ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ УКРАЇНИ ПО ВОДНОМУ ГОСПОДАРСТВУ
Н А К А З
| 11.02.2008 N 35 |
Про затвердження Методики визначення корозійного стану трубопроводів зрошення та водопостачання
З метою оцінки технічного стану трубопроводів, своєчасного виявлення дефектів і ефективного проведення ремонтно-відновлювальних робіт, а також удосконалення нормативного забезпечення і створення єдиної нормативної бази
НАКАЗУЮ:
1. Затвердити Методику визначення корозійного стану трубопроводів зрошення та водопостачання (додається).
2. Відділу наукового та інформаційно-технічного забезпечення (Варницький) довести до відома водогосподарських організацій інформацію про затвердження Методики, зазначеної у пункті 1 цього наказу.
3. Встановити, що цей наказ набирає чинності з 1 березня 2008 року.
4. Контроль за виконанням цього наказу покласти на першого заступника Голови Комітету О.Шевелєва.
| Голова Комітету | В.Сташук |
ЗАТВЕРДЖЕНО
Наказ Держводгоспу України
11.02.2008 N 35
МЕТОДИКА
визначення корозійного стану трубопроводів зрошення та водопостачання НД 33-3.5-02-2008
Чинний з 01.03.2008 р.
------------------------------------------------------------------
| Державний комітет | Нормативний | НД 33-3.5-02-2008 |
| України по водному | документ | |
| господарству |-------------------+---------------------|
| |Галузева система |Введено вперше |
| |нормативних | |
| |документів з | |
| |водного | |
| |господарства, | |
| |меліорації земель | |
| |та | |
| |сільсько- | |
| |господарського | |
| |водопостачання | |
------------------------------------------------------------------
1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ
Методика визначення корозійного стану трубопроводів зрошення та водопостачання призначена для використання управліннями водогосподарських організацій Держводгоспу України.
2. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
2.1. Методика визначення корозійного стану трубопроводів зрошення та водопостачання визначає порядок обстеження і оцінювання технічного стану підземних трубопроводів (далі - трубопроводи) із труб металевих, залізобетонних, напірних із сталевим осердям (РТНС).
2.2. Для оцінювання технічного стану та виявлення можливих відхилень в роботі трубопроводів від заданих параметрів здійснюються планові обстеження.
2.3. Обстеження організовує і проводить експлуатуюча організація.
2.4. Планові обстеження трубопроводів проводять з метою оцінки ступеня надійності та безпеки експлуатації, встановлення ділянок першочергових ремонтних робіт, розробки інженерних заходів по попередженню аварійності.
2.5. Планові обстеження підземних трубопроводів проводять один раз у п'ять років.
2.6. На основі виконаних обстежень видають рекомендації по визначенню місць пошкоджених ділянок та обсягів першочергових ремонтних робіт.
3. ОСНОВНІ ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ
Анодний процес (корозія) - перехід металу в розчин у вигляді гідратованих іонів або його окислення.
Внутрішній корозійний струм - швидкість корозійного розчинення металу, виражена в електричних одиницях.
Захисний потенціал - значення потенціалу, за якого досягається абсолютний захист конструкції.
Іржа - продукт електрохімічної корозії заліза і його сплавів, що складається головним чином з гідратованих окислів.
Катодний захист - електрохімічний захист, що виконують за допомогою катодної поляризації конструкції і становить собою пропускання через конструкцію, що підлягає захисту, струму від зовнішнього джерела.
Катодний процес - поглинання надлишкових електронів у металі за допомогою деполяризаторів, якими можуть бути атоми, молекули, іони розчину, які відновлюються по всій поверхні металу або на окремих його ділянках.
Корозія - руйнування матеріалів внаслідок хімічного та фізико-хімічного впливу довкілля.
- Атмосферна корозія - корозія металу, який перебуває в середовищі вологого повітря.
- Біологічна корозія - корозія внаслідок змін у корозійному середовищі внаслідок діяльності мікроорганізмів (бактерій, плісняви, грибів).
- Виразкова корозія - виникає на поверхні металу і за невеликих площ ураження призводить до значних руйнувань металу в глибину.
- Нерівномірна корозія - проходить на різних ділянках поверхні металу з неоднаковою швидкістю.
- Електрохімічна корозія - корозія в розчинах електролітів.
- Контактна корозія - виникає внаслідок контакту між двома або декількома різними металами, що перебувають в середовищі електроліту.
- Підземна корозія - корозія трубопроводів внаслідок агресивної дії ґрунтів.
- Рівномірна корозія - проходить з однаковою швидкістю по всій поверхні металу.
- Суцільна корозія - така, що проходить по всій поверхні металу, може бути рівномірною та нерівномірною.
- Хімічна корозія - руйнування металу внаслідок його безпосередньої реакції з середовищем-неелектролітом.
