Подземного трубопровода

ми, проведенными в нашей стране и за рубежом, различные участки одного и того же подземного сооружения имеют неодинаковый потенциал [204]. Предложения о повышении потенциала на поверхности трубопровода или использования прерывистой катодной защиты [144, 219] не дали положительных результатов [138] вследствие экранирования токов катодной защиты пузырьками водорода под отслоившейся изоляцией [144, 143, 219]. Рекомендации и патентные решения о подкачке потенциала под отслоившейся изоляцией с помощью локальных цинковых протекторов, являющихся частью комбинированного защитного покрытия, не осуществимы в большинстве случаев вследствие образования на поверхности цинка в растворах солей угольной кислоты труднорастворимых соединений, приводящих к снижению разности потенциалов гальванопары "железо - цинк", а в определенных условиях даже к изменению ее полярности [146].

2. Дренажные установки, которые являются наиболее эффективным методом, отводят блуждающие токи из анодной зоны подземного сооружения в рельсовую сеть или на отрицательную шину тяговой подстанции (рис. 281). Прямой дренаж имеет двухстороннюю проводимость (рис. 281, а), поэтому он присоединяется только

Анодное заземление служит для ввода тока в грунт при защите подземного сооружения. К анодным заземлителям предъявляются следующие требования:

Минимальное расстояние трубопроводов от трамвайных путей 2м, а от железной дороги - 10 м. При пересечении трубопроводом трамвайного или железнодорожного пути минимальное расстояние от подошвы рельса до подземного сооружения I ы,от трамвайных стрелок переход располагается на расстоянии не менее 3 и, а от железнодорожных стрелок, крестовин и т.д.—на расстоянии не менее 10 м .

, и ва рубежом, различные участки одного и "ого же подземного сооружения имеют неодинаковый потенциал. Предложении о повышении потенциала на поверхности "рубопровода или использования прерывистой катодной ващиты не дали положительных результатов вследствие экранирования токов катодной ващиты пузырьками водорода под от -

ОБДЕЛКА подземного сооружения - строит, конструкция, возводимая в тоннелях, складах, гаражах и т.д. и образующая их внутр. поверхность. О. устраивают для защиты подземных сооружений от об-

где происходит усиленное растворение металла, прямопропорциональное силе тока в соответствии с законом Фарадея. Такое усиление коррозии принято называть электрокоррозией. Основной величиной, характеризующей интенсивность процесса электрокоррозии, является сила тока, стекающего с подземного сооружения в грунт, отнесённая к единице поверхности , т. е. плотность тока утечки. Однако практически можно измерить только линейную плотность тока утечки, т. е. силу тока, стекяюптего с единицы длины подземного трубопровода. Блуждающие токи, помимо плотности, характеризуются и значением его потенциала по отношению к ближайшей точке земли. Однако значение потенциала указывает лишь на возможность коррозионного процесса, т. е. на вход или на стекание тока с подземного сооружения, но не позволяет оценить количество разрушаемого металла.

Большую опасность представляет собой неравномерное распределение стекающего тока с подземного сооружения, так как неравномерность утечки приводит к сосредоточенному разрушению металла.

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.

Токоотводы могут быть прямыми и поляризованными, их применение обеспечит стекание блуждающих токов в землю не с подземного сооружения, а с токоотвода с активатором за счет того, что у последнего сопротивление растеканию тока ниже сопротивления растекания с защищаемых сооружений. В результате такого соединения ток потечёт по проводнику в землю через активатор с токоотвода и утечка тока с сооружения в землю в этом месте уменьшится или совсем прекратится.

изаш - защитный потенциал подземного сооружения в точке дренажа, В;

Как видно из рис. 24 [212], при значениях водородного показателя рН > 8 реакции 3.2, 3.3 смещаются вправо, в сторону преимущественного образования карбонат-бикарбонатных ионов. По нашим 'данным и данным других исследователей, активность электролита в приэлектродном слое катодно-защищенной конструкции может достигать значений рН = 12,3. В результате взаимодействия карбонат-бикарбонатных ионов с имеющимися в грунтах катионами щелочных и щелочно-земельных металлов на поверхности подземного трубопровода образуются' соответствующие соли этих металлов, формирующие на нем так называемые катодные отложения.

