Распределение звукового

12.5.5. Распределение защитного тока и влияние на посторонние **** сооружения..............283

на распределение защитного тока [см. формулу (2.44)]. Практический опыт показывает, что значения ги около 106 Ом-м2 уже являются весьма хорошими (табл. 5.2).

Имеется взаимосвязь между сопротивлением растеканию тока с протектора и колебаниями электросопротивления грунта под влиянием сезонных изменений погоды. Для предотвращения этих колебаний и для уменьшения сопротивления растеканию тока протекторы окружают в грунте постельной массой — так называемой засыпкой (активатором). Кроме того, такие массы предотвращают образование пассивирующего поверхностного слоя и обеспечивают равномерное распределение защитного тока и более равномерную собственную коррозию. Последний эффект обусловливается в первую очередь наличием гипса в активато-

2. На топливозаправочных станциях с несколькими резервуарами-хранилищами при общем потреблении защитного тока до нескольких сот миллиампер равномерное распределение защитного тока следует стремиться обеспечивать его подводом через несколько анодных зазем-лителей, расположенных в разных местах на территории станции. Распределение защитного тока между несколькими анодными заземлителями позволяет также избежать сравнительно больших местных анодных воронок напряжения и тем самым ослабить вредное влияние катодной защиты на близрасположенные посторонние сооружения. '

12.5.5. Распределение защитного тока и влияние на посторонние сооружения

Вид, исполнение, коррозия материала и срок службы анодных зазем-лителей и анодов систем катодной защиты были рассмотрены в разделе 8. В разделе 9 были представлены сведения о защитных установках. На рис. 17.3,6 показана принципиальная схема центрального анода с наложением тока от внешнего источника для одного из сооружений в прибрежном шельфе. Аноды систем катодной защиты портовых сооружений должны работать в принципе с возможно более низким анодным напряжением порядка всего нескольких вольт, чтобы обеспечить равномерное распределение защитного тока и снизить эксплуатационные расходы. Размеры анодов (анодных заземлителей) должны быть выбраны с запасом, поскольку это позволяет предотвратить неравномерное распределение защитного тока и чрезмерную защиту поблизости от анодов. Кроме того, возможный выход из строя отдельных анодов при этом будет иметь менее вредные последствия.

Катодная защита судов от коррозии охватывает комплекс мероприятий по наружной защите подводной части судна и всех навесных устройств и отверстий (например, гребного винта, руля, кронштейнов гребного вала, кингстонных выгородок, черпаков, струйных рулей) и по внутренней защите различных танков (резервуаров балластной и питьевой воды, для топлива и хранения других продуктов), трубопроводов (конденсаторов и теплообменников) и трюмов. Указания по выбору размеров и распределению анодов или протекторов имеются в нормативных документах [1—5]. Суда отличаются от других защищаемых объектов, рассматриваемых в настоящем справочнике, тем, что они в ходе эксплуатации подвергаются воздействию вод самого различного химического состава. Важное значение при этом имеют в первую очередь со-лесодержание и электропроводность, поскольку эти факторы оказывают существенное влияние на действие коррозионных элементов (см. раздел 4.2) и на распределение защитного тока (см. раздел 2.2.5). Кроме того, на судах приходится учитывать проблемы, связанные с наличием разнородных металлов (см. раздел 2.2.5). Мероприятия по защите судов от блуждающих токов рассмотрены в разделе 16.4.

Для анодов с наложением тока от постороннего источника справедливы те же принципы размещения в смысле запрещенных областей и надежной защиты от механических повреждений, что и для протекторов (см. раздел 18.3.2.2). Существенное отличие заключается в меньшем числе таких анодов и в трудностях, связанных с подводом тока. Так, на танкерах подвод тока в области танков с нефтепродуктами запрещается даже через бронирующие трубы. Токоподвод должен осуществляться только снаружи, для чего нужны соответствующие перекрытия. Если же отказаться от размещения анодов в этой области, то распределение защитного тока ухудшится. Во избежание недозащиты необходимо применять более высокие напряжения на анодах и более стойкие покрытия.

