2. Пробы грунта на химический анализ отбираются с глубины прокладки кабеля через каждые при однородном и через каждые при неоднородном характере грунта.
В торфяных, черноземных, солончаковых и насыпных грунтах отбирают по три пробы на расстоянии 300-.
Масса одной пробы должна составлять не менее , причем 70% этой пробы берется с глубины заложения кабеля и по 15% со стенок шурфа или траншеи в двух характерных по цвету, составу и влажности местах. Все эти части перемешиваются и помещаются в закрытую пронумерованную тару, не допускающую загрязнения пробы.
3. При наличии на трассе участков с грунтовыми и другими водами также следует устанавливать их коррозионные свойства отбором и анализом проб.
Проба воды отбирается в чистые сухие бутылки емкостью , предварительно 2-3 раза промытые отбираемой водой. Бутылки закрывают жесткими корковыми или резиновыми пробками. На бутылку прикрепляется этикетка с указанием номера объекта, номера пробы и места отбора.
4. Коррозионная активность грунтов, грунтовых и других вод по отношению к свинцовой оболочке кабелей определяется по концентрации в них водородных ионов (рН), содержанию органических и азотных веществ (нитрат-ионов) и общей жесткости воды (табл. П11.1 и П11.2).
Коррозионная активность грунтов, грунтовых и других вод по отношению к алюминиевой оболочке кабелей определяется по концентрации водородных ионов (рН), содержанию ионов хлора и железа (табл. П11.3 и П11.4).
Степень коррозионной активности грунтов, грунтовых и других вод на основании результатов химического анализа устанавливается в соответствии с нормами, приведенными в табл. П11.1-П11.4.
5. Оценку коррозионной активности грунтов допускается производить также по потере массы стальных образцов и определением удельного электрического сопротивления грунтов.
При определении коррозионной активности грунтов различными методами принимается показатель, указывающий на более высокую степень коррозионности.
Таблица П11.1
Коррозионная активность грунтов по отношению к свинцовой оболочке кабеля
|
рН |
Содержание компонентов, % от массы воздушно-сухой пробы |
Коррозионная активность |
|
|
|
органические вещества (гумус) |
нитрат-ион |
|
|
6,5-7,5 |
До 0,0100 |
До 0,0001 |
Низкая |
|
5,0-6,4 7,6-9,0 |
0,010-0,020 |
0,0001-0,0010 |
Средняя |
|
До 5,0 свыше 9,0 |
Свыше 0,0200 |
Свыше 0,0010 |
Высокая |
Таблица П11.2
Коррозионная активность грунтовых и других вод по отношению
к свинцовой оболочке кабеля
|
рН |
Общая жесткость, мг-экв/л |
Содержание компонентов, мг/л |
Коррозионная активность |
|
|
|
|
органические вещества (гумус) |
нитрат-ион |
|
|
6,5-7,5 |
Свыше 5,3 |
До 20 |
До 10 |
Низкая |
|
5,0-6,4 7,6-9,0 |
5,3-3,0 |
20-40 |
10-20 |
Средняя |
|
До 5,0 Свыше 9,0 |
До 3,0 |
Свыше 40 |
Свыше 20 |
Высокая |
Таблица П11.3
Коррозионная активность грунтов по отношению к алюминиевой оболочке кабеля
|
рН |
Содержание компонентов, % от массы воздушно-сухой пробы |
Коррозионная активность |
|
|
|
хлор-ион |
ион железа |
|
|
6,0-7,5 |
До 0,001 |
До 0,002 |
Низкая |
|
4,5-5,9 7,6-8,5 |
0,001-0,005 |
0,002-0,010 |
Средняя |
|
До 4,5 свыше 8,5 |
Свыше 0,005 |
Свыше 0,010 |
Высокая |
Таблица П11.4
Коррозионная активность грунтовых и других вод по отношению
к алюминиевой оболочке кабеля
|
рН |
Содержание компонентов, мг/л |
Коррозионная активность |
|
|
|
хлор-ион |
ион железа |
|
|
6,0-7,5 |
До 5,0 |
До 1,0 |
Низкая |
|
4,5-5,9 7,6-8,5 |
5,0-50 |
1,0-10 |
Средняя |
|
До 4,5 Свыше 8,5 |
Свыше 50 |
Свыше 10 |
Высокая |
6. Определение коррозионной активности грунтов по потере массы стальных образцов выполняется следующим образом:
6.1. Образец представляет собой стальную трубку длиной и внутренним диаметром .