- Цяткова корозія (піттінг) - характеризується дуже малим розміром корозійних пошкоджень при значній їхній глибині.
Корозійна стійкість - властивість речовини протистояти руйнівному впливу певного корозійного середовища.
Поляризація - числова величина зміни потенціалу внаслідок проходження струму.
Продукти корозії - хімічні сполуки, які утворюються в процесі корозії внаслідок взаємодії металу та корозійного середовища.
Протекторний захист - приєднання до конструкції, яку захищають, електронегативного металу.
Термін експлуатації виробу - період часу від введення в експлуатацію до моменту, коли він втрачає функціональну придатність.
Швидкість корозії - визначається зміною деяких властивостей чи ознак речовини за час протікання процесу корозії.
4. ОСНОВНІ ЕТАПИ ОБСТЕЖЕННЯ
Обстеження та оцінювання корозійного стану трубопроводів включає в себе наступні етапи:
- вивчення технічної документації;
- обстеження трубопроводу;
- виконання електрометричних вимірів;
- аналіз та узагальнення даних, складання висновку;
- додержання правил техніки безпеки.
5. ВИВЧЕННЯ ТЕХНІЧНОЇ ДОКУМЕНТАЦІЇ
5.1. Вивчення технічної документації включає підбір проектної та виконавчої документації, даних експлуатуючих організацій, гідрогеолого-меліоративних експедицій, відомості про матеріали попередніх обстежень та про заходи стосовно захисту від корозії.
5.2. Із технічної документації вибирають дані про корозійні умови:
- тип ґрунтів, їхня засоленість;
- хімічний склад транспортованої води;
- хімічний склад ґрунтових вод або водної витяжки з ґрунтів;
- рівень та динаміка ґрунтових вод;
- вологість ґрунтів;
- глибина промерзання ґрунтів;
- наявність та характеристика джерел блукаючих струмів.
5.3. Відомості про трубопроводи включають:
- тип труб і завод виробник, дата випуску;
- діаметр, товщина стінки, довжина труби (для залізобетонних і труб РТНС);
- дата будівництва, довжина системи (чи ділянок з однотипними трубами), глибина укладання, наявність підсипки, наявність і тип запірної арматури;
- динаміка і місцезнаходження поривів;
- дата і обсяг виконаних ремонтів.
5.4. Відомості стосовно захисту від корозії включають:
- наявність та тип антикорозійних покриттів зовнішньої та внутрішньої поверхні, товщина покриттів, умови їхнього нанесення (на підприємстві чи при монтажі трубопроводу);
- тип антикорозійних покриттів стиків;
- наявність ізолюючих фланців;
- наявність, конструктивна характеристика електроперемичок, що шунтують запірно-регулюючу арматуру;
- наявність ізоляції трубопроводу від залізобетонних елементів колодязів із запірно-регулювальною арматурою;
- тип катодних, станцій, протекторів, анодних заземлень та заземлювачів (електродів),тип катодних та анодних ліній (кабельні, повітряні, характеристика кабелів, контактних з'єднань, опор та ін.);
- наявність електрохімічного захисту на суміжних комунікаціях (газо- і нафтопроводи, кабелі силові та зв'язку та ін.).
5.5. На основі вивчення технічної документації на схему наносяться всі дані про трубопроводи та прилеглі комунікації із нанесенням технологічних та електричних перемичок, місцеположення свищів та поривів, існуючих засобів електрохімзахисту, а також дані про корозійні умови.
6. ОБСТЕЖЕННЯ ТРУБОПРОВОДУ
6.1. При обстеженні трубопроводів з метою визначення їхнього корозійного стану вирішуються наступні завдання:
- визначення корозійної активності ґрунтів;
- виявлення ділянок трубопроводів з інтенсивними корозійними процесами;
- визначення місць пошкоджень захисних покриттів трубопроводів;
- обстеження трубопроводів у шурфах;
- визначення технічного стану засобів електрохімічного захисту (ЕХЗ).
6.2. Визначення корозійної активності ґрунтів.
6.2.1. Корозійну активність ґрунтів для підземних трубопроводів визначають за ГОСТ 9.602-89 "Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии".
6.2.2. Корозійну активність ґрунтів вимірюють згідно з п. 7.1
шляхом вимірювання уявного питомого електричного опору (ро ) з
y
"розносом" установки ("a"), що дорівнює 1 і 3 м.
6.2.3. Крок вимірів приймають рівним 50 м уздовж траси трубопроводу із згущенням від 10 м до 15 м на перетині природних і штучних перешкод.
6.2.4. У місцях низьких значень уявного питомого електричного
опору ґрунтів (до 20 Ом*м) та за різниці значень (ро) при
y
вимірюванні на "розносах " установки (a = 1 м і a = 3 м) більш як
на 50% крок вимірювань зменшується до 25 м.
