Распределение тока и измерение потенциалов

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКА И ИЗМЕРЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛОВ [c.350]

При способе, наиболее часто применяемом для измерения сопротивления грунта, исходят из показанного на рис. 3.20 (в верхней части) симметричного расположения четырехэлектродного устройства на поверхности земли. Распределение тока и потенциалов соответствует характерному для электрического диполя. Ввиду более тесного расположения линий тока у электродов А и В, через которые подводится ток, здесь происходит наибольшее падение напряжения, тогда как в области напряжения U, снимаемого между электродами С к D, распределение напряженности поля получается сравнительно равномерным. По результату измерения можно рассчитать согласно формуле (24.41) удельное сопротивление грунта [34]. При неизменном расстоянии между внутренними электродами а (например, 1,6 м) увеличивали расстояние между наружными электродами Ь (например, с 1,6 до 3,2 м) и тем самым расширяли охватываемый диапазон глубин. График функции F(a, Ь) показан на рис. 24.3. [c.116]

Рис. 3.28. Распределение тока и потенциала в области локального анода поД земного трубопровода а — расположение электродных участков и электродов сравнения 6 — схема распределения потенциалов в — результаты измерения ф — электрический потенциал L/— напряжение

Выполнение первых двух требований обеспечивает ограничение падения напряжения в туннеле и тем самым утечку тока в грунт. Выполнением третьего требования предотвращается прямое натекание блуждающих токов на посторонние сооружения. Особых требований к покрытиям стенок туннеля, применяемым, например, для защиты от проникновения влаги, в отношении их электроизоляционных свойств не предъявляется. Опыты, проведенные в существующих и сооружаемых туннелях показали, что покрытия, наносимые с экономически приемлемыми затратами, практически не вызывают повышения переходного сопротивления на землю, поддающегося измерению. Этот эффект не может сам по себе обеспечить в течение длительного времени достаточной защиты от блуждающих токов. Кроме того, теоретические исследования показывают, что изолирующее действие покрытия оказывает лишь незначительное влияние на величину падения (градиента) напряжения в туннеле, если продольное сопротивление стенок туннеля достаточно мало, а сопротивление между ходовыми рельсами и стенкой туннеля достаточно высоко. Если пренебречь утечкой тока из несущей конструкции туннеля в окружающий грунт, то распределение токов и потенциалов для системы ходовой рельс — туннель можно получить по аналогии со способом, показанным в разделе 24.4.1 для системы ходовой рельс — трубопровод. Для максимального падения напряжения в туннеле Ut max можно записать [c.326]

Метод электрических моделей основан на совпадении математических зависимостей для рассматриваемой деформируемой системы и соответствующей ей электрической модели. Вычислительное решение системы уравнений равновесия и деформаций для рассматриваемой задачи заменяется экспериментальным решением, выполняемым на электрической модели, где измерения могут быть произведены наиболее точно и просто. В электрической модели распределение токов и потенциалов соответствует искомым величинам, относящимся к решаемой задаче распределения напряжений и деформаций. [c.254]

В случае систем, изображенных на рис. 2.17,6 для принятия решения о выборе типа защиты нужно учесть уровень защитного тока, распределение тока по формуле (2.44), вторичные продукты электролиза и эксплуатационную надежность в связи с характером поляризационных кривых по рис. 2.14. Для пояснения на рис. 2.18 показано относительное положение нестационарных и квазистационарных кривых ](U) по отношению к критическому диапазону потенциалов для коррозионного растрескивания под напряжением. Очевидно, что нестационарные измерения кривых 1 (U) ведут к ошибочным выводам и что р.виду меньшего расстояния между областью защиты и стационарным потенциалом, меньшей плотности защитного тока и большего сопротивления поляризации более выгодна анодная защита [69]. [c.73]

