Потенциал труба—грунт

Замер силы блуждающих токов необходимо проводить в течение некоторого времени (3-15 минут) три раза в сутки утром, днем и вечером - в наиболее интенсивные периоды нагрузки электротранспорта. Обычно для оценки силы блуждающего тока измеряют разность потенциалов металл-грунт на подземном сооружении. Зная средние значения потенциала труба-грунт , на схеме подземного сооружения строят диаграмму потенциалов, с помощью которой определяют анодные и катодные зоны трубопровода и места максимальных утечек тока с рельсового пути. Имея такую диаграмму, можно установить вероятное направление движения тока в общем поле блуждающего тока. [c.24]

При наличии блуждающих токов методы испытаний с переключением, описанные в разделе 3.3.1, не могут быть применены. Станции для защиты от блуждающих токов сооружают обычно там, где трубопровод имеет самый положительный потенциал по отношению к грунту. При отключении защитного тока здесь сравнительно быстро устанавливается слишком положительный потенциал стекания блуждающего тока, содержащий также и составляющую омического падения напряжения. Определить потенциал труба — грунт без составляющей омического падения напряжения в районах с наличием блуждающих токов можно только в периоды прекращения работы источников блуждающего тока. Чтобы избежать получения более положительного потенциала, чем требуемый защитный, потенциал трубы по отношению к грунту в районах воздействия блуждающего тока по соображениям безопасности обычно принимают значительно более отрицательным, чем на сооружениях, не подвергающихся воздействию блуждающего тока. На основе записей можно установить, в каких местах в нерабочее время следует измерять потенциал труба — грунт, не содержащий омического падения напряжения. Если в таких местах будут установлены потенциалы, более отрицательные, чем защитный, то необходимо применить полную катодную защиту., [c.99]

У трубопроводов с катодной защитой, находящихся в зоне влияния высоковольтных воздушных линий электропередач или электрифицированных участков железных дорог на переменном токе, на потенциал труба — грунт накладывается индуцированное напряжение переменного тока. Это напряжение может значительно исказить результат измерения потенциала, если, например, индуцированное напряжение порядка [c.99]

Способ определения плотности защитного тока и среднего сопротивления изоляционного покрытия поясняется на рис. 3.16. В точке подвода через анодный заземлитель станции катодной защиты или через вспомогательный заземлитель подводится периодически прерываемый ток 2/о. При симметричном распределении тока с обеих сторон трубопровода обратно в грунт стекает ток /а. Ввиду малости продольного сопротивления трубопровода с соединением труб на сварке потенциал труба—грунт при хорошем изоляционном покрытии падает лишь очень медленно. По предложениям Национальной ассоциации инженеров-коррозионистов (США) среднее значение потенциала можно аппроксимировать по линейному закону [28, 29]. Это справедливо особенно в том случае, когда расстояния между пунктами измерения / , /г и h малы по сравнению с общей длиной зоны защиты L. В пунктах измерения на расстоянии Д/=1- 2 км измеряется ток 7ь /г, /з,. .., In, текущий вдоль трубопровода, и рассчитывается ток, притекающий на соответствующем участке между соседними пунктами измерения [c.112]

Если у трубопроводов с катодной защитой сопротивления изоляции значительно меньше обычных практических значений и нет никаких контактов с низкоомно заземленными сооружениями (см. раздел 3.6.1), то должны иметься значительные повреждения изоляционного покрытия. Для оценки эффективности коррозионной защиты эти повреждения могут быть локализованы путем измерения интенсивности и оценены по величине (см. раздел 3.6.2.2), причем определяется и локальный потенциал труба — грунт. [c.130]

Если защитная установка с постоянной настройкой подключается для дренажа блуждающих токов между трубопроводом и рельсом и ее напряжение на выходе настраивается на некоторое определенное значение, то обычно получаются значительные колебания защитного тока и потенциала труба — грунт. [c.223]

Рис. 10.16. Распределение тока н воронка напряжений ДС/д. у дефекта в изоляции трубы па трубопроводе с катодной защитой и изменение потенциала труба — грунт у трубопровода, испытывающего влияние воронки А — защитный ток

