ на 1 мм толщины покрытия.
Сплошность безгрунтовых силикатноэмалевых и лакокрасочных покрытий толщиной до 0,5 мм рекомендуется проверять с помощью электроконтактных дефектоскопов (например, типа ЛКД-1 с питанием от аккумуляторных батарей с номинальным напряжением 8,4 В).
Для лакокрасочных покрытий толщиной более 0,5 мм рекомендуется применять электроискровой дефектоскоп с напряжением на щупе до 20 кВ (например, "Крона - 1р"). Лакокрасочные покрытия при толщине, соответственно, 200 мкм - при 2 кВ, 300 мкм -при 3 кВ, 400 мкм - при 4 кВ, 500 мкм - при 5 кВ.
Сплошность металлизационных покрытий определяется визуально (не должно быть участков, где отсутствует покрытие).
5.11 Определение ударной прочности защитных антикоррозионных покрытий должно производиться по ГОСТ 4765 [55].
За ударную прочность покрытия принимается наибольшая высота, при свободном падении с которой груз массой 1 кг не вызывает разрушения покрытия. Ударная прочность выражается в кгс·см.
За результат испытания должно приниматься среднее арифметическое трех определений, проводимых последовательно на разных участках образца. Отклонение от среднего значения должно быть не более 1 кгс·см.
5.12 Адгезию лакокрасочных защитных антикоррозионных покрытий рекомендуется определять по методу решетчатых надрезов в соответствии с ГОСТ 15140 [41]. Сущность метода заключается в нанесении на лакокрасочном покрытии решетчатых надрезов до металла (взаимно перпендикулярно) и визуальной оценке по четырехбалльной системе состояния покрытия после нанесения надрезов.
