Устройство для измерения поляризационного потенциала подземных металлических сооружений

 

Изобретение относится к контролю поляризационного потенциала стальных подземных трубопроводов с электрохимической защитой. Изобретение может быть использовано при определении поляризационного потенциала на сооружениях, не оборудованных специальными контрольно-измерительными пунктами. Предлагаемое устройство, выполненное в виде зонда, измерительная часть которого состоит из электрода сравнения и вспомогательного электрода, которое представляет собой заполненный электролитом стакан с крышкой, выполненное из диэлектрического материала, внутри стакана расположены вспомогательный электрод, постоянно подключенный при измерении к сооружению и представляющий собой плоское стальное кольцо с пористой диафрагмой в середине, электрод сравнения, расположенный между крышкой стакана и вспомогательным электродом, и поляризующий электрод, закрепленный между вспомогательным электродом и пористой капой, подсоединенной к днищу стакана и заполненной грунтом, причем пространство между вспомогательным электродом и капой также заполнено грунтом. 3 ил.

Изобретение относится к контролю поляризационного потенциала стальных подземных трубопроводов с электрохимической защитой и может быть использовано при определении поляризационного потенциала на сооружениях, не оборудованных специальными контрольно-измерительными пунктами (КИП).

Известно устройство для измерения поляризационного потенциала трубопроводов, состоящее из переносного вспомогательного электрода и электрода сравнения. М. А.Сурис, Л.А.Сосин. К вопросу повышения точности контроля эффективности электрохимической защиты подземных трубопроводов. "Повышение эффективности защиты от внутренней и внешней коррозии коммунальных трубопроводов", М. , 1984, с. 51-54, рис.2). Устройство работает следующим образом: над трубопроводом делается шурф глубиной 0,3. ..0,35 м, в который помещается вспомогательный электрод, и электрод сравнения и подключается к схеме измерения, состоящей из прерывателя и вольтметра, после чего шурф засыпается и измеряется потенциал вспомогательного электрода в момент отключения его от трубопровода.

Недостатком известного устройства является больший объем строительно-монтажных работ, связанный с отрытием шурфа и установкой электродов, а также снижение точности измерений из-за смещений грунта.

Наиболее близким является устройство, выполненное в виде зона, измерительная часть которого состоит из электрода сравнения и вспомогательного электрода (Авт. св. СССР N 1738873, кл. C F 13,O, 1992).

Устройство работает следующим образом: зонд помещают в специально пробитый шурф, после чего подключают к схеме измерения. Схема измерения содержит прерыватель и вольтметр. Измерение потенциала вспомогательного электрода производится в момент отключения его от сооружения.

Цель изобретения - уменьшение времени при измерении поляризационного потенциала и повышение точности измерения.

Цель достигнута тем, что в устройстве, выполненном в виде зонда, измерительная часть которого состоит из электрода сравнения и вспомогательного электрода, причем измерительная част зонда представляет собой заполненный электролитом стакан с крышкой, выполненный из диэлектрического материала, внутри стакана расположены вспомогательный электрод, постоянно подключенный при измерении к сооружению и представляющий собой плоское стальное кольцо с пористой диафрагмой в середине, электрод сравнения, расположенный между крышкой стакана и вспомогательным электродом, и поляризующий электрод, закрепленный между вспомогательным электродом и пористой капой, подсоединенной к днищу стакана и заполненной грунтом, причем пространство между вспомогательным электродом и капой также заполнено грунтом.

На фиг.1 изображен внешний вид устройства; на фиг.2 - поперечное сечение блока электродов; на фиг.3 - электрическая схема работы устройства.

Предложенное устройство состоит из трубчатой штанги 1, измерительной части 2, коммутационного блока 3 и рукоятки 4. Измерительная часть 2 представляет собой стакан 5, заполненный электролитом (насыщенный раствор сульфата натрия) и выполненный из диэлектрического материала. Внутри стакана расположен вспомогательный электрод 6, представляющий собой плоское стальное кольцо с пористой диафрагмой 7 в середине, электрод сравнения 8 расположен между крышкой стакана 9 и вспомогательным электродом 6. Поляризующий электрод 10 закреплен между вспомогательным электродом 6 и капой 11, выполненной из пористого керамического материала. Капа 11 подсоединена к стакану 5 и заполнена грунтом. Пространство между вспомогательным электродом 6 и капой 11 также заполнено грунтом. Поляризующий 10 и вспомогательный 6 электроды проводами 12 соединены с коммутационным блоком 3. На фиг.3 представлено устройство, состоящее из измерительной части 2, коммутационного блока 3 вместе с переключателями 13,14, источником тока 15, вольтметром 16 и исследуемым сооружением 17.

Устройство работает следующим образом.

В момент касания капой 11 грунта вспомогательный электрод 6, соединенный с сооружением 17, начинает поляризоваться аналогично дефекту на сооружении, равному с ним по площади. Так как медно-сульфатный электрод сравнения расположен за вспомогательным электродом 6, который его экранирует, ток катодной защиты на него не течет и не создает омическую составляющую, которая обычно вносит существенную погрешность в измерения поляризационного потенциала.

В то же время медно-сульфатный электрод сравнения 8 через электролит в стакане 5 контактирует с грунтом, находящимся в капе 11, т.е. с тем же грунтом, что и вспомогательный электрод 6, и тем самым создается возможность измерить разность потенциалов между вспомогательным электродом и грунтом.

Пред началом измерения вспомогательный электрод 6 через выключатель 13 подключают к сооружению 17 и измерительному вольтметру 16 и выключателем 14 отключают поляризующий электрод 10 от источника тока 15.

При переходе от одной точки измерения к другой вспомогательный электрод 6 подключают к поляризующему электроду 10 выключателем 14 к источнику тока 15, а выключатель 13 устанавливают в положение откл.

Опыт использования указанного устройства на газопроводах России и стран СНГ показал, что в грунтах с удельным электросопротивлением более 50 Ом·м время измерения за счет предварительной поляризации вспомогательного электрода сокращается в 3-4 раза, в грунтах с меньшим удельным электросопротивлением - в 1,5-2 раза. Точность измерения повышается на 5-10%.

Формула изобретения

Устройство для измерения поляризационного потенциала подземных металлических сооружений, выполненное в виде зонда, измерительная часть которого состоит из электрода сравнения и вспомогательного электрода, отличающееся тем, что измерительная часть зонда представляет собой заполненный электролитом стакан с крышкой, выполненный из диэлектрического материала, внутри стакана расположены вспомогательный электрод, постоянно подключенный при измерении к сооружению и представляющий собой плоское стальное кольцо с пористой диафрагмой в середине, электрод сравнения, расположенный между крышкой стакана и вспомогательным электродом, и поляризующий электрод, закрепленный между вспомогательным электродом и пористой капой, подсоединенной к днищу стакана и заполненной грунтом, причем пространство между вспомогательным электродом и капой также заполнено грунтом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3