6.2. Перед испытанием поверхность образца очищают от ржавчины и окалины корундовой шкуркой, обезжиривают ацетоном, высушивают фильтровальной бумагой, выдерживают сутки в эксикаторе с хлористым кальцием и взвешивают с погрешностью не более .
6.3. Образец помещают в жестяную банку высотой и внутренним диаметром . Для изоляции образца от дна банки в один из его торцов вставляют резиновую пробку так, чтобы она выступала на 10-.
6.4. Банка заполняется грунтом на ниже верхнего конца трубки. Грунт трамбуется для обеспечения плотного прилегания к образцу и банке.
6.5. Грунт увлажняют до появления на его поверхности непоглощенной влаги. Не допускается проводить увлажнение грунта после начала испытаний.
6.6. К банке с помощью зажимного приспособления подключается отрицательный полюс, а к образцу - положительный полюс источника постоянного тока напряжением 6 В. Образец должен находиться под током в течение 24 ч.
6.7. После окончания тока образец тщательно очищается от продуктов коррозии катодным травлением в 8%-ном гидрате окиси натрия при плотности тока 3-5 А/дм2, промывается дистиллированной водой, высушивается и взвешивается с погрешностью не более .
Коррозионную активность грунта оценивают согласно следующим данным:
|
Потеря массы стальной трубки, г |
Менее 1 |
От 1 до 2 |
От 2 до 3 |
От 3 до 4 |
Свыше 4 |
|
Степень коррозионной активности грунтов |
Низкая |
Средняя |
Повышенная |
Высокая |
Весьма высокая |
7. Коррозионную активность грунтов в зависимости от их удельного электрического сопротивления оценивают согласно следующим данным:
|
Минимальное годовое удельное электрическое сопротивление грунтов, Ом |
Свыше 100 |
Свыше 20 до 100 |
Свыше 10 до 20 |
Свыше 5 до 10 |
До 5 |
|
Степень коррозионной активности грунтов |
Низкая |
Средняя |
Повышенная |
Высокая |
Весьма высокая |
Приложение 12
Способы защиты кабельных линий от коррозии
1. Одним из основных способов защиты кабелей от коррозии является электродренаж - металлическая перемычка, с помощью которой блуждающие токи с оболочек кабелей отводятся в рельсы, отсасывающие пункты или непосредственно на отрицательные шины трамвайных подстанций.
Электродренаж сообщает отрицательный потенциал оболочкам кабелей, вследствие чего прекращается стекание с них в землю блуждающих токов и тем самым прекращается процесс электролитической коррозии оболочек.
Различают три вида электродренажей.
Прямой электродренаж (дренажное устройство, обладающее двусторонней проводимостью) применяется в тех случаях, когда исключена возможность стекания токов с рельсов (либо отрицательных шин подстанций) на оболочки кабельных линий.
Поляризованный электродренаж (дренаж, обладающий односторонней проводимостью) применяется в тех случаях, когда потенциал защищаемого кабеля положительный или знакопеременный по отношению к рельсам или шине тяговой подстанции и по отношению к "земле", а также когда разность потенциалов "кабель-рельсы" больше разности потенциалов "кабель-земля".
Усиленный электродренаж применяется в тех случаях, когда потенциалы рельсов превосходят потенциал на оболочке защищаемых кабелей и когда одновременно на кабельной линии имеется опасная (анодная) зона.
Когда по условиям защиты требуется поддержание определенного значения защитного потенциала, применяется автоматизация электродренажа.