6.3. Виявлення ділянок трубопроводу з інтенсивними корозійними процесами.
6.3.1. Перед детальним обстеженням проводять рекогносцирування траси трубопроводу, де визначають:
- уточнення фактичного місцезнаходження трубопроводу порівняно з проектом;
- можливість проїзду вздовж траси та характер умов для проведення електрометричних робіт;
- наявність та місцезнаходження поривів по причині корозії;
- місця встановлення запірно-регулювальної арматури трубопроводу, наявність електроперемичок;
- наявність суміжних комунікацій та засобів електрохімзахисту на них;
- наявність природних та штучних перешкод (річки, струмки, заболочені ділянки, балки, шляхи сполучень);
- наявність повітряних та кабельних ліній електропередач (ЛЕП), що перетинають або проходять поблизу траси трубопроводу;
- наявність у районі трубопроводу, що обстежується, електрифікованих залізниць та місцезнаходження тягових підстанцій.
6.3.2. Зйомка природного електричного поля (поля гальванокорозії) трубопроводу з метою виявлення місць розвитку корозійних процесів виконується на трубопроводах при відключених засобах електрохімічного захисту.
6.3.3. Зйомку поля гальванокорозії трубопроводу проводять за методом "природного електричного поля", а також, з метою прискорення робіт, способом "поперечного градієнта потенціалу" за "методом природного електричного поля".
6.3.4. Для проведення робіт способом "поперечного градієнта потенціалу" чітко визначають вісь трубопроводу одночасно з проведенням вимірів або з попередньою розміткою точок вимірів по осі трубопроводу. Точки вимірів закріплюють пікетажними стовпчиками або іншими видимими позначками. Визначають вісь трубопроводу трасошукачами підземних комунікацій типу КТП-2, ИТ-5 або іншими відповідно з інструкціями до цих приладів.
6.3.6. Сутністю способу "поперечного градієнта потенціалу" є вимірювання різниці потенціалів між двома точками поверхні землі, одна з яких знаходиться на осі підземного трубопроводу, а інша віддалена по перпендикуляру до осі на певну відстань.
6.3.7. При проведення робіт способом "поперечного градієнта потенціалу" вимірювальний прилад не підключається безпосередньо до труби. Зйомку різниці потенціалів проводять за допомогою мідносульфатних електродів, що не поляризуються (МСЕ) (додаток Б), через які встановлюють контакт приладу з ґрунтом. Водночас один з електродів (електрод М) встановлюють виключно над віссю трубопроводу, а інший (електрод N) - на відстані від 5 до 10 м перпендикулярно до осі трубопроводу (див. також п. 7.3.4 та рис. 7.3.4-1) .
6.3.8. Точність зйомки при проведення робіт способом "поперечного градієнта потенціалу" залежить від правильно підібраного розміру вимірювальної установки. Розмір вважається підібраним, якщо при подальшому віддаленні електрода N від осі трубопроводу різниця в показаннях приладу становить не більше 1 - 2 мВ.
6.3.9. За результатами вимірів поперечного градієнта потенціалу визначають ділянки трубопроводу з найбільш інтенсивними корозійними процесами, пов'язаними з місцями електрохімічних реакцій на поверхні металу трубопроводу, що супроводжуються протіканням корозійних струмів.
6.3.10. Принципова можливість визначення корозійних процесів
на трубопроводі, пов'язаних з корозійними струмами, витікає із
виразу:
(дельта) Umn = K * J * (ро) (6.3.10-1),
y
де (дельта) Umn різниця потенціалів між МСЕ електродами "M"
і "N";
K - коефіцієнт, що залежить від розмірів вимірювальної
установки, її розміщення відносно джерела корозійного струму;
(ро) - уявний питомий електричний опір ґрунтів;
y
J - сила корозійного струму макропари, характеризує
інтенсивність корозійного процесу.
6.3.11. У разі виявлення аномалій (дельта) Umn понад 5 мВ у
ґрунтах з (ро) до 20 Ом*м і більше 10 мВ у ґрунтах з (ро) від
y y
20 Ом*м до 50 Ом*м для залізобетонних і РТНС трубопроводів і
відповідно понад 10 мВ у ґрунтах з (ро) до 20 Ом*м і понад 20 мВ у
y
ґрунтах з (ро) від 20 Ом*м до 50 Ом*м для сталевих трубопроводів
y
проводять деталізацію вимірів.
6.3.12. Крок вимірів (відстань між точками взяття відліків вздовж трубопроводу) приймають від 1,5 м до 3 м (залежно від довжини і типу труби для залізобетонних і РТНС трубопроводів) та 5 м для сталевих трубопроводів.
6.3.13. Крок вимірів при деталізації приймають 0,3 м (для залізобетонних і РТНС трубопроводів) та 1,0 м (для сталевих трубопроводів).
6.3.14. Результати вимірів різниці потенціалів ((дельта) Umn) заносять у польовий журнал.