Рабочие токи, а следовательно и потенциалы рельсов изменяются во времени очень резко. Однако для оценки развития коррозии блуждающими токами представляют интерес только усредненные значения во времени. Поэтому по нормалям VDE рекомендуется принимать равномерно распределенную среднюю токовую нагрузку от блуждающих токов при движении подвижного состава, рассчитывая ее по годовому расходу энергии. На практике обычно применяется формирование среднего значения за гораздо более короткие отрезки времени, например за одни сутки (один день), поскольку при этом обеспечивается возможность лучшего сопоставления между расчетными и измеренными значениями. Поступающий с подстанций средний ток следует распределять между отдельными участками пути пропорционально их длине и интенсивности движения на них. Для средней токовой нагрузки на единицу длины линии может быть выведены формула [c.320]

Контроль за эффективностью действия катодных установок включает периодические измерения распределения потенциалов сооружения (не реже двух раз в год), регистрацию напряжения и силы тока установки (не. реже двух раз в неделю), регулирование напряжения и силы тока станции с установлением в точке дренирования заданного потенциала (если не имеется автоматического устройства для его поддержания), устранении нарушений в системе анодного заземления, источниках тока и электролиниях. [c.191]

Измеренные потенциалы и вычисленные соответствующие значения V при различной температуре, плотности тока и составе электролита показали, что распределение тока тем благоприятнее, чем ниже [c.126]

На другие подземные трубопроводы, пересекающиеся в области воронки напряжений с трубопроводами, имеющими катодную защиту, за пределами воронки напряжений натекает защитный ток, стекающий с них в области катодной воронки напряженнй, вызывая там анодную коррозию. Потенциал незащищенного трубопровода (испытывающего влияние), измеренный при помощи электрода сравнения над местом пересечения, представляет собой в основном омическое падение напряжения, вызванное защитным током, текущим в грунте к дефекту изоляции трубопровода с катодной защитой. На рис. 10.16 схематически показано распределение потенциалов в грунте, характер воронки напряжений и распределение потенциалов на другом трубопроводе, испытывающем влияние системы катодной защиты. [c.240]

Допустимые предельные значения нужны при проектировании и для сравнения с результатами измерения при эксплуатации. При расчете разности потенциалов параллельным протеканием тока через землю следует пренебречь. Для сопротивлений рельсов следует подставлять максимально возможные значения. В пределах каждого участка пути рекомендуется принимать равномерно распределенную токовую нагрузку. При повторной проверке во время эксплуатации усредненное во времени значение разности потенциалов следует определять при продолжительности измерений не менее 3 ч. Одно измерение во время работы само по себе не дает достаточной информации о состоянии рельсовой сети. Могут быть даже сделаны ошибочные выводы, поскольку малые разности потенциалов должны быть объяснены низким сопротивлением сети рельсов на землю, что в таком случае приведет к появлению особо больших блуждающих токов. Такая оценка состояния рельсовой сети возможна только путем сопоставления рассчитанных значений с измеренными. [c.318]

Полный анализ действия микроэлементов был проведен А. И. Голубевым путем измерения распределения потенциалов по корродирующейся поверхности и последующего расчета распределения плотности тока по известным поляризационным кривым (рис. 22,6). [c.57]

Контроль за эффективностью действия катодных ус-. тановок включает периодические измерения распределения потенциалов сооружения (не реже двух раз в год), регистрацию напряжения и силы тока установки (не реже двух раз в неделю), регулирование напряжения и силы тока станции с установлением в точке дренирования [c.276]

Приборы, основанные на измерении разности потенциалов. При пропускании через электропроводящий объект тока в объекте создается электрическое поле. Геометрическое место точек с одинаковым потенциалом составляет эквипотенциальные линии (рис. 7). На рисунке показано распределение эквипотенциальных линий при отсутствии (рис. 7, а) и наличии дефекта (рис. 7, б). Разность потенциалов зависит от трех факторов удельной электрической проводимости а, геометрических размеров (например, толщины) и наличия поверхностных трещин. При пропускании переменного тока разность потенциалов будет зависеть и от магнитной проницаемости /д.. [c.465]