7) коррозию внешним током — электрохимическую коррозию металлов под воздействием тока от внешнего источника (например, растворение стального анодного заземления станции катодной защиты подземного трубопровода);

8) коррозию блуждающим током —электрохимическую коррозию металла (например, подземного трубопровода) под воздействием блуждающего тока;

д — смешанный катодно-омический контроль. В этом случае R + О и AVK «^ AVK > ДУа. Наблюдается этот вид контроля при коррозии вследствие работы макропар на больших расстояниях в электролитах с очень низкой электропроводностью, например при коррозии подземного трубопровода вследствие работы макропар неравномерной аэрации;

Для определения коррозионной активности грунтов на трассе проектируемого подземного трубопровода на определенных расстояниях закладывают на дне шурфов в ненарушенный грунт на отметке трубопровода стальные пластинки и засыпают шурфы грунтом. Сравнительную коррозионную агрессивность грунтов определяют по потере массы пластинок за время испытания.

.Эксплуатационные исследования состоят в наблюдении коррозионной стойкости эксплуатируемых деталей, узлов конструкций или целой конструкции, например, заводского аппарата, парового котла, подземного трубопровода и т. д. Эти .исследования могут иметь своей целью:

Особо ценными для эксплуатационных испытаний являются методы, позволяющие постоянно наблюдать за коррозионным состоянием работающих конструкций. Так, методика опытной катодной станции дает возможность определить среднее переходное сопротивление изоляции участка эксплуатируемого подземного трубопровода без выполнения земляных работ по его вскрытию. Эффективность методов защиты трубопроводов от коррозии проверяют с помощью контрольных образцов: в определенных точках защищаемого трубопровода помещают пары контрольных образцов, из которых один присоединен к трубопроводу и, таким образом, также защищен от коррозии, а другой находится отдельно (рис. 366); по потерям массы защищенного и незащищен-

защищаемая конструкция, а к положительному полюсу (т.е. в качестве анода) присоединяется дополнительный электрод, схематично показана для случая защиты подземного трубопровода на рис. 202, а. От отрицательного полюса источника тока /через провод 2 отрицательные заряды поступают в пункте дренажа 3 па защищаемую трубу 4 и текут по ней, попадая через дефектные места изолирующего покрытия 5 в грунт. Из грунта ток переходит па анодное заземление 6, откуда по проводу 7 возвращается к положительному полюсу своего источника. Поверхность металлической трубы при этом поляризуется катодно и защищается от коррозионного разрушения, а анодное заземление, /ля которого обычно применяются ненужные стальные бал-

6. Вывод уравнения падения потенциала вдоль поверхности грунта в результате утечки тока с подземного трубопровода или поступления тока в трубопровод..................... 410

На практике эффективность катодной защиты можно установить несколькими способами, и в прошлом для доказательства полноты защиты использовали ряд критериев. Можно, например, для действующего подземного трубопровода построить зависимость числа наблюдаемых сквозных разрушений от времени эксплуатации, на которой будет видно, что после начала использования катодной защиты число сквозных разрушений резко уменьшается или падает до нуля. При защите кораблей можно через определенные интервалы времени обследовать корпус для определения глубины образующихся язв.

2. Колориметрические измерения. Открывают часть подземного трубопровода и очищают поверхность металла. К ней прикладывают кусок фильтровальной бумаги, смоченной в растворе железосинеродистого калия. Затем трубу вновь засыпают грунтом. Через сравнительно короткое время осматривают бумагу: голубое окрашивание вследствие образования железосинеродистого железа указывает на неполную катодную защиту, отсутствие голубого окрашивания свидетельствует об удовлетворительной защите.