Способ защиты от коррозии протяженных металлических сооружений в зоне блуждающих токов

 

Оп ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккк

Социалистических

Республик

< 723ОО1 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ЗаЯвлЕно 30.06.77(21) 2500701/22 02 (51)M. Кл.

С 23 Т 13/00 (23) Приоритет - (32) 22.09.76

Государстеенньа каиетет

СССР по лелем иэеоретеннй

N 0TttPbtTNH (31) ПВ 6147-76 (ЗЗЪ ЧССР

Опубликовано 25.03дофюллетень № 11

Дата опубликования описания 30.03.80 (53) УДК620.197.. 5 (088. 8) И ностра нцы

Йосеф Полак, Лубомир Боубела и Йосеф Мразек (ЧССР) (72) Авторы изобретения

Иностранное предприятие

Хемопроект, проектова инженырска а конзултачни организаце" (7I) Заявитель (ЧССР) (54) СПОСОБ ЗАШИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПРОТЯЖЕННЫХ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ В ЗОНЕ

БЛУЖДАЮШИХ ТОКОВ

Изобретение относится к области за шитной коррозии и может быль использовано для зашиты протяженных сооружений в зоне блуждающих токов.

Известен способ зашиты от коррозии протяженных металлических сооружений в зоне блуждающих токов, включающий периодическое измерение электрического параметра и регулирование его (lj

Данный способ является наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату.

Однако согласно известному способу защищается только сооружение, подключенное к катодной станции. Подземные сооружения, расположенные вблизи защишеийых сооружений, подвергаются действию блуждающих токов, стекающих с последни.х.

Цель изобретения — уменьшение влияния блуждающих токов, стекающих с катодно защищенного сооружения на соседние незащищенные сооружения, путем отвода тока с помощью гальванического участка тока.

Это достигается тем, что 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 вспомогательным электродом и незащищенным сооружением и изменяют величину переменного сопротивления до тех I пор, пока величина тока не станет равной нулю.

На фиг. 1, 2 и 3 даны схемы, реализующие предложенный способ.

К трубопроводу 1, снабженному изолирующим покрытием, подключен пост катодной зашиты, состоящий из выпрямителя 2 анода 3 и прерывателя тока 4. В месте скрещивания катодно защищенного трубопровода 1 и подверженного влиянию тока рассеивания трубопровода 5 смонтирован

723001 наземный блок измерения 6 с клеммами А, В, С, О Е,F,t u H.

K клемме А блока измерения 6 посредством гальванического соединения, например кабеля 7, присоединен катодно защищенный трубопровод 1, который другим гальваническим соединением 8 присоединяется к клемме Д 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 земпе на глубине продольной осй 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

12 присоединяется электрод сравнения

13 датчика, например Cv/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 изме.рения 6 присоединяется положительный полюс, а к клемме Š— отрицательный полюс миллиамперметра 14. Между клеммами А и 6 присоединяется в последовательной схеме, с одной стороны, переменное сопротивление 15 и, с другой стороны, выключатель 16. Клеммы

Р 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 I u II присоединяет-. ся высокоомный регистрирующий вольтметр 20 или амперметр 21. Клеммы 3) и Е блока измерения соединяются с помощью гальванического соединения 22.

Ток рассеяния при включенном посте катодной зашиты измеряется с помощью миллиамперметра 14, а именно с одной стороны при включенном выключателе

16 и с другой — при выключенном выииачателе 16. Переменное сопротивление 15 устанавливается при этом так, что проходит нулевой ток рассеяния.

Интерференционное присоединение, т.е.

S0

При оценке результатов измерений в выбранный промежуток времени среднее нулевое значение проходящего через регистрирующий амперметр тока согласовывается со средней величиной потенциала. Нулевое значение всего тока после измерений в грунте для различных условий соответствУет величине потенциала от - 0,75 в до

-0,80 в относительно Cu/ î 4 — электрода сравнения. Если величина потенциала становится более отрицательна чем -0,8Ов, то конструкция уже частично зашицается ка-

15 ро

З5

4О

45 гальванический участок тока реализуется в блока иэмер.ния 6 путем гальванического соединения между клеммами B-G-А, включая переменное сопрс тивление 15 и выключатель 16. Если трубопровод 5 в результате блуждающих †.оков 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

l,находится катодная зона. В зоне изме рения 111 согласно к клемме F блока измерения присоединяется положительный полюс регистрирующего миллиамперметра

14, при этом отрицательный полюс при- соединяется к клемме Е. В зоне измерения 1 к клемме С блока измерения 6 присоединяется положительный полюс высокоом ного регистрирующего вольтметра 20 и к клемме  — отрицательный полюс, Вместо поста катодной зашиты 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 выключа-. теле 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 Cv/ С ЯО, — электрода сравнения).