6.3.15. За результатами польових вимірів з урахуванням відомостей про пориви та корозійні умови намічають місця розкриття трубопроводу для уточнення корозійного стану труб. Місця очікуваного розкриття трубопроводу при проведенні вимірів повинні бути закріплені спеціальними знаками або уточнені за допомогою контрольних вимірювань безпосередньо перед розкриттям трубопроводу.
6.3.16. Перелік необхідних приладів та устаткування для проведення обстеження трубопроводу наведено у додатках А і Б.
6.4. Виявлення місць пошкоджень захисних покриттів трубопроводів.
6.4.1. При виявленні місць пошкоджень ізоляції пошук траси трубопроводу виконують трасошукачами підземних комунікацій типу - ИП-8, КТП-2, ИТ-5 або іншими відповідно з інструкціями до цих приладів.
6.4.2. Місця пошкоджень ізоляції при відключених засобах електрохімічного захисту (ЕХЗ) виявляють за методом "дослідної катодної станції" (ДКС).
6.4.3. При роботах за методом ДКС проводять вимірювання
потенціалу "земля - земля" ((дельта) Umn) способом "поперечного
градієнта потенціалу" над віссю трубопроводу. Визначають місця
пошкодження ізоляції за аномаліями графіків потенціалу
"земля-земля" ((дельта) Umn) (значних відхилень по амплітуді до
десятків і сотень відсотків по абсолютній величині від середніх
значень). Паралельно з вимірами (дельта) Umn проводять виміри
уявного питомого опору ґрунтів (ро) . Графік (ро) будується
y y
паралельно з графіком (дельта) Umn. Місця, у яких аномалії
графіків потенціалу "земля-земля" ((дельта) Umn) збігаються з
істотними пониженнями (ро) ґрунтів, є першочерговими для для
y
виконання огляду у шурфі та ремонту.
6.4.4. При проведенні вимірів для пошуку пошкоджень ізоляції за методом ДКС як джерело постійного струму застосовують штатний генератор пересувної електровимірювальної лабораторії електрохімзахисту (ПЕЛ ЕХЗ), катодну станцію чи випрямляч струму до 40А (за наявності джерела змінного струму 220 В), або автомобільні акумулятори 12 В чи 24 В.
6.4.5. Місця пошкоджень ізоляції при відключених засобах електрохімічного захисту визначають за допомогою підключення генератора змінного струму.
6.4.6. При підключенні генератора змінного струму проводяться вимірювання по трасі трубопроводу способом поперечного градієнта потенціалу. Місця аномальних значень (дельта) Umn свідчать про наявність місця пошкодження ізоляції. При вимірюванні застосовується апаратура типу ИКС-50, АНЧ-3, ИПИГ та аналогічна (додаток А).
6.4.7. Місця пошкоджень ізоляції трубопроводів при підключених засобах ЕХЗ визначають способом поперечного градієнта потенціалу. Проводять виміри (дельта) Umn уздовж траси трубопроводу. Місця аномальних значень (дельта) Umn вказують на місця пошкодження ізоляції.
6.5. Обстеження трубопроводів у шурфах.
6.5.1. Місця шурфування вибирають на підставі попереднього аналізу результатів електрометричних вимірів з урахуванням даних інженерно-геологічних вишукувань траси трубопроводу, відомостей про пориви трубопроводу.
6.5.2. Для візуальної оцінки корозійного стану трубопроводу за даними електрометричних вимірювань проводять розкриття трубопроводу у місцях аномалій (дельта) Umn (згідно п. 8.3), закріплених тимчасовими знаками з вказівкою пікетажу, кілометражу та відстані до найближчих конструктивних елементів трубопроводу.
6.5.3. Крім шурфів, що вибрані згідно п. 8.3 повинно бути проведено розкриття трубопроводу також у інших місцях (1 - 2 шурфи на 1 км траси) для встановлення параметризації (відповідності даних електрометричних вимірів корозійному стану трубопроводу).
6.5.4. Обстеження трубопроводу в шурфі має такі складові:
- візуальний огляд поверхні трубопроводу та ізоляційного покриття;
- вимірювання товщини стінки металевих труб ультразвуковими товщиномірами по всій поверхні розкритого трубопроводу з метою оцінки втрат від внутрішньої корозії (використовується прилад типу УТ-93 П);
- вимірювання товщини захисного шару бетону для залізобетонних трубопроводів (використовується прилад типу ИЗС-10);
- вимірювання потенціалів "труба - земля";
- визначення товщини та оцінка властивостей ізоляційного покриття трубопроводу;
- опис продуктів корозії та корозійних пошкоджень;
6.5.5. Результати огляду трубопроводу у шурфі оформляють актом.
6.5.6. Результати вимірювань трубопроводу у шурфі заносять у польові журнали та оформляють відповідними актами.