Основным фактором коррозии является образование коррозионного элемента с катодами из стали в бетоне, стационарный потенциал которого по медносульфатному электроду сравнения составляет минус 0,2—0,4 В [3—5] этим определяются и мероприятия по защите от коррозии. На образование коррозионного элемента влияют такие факто-торы как тип цемента, водоцементное отношение и аэрация бетона [5]. На рис. 13.1 схематически показано влияние коррозионного элемента и изменение потенциала труба—грунт при контакте с железобетонной строительной конструкцией. Плотность тока коррозионного элемента при этом в основном определяется большой площадью поверхности катода [см. рис. 2.6 и формулу (2.43)]. На промышленных объектах площадь стали в бетоне обычно превышает 10" м . [c.287]

Рис. 13.1. Опасность коррозии при образовании коррозионного элемента при контак-те с железобетонной конструкцией и изменение потенциала труба — грунт по длине трубопровода (схема) 1 — железобетонная конструкция . 2 — трубопровод 3 — соединение или случайный контакт 4 — место дефекта изоляционного покрытия трубы /—расстояние по длине трубопровода

Здесь представлено распределение токов и потенциалов для случая движения одного вагона, ток I которого стекает в рельсы в конце участка параллельного расположения рельсов и трубопровода. Вблизи вагона блуждающий ток стекает с ходовых рельсов и натекает через грунт на трубопровод при работе без дренажа этот ток (его направление показано стрелкой) в районе тяговой подстанции вновь стекает с трубопровода и возвращается через грунт к ходовым рельсам, вызывая в этом месте анодную коррозию трубопровода. Кривые / и 2 пока-казывают изменение потенциала рельса и грунта около рельса по отношению к далекой земле. На том участке, где рельсы положительны (с координатой от х=1 до х = 112), происходит катодная, а на участке отрицательных рельсов от //2 до О — анодная поляризация трубопровода. Поляризация трубопровода U—Ur представлена кривой 3. При низкоомном дренаже блуждающего тока к ходовым рельсам перед подстанцией трубопровод принимает здесь потенциал рельсов. Изменение смещенного потенциала вдоль участка параллельного расположения трубопровода и рельсов представлено кривой 4, а изменение тока в трубопроводе — кривой 5. Потенциал труба — грунт при этом может [c.328]

На участке рисунка а представлены записанные параметры без проведения защитных мероприятий. Если рельсы отрицательны по отношению к трубопроводу (i/B-s>0), то потенциал труба—грунт становится более положительным. Блуждающий ток при этом стекает с трубопровода. Однако периодически наблюдается обратное соотношение потенциалов Ur-s<0). В таком случае блуждающий ток натекает на трубопровод и потенциал становится более отрицательным. Запись на участке рисунка б относится к условиям непосредственного дренажа блуждающих токов в рельсы. При С/д з>0 ток стекает с трубопровода через линию отвода блуждающих токов обратно к рельсам, так что анодной поляризации трубопровода не происходит. Однако при /л в<0 ток течет через упомянутое соединение в трубопровод и вызывает его анодную поляризацию. Следовательно, прямой дренаж блуждающего тока в рельсы в данном случае невозможен. Результаты поляризованного дренажа блуждающих токов в рельсы показан на участке рисунка в. В этом случае трубопровод всегда имеет катодную поляризацию. Однако полная катодная защита еще не достигается. [c.331]

Приведенная величина минимального защитного потенциала является суммарным значением естественного потенциала труба-грунт и наложенного потенциала защиты. Таким образом, для расчета станций катодной защиты величина расчетного потенциала должна определятся как разность [c.16]

Пример 1. Определить количество катодных установок на стадии "Проект", необходимых для защиты магистрального нефтепровода диаметром 1020 мм, длиной 300 км, имеющего толщину стенки 10 мм. Переходное сопротивление "трубопровод-грунт" равно 6000 Ом-м . Естественный потенциал "труба-грунт" равен -0.55 В по МЭС. [c.28]

