Способ защиты от коррозии протяженных металлических сооружений в зоне блуждающих токов

ОП ИСАКИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскимиСоциалистическихРеспублик пи 723 ОО 1 61) Дополнительное к авт, свир-ву ЯвлЕно 30,06.77 (21) 2500701/22-0(331 ЧССР 3) Приоритет 1) ПВ 6147 ОпубликовДата опуб аударстаенньа каиатет СССР ао делам мэабретенай к открытейно 25,030,бюллетеньикования описания 30.03.8 53 ) УД К 620. . 5 (088.8) Иностр бомир анцы Боубела ц Йосеф МСР)ое предприятие инженырска а конзу 2) Авторы изобретения Йос Иностранн кт, проектова(54) СПОСОБ ЗАШИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПРОТЯЖЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ В ЗОНЕ БЛУЖДАЮШИХ ТОКОВ Это достигается глубине продольной сооружения в месте сооружений устанавл ный электрод, межд шишенным сооружен м, что в земле оси незащищенногоскрещивания обоихтвают вспомогательзашишенным и незаями включают переия до тех анет раведни.х,я - уменьшение влияов, стекающих с касооружения на сосед ооружения, путем Цель изобретения блуждатоших токдно защищенного ние незащищенные Изобретение относится к области за шитной коррозии и может быль использовано для завиты 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 11),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 защицеийых сооружений, подвергаются действию блуждающих токов, стекающих твода тока с помощью гальваническогочастка тока. менное сопротивление, измеряют ток между вспомогательным электродом и незащищенным сооружением и изменяют величину переменного сопротивленЪпор, пока величина тока не стной 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 смонтированназемный блок измерения 6 с клеммами А, В, С, О, Е,Г, С и Н.К клемме А блока измерения 6 посредством гальванического соединения, например кабеля 7, присоединен квтодно 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 земле нв глубине продольной осй находящегося под влиянием тока рассеяния трубопровода 5 нв 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 Со/Со 50. Электроды 11 и 13 могут быть использованы самостоятельно. Электрод сравнения 13 может размещаться над землей над местом скрещивания трубопроводов 1 и 5, К клемме Р блока изме.рения 6 присоединяется положительный полюс, в к клемме Е - отрицательный полюс милдивмперметра 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 С с помощьюгальванического соединения 18.К миллиамперметру 14 в паралледьной схеме присоединяется омметр 19. В зонах измерения 1 и 11 присоединяет-. ся высокоомный регистрирующий вольтметр 20 или амперметр 21. Кдеммы Р и Е блока измерения соединяются с помощью гальванического соединения 22,Ток рассеяния при включенном посте катодной защиты измерябтся с помощью миллиамперметра 14, а именно с одной стороны при включенном выключателе 16 и с другой - при вьццпоченном выключателе 16. Переменное сопротивление 15 устанавливается при этом так, что праходит нулевой ток рассеяния.Интерференционное присоединение, т.е.50 55 5 10 15 30 25 30 35 40 45 гальванический участок тока реализуется в блока иэмер.ния 6 путем гальванического соединения между клеммами В- Й-А, включая переменное сопрстивдение 15 и выключатель 16. Еслитрубопровод 5 в результате блуждающихтоков находится под влиянием электрифицированного постоянным током рель -сового транспорта, анод 3 находится введении токоприемного ролика, нв местескрещивания у подверженного влияниютрубопровода 5 находится анодная зона,а у оказывающего влияние трубопровода1,находится квтодная зона. В зоне изме .рения 111 согласно к клемме Г блокаизмерения присоединяется положительныйполюс регистрирующего мидлиамперметрв14, при этом отрицательный полюс при-соединяется к клемме Е. В зоне измерения 1 к клемме С бдокв измерения 6присоединяется подожительный полюсвысокоом ного регистрирующего вольтметра 20 и к клемме В - отрицательныйподюс, Вместо поста квтодной зашиты вэтом случае нв трубопроводы 1 и 5 оказывают влияние динамические бдуждаюшиетоки рассеяния, Твк как гальваническиетоки в этом случае могут не приниматься во внимание,ток рассеяния измеряетсянв протяжении нескольких часов с помощьюрегистрирующего милдивмперметрв 14 содной стороны при включенном выключателе 16 и с другой стороны при выключенном выключателе 16, Переменноесопротивление 15 регулируется при этомв выбранный промежуток времени так,что средняя ведичинв проходящего черезрегистрирующий миллиамперметр тока ввыбранный промежуток времени остаетсянулевой, Одновременно с помошью высокоомного регистрирующего вольтметра 20измеряется величина потенциала системыподверженной влиянию конструкции (земляотносительно Со/ СЯО - электрода сравнения). При