6.6. Визначення технічного стану засобів електрохімічного захисту.
6.6.1. Оцінювання ефективності роботи катодного перетворювача (КП) визначається за такими параметрами.
6.6.1.1. Відповідність показників струму та напруги показникам, встановленим при налагодженні КП (по записах у журналі роботи КП). Вони не повинні різнитися більш як на 20%. Якщо показники струму (при незмінних показниках напруги) відрізняються від встановлених при налагодженні КС більш як на 20%, то це свідчить про несправності у зовнішньому ланцюгу ЕХЗ (електропровідні лінії, анодне заземлення).
6.6.1.2. Відповідність електроопору на контактах підключення катодного та анодного кабеля. При електроопорі на контактах більше ніж 0,1 Ом виконується ревізія відповідних електричних контактів.
6.6.1.3. Відповідність замірів електричних потенціалів у контрольних точках системи, таких як колодязі, контрольно-вимірювальні пункти (КВП), водовипуски, запірна арматура на найдальших точках порівняно з виміряними при налагодженні КС (журнал роботи КС).
6.6.2. Оцінювання технічного стану анодного заземлення (АЗ) проводиться після відключення КП та анодного кабеля вимірюванням перехідного електроопору АЗ.
6.6.3. Перехіднй електроопір АЗ не повинен перевищувати проектний, перерахований на термін експлуатації.
6.6.4. Цілісність анодних та катодних ліній визначають за допомогою трасошукача. Місця обривів позначають для подальшої розкопки та ремонту. Ревізію контактів проводять згідно п. 6.6.1.2.
6.5.5. Контроль ефективності роботи захисного заземлення здійснюється за двоелектродною схемою при відключеному кабелі заземлення від установки за допомогою вимірювача електроопорів заземлення типу М-416. Електроопір розтікання захисного заземлення не повинен перевищувати 4 Ом.
6.5.6. Ефективність роботи протекторного захисту оцінюється за показниками потенціалів поляризації на об'єкті, що захищається, та величиною захисного струму протектора. При недостатньому захисті найперше перевіряють контакти підключення електричного кабеля до об'єкта та до протектора. За неефективної роботи протектор або замінюється або паралельно йому монтується новий.
7. ВИКОНАННЯ ЕЛЕКТРОМЕТРИЧНИХ ВИМІРІВ
7.1. Вимірювання уявного питомого електричного опору ґрунтів
(ро) .
y
7.1.1. Виміри уявного питомого електричного опору ґрунтів проводять вимірювачами опору типу М-416, Ф 4103-М1 за допомогою чотириелектродної установки "Веннера" типу "AMNB" (рис.7.1.1-1), яку розташовують в одну лінію, відповідно до ГОСТ 9.602-89.
7.1.2. Величину уявного питомого електричного опору ґрунтів
визначають із виразу:
(ро) = 2 * (пі) * a * (дельта) U/I, (7.1.2-1),
y
де a - відстань між електродами, м;
7.1.3. У разі застосування вимірювальних приладів М-416,
Ф 4103-М1, формула 7.1.2-1 має такий вигляд:
(ро) = 2 * (пі) * a * N (7.1.3-1),
y
де N - величина, що знімається з приладу М-416, Ф 4103-М1.
7.2. Виміри різниці потенціалів "труба - земля".
7.2.1. Вимірювання загального потенціалу трубопроводу
7.2.1.1. Вимірювання загального потенціалу трубопроводу проводять в місцях, де можливе підключення електричних провідників до закладних деталей трубопроводу.
7.2.1.2. За допомогою магнітного контакту та з'єднувального проводу підключають позитивний полюс вимірювального приладу (мультиметра типу М 43313).
7.2.1.3. Негативний (загальний) полюс вимірювального приладу за допомогою ізольованого проводу під'єднують до мідносульфатного електрода порівняння.
7.2.1.4. Електрод порівняння встановлюють на поверхні землі над віссю трубопроводу. В суху пору року місце для встановлення електрода порівняння слід зволожити прісною водою.
7.2.2. Вимірювання поляризаційного потенціалу трубопроводу
7.2.2.1. Вимірювання поляризаційного потенціалу трубопроводу проводять в зоні дії засобів електрохімзахисту.
7.2.2.2. Вимірювання поляризаційного потенціалу (з виключенням омічної складової) трубопроводу проводять методом комутації (переключення) ланцюгів "трубопровід - датчик електрохімічного потенціалу" та "датчик - електрод порівняння" на тимчасових контрольно-вимірювальних пунктах.
7.2.2.3. Контрольно-вимірювальний пункт являє собою обладнану "лунку" над віссю трубопроводу глибиною 0,3 - 1 м, в якій розміщують датчик електрохімічного потенціалу із з'єднувальним проводом та мідносульфатний електрод порівняння.