Замер величины блуждающих токов необходимо производить в течение некоторого времени (3-15 минут) три раза в сутки утром, днем и вечером - наиболее характерные периоды нагрузки транспорта. Обычно для оценки величины блуждающего тока измеряют разность потенциала "труба-грунт" на подземном сооружении. В некоторых случаях определяют разность потенциалов между рельсом и подземным трубопроводом или между двумя подземными сооружениями. Величина разности потенциалов лишь косвенным образом отражает степень опасности блуждающего тока. Для точной оценки влияния блуждающих токов необходимо знать плотность тока на металле подземного сооружения. [c.107]

После подписания договора и перечисления аванса проектная организация приступает к выполнению изыскательских работ. Они включают измерение удельного сопротивления грунта, измерение потенциала "труба-грунт", записи потенциалов "труба-грунт" регистрирующими приборами и потенциалов "рельс-грунт" по медно-сульфатному или стальному электродам сравнения, если есть необходимость. Если по трассе проектируемого водовода имеются существующие установки активной защиты, то определяется эффективность их работы. [c.126]

Рис. 13.5. Воронка напряжений Д / и потенциалы труба — грунт на вводе трубопровода в железобетонный фундамент t — потенциал включения 2 — потенциал выключения J — стационарный потенциал 4 — воронка напряжений при включении (160 А) 5 — воронка напряжений при выключении 5 — воронка напряжений в стационарном состоянии

Новые стальные трубопроводы для транспортировки газа, воды, нефтепродуктов обычно имеют покрытие, обеспечивающее хорошую электрическую изоляцию. Для таких трубопроводов во всех случаях целесообразно предусматривать катодную защиту fl7, 18] см. раздел 11. В области влияния железных дорог с тягой на постоянном токе даже и трубопроводы с хорошим изоляционным покрытием подвергаются опасности коррозии (см. раздел 4.3). Однако такие трубопроводы обычно не проходят около подстанций. Напротив, пересечения или сближения с линиями железных дорог постоянного тока наблюдаются довольно часто. Ввиду малости требуемого защитного тока и обычно уже предусмотренного или по крайней мере легко осуществимого электрического отсоединения от других низкоомно заземленных сооружений такие трубопроводы чаще всего можно эффективно защищать при помощи станций катодной защиты с регулируемым потенциалом. Если трубопроводы уже уложены, то области стекания блуждающих токов можно выявить путем измерения потенциалов труба—грунт. Целесообразно также дополнительное измерение потенциала рельс—грунт или разности напряжений между рельсом и трубопроводом. Если потенциал свободной коррозии неизвестен или если измерительных подсоединений к трубопроводу нет и поэтому неясно, где имеется наибольшая опасность коррозии блуждающими токами и есть ли вообще такая опасность, то области стекания тока можно определить путем [c.335]

В ряде стран практикуется дополнительный критерий защиты -сдвиг потенциала. В основу положена разность потенциалов между минимальным защитным потенциалом и естественным потенциалом труба-грунт , равная -0.3 В по МЭС. [c.16]

Причем, вскрытие, как упоминалось выше, производилось с учетом комплекса параметров (факторов), указывающих на то, что коррозия в данном месте должна быть наиболее серьезной на участках, где имелось значительное повреждение изоляции, не выдерживался защитный потенциал труба - земля, где отмечалась повышенная коррозионная активность почв, где существовали блуждающие токи, а удельное электрическое сопротивление грунтов было низким. Тем не менее, серьезной коррозии в этих местах не обнаруживалось, хотя она была где-то рядом... [c.110]

Минимальный защитный потенциал для сооружений с температурой транспортируемого продукта не более 293 К, проложенных в грунтах с удельным электрическим сопротивлением не менее 10 Ом-м или с содержанием водорастворимых солей не более 1 г на 1 кг грунта, равен минус 0,85 В относительно медно-сульфатного электрода сравнения. Разность потенциалов труба — земля, равная сумме поляризационного потенциала и омического падения напряжения в грунте и канале изоляционного дефекта, должна быть не менее (по абсолютной величине) минус 0,90 В. [c.74]

