Способ защиты от коррозии протяженных металлических сооружений в зоне блуждающих токов Советский патент 1980 года по МПК C23F13/00 

наземный блок измерения 6 с клеммами А, В, С, О Е, F , G и Н.

К клемме А блока измерения 6 посредством гальванического соединения, например кабеля 7, присоединен катодно защищенный трубопровод 1, который другим гальваническим соединением 8 присоединяется к клемме JQ блока измерения 6. Подверженный влиянию тока рассеяния трубопровод 5, который также снабжен изолирующим покрытием, присоединяется гальваническим соединением, например кабелем 9, к клемме В блока измерения 6. К клемме Е блока измерения 6 с помощью гальванического соединения 10 присоединяется металлический вспомогательный электрод 11 датчика, размещенный в земле на глубине продольной оси находящегося под влиянием тока рассеяния трубопровода 5 на расстоянии 0,3-5 м в месте скрещивания трубопроводов 5 и 1.

К клемме С блока измерения 6 с помощью гальванического соединения

12присоединяется электрод сравнения

13датчика, например Co/CuSO . Электроды 11 и 13 могут быть использованы самостоятельно. Электрод сравнения 13 может размещаться над землей над местом скрещивания трубопроводов 1 и 5, К клемме F блока измерения 6 присоединяется положительный полюс, а к клем1 е Е - отрицательный полюс миллиамперметра 14. Между клеммами А и G присоединяется в последовательной схеме, с одной стороны, переменное сопротивление 15 и, с другой стороны, выключатель Id. Клеммы

F и Е соединяются с помощью гальванического соединения 17, а клеммы В и G - с помощью , гальванического соединения 18.

К миллиамперметру 14 в параллельной схеме присоединяется омметр 19. В зонах измерения 1 и II присоеднняетгся высокоомный регистрирующий вольтметр 20 или амперметр 21. Клеммы D и Е блока измерения соединяются с помощью гальванического соединения 22

Ток рассеяния при включенном посте катодной защиты измеряется с помощью миллиамперметра 14, а именно с одной стороны при включенном выключателе 16 и с другой - при выключенном выключателе 16. Переменное сопротивление 15 устанавливается при этом так, что проходит нулевой ток рассеяния. Интерференционное присоединение, т.е.

гальванический участок тока реализуется в блока измйр .ПИЯ 6 путем гальванического соединения между клеммами В-6-А, включая переменное сопротивление 15 и выключатель 16. Если трубопровод 5 в результате блуждающих токов находится под влиянием электрифицированного постоянным током рель- сового транспорта, анод 3 находится в ведении токоприемного ролика, на месте скрещивания у подверженного влиянию трубопровода 5 находится анодная зона, а у оказывающего влияние трубопровода 1 .наход1тся катодная зона, В зоне измерения Ш согласно к клемме F блока измерения присоединяется положительный полюс регистрирующего миллиамперметра 14, при этом отрицательный полюс присоединяется к клемме Е. В зоне измерения 1 к клемме С блока измерения 6 присоединяется положительный полюс еысокоомного регистрирующего вольтметра 20 и к клемме В - отрицательный полюс. Вместо поста катодной защиты в этом случае на трубопроводы 1 и 5 оказывают влияние динамические блуждающие токи рассеяния. Так как гальванические токи в этом случае могут не приниматься во внимание ток рассеяния измеряется на протяжении нескольких часов с помощью регистрирующего миллиамперметра 14 с одной стороны при включенном выключателе 16 и с другой стороны при выключенном выключателе 16. Переменное сопротивление 15 регулируется при этом в выбранный промежуток времени так, что средняя величина проходящего через регистрирующий миллиамперметр тока в выбранный промежуток времени остается нулевой. Одновременно с помощью высокоомного регистрирующего вольтметра 20 измеряется величина потенциала системы подверженной влиянию конструкции (земля относительно Си/ CoSO - электрода сравнения).

