Способ и устройство для прогнозирования срока

Союз СоаетсюаСоциалисти 4 ескихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваИ.1963 ( 843 О 92/2 Заявле ч. 48 с 1,рисоединением заявкиМПК С 2 Государстаеикый комитет ло делам изобретеиий и открытий СССР.11.1965, Бюллетень М Опубл иков ата опубликования описания 20.111.196 Авторыизобретения1.1 ф в Я. Цикерман и Г, А. Фарбе Заявител ПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВА СЛУЖБЫ ПРОЕКТИРУЕМЫХ ТРУБОПРОВОДОБЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ Я СРОКАВ ПОЛЕ Подписная группа21 Известные способы определения коррозииной опасности либо относятся к случаю почвенной коррозии (метод трубы и банки), либо применимы только к существующим трубопроводам (измерение разности потенциала труба - земля, измерение токов утечки в трубопроводе, измерение плотности токов утечки). Эти способы не дают количественной характеристики коррозионного процесса, хотя и являются косвенными указателями опасности электрокоррозии. Существующие расчетные способы не нашли применения ввиду их неточности, так как они разработаны без учета динамики развития и локального характера процесса электрокоррозии.Таким образом, электрическую защиту подземных металлических трубопроводов от блуждающих токов можно осуществлятьтолько после завершения их прокладки, а это практически отдаляет срок введения трубопровода в эксплуатацию.Предлагаемый способ позволяет осуществлять долгосрочное прогнозирование потенциальной опасности электрокоррозии по трассе проектируемого трубопровода в данной среде до появления сквозной каверны.Способ основан на изучении динамики процесса электрокоррозии с учетом его локального характера и обеспечивает высокую точность получаемых результатов, а наличие оценки опасности электрокоррозии на стадиипроектирования трубопровода позволяет проектировать его электрическую защиту от блуждающих токов одновременно со строительст 5 вом и вводом трубопровода в эксплуатацию.Суть предлагаемого способа заключается вследующем. На основании учета местйых агрессивных условий получают первоначальныеданные об опасности электрокоррозии. Это0 осуществляют при помощи моделирующейтрубопровод установки, зонд которой закладывают непосредственно в грунт по трассепроектируемого трубопровода (в каждомпункте измерений закладывают одновременно5 два зонда),Такие данные выражаются глубиной образовавшихся каверн на опытном образце модели трубопровода под действием наложенного анодного тока, соответствующего по инО тенсивности ожидаемому на реальном трубопроводе. Сила анодного тока определяется величиной разности потенциалов образец - земля, которая выбирается на основании анализа и обработки методами математической5 статистики, многих тысяч измерений разностипотенциалов труба - земля.Полученные на моделирующей установкеданные рассчитываются по формуле:б= б (1 - е - ),где б, - глубина каверны за время 1,Т - постоянная времени коррозионного процесса;б - глубина каверны в период практической стабилизации скорости коррозии; е - основание натуральных логарифмов. Формула учитывает динамику процесса электрокоррозии и представляет собой математическое выражение кривой роста глубины каверны во времени.Практически для прогнозирования опасности электрокоррозии необходимо иметь два значения глубин каверн б и б, за время 1 т и 1, полученных соответственно при помощи двух моделирующих устройств, Построив по трем точкам (вместе с начальной б, = О) кривую роста глубины каверны, определяют графически постоянную процесса Т (как постоянную времени апериодической функции) и, принимая в уравнении б равное толщине стенки (как крайний случай завершения коррозии сквозным разрушением), подставляют в уравнение различные 1, определяя глубину каверны в любой период времени.На фиг, 1 приведена схема моделирующей установки; на фиг. 2 - конструкция зонда.Заложенный в землю зонд 1 с моделью трубопровода 2 подключают через регулируемое сопротивление 3 к плюсовой клемме источника постоянного тока 4. Катодный электрод 5 подсоединяют к минусовой клемме. Элементы цепи соединяют между собой проводами б. В качестве источника постоянного тока могут быть использованы сухие элементы, выпрямители, аккумуляторные батареи. В каждом пункте измерений ставят две установки, зон- дЫ которой извлекают из земли соответственно через промежутки времени 1 и 1, Зонд (фиг. 2).имеет трубчатый корпус 7, соединительную часть 8 и наконечник 9, На соединительную часть, изолированную от нее втулкой из диэлектрика 10, надевают испытуемую модель трубопровода, состоящую из металлической трубки 11 и насаженной на нее 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 трубки 12 из диэлектрика, имеющей отверстия И,Модель закрепляют на соединительной части при помощи наконечника и изолируют отнего диэлектрической шайбой 14, Корродирующую стальную трубку подключают к источнику постоянного тока через медное контактное кольцо 15, изолированный провод 1 б ивыходную клемму 17.Для пропускания провода в соединительной части имеются специальные отверстия 18.Провод подключают к контактному кольцупри помощи винтов 19 и наконечников 20.Для удобства заглубления зонда сверху натрубчатый корпус насаживают металлическую пробку 21. Зонд извлекают из грунтапри помощи двух ушек 22, приваренных ктрубчатому корпусу.Предмет изобретения1. Способ прогнозирования срока службыпроектируемых трубопроводов в поле блуждающих токов, отличающийся тем, что, с целью определения степени разрушения трубопровода во времени, в каждом пункте измерений закладывают два моделирующих трубопровод устройства и подвергают их действию наложенного анодного тока, соответствующего по интенсивности ожидаемому на построенном трубопроводе, и в зависимости отглубины образовавшихся коррозионных каверн на каждой модели соответственно за дваотрезка времени при продолжительности пребывания в грунте второй модели, вдвое превышающей продолжительность пребыванияпервой, определяют срок службы проектируемого трубопровода,2. Устройство для осуществления способапо п. 1, отличающееся тем, что, с целью моделирования трубопровода, оно выполнено ввиде зонда, включающего трубчатый корпус,наконечник и соединительную часть с надетойна нее моделью трубопровода, представляющей металлическую трубу с насаженной нанее винипластовой трубкой с отверстиями,имитирующими дефекты на реальном трубопроводе.Редактор Э. Шибаева Корректор Л. В. Тюняева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 286/18 Тираж 550 Формат бум. 60,",90/Объем 0,07 изд. л. Цена 5 коп. ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4