Описанные измерения разности напряжений AU в трубе отнимают много времени и обходятся очень дорого. Поэтому делают попытки получить данные, необходимые для проектирования систем катодной защиты, также и при помощи более простых измерений. Весьма полезным при ЭТОМ может быть измерение потенциала Тафеля. Имеется ввиду потенциал, при котором наблюдается излом на кривой i/aus(lg/) см. критерий 4 в разделе 3.3.3.1, Эта точка приблизительно соответствует переходу в прямую Тафеля для выделения водорода из воды по реакции (2.19). В этом месте надежно достигается защитный потенциал. Нередко принимается допущение [8]. что найденный таким путем защитный ток обеспечивает защиту обсадной трубы на всей ее длине. Однако ввиду наличия довольно сложных проблем с распределением защитного тока, связанных с различием удельных электросопротивлений грунта на отдельных участках, все же рекомендуется проверка [c.375]

Здесь d — наружный диаметр трубопровода р — удельное электросопротивление грунта (100 Ом-м) p t — удельное электросопротивление стали (0,16 Ом-мм -м-1) [г —магнитная проницаемость стали (ц=200) е — диэлектрическая постоянная для изоляции трубы (е= = 5) S —толщина изоляционного покрытия (s=3 мм) — удельное электросопротивление изоляционного покрытия, обусловленное дефектами в нем, которое может быть рассчитано по формуле (5.3). Согласно выражению (5.3 ) плотность защитного тока в формуле (23.14) и (5.20) приводит к снижению потенциала на 0,3 В. [c.433]

При этом потенциал труба — грунт измеряется на пластине при помощи электрода сравнения длительного действия, который размещен за пластиной в пластмассовой трубе, заполненной ратвором электролита. [c.105]

Рис. 10.18. Потенциал труба — грунт трубопровода с бездефектной изоляцией в области анодной воронки напряжений (до 200 м) и битумной изоляции (200—600 м) при включенных (/) и выключенных (2) анодных заземлителях (всего 18 ферросилидовых анодов) значения ДУ свидетельствуют о том, что в области воронки напряжений ток ва трубопровод не натекает I — полиэтиленовая изоляция II — битумная изоляция

Рис. 11.1. Работа системы с наложением тока от постороннего источника для катодной защиты трубопровода (схема) I — анодные заземлители в коксовой обсыпке 2 — преобразователь СКЗ, питаемый от сети 220 В стрелками показано направление тока штриховые линии — потенциал труба — грунт до включения станции катодной защиты при свободной коррозии сплошные — потенциал включения Vпри работе станции катодной защиты

Рис. 11.8. Измеренные потенциалы ирн пробном наложении тока на трубо-ировод с условный проходом DN 200 мм после поляризации продолжитель-ностью 4 ч / — потенциал труба — грунт до включения станции катодной защиты при свободной коррозии 2 — потенциал включения .3 — потенциал выключения / — расстояние ио длине трубопровода

Рис. 13.7. Воронка напряженпн и потенциал труба — грунт в районе бетонного колодца 1 — значение AU при стацнонар-ном потенциале 2 — стационарный потенциал 3 и 4 — потенциалы включения и вы-ключения и для водопро-

Синхронная запись разности напряжений между трубопроводом и рельсом Ur-s, потенциала труба—грунт t u/ usOi отводимого тока/в районе тяговой подстанции трамвайной линии с проведением различных защитны] мероприятий и без них показана на рис. 16,9. [c.331]

