Определение величины поляризационного потенциала подземных стальных сооружений
В соответствии с ГОСТ 51164-98 поляризационный потенциал подземных стальных сооружений измеряют на специально оборудованном контрольно-измерительном пункте (КИП). Подземные стальные трубопроводы, не оборудованные специальными КИПами для измерения поляризационного потенциала должны быть ими оборудовании в соответствии с планами реконструкции или капремонта. Оборудованный специальный КИП, один из вариантов которого представлен на рис. 4.17, состоит из медно-сульфатного электрода сравнения ЭНЕС 2 с датчиком электрохимического потенциала 3, соединительных проводов 4 и клемной коробки 6 с выводами от трубопровода – Тр; от электрода сравнения – Э и датчика электрохимического потенциала – Д.
Рис. 4.17. Схема стационарного КИП – а; для измерения поляризационного потенциала трубопровода с накопительным конденсатором – б и с прерывателем тока – в
Датчик электрохимического потенциала представляет собой квадратную пластину размером 2525 мм и толщиной 1,5 – 2,0 мм из хромоникелевой стали. Пластина изолирована с одной стороны и укреплена этой стороной на медно-сульфатном электроде длительного действия ЭНЕС, который устанавливают у нижней трети трубопровода 1 на расстоянии 100 – 150 мм от его поверхности. Контрольные соединительные провода от ЭНЕСа и трубопровода выводят на клемную коробку катодной колонки, ковера или люка.
Величину поляризационного потенциала трубопровода определяют по схеме с накопительным конденсатором (б) или с прерывателем тока (в). В обоих случаях вольтметр 9 должен иметь внутреннее сопротивление не менее 1 Мом на 1 вольт шкалы.
В схеме с прерывателем тока (рис. 4.17, в) в цепи «трубопровод – датчик» целесообразно использовать электромагнитное реле с одной группой контактов на переключение, управляемое электронным времязадающим устройством, которое должно обеспечивать плавную регулировку интервалов между срабатываниями реле в пределах 0,5 – 5 с. Продолжительность разрыва цепи «трубопровод – датчик» должна не должна превышать 0,02 – 0,03 с. Накопительный конденсатор 8 должен иметь емкость 8 – 10 мф.
Измерения по схеме с накопительным конденсатором проводят в такой последовательности:
к клеммам Тр, Д и Э подключают соответственно прерыватель тока 7, накопительный конденсатор 8 и вольтметр 9;
через 10 мин после подключения вольтметра включают прерыватель тока;
устанавливают интервал между срабатываниями реле прерывателя тока в пределах 0,5 – 2 с;
через 6 – 8 срабатываний прерывателя тока снимают показания вольтметра, через 2 – 3 срабатывания – следующее показание.
При проведении измерений величины поляризационного потенциала с прерывателем тока (см. рис 4.17, в) последовательность операций производится в следующем порядке:
к клеммам Тр, Д и Э подключают в вольтметр 9 и однополюсный переключатель или тумблер 10;
замыкают тумблер.
После замыкания
тумблера вольтметр отмечает измеренную
величину защитного потенциала (
),
представляющего собой сумму собственно
поляризационного потенциала (
)
с омической составляющей (
):
=
+
.
Для исключения омической составляющей,
то есть для измерения величины
поляризационного потенциала тумблер
10 выключают. Показание вольтметра,
соответствующее значению поляризационного
потенциала, фиксируют в первый момент
после остановки стрелки. Рекомендуемая
продолжительность разрыва цепи
«трубопровод – грунт» не должна превышать
2 – 3 с. Следующий отсчет величины
поляризационного потенциала по вольтметру
фиксируют в момент разрыва цепи через
10 – 15 с после включения тумблера. Среднее
значение величины поляризационного
потенциала для схем измерения с
накопительным конденсатором и с
прерывателем тока определяют как
среднее арифметическое результатов
измерений мгновенных значений за весь
период измерений:
,
(4.25)
где - число измерений.
После обработки результатов измерений строят графики распределения поляризационного потенциала по протяженности подземного стального трубопровода. См. рис. 4.18.
Рис. 4.18. График распределения величины поляризационного потенциала по протяженности: 1 – дом линейного обслуживающего персонала; 2 – станция катодной защиты (СКЗ № 1); 3 – станция дренажной защиты (СДЗ № 1); 4 – СКЗ № 2; 5 – СДЗ № 2; 6 – СКЗ № 3; 7 – СДЗ № 3; 8 – минимально допустимая величина поляризационного потенциала; 9 – максимально допустимая величина поляризационного потенциала