Распределение потенциала. Результаты определения распределения потенциала в растворе, полученные Агаром при помощи перемещающегося электрода, описаны при обсуждении результатов измерения коррозионных токов на стр. 782. Измерения падения потенциала в прикатодной или при-анодной зонах у железного образца, частично погруженного в раствор соли, неоднократно производились раньше. Эти измерения проводились при помощи трубочки, слегка прижатой к определенному участку поверхности. Результаты показывают, что разность потенциалов между анодом и катодом гораздо больше в разбавленных растворах, чем в концентрированных. Зти опыты представляют не только исторический интерес [53]. [c.726]

Таким образом, в непроводящей газовой среде или проводящей жидкой фазе удается осуществлять воспроизводимые, точные измерения разности потенциалов и сопротивления колонны с высокой степенью разрешимости по вертикали. Зарегистрированные в проводящей жидкости данные хорошо согласуются с таковыми же, но полученными в непроводящей жидкости при тех же условиях измерений. Измерение сопротивления труб позволяет получить количественные сведения о токах и устранить многие недостатки, п щсущие методу замера профиля потенциалов. В двойных стволах можно получить сведения о поступлении тока во внешнюю трубу. Однако это возможно лишь до точек, где наблюдается механический контакт между обоими стволами. Данные для дво1Йных стволов могут быть лишь качественными, поскольку неизвестно сопротивление наружной трубы и сопротивление в точке контакта. Распределение защитного тока по [c.16]

Во время пуска станции катодной защиты в эксплуатацию при напряжении около 4 В установился защитный ток в 120 мА. При этом во всех точках измерения потенциалов, в том числе и между резервуарами, где потенциалы определяли при помощи измерительных каналов на глубине около 2,3 м от поверхности земли в местах наименьшего расстояния между соседними резервуарами, были получены достаточные потенциалы выключения f n/ uSOi пределах минус 0,88—0,95 В. Силы анодных токов тоже показаны на рис. 12.3. Благодаря выбранному расположению анодных заземлителей и равномерному распределению тока воронки напряжения над анодными заземлителями получаются небольшими, так что посторонние сооружения, находящиеся на территории топливозаправочной станции, не испытывают неблагоприятного влияния. [c.277]

При исследовании электрохимического и коррозионного поведения металлов в атмосферах определенного состава, которые получаются внедением в сосуд газов и паров, можно пользоваться специальным прибором, приведенном на рис. 61. Особенностью этого прибора является конструкция электролитических ключей и основного электрода, обеспечивающая равномерное распределение тока, измерение потенциалов без включения омического падения потенциала и подвод газа. Исследуемый электрод 2 крепится при помощи шлифа, впаянного в пробку эксикатора. Вспомогательным электродом для поляризации служит платиновая проволока 5, которая вставляется в электролитический ключ 3, как это показано на рисунке. Ключ заполнен электролитом. [c.101]

Я1ВЛЯЮТСЯ общими как для неизолированных, так и изолированных трубопроводов. Однако в последнем случае на распределения плотности тока и потенциала сильно влияет состояние изолирующего покрытия. При изучении кривых распределения потенциалов вдоль изолированного сооружения необходимо учитывать специфику измерения потенциала (подземного сооружения, подвергаемого поляризации, так как фактически (при установке электрода сравнения на поверхности земли над изолированным трубоироводо м) определяется суммарное смещение потенциала, которое состоит из электрохимичеокой поляризации и омического падения потенциала на изоляции. Омическим иадением потенциала в слое грунта можно пренебречь ввиду его незначительной величины. Измеряемое в данной точке значение смещения потенциала А х изолированного трубопровода может быть выражено следующим образом [c.187]