При усиленном дренаже блуждающих токов ток отводится из трубопровода к рельсам при помощи преобразователя, питаемого от сети. Преобразователь включается в линию отвода блуждающих токов обратно к рельсам, причем минусовой полюс подсоединяется к защищаемой установке (сооружению), а плюсовой полюс — к ходовым рельсам или к минусовой сборной шине на тяговой подстанции. Различные исполнения защитных преобразователей и возможности их применения описаны в разделе 9. На участке рисунка г показана запись параметров, получающихся при применении нерегулируемого преобразователя с напряжением на выходе 2 В, подсоединнтельные кабели которого, имеющие сопротивление около 0,4 Ом, действуют как ограничитель тока. При этом достигается катодная защита, эффективность которой однако в случае трубопроводов с плохим изолирующим покрытием быстро уменьшается по мере удаления от защитной установки. Сильные колебания защитного тока могут быть уменьшены путем увеличения сопротивления, ограничивающего ток, с помощью добавочного сопротивления R. Однако тогда и потенциал труба — грунт в среднем становится менее отрицательным. Если требуется обеспечить только защиту от блуждающих токов,, то сопротивление R настраивается так, что с увеличением защитного тока потенциал труба—грунт становится лишь немного более отрицательным. Однако эффект сглаживания тока при работе преобразователей, питаемых от сети, может быть достигнут и без потери мощности на омическом сопротивлении, если предусмот- [c.331]

Вид грунта Сопротивление (рамки с грунтом). Ом - м Стацио- нарный потенциал Uj .B Потенциалы после поляризации (по медносульфатному электроду), В Плотность тока, мА м—2 Сопротивление обрязец/ труба. Ом Потенциалы труба-грунт (по медносульфатному электроду), В [c.104]

В местах с недостаточно низким отрицательным потенциалом труба—грунт необходимо установить дополнительные анодные заземлители. Благодаря этому в зоне воронки напряжений вокруг анодных зазем-лителей потенциал грунта по отношению к защищаемому объекту будет повышен. Для этого потребуется лишь сравнительно небольшой защитный ток. Поскольку в основном представляет интерес только воронка напряжений, выбор места для установки дополнительных анодных за-землителей не зависит от удельного электросопротивления грунта он [c.288]

В общем случае точность этого единственно возможного способа оценки стационарного потенциала участка проектируемого трубопровода (кроме моделирования в натуральную величину) существенно зависит от кинетики катодной реакции восстановления ионов водорода и ее равновесного потенциала (фн)обр- На рис. 15 влияние катодной реакции Н+- Н показано в виде изгиба в верхней части кривой А А. В результате регистрации потенциальных диаграмм на многих стальных образцах в грунтах с преимущественно нейтральной реакцией водной вытяжки выявили, что скорость реакции разряда ионов водорода становится сравнимой со скоростью реакции ионизации кислорода при потенциалах на 0,1—0,2 В меньше, чем потенциал, определяемый точкой пересечения линии предельной плотности тока по кислороду с кривой поляризационной диаграммы. Это значит, что в частном случае при изучении коррозии стали в грунтах зоны аэрации искажающим влиянием реакции Н+ -> Н можно пренебречь. В этом частном случае имеется возможность определения важных показателей минимального смещения потенциала трубы в отрицательную сторону, необходимого для полного предотвращения почвенной коррозии и соответствующей для этого смещения катодной плотности тока от внешнего источника. Из рис. 15 видно, что Афт1п равно разности ординат точек пересечения линий ДД и ЕЕ минимальная защитная плотность тока равна по модулю предельной плотности тока по кислороду. [c.85]

Первые сильные явления электрохимической коррозии в районе трамвайных путей обнаружились в 1887 г. в Бруклине на кованых железных трубах и летом 1891 г. в Бостоне на свинцовых оболочках телефонных кабелей [56]. Для исследования этих явлений в США была учреждена первая комиссия по блуждающим токам. Эта комиссия установила, что имелась значительная разность потенциалов между трубами и рельсами электрических железных дорог и что трубы подвергались опасности в тех местах, где их потенциал по отношению к грунту был положительным и ток стекал с них в окружающую среду, что вызывало электролиз . Флемминг экспериментально установил, что железные поверхности, уложенные во влажный песок, при разности потенциалов между железом и песком в 0,5 В и стекающем токе силой 0,04 А уже через несколько дней подвергались заметной коррозии. В 1895 г. Э. Томсон оборудовал первый прямой отвод блуждающего тока к трамвайным рельсам в Бруклине. Выполнением такой связи пытались возвратить блуждающие токи непосредственно к рельсам, предотвращая этим их вредное действие [47]. Однако сила блуждающих токов в некоторых местах при этом настолько возросла, что зачеканенный в муфтах свинец расплавлялся и вытекал. [c.40]

