2. Измерения на подземных сооружениях. Схемы измерений разности потенциалов «труба – земля».

Измерения разности потенциалов «труба–земля» играют первостепенную роль в определении коррозионного состояния газопровода, выявле­нии коррозионно-опасных участков.

Под разностью потенциалов «труба–земля» понимают разность потенциалов между поверхностью (металлом) газопровода и ближайшими к его поверхности слоями грунта. Измерение разности потенциалов «труба–земля» проводят вольтметрами постоянно­го тока с входным сопротивлением не менее 20 кОм/В. Обычно приме­няют измерительные приборы с нулем посередине. Плюсовую клемму измерительного прибора соединяют с газопроводом, а минусовую – с электродом сравнения, посредством которого осуществляют контакт с грунтом (Рис. 62, а). При такой схеме соедине­ния, если стрелка отклоняется влево от нуля, газопровод имеет отрица­тельный потенциал по отношению к окружающему грунту, и, наоборот, если стрелка отклоняется вправо, – разность потенциалов «труба–земля» положительна.

При проведении измерений в зонах почвенной коррозии в качестве, электрода сравнения используют медносульфатный электрод, в зонах действия блуждающих токов, там, где амплитуда колебаний потенциала «труба–земля» на знакопеременных участках выше 1 В, используют как медносульфатный, так и стальной (приравнивается к водородному) электроды сравнения.

Как было показано выше, скорость протекания коррозионных процес­сов на поверхности газопроводов, характеризуется поляризационной со­ставляющей измеренной разности потенциалов «труба–земля». Эта состав­ляющая служит критерием защищенности газопровода (от –0,85 до –1,1 В по медносульфат-ному электроду сравнения).

Измерение разности потенциалов «труба–земля» проводится не только на контрольно-измерительных колонках, но и в специально отрываемых шурфах или в местах выхода газопровода на поверхность земли (воздуш­ные переходы, крановые площадки и т.п.). Электрод сравнения необходи­мо устанавливать непосредственно над газопроводом, а если измерение проводится в шурфе, – в ближайших к газопроводу слоях грунта. Чтобы создать надежный контакт электрода сравнения с грунтом, место его уста­новки должно быть увлажнено.

При проведении измерений разности потенциалов «труба–земля» на газопроводах, уложенных в высокоомных грунтах, должны приме­няться вольтметры с входным сопротивлением не менее 2 мОм. Грунт считают высокоомным, если показания прибора М-231 на пределах 1 и 5 В отличаются друг от друга более чем на 10 %. Для грунтов с удельным сопротивлением не более 2 кОм разность потенциалов «труба–земля» ориентировочно может быть определена путем измерения прибором М-231 на пределах 1 и 5 В. Искомая величина определяется по формуле

^{, (61)}

где U – разность потенциалов «труба–земля»; U₁, U₅ – показания прибора М-231 на пределах соответственно 1 и 5 В.

Если необходимо измерить разность потенциалов «труба–земля» в местах, где невозможно подсоединиться к газопроводу, применяют метод выносного электрода (или метод длинного провода). В этом случае вольтметр подсоединяют к газопроводу там, где это возможно (в ближай­шей точке от контролируемого участка), а электрод сравнения устанав­ливают над газопроводом в тех точках, где необходимо провести измере­ния (Рис. 62, б). Расстояние от точки подключения прибора к газопрово­ду до точки установки электрода сравнения не должно превышать 0,5 км. При этом следует учитывать сопротивление измерительного провода и вносить соответствующие поправки в измеряемые величины разности потенциалов «труба–земля».

Рис. 62. Схемы измерения разности потенциалов «труба–земля»: а – на катодном выводе; б – на катодном выводе с выносным электродом; в – по­ляризационного потенциала с накопительным конденсатором; г – поляризационного потенциала с выключателем тока; 1 – газопровод; 2 – катодный вывод; 3 – вольт­метр; 4 – неполяризующийся медносульфатный электрод сравнения; 5 – катушка с измерительным проводом; 6 – неполяризующийся медносульфатный электрод сравнения длительного действия; 7 – датчик электрохимического потенциала; 8 – изолированный провод; 9 – прерыватель тока; 10 – выключатель; Э, Д, Г – клеммы подключения соответственно неполяризующегося медносульфатного элек­трода сравнения, датчика электрохимического потенциала и газопровода.