При оценке результатов измерений в выбранный промежуток времени среднее нулевое значение проходящего через регистрирующий амперметр тока согласовьшается со средней величиной потенциала. Нулевое значение всего тока после измерений в грунте для различных условий соответст вует величине потенциала от - 0,75 в до -0,80 в относительно Си/Со SO - эле ктрода сравнения. Если величина потенциала становится более отрицательна чем -О,80в, то конструкция уже частично защицается ка J годно. Целесообраэтю несколько уменьшить величину омического сопротивления гальванического участка тока, т.е. осуществить интерференциальное присоединение с целью избежания анодного участка в трубопроводе 5. Однако необходимо проводить комплексное измерение режима работы различных возможных источников блуждающих токов рассеяния. На фиг. 3 сплошными линиями показаны гальванические участки тока через металл, а штриховыми линиями электрические участки тока через электролит, т.е. через землю. Узловая точка 23 представляет собой точку максимальной угрозы подверженного влиянию тока рассеяния трубопровода 5. Узловая точка 24 представляет собой точку максималь ного приема тока рассеяния из узловой точки 23 на защищенном вли5пощем трубопроводе 1. В узловой точке 24 защит ный ток также принимается из анода 3 посредством электролитического участка тока 25. Влияющий ток рассеяния в электролитическом участке тока моста 26 от узловой точки 23 к узловой точке 24 представляет собой сумму всех токов, за исключением тока, который проходит к узловой точке 24 через ме- таллический вспомогательный электрод 1 Между узловыми точками 23 и 24 находится в электролите наименьшее сопротивление 27. Это, собственноговоря, земляющее сопротивление системы под- верженный влиянию трубопровод 5-элект лит-влияющий трубопровод 1. Сопротивл ние 28 есть заземляющее сопротивление системы подверженный влиянию трубопровод 5- электролит и сопротивление 29 есть заземляющее сопротивление сис темы влияющий трубопровод 1-электролит. Сопротивление 30 - заземляющее сопротивление системы металлический вспомогательный электрод 11-электрол влияющий трубопровод 1. В этом ответвлении представленной мостовой схемы проходит ток рассеяния из узловой точк 31, которая представляет собой металлический вспомогательный электрод 11, через электролит к узловой точке 24. Одновременно это приводит к наложению гальванического тока в гальваническом элементе, который возникает в результате поляризованных поверхностей в узловых точках 31 и 23 после присоединения металлического вспомогательного электрода И и подверженного влия- 16 нню трубопровода 5 посредством кабелей 9 и 10. Поверхность вспомогательного электрода 11 всегда на 1,5-2 порядка меньше поверхности голого металла в месте повреждения изолирующего покрытия подверженного влиянию тока рассеяния трубопровода 5. Схема практически не.ока- зьшает влияния на соотношение токов между узловыми точками 23 и 24 и в участке тока 25. После установки переменного сопротивления 15 на надлежащую величину и после включения выключателя 16 прохождение тока рассеяния в участке тока 26 и в участке тока от узловой точки 31 к узловой точке 24 до нулевого значения возможно после новой установки переменного сопротивления на меньшую величину. Направление тока изменяется на обратное, так что трубопровод 5 и вспомогательный электрод 11 частично катодно защищаются, так как при параллельной схеме на обоих сопротивлениях 27 и ЗО имеется одикаковое напряжение и проходящий ток обратно зависим от заземляющих сопротивлений 27 и ЗО. После включения выключателя 16 накладывается новый гальванический ток, который образуется гальваническим элементом, возникший вследствие по- разному поляризованньк поверхностей в узловых точках 31 и 24 после гальванического присоединения вспомогательного электрода 11 и защищенного трубопровода 1. Следовательно, в зоне измерения III с помощью миллиамперметра 14 может измеряться величина тока А где а - ток рассеяния: Зра - гальванический ток, проходящий между трубопроводом 5 и металлическим вспомогательным электродом 11; 3„,,. .льванический ток,праходащиТ ме жду трубопроводом 1 и металлическим вспомогательным электродом 11. После проведенных измерений величины потенциала поляризации колеблются обычно в следующих пределах. Стальная поверхность О влияющего трубопровода 1 UQ (включ.) от - О,80 до - 1,10 в. Стальная поверхность, Р подверженного влиянию трубопровода 5 Up (выкл.) от-О,50 до - 0,75 в. Стальная поверх- ность Q металлического вспомогательного электрода llUq (выкл.) от -0,70 до 1,00 в. , У величин для UQ (выкл.) -0,90в, р (выкл.) - - Oj60 в и DO (выкл,) 0,75 в гальванический ток становится нулевым, который согласно уравнению (f) будет l(( .)(.) J Jpo-Vр Г Poo «ро (-0,60+0,75+0,75 - 0.90) О, если RpQ ROQ , где RPQ - заземляющее сопротивление че рез электролит системы трубопровод 5-вспомогательный электрод И заземляющее сопротивление системы трубопровод 1 - вспо могательный электрод 11. Формула изобретения Способ зашиты от коррозии протяженных металлических сооружений в зоне блуждающих токов, включающий периоди.ISf

Р«г./ чоское измерение электричоского парпмотра и регулирование его, отличающийся тем, что, с цолью умоньшония влияния блуждающих токов, стекающих с катодно защищенного сооружения на соседние незащищенные сооружения, путем отвода тока с jiax с помощью гальванического участка, тока, в земле на глубине продольной оси незащищенного сооружения в месте скрещивания обоих сооружений устанавливают вспомогательный электрод, между защищенным и незащищенным сооружениями включают переменное сопротивление, измеряют ток между вспо- могательным электродом и незащищенным сооружением и изменяют величину переменного сопротивления до тех пор, пока величина тока не станет равной ««улю. Источники информации, принятые во внимание njiH экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 2О3425, кл. С 23 F 13/ОО, 1965.

JL

J

:.

If/Е

1715

B

16

5 JJXSSr/

Фиг. 2

Y

Л

/ 23

1&