Способ обнаружения дефектов изоляционного покрытия подземных и подводных трубопроводов
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОЯСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сеев Севетеиик
Сециалнетычвеиие
Республик 11,873097 (Sl ) Дополнительное к авт. свил-ву(22)Заявлено 07.01.80 (21) 2865096/18-25 с присоединением заявки .% (23) Приоритет (51) М. Кл.
С 01 и 27/26 фвудэуетееккы11 квинтет
CCCP
11о аллеи кзобретенк11 к ютерытк11
Опубликовано 15. 10. 81. Бюллетень Фе 38 (>) УДК 543.545 (088. 8) Дата опубликования описания 17. 10.81
В. В. Андреев, В. П. Коротков, В. В. и А. H. Сопин (72) Авторы изобретения —,Гусев,,1
Северный филиал Всесоюзного научно4 сследовательсКото
I,1 института по строительству магистральных.Ърубопроводо ./ (7I ) Заявитель
{54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ИЗОЛЯЦИОННОГО
ПОКРЫТИЯ ПОДЗЕМНЫХ И ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
Изобретение относится к области обнаружения дефектов изоляционных покрытий стальных констрчкций и может найти широкое применение при оценке состояния пассивной изоляции трубопроводов.
Известны способы определения дефектов изоляционного покрытия стальньм конструкций, в которых особая роль отводитая 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 и толщину изоляционного покры,, тия (11 .
Несмотря на большие преимущества такого вида измерений, они имеют и . ряд серьезных недостатков, так как включают в себя сложный и достаточно дорогой комплекс измерительной аппаратуры, усложняющей и удорожающей общие расходы по эксплуатации трубы, и, кроме того. в условиях сильно обводненньм грунтов и плохого качества изоляции труб происходит весьма быстрое затухание генерируемых колебаний.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является спо10 соб обнаружения дефектов изоляционного покрытия подземных и подводных трубопроводов путем катодной поляризации трубопровода, измерения его потенциа.ла и нахождения местоположения и разме IS ров дефектов изоляционного покрытия по изменению измеренного значения потенциала j2).
Данный способ заключается в том. что вдоль исследчемого трубопровода непрерывно или дискретно измеряют значения поляризационного потенциала трубопровода. Изменение потенциала като873097 доэашитнога трубопровода описывается
Функцией
-dx
ОЕ р
ra@ Ug потенциал трубы s точке дре- S нажа, i
" Функция поодольнаго сопротивления трубы ;.
- расстояние вдоль трубы от точки дренажа.
Данный закон распределения потенциала вдоль трубопровода особенно. ха.рактерен для тех трубопроводов, со" противление изоляции которых значительно превышает сопротивление грунта, в связи с этим любые нарушения целрстности изоляционного покрытия
/ приводят к резкому изменению потенци-, ills трубопровода от заданнога закона, распределения. 2D
При старении изоляционного покрытия со временем эксплуатация трубопровода величина ее сопротивления значительно уменьшается и может быть сравнима с величиной сопротивленйя 25 грунта. В этом случае закон распределения потенциала вдоль трубопровода .характеризуется, главным образам, фунфункцией распределения грунтов на защищаемом участке трубопровода. Осо- 5а бенно арко этот эффект проявляется в зонах вечной мерзлоты и прилегающих к ней районах, где удельное сопротивление достигает 10 . Ом«м для торфяников и песков и бОО Ом м для суглинков.
В данных условиях токораспределение вдоль трубопровода полностью контролируется омнческим сопротивлением грунта. Очевидна, что в этих условиях значительно труднее интерпретировать по- 40 лученные результаты по измеренному значению потенциалов, .так как Функция распределения потенциалов, носяшая л значительной степени случайный характер, значительно искажает инФормацию о дефектах изоляиионных покрытий.
Цель изобретения — повышение точности обнааужения дейектов путем исключения влияния неоднородностей грунтовых чсловий на оезчльтаты измерений.
Поставленная цель постигается тем, чта в способе обнаоужения деФектов изоляционного покаытия подземных и подводных трубопроводов путем катодной поляризации тоубопровопа, измере- 55 ния его потенциала, нахождения местоположения и размеров деФектов изоляци" аннаго покрытия по Изменению измерен-.
1 ного значения потенциала, перед изме- рением потенциала снимают катодную поляризацию и по скорости изменения seличины измеряемого потенциала трубопровода судят о величине дефектов.
Порядок выполнения предлагаемого способа состоит в том, что фиксируется наличие защитного потенциала в точке дренажа путем его измерения; отключается выходное напряжение катодной станции; измеряется значение по,тенциала незащищенного трубопровода в ходе устаковления электрохимического равновесия между электродом в объеме грунта и электролитом, находящимся s зоне дефекта.
Суть предлагаемого изобретения заключается в том, что в районах Крайнего Севера все грунты увлажнены на пределе текучести и выше. Значение стационарных потенциалов стели в этих условиях полностью определяется молекулами воды и равно соответственно 0,480 В и.в. э ;
Изаляцнонное покрытие препятствует проникновению 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 участков с хорошим изоляционным покрытием будет на уровне
0-0,200 В.
Катадная поляризация трубопровода еще более усиливает. дифференциацию дефектных участков. Известно, что значение рН прикатодного слоя колеблется в пределах 10,5-11,6. При отключении иаля катодной станции значения стаци-, онарных потенциалов стали в условиях данной рН будут на уровне 0,2000,222 В н. в.э., в зависимости от тога, будут о6разовываться на стали про;дукты коррозии типа g --FeOOH с пере1 одом - 0,770 В или нет. При этом, 873097 если зона повреждения изоляционного слоя соизмерима с его толщиной,:то в процессе установления значений стационарного потенциала стали прикатод" иый слой приходит s равновесиЕ с окру- жающим электролитом и эна !ение стационарных потенциалов .стали в зоне таких дефектов находится на уровне0,480 В. Чем меньше величина дефекта, тем больше время установления равно- 1В весия прикатодного слоя и объема электролига, тем выше значения стационарных.потенциалов стали. На практике эта разность составляет свмпе
0,5В, что поддается легкому измерению.
Предложенный способ позволяет обнаружить локальные дефекты изоляционного покрытия в условиях полного обе воднения грунтов и при наличии вечной мерзлоты, а скорость изменения величины измеряемого потенциала трубопровода в ходе установления электрохимического равновесия между электролитом в объеме грунта и в зоне дефекта позволяет судить о величине последнего.
Формула изобретения
Способ обнаружения дефектов изоляционного покрытия подземных и подводных трубопроводов путем катодной поляризации.трубопровода, измерения его потенциала и нахождения местоположения и размеров дефектов изоляционного пркрытия по изменению измеренного значения потенциала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности обнаружения дефектов путем исключения влияния неоднородностей грун- товых условий на результаты измерений, перед измерением потенциала снимают катодную поляризацию и по скорости изменения величины измеряемого потенциала трубопровода судят о величине дефектов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Патент США 0 3243701, кл. G Ol R 29/00, опублик. !966.
2. Rlzp F., Vieler.È.. Catodic protection monitoring defects corrosion ргоЬ!еа.-"Оi l and Gas У . 1978, ч.76, !! 7, р. 74, 77, 78, 80, 82 (прототип).
Составитель И. Клешнина
Редактор П. Коссей Техред Ж.Кастелевич Корректор E. Рошко
Заказ 9022/68 Тираж 9!О Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5 ь т а л.
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