Монтажно-наладочные работы по катодной защите подземного хозяйства промышленных предприятий, компрессорных станций и нефтебаз включают аналогичные измерения потенциалов, но, кроме того, в результате этих измерений определяются пункты для дополнительных анодных заземлений. Обычно только с помощью дополнительных анодных заземлений, регулировки силы тока на каждое заземление и установкой изолированных металлических соединителей удается добиться относительно равномерного распределения потенциалов по сложной системе газо-, нефте-, водо- и теплопроводов промышленного предприятия, где катодной защите подвергаются все коммуникации одновременно. [c.233]

Разработаны новые методы исследования локальной коррозии, основанные на измерении напряженности электрического поля в электролите и анодном заряжении поверхности электрода. Метод исследования напряженности поля над точечным анодом позволяет с помощью сдвоенного зонда и двух неполяри-зующихся электродов сравнения измерять разность потенциалов между двумя точками в электролите в любом направлении, непрерывно наблюдать за ходом коррозионного процесса в питтинге. Этот метод позволяет определять ток, стекающий с питтинга, и в любой момент времени устанавливающиеся в нем плотности тока, а также распределение токов по поверхности электрода. Метод анодного заряжения, в котором электрод заряжается постоянной плотностью тока, позволяет по кривым заряжения определить, что происходит на поверхности электрода, т. е. подвергается металл питтинговой коррозии или нет, и тем самым судить о пассивномсостоянии сплава, его склонности к питтинговой коррозии, об агрессивности среды и т. д. Приводятся экспериментальные результаты, полученные описанными методами. [c.220]

В качестве электрической модели используют электропроводяш,ую бумагу [20], ванну с электролитом [78] или сетку из сопротивлений (рис. 36, а). Применение моделей для исследования теплового состояния представляет процесс, аналогичный расчету, различие только в том, что уравнения, описывающие распределение тепла, не решают вручную или с использованием ЭВМ, а моделируют, т. е. изготавливают электрическую модель, задают на нее требуемые граничные условия (потоки или температуру), измеряют потенциалы (температуру) и токи (тепловые потоки). Возможность моделирования уравнения (2) при помощи сетки из сопротивлений возникает вследствие того, что распределение потенциалов в сетке определяется уравнением Лапласа в конечно-разностной форме. Исходя из этого, электрическая модель (рис. 36, б) должна состоять из сетки сопротивлений, пропорциональных термическим сопротивлениям поршня, устройства для задания потенциалов, пропорциональных температуре на границах, и устройства для измерения потенциалов, пропорциональных температуре в теле поршня, а также токов, пропорциональных тепловым потокам. [c.68]

Метод зондирования электрического поля ванны состоит в измерении по-тенц11ала в некоторых выбранных точках поля электролизера. Результаты измерения потенциала используют для построения картины эквипотенциальных линий поля, которая позволяет судить о степени равномерности распределения потенциала и тока по поверхности деталей. Построение картины эквипотенциальных линий можно ускорить, а подбор геометрических параметров ванны при проектировании подвески упростить, если использовать автоматизированное зондирование, обеспечивающее пепосредст-ственную регистрацию эквипотенциальных линий, соответствующих выбранным значениям потенциалов. В основе применения анализа картины эквипотенциальных линий электролизера для выбора оптимальных геометрических условий лежит представление о том, что при эквидистантности ближайших к поверхности поля-ризован>1ых электродов эквипотенциальных линий имеет место равномерное распределение потенциала и тока по поверхности электрода. Такие условия или приближения к ним до- [c.179]