7.2.2.4. Датчик електрохімічного потенціалу (сталева пластина розміром 2,5 х 2,5 х 0,4 см, ізольована з боку підпайки з'єднувального проводу) розміщують у тому ж середовищі, що й трубопровід (у підґрунтовий шар) та за допомогою з'єднувального проводу підключають до трубопроводу.
7.2.2.5. "Лунку" заповнюють ґрунтом зворотної засипки з пошаровою трамбовкою, після чого з'єднувальні проводи підключають до відповідних клем вимірювального приладу - мультиметра типу М 43313.
7.2.2.6. Потенціали вимірюють через 10 хвилин після включення приладу кожні 5 секунд на протязі 10 - 15 хвилин.
7.2.2.7. Обробку результатів вимірювань проводять відповідно до ГОСТ 9.602-89.
7.3. Виміри при виявленні ділянок трубопроводу з інтенсивними корозійними процесами.
7.3.1. Ділянки трубопроводу з інтенсивними корозійними процесами визначають способом "градієнта потенціалу".
7.3.2. На підземних трубопроводах із металевих та залізобетонних труб, що укладені в агресивних ґрунтах, на зовнішній поверхні труби чи арматури утворюються корозійні гальванічні елементи-пари. При цьому електричний струм пари стікає з поверхні труби чи арматури на анодних ділянках і натікає на трубу на катодних. Цей струм утворює в ґрунті навколо труби електричне поле (поле гальванокорозії), по якому можна визначити розподіл анодних і катодних зон.
7.3.3. Дослідження характеру розподілу поля гальванокорозії) на поверхні землі вздовж трубопроводу з визначенням місцезнаходження анодних і катодних зон виконується вимірами поперечного (як основного виміру) і повздовжнього (як допоміжного виміру) градієнта потенціального поля корозійного струму в ґрунті.
7.3.4. Виміри поперечного градієнта потенціалу виконують двоелектродною установкою; способом послідовного переносу вздовж осі трубопроводу двох мідносульфатних електродів (МСЕ), що не поляризуються (рис. 7.3.4-1) .
7.3.5. Електроди з'єднують через електричні провідники з мілівольтметром типу М 43313. Один з МСЕ встановлюють у ґрунт над трубопроводом, а інший - в стороні по перпендикуляру до осі трубопроводу на відстані від 5 до 10 м від першого.
7.3.6. Крок вимірів вздовж трубопроводу при поперечному градієнті, приймають 5 м для металевих трубопроводів і 1,5 або 3 м для залізобетонних і РТНС трубопроводів залежно від довжини укладених труб (5 чи 10 м).
7.3.7. У разі реєстрації полів гальванокорозії аномального характеру (див. п. 6.3.11) крок вимірів повинен згуститись відповідно до п. 6.3.13 до знаходження точки з максимальним значенням потенціалу.
7.3.8. МСЕ підбирають з мінімальною різницею власних потенціалів (див. додаток Б).
7.3.9. Перед виконанням вимірів на місцевості намічають вісь траси обстежуваного трубопроводу. В процесі виконання вимірів положення осі трубопроводу уточнюється шляхом переміщення одного з електродів (М) перпендикулярно до осі траси. Положення центра осі встановлюють за максимальним чи мінімальним показанням мілівольтметра.
Рис. 7.3.4-1 Визначення місць корозійних пошкоджень методом "градієнта потенціалу"
8. АНАЛІЗ ТА УЗАГАЛЬНЕННЯ ДАНИХ, СКЛАДАННЯ ВИСНОВКУ
8.1. Будують графіки поперечного градієнта потенціалу
(дельта) Umn та уявного електричного опору ґрунту (ро) . По осі
y
ординат відкладають значення (дельта) Umn та (ро) . По осі абсцис
y
відкладають відстань по осі траси.
8.2. Точки на графіку з максимальними значеннями (дельта) Umn вказують на місця розвитку корозійних процесів арматури та стальних елементів трубопроводу. Як правило, таким точкам відповідають понижені значення уявного питомого електричного опору ґрунтів.
8.3. Місця, що визначені в п. 8.2, вибирають для проведення подальших досліджень трубопроводу у шурфах згідно з п. 6.5.
9. ДОДЕРЖАННЯ ПРАВИЛ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ
При проведенні лабораторних та польових робіт по обстеженню корозійного стану підземних трубопроводів зрошення та водопостачання, необхідно додержуватися вимог норм безпеки, викладених у "Правилах техніки безпеки при експлуатації електроустановок". - М., Енергія, 1981, та "Правилах технічної експлуатації електроустановок споживачів і правила техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів". М. Енергія, 1973, а також "Інструкції по техніці безпеки при захисті металів підземних гідротехнічних споруд зрошувальних та осушувальних систем та інших водогосподарських об'єктів від корозії" НТД 33.04.002-83. - К., 1983.
