Способ определения проникновения электролита сквозь покрытие соединения

 

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для неразрушающего контроля процесса проникновения электролита сквозь покрытие соединения, может быть использовано для фактического определения срока службы контактного узла и прогнозирования его работоспособности. С целью обеспечения испытания контактных узлов токоподводов в рабочих условиях на тело узла наклеивают гигроскопичным клеем на различном расстоянии электрохимические датчики сопротивления и по их показаниям определяют время проникновения электролита в контактный узел. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для неразрушающего контроля процесса проник- новения электролита сквозь покрытие соединения и может быть использовано в области защиты подземных и подводных металлоконструкций от коррозии для определения фактического срока службы контактного узла и прогнозирования его работоспособности.

Известен способ определения глубины проникновения электролита по следам коррозии с помощью визуального метода и обычного микроскопа способом фокусирования оптической схемы сначала на плоскость, совпадающую с верхним краем язвы, а потом на плоскость дна язвы. По разности отсчетов на микрометрическом винте судят о глубине проникновения электролита (Фокин М.Н. Жигалова К. А. Методы коррозионных испытаний металлов. М. Металлургия, 1986 (Защита металлов от коррозии), с. 18-20).

Известен способ определения времени до появления первого коррозионного очага или площади, занятой коррозией. Здесь объективную оценку материала по этому показателю получают путем построения кривых, выражающих зависимость скорости коррозии от времени (Фокин М.Н. и Жигалова К.А. Методы коррозионных испытаний металлов. М. Металлургия, 1986 (Защита металлов от коррозии), с. 20-21).

Недостатки способов: требуется разрушение испытуемого объекта для определения глубины проникновения электролита, необходимо четкое определение очага коррозии на фоне изменившейся поверхности, время до появления первого коррозионного поражения однозначно не может характеризовать работоспособность контактного узла, указанные методы имеют ограниченную область применения.

Известен способ определения проникновения электролита, связанного с образованием очага коррозии, по изменению электрического сопротивления образцов до и после испытания [1] Недостатки способа: нельзя получить сведения о скорости проникновения электролита в контактный узел, а также охарактеризовать вероятность возникновения коррозии. Все это усложняет контроль скорости проникновения электролита, не обеспечивает точности определения срока службы образцов, не позволяет использовать данный образец для дальнейших исследований или эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ исследования противокоррозионных свойств полимерных покрытий, включающий нанесение на диэлектрическую подложку слоя металла, а на слой металла полимерного покрытия, размещение подложки в среде и замер диэлектрических характеристик с помощью вспомогательного электрода [2] Недостатки способа: необходимость наличия сложной хрупкой конструкции электролитической ячейки, вспомогательного остеклованного электрода, электролитического ключа и других различных приспособлений и технологических операций по напылению полимерных покрытий вокруг электрода. Все это усложняет процесс контроля, удорожает его стоимость и делает трудно выполнимым на действующих трассах трубопроводов.

Надежность работы контактного узла можно характеризовать временем отсутствия активного электролита в месте контакта анод-кабель. Электролит, проникая по границам материала анод-герметик, достигает места контакта и окисляет его, что приводит к резкому изменению электросопротивления места контакта. В связи с этим ухудшается работоспособность контактного узла (и анода в целом). Поэтому предсказать момент выхода из строя анодного заземлителя не представляется возможным.

Целью изобретения является, во-первых, повышение надежности результатов определения скорости проникновения электролита сквозь покрытие соединения; во-вторых, обеспечение точности определения фактического срока службы контактных узлов, в-третьих, возможность прогнозирования работоспособности контактных узлов, в-четвертых, отсутствие необходимости разрушения испытуемого объекта.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения проникновения электролита сквозь защитное покрытие наклеивают гигроскопичным клеем электро- химические пары датчиков сопротивления в n-точках на анод узла до места соединения его с токоподводом и определяют время проникновения электролита по изменению электросопротивления датчиков.

П р и м е р. На чертеже изображен образец, подготовленный для проведения испытаний.

В торце образца 1 закреплен токоподвод 2. На тело контактного узла наклеивают гигроскопичным клеем (например, декстрин, крахмал и т.п.) пары датчиков 3 с определенным шагом. Они необходимы для определения времени и скорости проникновения электролита по границе тело анод-герметик. Контактный узел изолируют с помощью полиэтиленового стакана 4 и герметика 5 (например, эпоксидный компаунд). С помощью измерительного прибора сопротивления (например, омметра) определяют электросопротивление между каждой парой датчиков. В подготовленный электролит помещают данный образец и фиксируют скорость проникновения по изменению электросопротивления пары датчиков, т.к. проникший электролит растворяет гигроскопичный клей. Скорость проникновения электролита определяется по следующей формуле V_эп= мм/ч где L l₀ + l₁ + l₂ + + l_n глубина проникновения, мм, электролита за определенное время, ч, при экспериментальной плотности тока i_экс (А/дм²); l₀, l₁, l₂, l_n расстояние от границы заливки герметиком до измерительного контакта, мм; n число пар датчиков.

При эксплуатации на анодный заземлитель подается рабочий ток, который отличается от экспериментального, поэтому фактическое время проникновения электролита в контактный узел определяется по формуле T_ф= где L_з L₁ + L₂ общая длина заливки герметиком до контакта токоввода с анодом, мм; L₁ длина заливки герметиком до торца образца, мм; L₂ длина заливки герметиком до токоввода, мм; К=i_экс/i_раб коэффициент отношения экспериментальной плотности тока к рабочей плотности тока;
i_раб рабочая плотность тока, А/дм².

Зная Т_ф, становится возможным определение момента замены анодных заземлителей.

Анализ испытаний позволяет сделать вывод о том, что с помощью предложенного способа можно достаточно надежно определять скорость проникновения электролита в контактный узел и прогнозировать его работоспособность.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА СКВОЗЬ ПОКРЫТИЕ СОЕДИНЕНИЯ, по которому размещают на различном расстоянии электрохимические датчики и по их показаниям судят о проникновении электролита, отличающийся тем, что, с целью обеспечения испытания контактных узлов токовводов в рабочих условиях, используют датчики сопротивления, которые наклеивают в n точках на анод узла до места соединения его с токоподводом узла гигроскопичным клеем, а время T_ф проникновения оценивают по формуле
T_ф=L_э·K/V_эл,
где L_э длина узла от места заливки герметиком до контакта токоподвода с анодом;
V_эл=L/T,
L глубина проникновения электролита за определенное время, мм;
T время проникновения на глубину L.

РИСУНКИ

Рисунок 1