Прибор мобильного сбора данных МоОа1а контактным методом измеряет напряжение "труба-земля" и потенциалы на поверхности земли при включенных и выключенных станциях катодной защиты и определяет поляризационный потенциал. Аппаратура БИТ-КВП бесконтактным методом измеряет токи, получаем четыре графика распределение тока СКЗ вдоль трубопровода, натекание тока на трубопровод на каждом интервале между соседними измерениями, переходное сопротивление "труба-земля", глубину залегания трубопровода. Натекание (изменение) тока, определенное по бесконтактным измерениям, хорошо коррелирует с аномалиями потенциалов. Места уменьшения разности потенциалов "труба-земля" и увеличения напряжения на поверхности земли совпадают с местами увеличения натекания тока, которые указывают места снижения переходного сопротивления защитных покрытий. [c.77]

На рис. 197 дана схема и кривые распределения коррозионного тока и потенциала, полученные в опыте на модельном трубопроводе, проходящем через границу песка и глины 10%-ной влажности. Модель собиралась из отдельных секций (колец трубы), изолированных друг от друга тонкими эбонитовыми про кладками. Между секциями включались сопротивления (г) по 3 ома, с помощью которых по величине падения погенциала измерялся ток, проходящий через каждый участок трубы. Кривые показывают, что начальные потенциалы железа в глине на 0,15 в отрицательнее, чем в песке. При замыкании секций трубы максимальный градиент потенциала, максимальные плотности катодного и анодного тока и изменение полярности трубы имеют место довольно точно на границе раздела глина — песок. Проведенные измерения указывают на наличие сильной коррозии за счет вознргкшего тока неодинаковой аэрации. Известно, что скорость коррозии отдельных образцов железа, целиком находящегося в глинистой почве (т. е. когда коррозионный процесс целиком обусловлен деятельностью микропар), очень мала по причине сильного торможения катодных процессов вследствие малой проницаемости кислорода. На исследуемом модельном трубопроводе, тем не менее, максимальные коррозионные поражения наблюдаются именно на участке трубы, проходящем через глину. Увеличение скорости коррозии на участке трубы, лежащем в глине, связана с работой макропары, катодный участок которой находится в песке, а анодный — в глине. Если отдельные секции модельного трубопровода не контактировать между собой, то более сильная коррозия, как и следовало ожидагь, наблюдается на отрезках трубопровода, лежащих в песчаной почве. [c.376]

Приборы, основанные на измерении разности потенциалов [3, 13, 14). При пропускании через электропроводящий объект электрического тока в объекте создается электрическое йоле. Геометрическое место точек с одинаковым потенциалом составляет эквипотенциальные линии (рис. 11), На рисунке показано распределение эквипотенциальных линий при отсутствии (рис. И, а) и наличии дефекта (рис, 11, б). Разность потенциалов [c.177]

Рис. 2.3. Схема распределения потенциалов (а) и принципиальная электрическая схема (б) измерений нри снятии кривой ток—напряжение на аноде Л,— измеряемый электрод 2 —электрод сравиения 3 — иротивоэлектрод плюс в кружке со стрелкой — направление положительного тока —омичес-

Защитный ток, появляющийся в области дефектов изоляции трубопроводов с катодной защитой, приводит к образованию в грунте катодной воронки напряжений (см. раздел 3.6.2). На трубопроводах, изоляционные покрытия которых отличаются высокой механической прочностью, например имеющих полимерные покрытия, обычно могут встретиться лишь немногочисленные дефекты на больших расстояниях один от другого. Поблизости от этих дефектов распределение потенциалов в воронке может быть принято таким же, как в воронке напряжений от односторонне заземленной пластины, а на большем расстоянии — как в воронке ог зарытого сферического заземлителя (см. раздел 3.6.2.2). На рис. 10.15 показана воронка напряжений над дефектом с защитным током 1 мА при удельном сопротивлении грунта р=100 Ом-м. При помощи выражения (3.52а) можно путем измерения параметра воронки напряжений hUx и разности между потенциалами включения и выключения оценить размеры малых дефектов. Если однако изоляция трубопровода имеет очень много дефектов на небольших расстояниях один от другого, то воронки напряжений от отдельных дефектов взаимно накладываются и образуют цилиндрическое поле напряжений вокруг трубопровода (Ij17] см. раздел 3.6.2.2). На рис. 10.15 показан более крутой характер цилиндрической воронки напряжений при плотности защитного тока Л = 1 мА-м 2 для трубопровода с условным проходом 300 мм. В частности, на старых трубопроводах с изоляцией из джута или войлока с пропиткой битумом при средней плотности защитного тока порядка нескольких миллиампер на кв. метр следует ожидать распределения потенциалов согласно формуле (3.53). Большой требуемый защитный ток старых трубопроводов нередко обусловливается наличием арматуры без покрытий, плохо изолированных сварных швов и металлических контактов с другими трубопроводами или неизолированными футлярами. Поскольку для катодной защиты неизолированной поверхности железа в грунте требуется плотность защитного тока до 100 мА-м , при этом получаются воронки напряжения с разностью потенциалов порядка нескольких сотен милливольт. [c.240]

