Коррозионная активность грунта
Эта величина оказывает большое влияние на коррозионное состояние газопровода. Она зависит от характеристики грунта, его химического состава, то есть наличия в нем кислот, солей, щелочей, влажности грунта, его электропроводности. Оценка коррозионной активности грунта производится по его удельному электрическому сопротивлению ρ Ом*м. Согласно ГОСТ 9.602-89* «Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии», все грунты в зависимости от удельного электрического сопротивления делятся на 3 группы и имеют коррозионную активность:
Высокую ρ ≤20 Ом∙м
Среднюю ρ = 20 – 50 Ом∙м
Низкую ρ > 50 Ом∙м.
К первой группе относятся грунты насыщенные кислотами, щелочами, солями, т.е. торфянистые, богатые черноземом, засоренные мусором, переувлажненные. Ко второй группе относятся те же грунты с малой влажностью. К третьей группе относятся грунты песчано-глинистые, бедные черноземом, не засоренные и сухие. Оценку коррозионной активности грунта производят в периоды максимальной влажности, то есть весной или осенью. В эти периоды определяют удельное электрическое сопротивление грунта различными омметрами: М 416; МС 0,8; ЭП -1М.
Контроль коррозионного состояния подземных газопроводов
Контроль производится с помощью контрольно-измерительных пунктов, которые устанавливаются:
На городских газопроводах не реже чем через каждые 200м.
На газопроводах вне поселений через каждые 500м.
С помощью контрольно-измерительных пунктов определяется направление и величина блуждающего тока и, самое главное, электрический потенциал газопровода по отношению к грунту.
Контрольно-измерительный пункт состоит из контрольного проводника – стального стержня, нижний конец которого приваривается к газопроводу, а верхний выводится к поверхности земли под ковер. Контрольный проводник заключен в кожух. Эта стальная труба dу = 50 мм. Верхняя часть кожуха снаружи покрыта изоляцией, а нижняя часть высотой 300 мм не изолирована.
К неизолированной части кожуха приваривают стальные пластины – ребра для улучшения электрического контакта кожуха и грунта. К верхней части кожуха приваривается контактный стержень «Земля». Внутренняя полость кожуха и основание контрольного проводника заливаются битумом.
Таким образом, к поверхности земли под ковер выводятся два стержня: контрольный проводник, соединенный с газопроводом и не имеющий контакта с грунтом, а также стержень «Земля», изолированный от газопровода и имеющий контакт с грунтом. Для электрических измерений применяется высокоомный вольтметр, которым можно измерять электрический потенциал газопровода по отношению к грунту.
Рисунок 2.1.3. Схема контрольно-измерительного пункта
1. Газопровод; 2. Контрольный проводник; 3. Кожух; 4. Стальные ребра; 5. Контактный стержень "Земля"; 6. Битум; 7. Высокоомный вольтметр.
Это переносный прибор (вольтметр), обладающий большим электрическим сопротивлением (не менее 10 мегом). Контакт «+» вольтметра присоединяется к контрольному проводнику, а контакт « - » к стержню «Земля». Наличие на газопроводе положительного электрического потенциала по отношению к грунту говорит о том, что газопровод подвержен действию блуждающих электрических токов, и на данном участке возможно образование анодных зон. Потенциал «Газопровод–Земля» равный +0,1 В уже опасен, а если потенциал достигает + 0,5 В – необходимо принимать срочные меры для предотвращения электрической коррозии, то есть нейтрализации блуждающих токов.
Для электрических измерений кроме контрольно-измерительных пунктов можно использовать различные детали подземных газопроводов, выводимых под ковер. Например, трубки конденсатосборников и гидрозатворов, а также другие детали. В этом случае, рядом с трубками в грунт помещается специальный стержень «Земля».
Изображенный на рисунке контрольно-измерительный пункт не обеспечивает точного измерения электропотенциала газопровода относительно грунта. Для точного измерения рядом с контрольным проводником, соединенным с газопроводом, устанавливают специальное устройство, называемое электродом сравнения, который имеет хороший контакт с грунтом. Чаще всего применяют медно-сульфатный электрод сравнения с датчиком электрохимического потенциала. Кроме стационарных электродов сравнения часто используют переносные, которые устанавливаются непосредственно на поверхности грунта или в небольшом углублении. Корпус медно-сульфатного электрода сравнения заливается насыщенным раствором медного купороса CuSO4 .
При электрических измерениях плюсовую клемму вольтметра подключают к контрольному проводнику, а минусовую – к электроду сравнения.
При исследовании коррозионного состояния газопровода составляется диаграмма электрических потенциалов: по оси абцисс откладывается длина газопровода, а по оси ординат - величина электрического потенциала того или иного знака. На диаграмме наглядно видно, на каких участках газопровода возможно образование анодных зон; по результатам измерений принимаются меры по нейтрализации блуждающих токов.