Способ и устройство для прогнозирования срока
168580
Союз Соаетских
Социалистических
Реслублик
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 48d, 6
Заявлено 25Л1.1963 (№ 843О92/22-2) с присоединением заявки №
Приоритет
Государстаеиный комитет ло делам изобретеиий и открытий СССР
МПК С 231
Опубликовано 18.II.1965. Бюллетень № 4
УДК
Дата опубликования описания 20.111.1965
Авторы изобретения
1! Ц
Л. Я. Цикерман и Г. А. Фарбер
Заявитель
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СРОКА
СЛУЖБЫ ПРОЕКТИРУЕМЫХ ТРУБОПРОВОДОВ В ПОЛЕ
БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ
Подписная группа № 211
Известные способы определения коррозийной 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 стадии проектирования трубопровода позволяет проектировать его электрическую защиту от блуждающих токов одновременно со строительством и вводом трубопровода в эксплуатацию.
Суть предлагаемого способа заключается в следующем. На основании учета местйых агрессивных условий получают первоначальные данные об опасности электрокоррозии. Это
10 осуществляют при помощи моделирующей трубопровод установки, зонд которой закладывают непосредственно в грунт по трассе проектируемого трубопровода (в каждом пункте измерений закладывают одновременно
15 два зонда).
Такие данные выражаются глубиной образовавшихся каверн на опытном образце модели трубопровода под действием наложенного анодного тока, соответствующего по ин20 тенсивности ожидаемому на реальном трубопроводе. Сила анодного тока определяется величиной разности потенциалов «образец — земля», которая выбирается на основании анализа и обработки методами математической
25 статистики, многих тысяч измерений разности потенциалов «труба — земля».
Полученные на моделирующей установке данные рассчитываются по формуле: б„= б,, (1 — е — ), где б, — глубина каверны за время t, 168580
Т вЂ” 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
4 и t>, 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 t, 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 8 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, зондЫ которой извлекают из земли соответственно через промежутки времени 4 и 4, 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
Зо
45 трубки 12 из диэлектрика, имеющей отверстия И.
Модель закрепляют на соединительной части при помощи наконечника и изолируют от него диэлектрической шайбой 14. Корродирующую стальную трубку подключают к источнику постоянного тока через медное контактное кольцо 15, изолированный провод 1б и выходную клемму 17.
Для пропускания провода в соединительной части имеются специальные отверстия 18.
Провод подключают к контактному кольцу при помощи винтов 19 и наконечников 20.
Для удобства заглубления зонда сверху на трубчатый корпус насаживают металлическую пробку 21. Зонд извлекают из грунта при помощи двух ушек 22, приваренных к трубчатому корпусу.
Предмет изобретения
1. Способ прогнозирования срока службы проектируемых 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 от глубины образовавшихся коррозионных каверн на каждой модели соответственно за два отрезка времени при продолжительности пребывания в грунте второй модели, вдвое превышающей продолжительность пребывания первой, определяют срок службы проектируемого трубопровода.
2. Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что, с целью моделирования трубопровода, оно выполнено в виде зонда, включающего трубчатый корпус, наконечник и соединительную часть с надетой на нее моделью трубопровода, представляющей металлическую трубу с насаженной на нее винипластовой трубкой с отверстиями, имитирующими дефекты на реальном трубопроводе.
168580 (оставитель Ю. железняк
Техред А. Кудрявицкая
Редактор Э. Шибаева
Корректор Л В Тюняева
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 286/18 Тираж 550 Формат бум. 60;;90 /z Объем 0,07 изд. л. Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