Электродренаж на кабельных линиях должен осуществляться при минимальном значении дренажного тока, обеспечивающего защиту оболочек кабелей от коррозии, и устанавливаться на линиях, как правило, в тех местах, где стекающие с оболочки токи максимальны. Электродренаж должен периодически контролироваться и регулироваться в зависимости от изменявшихся условий работы трамвайной сети, а также после установки электрических защит на других подземных сооружениях (кабелях связи, газопроводах и т.д.).
2. Катодные установки применяются для защиты кабельных линий от электрокоррозии в тех случаях, когда устройство электрического дренажа невозможно или нецелесообразно по технико-экономическим соображениям (например, из-за отдаленности кабельных линий от мест возможного присоединения электродренажа), а также для защиты кабелей с голыми металлическими оболочками или кабелей, защитные покровы которых (кабельная пряжа, бронеленты) разрушены.
Принцип действия катодной установки заключается в создании отрицательного потенциала на защищаемом кабеле за счет токов катодной установки.
Защита способом катодной поляризации может не применяться, если антикоррозионные покровы на кабелях не допускают прохождения через них блуждающих токов.
Катодная поляризация силовых кабелей (со свинцовыми и алюминиевыми оболочками) должна осуществляться таким образом, чтобы создаваемые на них потенциалы по отношению к электродам сравнения (по абсолютной величине) были не менее значений, указанных в табл. П12.1, и не более значений, указанных в табл. П12.2.
Катодная поляризация силовых кабелей должна осуществляться так, чтобы исключалось ее вредное влияние на соседние подземные металлические сооружения.
Таблица П12.1
Значения минимальных поляризационных (защитных) потенциалов
|
Металл сооружения |
Значения минимальных поляризационных (защитных) потенциалов, В, по отношению к неполяризующимся электродам |
Среда |
|
|
|
водородному |
медно-сульфатному |
|
|
Сталь |
-0,55 |
-0,85 |
Любая |
|
Свинец |
-0,20 |
-0,50 |
Кислая |
|
Свинец |
-0,42 |
-0,72 |
Щелочная |
|
Алюминий |
-0,55 |
-0,85 |
Любая |
Таблица П12.2
Значения максимальных поляризационных (защитных) потенциалов
|
Металл сооружения |
Защитные покрытия |
Значения максимальных поляризационных (защитных) потенциалов, В, по отношению к неполяризующимся электродам |
Среда |
|
|
|
|
водородному |
медно-сульфатному |
|
|
Сталь |
Имеются |
-0,80 |
-1,10 |
Любая |
|
Сталь |
Отсутствуют |
Не ограничивается |
Любая |
|
|
Свинец |
Имеются или |
-0,80 |
-1,10 |
Кислая |
|
|
отсутствуют |
-1,00 |
-1,30 |
Щелочная |
|
Алюминий |
Имеются, но частично повреждены |
-1,08 |
-1,38 |
Любая |
3. Протекторная защита применяется для защиты кабелей от электрокоррозии в небольших анодных или знакопеременных зонах, когда удельное электрическое сопротивление грунта менее 20 Ом??м, анодные зоны имеют небольшую протяженность, положительный потенциал на оболочках кабелей не превышает 0,2-0,3 В, а также когда одновременно необходима защита оболочек кабелей от воздействия почвенной коррозии.
4. Токоотводы (перемычки) следует применять для защиты от электрокоррозии в анодных (прямые токоотводы) и знакопеременных (поляризованные токоотводы) зонах лишь в качестве вспомогательной меры защиты от коррозии.
5. Электрические методы защиты кабелей от воздействия блуждающих токов являются одновременно действенной защитой от почвенной коррозии, так как сообщаемый оболочкам кабелей отрицательный потенциал позволяет подавлять вредное действие микро- и макроэлементов, возникающих на поверхности металла при почвенной коррозии.
6. Кроме электрических мер защиты должны осуществляться следующие мероприятия по предотвращению разрушения оболочек кабелей коррозией:
- запрещение загрязнения трасс кабельных линий всякими видами отбросов и отходов, действующих разрушающе на металлические оболочки кабелей;