5 7230 тодно, Целесообразно несколько уменьшить величину омического сопротивления галь- . ванического участка тока, т.е. осуществить интерфсренциальное присоединение с целью избежания анодного участка в трубопроводе 5. Однако необходимо проводить комплексное измерен«е 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 15 представляет собой точку максимальной угрозы подверженного влиянию тока рассеяния трубопровода 5. Узловая точка

24 представляет собой точку максимального приема тока рассеяния из узловой 20 точки 23 на защищенном влияющем трубопроводе 1. В узловой точке 24 защитный ток также принимается из анода 3 посредством элект рол итичес кого 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 металлический вспомогательный электрод 11.

Между узловыми точками 23 и 24 находится в электролите наименьшее сопротивление 27. Это, собственно говоря,заземляющее сопротивление системы подверженный влиянию трубопровод 5-электролит-влияющий трубопровод 1. Сопротивление 28 есть заземляющее сопротивление системы подверженный влиянию трубопровод электролит и сопротивление 40 .29 есть заземляющее сопротивление системы влияющий трубопровод 1-электролит, Сопротивление 30 — заземляющее сопротивление системы металлический вспомогательный электрод ХI-электролит-45 влияющий трубопровод 1. В этом ответвлении представленной мостовой схемы проходит ток рассеяния из узловой точки

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 резульI тате поляризованных поверхностей в

55 узловых точках 31 и 23 после присоединения металлического вспомогательно го электрода 11 и подверженного влия01 6 нию трубопровода 5 посредством кабелей

9и 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 оказывает 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 30 имеется одикаковое напряжение и проходящий ток обратно зависим от заземляющих сопротивлений 27 и 30. После включения выключателя 16 накладывается новый гальванический ток, который образуется гальваническим элементом, возникший вследствие по- разному поляризованных поверхностей в узловых точках 31 и 24 после гальванического присоединения вспомогательного электрода l l и защищенного трубопровода l. Следовательно, в зоне измерения 1И с помощью миллиамперметра 14 может измеряться величина тока А з=, я- з, (г)

1 где 3 — ток рассеяния: гальванический ток, проходящий между трубопроводом 5 и металлическим вспомогательным электродом 1 1 Э о гальванический ток, проходящий между трубопроводом 1 и металлическим вспомогательным электродом 11.

После проведенных измерений величины потенциала поляризации колеблются обычно в следующих пределах, Стальная поверхность 0 влияющего трубопровода 1 (включ.) = от — 0,80 до — 1,10в.

Стальная поверхность, P подверженного влиянию трубопровода 5 Up (выкл.) = от-0,50 до — 0,75в. Стальная поверхность Ц металлического вспомогательного электрода 110 (выкл.) от

-0,70 до 1,00в.

7 723001

У величин для U (выкл.) «0,90в, Uð (выкл.) — - 0,60 в и 0,> (выкл.) р

- 0,75 в гальванический ток становится нулевым, который согласно уравнению (Х) будет

5 С

0 О О -О

3 -3 (щцчл <(ц(вымя) о(ахи л.)

Рро р ч

* (-0,60+0,75Ю) 75 — 0,90) = О, Bc21H A pq = pq, > o где R>< — заземляюшее сопротивление через электролит системы тру- э бопровод 5-вспомогательный н электрод ll с

До — заземляюшее сопротивление 15 системы трубопровод 1 — вспомогательный электрод 11. н

Формула изобретения го

Способ зашиты от коррозии протяженных металлических сооружений в зоне блуждаюших токов, включающий периодиеское измерение электрического парамета и регулирован, е его, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью уменьшения влияния блуждаюших токов, стекаюших катодно зашишенного сооружения на соедние незашишенные сооружения, путем отвода тока с нюх с помошью гальваниеского участка. тока, в земле на глубие продольной оси незашишенного сооружения в месте скрещивания обоих сооружений устанавливают вспомогательный лектрод, между зашишенным и незашишеным сооружениями включают переменное опротивление, измеряют ток между вспомогательным электродом и незашишенным ооружением и изменяют величину переменого сопротивления до тех пор, пока ве личина тока не станет равной .нулю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 203425, кл. С 23 Р 13/00, 1 965.

723001

Составитель Л. Груднева

Редактор Т. СмирноваТехред Н. Ковалева Корректор IG. Макаренко

Заказ 321/1 7 Тираж 1074 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ".ул. Проектная, 4