(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ИЗОЛЯЦИОННОГО
ПОКРЫТИЯ ПОДЗЕМНЫХ И ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
1
Изобретение относится к области обнаружения дефектов изоляционных покрытий стальных конструкций и может найти широкое применение при оценке , состояния пассивной изоляции трубопроводов .
Известны способы определения дефектов изоляционного покрытия стальных конструкций в которых особая роль отводится методам, базирующимся на использовании аппаратуры, генерирующей колебания того или иного вида с включением в измерительный комплекс приемной аппаратуры, регистрирующей распределение задаваемых колебаний вдоль-трубы. ФУНКЦИЯ распределения этих колебаний полностью определяет не только места повреждений изоляции, но итолщину изоляционного покры-N тин l3 .
Несмотря на большие преимущества такого вида измерений, они имеют и ряд серьезных недостатков, гак как включают в себя сложный и достаточно
дорогой комплекс измерительной аппаратуры, усложняющей и удорожающей общие сасходы по эксплуатации трубы, и, кроме того в условиях сильно обводненных, грунтов и плохого качества изоляции труб ПРОИСХОДИТ весьма быстрое затухание генерируемых колебаний.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является спо10соб обнаружения дефектов изоляционного покрытия подземных и подводных трубопроводов путем катодной поляризации трубопровода, измерения его потенциа.ла и нахождения местоположения и размеISров дефектов изоляционного покрытия по изменению измеренного значения потенциала 23.
Данный способ заключается в том,
20 что вдоль исследуемого трубопровода непрерывно или дискретно измеряют значения поляризационного потенциала трубопровода. Изменение потенциала катодоэатитного трубопровода описьюается А|ункцией V / потенциал трубы в точке дрефункция ПРОДОЛЬНОГО СОПРО тивления трубы;. расстояние вдоль трубы от точки дренажа. Данный закон распределения потенци ала вдоль трубопровода особенно характерен для т&хтрубопроводов,сопротивление изоляции которых значительно превьшает сопротивление грунта, в связи с этим любые нарушения целрстности изоляционного покрытия йриводят к резкому изменению потенциала трубопровода от заланного закона; распределения, При старении изоляционного покрытия со временем зксплуатадая трубопровода величина ее сопротивления значительно уменьшается и может быть сравнима с величиной сопротивления грунта. В этом случае закон расп|)еделения потенциала вдоль трубопровода характеризуется, главным образом, фун функцией распределения грунтов на защищаемом участке трубопровода. Особенно ярко этот эффект проявляется в . зонах вечной .мерзлоты и прилегающее к ней районах, где удельное сопротивление достигает Ш Ом-м для торфяников и песков и бОр-ОмМ для суглинков В данных условиях токораспределение вдоль трубопровода полностью контроли руется омическим сопротивлением грунта. Очевидно, что в этих условиях зна чительно труднее интерпретировать по лученные результаты по измеренному значению потенциалов, .так как Лункция распределения потенциалов, носящая JB значительной степени случайный характер, значительно искаж ает инdюpмaцию о дефектах изоляционных покрытий Цель изобретения - повьтение точности обнаружения дефектов путем исключения влияния неоднородностей грун товых условий на результаты измерений Поставленная цель достигается тем что в способе обнаружения дефектов изоляционнопо ПОКРЫТИЯ подземных и подводных трубопроводов путём катодной поляризации трубопровода, измерения его потенциала, нахождения местоположения и размеров дефектов изоляци онного покрытия по изменению измеренного значения потенциала, перед измерением потенциала снимают катодную пояризацию и по скорости изменения веичины измеряемого потенциала трубопровода судят о величине дефектов. Порядок вьгаолнения предлагаемого способа состоит в том, что фиксируется наличие зай1итного потенциала в точке дренажа путем его измерения; отключается выходное напряжение катодной станции; измеряется значение потенциала недадцищенного трубопровода в ходе установления электрохимического равновесия между электродом в объеме грунта и электролитом, находящимся 8 зоне дефекта. Суть предлагаемого изобретения заключается в том,ЧТО в районах Крайнего Севера все грунты увлажнены на пределе текучести и выше. Значение стационарных потенциалов стали в этих условиях полностью определяется молекулами воды и равно соответственно 0,480 В н.в.э; Изоляционное покрытие препятствует проникнрвению к поверхности стали как молекул воды, так и молекул растворенного кислорода, Продиффундировавший через микротрещины изоляционного покрытия электролит испытывает йа себе влияние потенциальной энергии .твердого тела, поэтому значения стационарных потенциалов стали.стремятся к величине 0,200 В. При отсутствии электролитического контакта значения стационарного потенциала стали равны нулю. Измеряя значения стационарных потенциа-. лов стали вдоль трубопровода, можно определить участки значительных повреждений изоляции, так как величина их потенциала стремится к уровню 0,480 В, в то время как величина потенциала для участкор с хорошим изоляционным покрытием будет на уровне 0-0,200 В. Катодная поляризация трубопровода еще более усиливает дифференциацию Дефектшлх зчастков. Известно, что значение idi прикатодного слоя колеблется в пределах 10,5-11,6. При оТключерии поли катодной станции значения стационарных потенциалов.стали в условиях данной 1Ш будут на уровне 0,2000,222 В и.в.э,, в зависимости от того, будут образовываться на стапи продукты типа j -FeOOH с переходом - 0,770 В или нет. При этом. если зона повреждения изоляционного / слоя соизмерима с его толщиной, то в процессе установления значений стационарного потенциала стали прикатодный слой приходит в равновесие с окру жающим электролитом и значение стационарных потенциалов :стдли в зоне таких дефектов находится на уровне 0,480 В Чем меньше величина дефекта, тем больше время установления равновесия прикатодного слоя и объема электролита, тем вьваё значения стационарных потенциалов стали. На практике эта разность составляет свыпе 0,5В, что поддается легкому измерению. . Предложенный способ позволяет обнаружить локальные дефекты изоляционного покрытия в условиях полного обводнения грунтов и при наличии вечной мерзлоты, а скорость изменения вели- чины измеряемого потенциала трубопровода в ходе установления электрохимического равновесия между электролитом в объеме грунта и в зоне дефекта позволяет судить о величине послед него. 7« Формула изобретения Способ обнаружения дефектов изоляционного покрытия подземных и подводных трубопроводов путем катодной поляризации трубопровода, измерения его потенциала и нахояздения местоположения и размеров дефектов изоляционного пркрытия по изменению измеренного значения потенциала, о т л и ч а. ю ц и йс я тем, что, с целью повышения точности .обнаружения дефектов путём исключения влияния неоднородноетеи грунтовых условий на результаты измерений, перед нзиерением потенциала снимают катодную поляризацию и по скорости изменения величины измеряемого потенциала трубопровода судят о величине дефектов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3243701, кл. G 01 R 29/00, опублик. 1966. 2.RIzo F., VielerM..Catodlc protection monitoring defects corrosion problem. and Gas J. 1978, v.76, № 7, p. 74, 77, 78, 80, 82 (прототип) .