Додаток А
ОПИС
комплекту приладів та устаткування для проведення діагностики технічного стану трубопроводів зрошення та водопостачання
Комплект приладів і діагностичного обладнання призначений для виконання комплексу електрометричних вимірів, за допомогою яких визначають:
- стан ізоляційних покрить трубопроводів на траншеї, а також укладених і засипаних ґрунтом;
- місця розвитку інтенсивних корозійних процесів внаслідок зовнішньої і внутрішньої корозії, ділянки трубопроводів, які потребують заміни або ремонту;
- ефективність роботи засобів електрохімзахисту і ступінь захищеності зовнішньої поверхні трубопроводів від корозії.
Комплект приладів і діагностичного обладнання включає в себе:
1. Електромагнітний прилад ИЗС-10Н призначений для вимірювання товщини захисного шару бетону та визначення місця розташування арматури. При недостатній товщині захисного шару настає небезпека оголення та швидкої корозії арматури з втратою міцнісних характеристик конструкцій. Принцип дії приладу оснований на зміні магнітного поля, утворюваного магнітами при наближенні його до арматури. Виносний перетворювач створює магнітне поле. Якщо в зоні цього магнітного поля виявиться сталевий предмет, то воно змінюється. Зміна поля реєструється на табло приладу по відхиленню стрілки. Для визначення товщини захисного шару бетону беруть відлік по індикатору і визначають товщину по градуювальній залежності.
2. Шукач пошкоджень ізоляції газопроводів ИПИГ-1 призначений для визначення місць наскрізних пошкоджень в ізоляційному покритті металевих трубопроводів, що споруджуються та експлуатуються. Принцип роботи приладу оснований на фіксації змін електромагнітного поля, що виникає навколо обстежуваного металевого трубопроводу. Комплект включає антену, з'єднану з приймачем, навушники, що дають змогу контролювати роботу приладу на слух, генератор низької частоти, що підключається до трубопроводу, заземлювач, вимірювальні штирі, що підключаються замість антени при роботі в умовах високого рівня перешкод.
3. Комплект трасопошукових приладів КТП-2 призначений для визначення траси трубопроводів і кабельних ліній в умовах перешкод з використанням акустичної індикації і визначення по стрілочному приладу сторони відхилення оператора від траси. Комплект є багатофункціональним пристроєм і дає змогу відшукувати місця пробою електричних кабелів, місця пошкоджень ізолювальних покриттів кабелів і труб.
4. Мультиметр цифровий спеціалізований 43313 призначений для вимірювання потенціалу і його складових підземних металевих і залізобетонних споруд відносно електроду порівняння (потенціал споруди), потенціалів "електрод - електрод", а також напруги і сили постійного та змінного струму, електричного опору постійного струму. На діапазонах вимірювання потенціалу споруди конструкцією приладу передбачено введення компенсуючої напруги (компенсатор поляризації).
5. Товщиномір ультразвуковий УТ-93 П призначений для вимірювання товщини виробу із металевих сплавів при односторонньому доступу до них. В товщиномірі використовується спосіб забезпечення акустичного контакту шляхом притиснення поверхні перетворювача до поверхні об'єкту. Принцип роботи товщиноміра оснований на ультразвуковому імпульсному ЕХО-методі вимірювання, який використовує властивість ультразвукових коливань відбиватися від межі розділу середовищ з різними акустичними опорами. В складі діагностичного комплекту товщиномір використовують для визначення товщини стінок трубопроводу за наявності одностороннього доступу до металу труби (обстеження в шурфах, на краю траншеї звареного трубопроводу).
6. Вимірювачі опору заземлення Ф 4103-М1 та М-416 служать для вимірювання електроопору розтікання заземлювальних пристроїв будь-яких геометричних розмірів, питомого опору ґрунтів і активних опорів в електричних схемах. Вимірювачі є спеціалізованими омметрами змінного струму і містять у собі генератор вимірювального струму і спеціалізований вольтметр. У складі діагностичного комплекту прилади Ф 4103-М1 та М-416 використовують для визначення корозійної активності ґрунтів через вимірювання їхньго уявного питомого електричного опору і визначення електроопору розтікання заземлювальних пристроїв.
7. Шукач кабелів зв'язку ИТ-5 призначений для безконтактного визначення траси, глибини залягання трубопроводів, що мають суцільну електричну провідність, силових та кабелів зв'язку. Шукач може працювати разом з генератором КТП-2Г. Принцип дії шукача ИТ-5 індукційний. Шукач дає змогу визначити трасу підземної споруди як по максимуму, так і по мінімуму сигналу.
8. Лупа ЛП-16-08-01, штангенциркуль, індикатори, лінійки та ін. За допомогою цього комплекту проводиться вимірювання площі та глибини каверн на поверхні бетону та металевого трубопроводу, ширини розкриття тріщин у бетонних конструкціях та спостереження за динамікою їхнього розвитку.