оценке результатов измерений в выбранный промежуток времени среднее нулевое значение праходяшего 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 Сц/СоМ 4 - электрода сравнения. Если величина потенциала становится более отрицательна чем -0,8 Ов, то конструкция уже частично защищается ка 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 измерене 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 5 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 зашитный ток также принимается из анода 3 посредством электролитического 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, собственноговоря,заземляющее сопротивление системы под-,35 верженный влиянию трубопровод Ь-электролит-влияющий трубопровод 1. Сопротивление 28 есть заземляющее сопротивление системы подверженный влиянию трубопровод Г электролит и сопротивление 4 О .29 есть заземляющее сопротивление системы влияющий трубопровод 1-электролит, Сопротивление 30 - заземляющее сопротивление системы металлический вспомогательный электрод Х 1-электролит влияющий трубопровод 1. В этом ответвлении представленной мостовой схемы проходит ток рассеяния из узловой точки 31, которая представляет собой металлический вспомогательный электрод 1 1, через электролит к узловой точке 24, Одновременно это приводит к наложениюгальванического тока в гальваническомэлементе, который возникает в резуль 1тате поляризованных поверхностей в55 узловых точках 31 и 23 после присоединения металлического вспомогательного электрода 11 и подверженного влия 01 6нию трубопровода 5 посредством кабелей 9 и 10.Поверхность вспомогательного электрода 11 всегда на 1,5-2 порядка меньшеповерхности 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. Направлениетока изменяется на обратное, так чтотрубопровод 5 и вспомогательный электрод 11 частично катодно защищаются,так как при параллельной схеме на обоихсопротивлениях 27 и 30 имеется одикаковое напряжение и проходящий ток обратно зависим от заземляющих сопротивлений 27 и 30. После включениявыключателя 16 накладывается новыйгальванический ток, который образуется гальваническим элементом, возникший вследствие по- разному поляризованных поверхностей в узловых точках 31 и 24 после гальванического присоединения вспомогательного электрода 1 1 и защищенного трубопровода 1. Следовательно, в зоне измерения 1 И с помощью миллиамперметра 14 может измеряться величина тока А3:,ф ,я- з,щ (г 1/где 3 - ток рассеяния:3 р вгальванический ток, проходящий между трубопроводом 5 и металлическим вспомогательным электродом 1 1 ЭоСгальванический ток, проходящий между трубопроводом 1 и металлическим вспомогательным электродом 11.После проведенных измерений величиныпотенциала поляризации колеблются обычно в следующих пределах, Стальная поверхность 0 влияющего трубопровода 1 Ц (включ.) = от - 0,80 до - 1,10 в.Стальная поверхность, Р подверженного влиянию трубопровода 5 Ор (выкл.) = от,50 до - 0,75 в. Стальная поверхность Ц металлического вспомогательного электрода 1 10(выкл.) от -0,70 до 1,00 в.7 723001У величин для Оо (выкл,) 0,90 в, ч р (выкл,) = - 0,60 в и О, (выкл.) Р щ - 0,75 в гальванический ток становится нулевым, который согласно уравнению (Х) будет5 с0 О -О с 3 -эР(выклТ (вел) а(выил) оаьисл.)Рро рооч(-0,60+0,75 Ю,75 - 0,90) = О, если Й= оа, О где В - заземляюшее сопротивление через электролит системы труэбопровод 5-вспомогательныйнэлектрод 11сЙо - заземляющее сопротивление 15системы трубопровод 1 - вспомогательный электрод 11.н Формула изобретенияго Способ зашиты от коррозии протяженных металлических сооружений в зоне блуждающих токов, включающий периодиеское измерение электрического парамета и Регулировац е его, о т л ц ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения влияния блуждающих токов, стекающихкатодно защищенного сооружения ца соедние незащищенные сооружения, путем отвода тока с нюх с помощью гальвациеского участка. тока, в земле ца глубие продольной оси незащищенного сооружения в месте скрещивания обоих сооружений устанавливают вспомогательный лектрод, между защищенным и незашищеным сооружениями включают переменное опротивление, измеряют ток между вспомогательным электродом и незащищенным ооружением и изменяют величину переменого сопротивления до тех пор, пока вс личина тока не станет равной нулю.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР % 203425, кл, С 23 Р 13/00, 1 965.723001 21/1 7 Тираж НИИПИ Государств по делам изоб 13035, Москва, 1074 Подписное нного комитета СССР ретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5 акаэ Патент, г. Ужгород,"ул, Проектна филиал Составитель Л. ГрудневаРедакторТ. СмирноваТехред Н. Ковалева Корректор 16. Макаренк