Судовые доки защищают практически только с наложением тока от постороннего источника, причем лишь с наружных сторон, в области ворот и на дне. Поскольку доки являются стационарными сооружениями, можно применить такие типы анодов и схемы их расположения, для которых в иных случаях имеется опасность механического повреждения. Применяют графитовые, магнетитовые и ферросилидовые аноды в виде круглых стержней или пластин, подвешиваемые вдоль наружных сторон дока в воде на таком расстоянии, чтобы было обеспечено равномерное распределение защитного тока. Могут быть также предусмотрены камеры, в которые поднимаются аноды при наполнении дока водой. В любом случае необходимо предусмотреть разгрузку анодных кабелей от растягивающих усилий. И наконец, аноды могут быть также расположены на подставках, закрепленных на грунте как на фундаменте.

Измерение влияния расстояния до анодных заземлителей весьма желательно. Увеличение этого расстояния обеспечивает лучшее распределение защитного тока (см. раздел 24.6.3), однако стоимость кабелей при этом возрастает. Здесь должно быть найдено компромиссное решение по экономическим показателям.

2.4). Способ с наложением тока от внешнего источника, как и в случае катодной защиты, находит весьма разностороннее применение. Однако при затрудненном подводе тока, например в смачиваемых газовых полостях, он оказывается неэффективным. Поскольку при отказе защиты может возникнуть очень большая скорость потери массы металла при активной коррозии, обсуждать применимость этого способа следует только в тех случаях, когда надежно гарантируется распределение защитного тока или когда при активации не может получиться высокой

прохождения плоской волны через диафрагму; справа соответствующее распределение звукового давления по поперечному сечению, справедливое лишь приблизительно при условии, что длина волны намного меньше диаметра диафрагмы

Как видно из рис. 2.7, этот коэффициент сильно зависит от угла; распределение звукового давления по сферическому фронту волны при отражении весьма существенно изменяется. Тем не менее волна остается сферической.

Распределение звукового давления поперек оси можно представить в виде формулы только в пределах фокусного расстоя-

Поперечное распределение звукового давления в фокусе, поскольку здесь снова рассматривается круглый излучатель, описывается тоже уравнением (4.29). Впрочем, здесь фокусное расстояние Zf и максимум звукового давления ртах должны быть определены по уравнению (4.30).

Рис. 4.43 Функции направленности и распределение звукового давлении на осп круглого поршневого излучателя при различных распределениях амплитуды возбуждения (радиус излучателя R, &=2яА). Дельта-функция 0(р) везде равна нулю, кроме места р=0, где она принимает значение !; следовательно, функция б (р—Л) означает, что звуковое давление может отличаться от нуля только в месте, где р=-Я, т. е. на краю излучателя.

В качестве примера на рис. 5.8 и 5.9 показано поперечное распределение звукового давления на расстоянии a = 6Af и распределение звукового давления в тени круглого дискового отражателя на его акустической оси. Сам отражатель находится далеко в дальнем поле искателя.

Рис. 5.9. Распределение звукового давления Р в тени круглого дискового отражателя поперек оси, рассчитанное на расстоянии « = 6

Рис. 5.13. Отраженная к теневая волны от наклонно расположенного круглого дискового дефекта, угловое распределение звукового дав--ления на большом расстоянии, рассчитанное для отношения 1>,/А.=4.

Здесь описывается действие звука на световые волны. Следовательно, такие способы пригодны только для приема. Разработаны способы, позволяющие оценить пространственное распределение звукового поля и сделать его видимым. Они обсуждаются в главе 13. Для дальнейшей обработки на ЭВМ все действия звука должны быть преобразованы в амплитудную модуляцию света. При этом на фотоэлементе получается электрический сигнал.

В 1930-е годы были-сделаны также первые попытки создания устройств для преобразования ультразвука в видимое изображение, т. е. приборов, преобразующих распределение звукового* давления в видимые изображения. Первым таким приборош (1937 г.) был элемент Польмана [1202, 1203] —см. раздел 13.9.

Параметры звукового луча для искателей в иммерсионном варианте измеряются в воде, а для других обычно на эталонах из стали. Для этой цели искатель перемещается по отношению к возможно меньшему отражателю или приемнику звука и измеряется амплитуда звукового давления от точки к точке. Это можно делать вручную, но проще и быстрее — при помощи устройства, управляемого от ЭВМ. В качестве приемника в воде применяют очень маленький искатель — так называемый гидрофон, который в предусмотренном диапазоне частот не попадает в резонанс. На рис. 10.58 в качестве примера показан гидрофон с активной площадью около 1 мм в диаметре, пригодный для диапазона частот до 10 МГц. С его помощью можно развернуть звуковое поле искателя непосредственно перед излучателем с высокой разрешающей способностью. На рис. 4.18 показано распределение звукового поля, измеренное таким путем для пря-