9. Комплект допоміжного обладнання включає в себе джерела живлення, електроди заземлення і порівняння (як правило, це мідно-сульфатні електроди порівняння), вимірювальні лінії і установки, комплекти інструментів і т.п.
Додаток Б
Мідносульфатний електрод порівняння, що не поляризується
1. Мідносульфатний електрод порівняння (МСЕ), що не поляризується, складається з стержня або трубки червоної міді, зануреної у насичений розчин мідного купоросу, що знаходиться у неметалевому корпусі з поруватим дном. Мідний стержень закріплено на зйомній кришці корпуса. До виводу стержня мідними гайками закріплюють вимірювальний провідник. Порувате дно виготовляють з дерева або кераміки.
2. Підготовка МСЕ до роботи.
2.1. Приведення МСЕ у робочий стан.
За 10 - 15 годин до початку роботи готують насичений розчин
мідного купоросу (CuSO ) марки ЧДА у дистильованій воді. Розчин
4
готують у скляному або фаянсовому посуді. Електроди промивають
дистильованою водою та заливають розчином CuSO . Мідні стержні
4
оброблюють наждачним папером та травлять у 10 - 15% розчині
азотної кислоти впродовж 2 - 3 секунд та промивають дистильованою
водою.
2.2. Заливка.
У кожний корпус електрода кладуть 5 - 7 г кристалів CuSO та
4
доливають розчином до 3/4 об'єму. Загвинчують кришку та
перевіряють герметичність. Електроди повинні вистоятися
10 - 15 годин перед початком роботи.
2.3. Перевірка МСЕ.
Через 10 - 15 годин після заливки електроди встановлюють на зволожений розчином мідного купоросу гумовий килимок та вимірюють попарно вольтметром різницю потенціалів між ними. Вона не повинна перевищувати 1 мВ.
Залиті та перевірені електроди встановлюють на зволожену
насиченим розчином CuSO тканину чи поролон у неметалеву посудину
4
та перемикають між собою електричними провідниками.
3. Рекомендації по експлуатації МСЕ.
Для підтримання постійно малої власної різниці потенціалів електродів необхідно додержуватися таких правил:
- у спекотні дні захищати електроди від прямого нагрівання сонячними променями;
- у перервах між вимірами ставити пару електродів вимірювальної установки в одну лунку;
- стежити, щоб рівень розчину електроліту в МСЕ завжди був значно вищий нижнього кінця мідного стержня, щоб при відхиленні електрода від вертикального положення стержень не виходив із розчину;
- не допускати довгого зберігання МСЕ із залишками розчину мідного купоросу;
- у районах з вологими, насиченими солями (особливо
мінеральними добривами) ґрунтами розчин CuSO треба міняти кожного
4
дня;
- не зберігати готові до роботи електроди за температури нижчою 0 град.C;
- не закріплювати електроди на штангах металевим кріпленням.
4. Умови заземлення електроду.
Для зменшення похибки вимірів необхідне забезпечення надійного контакту із ґрунтом чи бетоном. На сухих поверхнях це досягається зволоженням (підливанням) прісною водою. Встановлюючи електрод у лунку, його треба добре притиснути та притерти. Між дном електрода та ґрунтом не повинно бути ніякої рослинності.
5. Зберігання.
По закінченні робочого дня МСЕ очищають від землі, доливають розчин, насухо витирають кришку та контактні вузли, встановлюють у неметалеву посудину з насиченим розчином мідного купоросу та з'єднують контакти провідником. При довгому зберіганні (понад 5 діб) електроди промивають від розчину дистильованою водою та просушують. Зберігають електроди у поліетиленовому пакеті у сухому приміщенні.
БІБЛІОГРАФІЯ
2. Закон України "Про охорону навколишнього середовища".
3. Закон України "Про меліорацію земель".
4. Указ Президента України від 23.06.98 N 670/98 "Про заходи щодо державної підтримки водогосподарського меліоративного комплексу".
5. Постанова Кабінету Міністрів України від 05.05.97 N 409 "Про забезпечення надійності і безпечної експлуатації будівель, споруд та інженерних мереж".
6. Положення про безпечну та надійну експлуатацію виробничих будівель і споруд, затверджене Державним комітетом будівництва, архітектури та житлової політики України та Державним Комітетом України по нагляду за охороною праці від 27.11.97 N 32/288 і зареєстроване в Мін'юсті України 06.07.98 за N 424/2864.
7. Положення про проведення планово-попереджувальних ремонтів меліоративних систем і споруд. - Київ, 2000.
8. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения.
9. ДБН В 2.4-1-99. Мелиоративные системы и сооружения.
10. ГОСТ 9.602-89. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии.
11. Методы контроля и измерений при защите подземных сооружений от коррозии. - М., "Недра", 1978.