Данные после пускового измерения должны быть занесены в учетную карту станции катодной защиты их используют как поминальные значения для последующих сравнительных измерений. Для лучшей наглядности их наносят па илаыы (схе лы) распределения потенциалов и подвергают обработке (см. рис. 3.24), Обработка может быть выполнена также и с помощью ЭВМ. По участкам между измерительными пунктами для контроля тока в трубопроводе могут быть определены значения плотности защитного тока, пригодные для сопоставления с результатами последующих измерений и позволяющие обнаруживать неполадки в системе катодной защиты. [c.259]

Один из электродов сравнения находился вблизи катода и служил датчиком для потен-циостата, другим электродом сравнения проводили контрольные измерения потенциала защищаемой поверхности. На рис. 8.7 показано распределение потенциала по трубкам модели холодильника в начальный момент поляризации в зависимости от расстояния до катода. После 2—3 ч от начала поляризации потенциалы всех трубок выравнивались, и сила тока поляризации уменьшалась. [c.147]

Распределение потенциалов и плотностей тока на поверхности короткозамкнутых моделей. Опыты проводились на моделях систем медь — цинк с равной площадью электродов и медь — железо с соотношением площади катода к площади анода 100 1 и 1 100. Изучение потенциала производилось в пленках электролита 0,1 N раствора Na l толщиной в 70 и 165 мк для сравнения такие измерения проводились на моделях, погруженных в объем электролита. Все опыты с тонкими пленками осуществлялись в герметически закрытой, хорошо термостатированной камере, влажность воздуха которой постоянно поддерживалась на уровне 98%. Электролитический ключ с очень тонким капилляром (ф 50 мк), соединенный с каломельным полу-элементом, передвигался при помощи микроманипулятора по поверхности электродов в горизонтальном направлении. Измерения производились с границы контакта электродов и на расстоянии от нее 0,15 0,3 0,6 мм и т. д. с постепенным увеличением расстояния. Потенциалы измерялись через 5 10 30 и 60 мин. Затем строились кривые распределения потенциалов по длине электродов. По оси абсцисс откладывалась длина электродов, а по оси ординат — потенциалы анода и катода. [c.136]

Плотность тока на поверхности структурных составляющих сплава цинк-кобальт рассчитывалась по данным распределения потенциалов (кривая /) и поляризационным кривым для соответствующих структурных составляющих. Полученные результаты (кривые 2) приведены в верхней части фиг. 49. Так как изменение потенциалов на поверхности структурных составляющих небольшое, то плотности тока на поверхности отдельных структурных составляющих получились практически одинаковыми, но величина плотности на цинке и интерметаллическом соединении различна. Средняя плотность тока на структурных составляющих, рассчитанная из данных электрохимических измерений, равна 0,012 ма/см на анодных участках микроэлемента и 0,066 мЩсм на катодных. Ток на единице поверхности сплава, вычисленный с учетом соотношения площадей анодных и катодных участков, соответственно равен 0,01 и [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...