На резервуарах — хранилищах с катодной защитой потенциалы нужно измерять по крайней мере в трех точках в начале и конце резервуара и в колодце в купольной его части [13]. Поскольку расстояние между анодным заземлителем и резервуаром-хранилищем обычно принимается небольшим, возникают участки с резко различающейся поляризацией. Резервуары-хранилища нередко размещают под асфальтовым покрытием грунта, поэтому рекомендуется применять электроды сравнения длительного действия или стационарные места измерений (пластмассовые трубы под крышками люков уличных колодцев). Такие измерительные пункты следует располагать по возможности в местах, трудно доступных для тока катодной защиты, например между двумя резервуарами-цистернами или между стенкой цистерны и фундаментом здания. Поскольку поблизости от резервуара-хранилища обычно размещают несколько анодных заземлителей, между отдельными неодинаково нагруженными анодными заземлнтелями после выключения защитной станции могут протекать уравнительные токи, искажающие результаты измерения потенциала. В таких случаях анодные заземлителн тоже рекомендуется электрически разделять между собой. [c.98]

Рис. 4.1. Плотность тока коррозионного элемента у дефекта при повышении потенциала на Ди=0,5 В (проводимость к= =200 мкСм-см ) / —стенк трубы 2 — грунт [плотность 0,1 мА-см соответствует скорости коррозии I мм в год, см. формулу (2.5)] сплошные линии — плотность тока (d) по формуле (4.S) без учета поляризации (k = Q) штриховые линии— то же, с учетом поляризации по формуле (4.9)

Несмотря на низкое движущее напряжение около 0,2 В, цинковые протекторы в настоящее время еще составляют около 90 % всех видов протекторов для наружной защиты морских судов [15]. В военно-морском флоте ФРГ для наружной защиты судов протекторами обязательно предписывается применять цинк [6]. Для внутренней защиты сменных танков в танкерах цинковые сплавы являются единственным материалом протекторов, допускаемым без ограничений [16] (см. также раздел 18.4). Для наружной защиты трубопроводов в морской воде применяют цинковые протекторы в виде браслетов, приваренных в продольном направлении к скобам, соединенным с трубой, или в виде насан<енных полуоболочек (см. раздел 17.2.3). В случае солоноватых или сильно соленых вод, получаемых, например, при добыче нефти или в горном деле, цинковые протекторы применяют и для внутренней защиты резервуаров (см. раздел 20). Возможности применения цинковых протекторов в пресной воде весьма ограничены. При низкой электропроводности среды стационарный потенциал и поляризация с течением времени обычно значительно повышаются. Это относится и к применению в грунте. Если не считать эпизодического применения стержневых и ленточных протекторов в качестве заземлителей, цинковые протекторы используют только при сопротивлении грунта менее 10 Ом-м. Чтобы уменьшить пассивируемость и снизить сопротивление растеканию тока, протекторы должны укладываться с обмазкой активатора — см. раздел 7.2.5. [c.182]

Пластины изготавливают из того же металла, что и трубы на данном участке. Устанавливают пластины на участках наименьшего потенциала или где ожидается наибольшая коррозия. Пластины предварительно очигцают и взвешивают с точностью до 0.1 мг на лабораторных весах. Масса пластины выбирается в зависимости от срока контроля. Если пластины закладываются на срок до 2-х лет, то предельная масса пластин 200 г. При многолетних испытаниях и в случае, если ожидаемые потери металла сугцественны, масса пластины выбирается до 1000 г и ее взвешивают на технических весах. Взвешенные контрольные пластины устанавливают в грунте на расстоянии 200 мм от трубы. Одна из пластин соединяется с трубопроводом соединительным проводом. На месте установки другой пластины на трассе устанавливается опознавательный знак, и это место фиксируется в специальном журнале. По истечении срока испытания платины вынимают, очищают от продуктов коррозии и взвешивают. Защитный эффект или степень защиты определяют по формуле [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...