На действующих трубопроводах

Существуют два метода интегральной оценки: контактный
(ГОСТ Р51164-98) и бесконтактный.

Контактный метод аналогичен оценке переходного сопротивления на законченных строительных участках трубопроводов.

В качестве источника постоянного тока используют катодные станции, действующие на трубопроводе, и их анодные заземления, в качестве амперметра - ампер катодной станции. Соединение вольтметра с трубопроводом осуществляется в контрольно-измерительных пунктах.

Для проведения измерений необходима поляризация трубопровода, для этого до проведения измерений не менее чем за сутки включают установки катодной защиты на участках трубопровода, примыкающих к контролируемому.

Измеряют естественную разность потенциалов «труба-земля».

Включают установку катодной защиты; по истечении не менее 3 ч поляризации измеряют силу тока установки и разность потенциалов «труба-земля» в контрольно-измерительных пунктах зоны действия одной установки катодной защиты.

Переходное сопротивление на длине зоны действия одной установки вычисляют по формуле

                                    (6.14)

где - среднее значение смещения потенциала на длине зоны действия одной установки катодной защиты, В, вычисляемое по формуле

                             (6.15)

где l - длина, определяемая расстоянием между минимальными значениями разности потенциалов по обе стороны от места установки катодной защиты, м; l_i - длина i -го участка, м, со смещением разности потенциалов «труба-земля» U_i, В, рассчитываемым по формуле

                            (6.16)

где - разность потенциалов «труба-земля», измеренная после включения установок катодной защиты, В; - естественная разность потенциалов «труба-земля» до включения установок катодной защиты, В; к – количество i -ых участков, на которых смещение разности потенциалов «труба-земля» подлежит сравнению; j – плотность тока, А/м², вычисляемая по формуле

                                         (6.17)

где I - сила тока установки катодной защиты, А; D - диаметр трубопровода, м.

Переходное сопротивление трубопровода (R_ПL), Ом·м² вычисляют по формуле

                         (6.18)

где m - число установок катодной защиты на длине L трубопровода, м, подлежащей испытанию.

Бесконтактные методы измерений являются наиболее предпочтительными, так как являются менее трудоемкими или более технологичными по сравнению с контактными методами. На рис. 6.10 показано подключение генератора к подземному трубопроводу и бесконтактное взаимодействие приемника с сигналом, излучаемым трубопроводом. Этот способ применяется в основном для однониточных систем трубопроводов с одним или двумя приемными устройствами.

 

Рис. 6.10. Генератор подключен между выносным заземлением и трубопроводом

 

Измерительный комплекс состоит из модулятора (вместо модулятора может быть использован генератор синусоидальных сигналов на этих частотах), включенного в разрыв катодной цепи, и прерывающего ток катодной станции с одной из частот: 1 - 15 Гц, и приемника, настроенного в резонанс на одну из этих частот. Приемник одним проводом подключают к КИКу трубопровода, а другим проводом - к измерительному электроду. В месте контакта электрода с грунтом над трубопроводом измеряют сигнал с шагом от десятков до сотен метров, как показано на рис. 6.11.

 

Рис. 6.11. Схема подключения генератора (модулятора) и измерение сигналов

переменного тока по длине трубопровода

 

На рис. 6.12 показаны технологические схемы обследования параллельных трубопроводов с подключением генератора между двумя трубопроводами. Такое подключение генератора и технология процесса измерений значительно сокращают время обследования относительно протяженных участков трубопроводов.

 

а

б

Рис. 6.12. Генератор подключен между двумя параллельными трубопроводами

 

При использовании схемы приведенной на рис. 6.12, ток, проходящий по трубопроводам, измеряют последовательно на первой и второй нитках одним приемным устройством (рис. 6.12, а) или двумя приемными устройствами (рис. 6.12, б) с обеих сторон генератора.

На основе измеренных величин сигналов между точками измерений вычисляют их затухание по формуле

                                    (6.19)

где a - затухание тока в трубопроводе между точками измерения, мБ/м;
I ₁ и I ₂ - измеренные силы токов в трубопроводе, мА; L ₁₂ - расстояние между измерениями токов, м.

После вычислений затухания сигнала определяют по номограммам или таблицам интегральные величины сопротивлений изоляционного покрытия.

По эмпирической формуле рассчитывается интегральная величина площади дефекта S _Д на одном квадратном метре данного изоляционного покрытия

                                 (6.20)

Критерии интегральной оценки состояния изоляционного покрытия подземных трубопроводов, находящихся в эксплуатации:

• минимальный шаг между точками измерений для оценки состояния изоляционного покрытия не менее 10 м;

• состояние покрытия отличное,если интегральная величина сопротивления изоляционного покрытия интервала от 1×10⁴ Ом×м² и более;

• состояние покрытия хорошее, если интегральная величина сопротивления изоляционного покрытия интервала от 2,5×10³ до
1×10⁴ Ом×м²;

• состояние покрытия удовлетворительное,если интегральная величина сопротивления изоляционного покрытия интервала от 500 до
2,5×10³ Ом×м²;

• состояние покрытия плохое,если интегральная величина сопротивления изоляционного покрытия интервала от 50 до 500 Ом×м²;

• состояние покрытия очень плохое,если интегральная величина сопротивления изоляционного покрытия интервала от 5 до 50 Ом×м²;

• состояние покрытия совершенно разрушено,если интегральная величина сопротивления изоляционного покрытия интервала менее
5 Ом×м².

Критерии интегральной оценки площади дефектов в изоляционном покрытии подземных трубопроводов, находящихся в эксплуатации:

• покрытие не имеет дефектов, если вычисленная площадь дефектов в покрытии на поверхности 1 м² имеет значение от 0,01 мм /м² и менее;

• покрытие имеет самые мелкие одиночные дефекты, если вычисленная величина площади дефектов в покрытии на поверхности 1 м² находится в пределах от 0,01 до 0,16мм²/м²;

• покрытие имеет мелкие дефекты в небольшом количестве, если вычисленная площадь дефектов в покрытии на поверхности 1 м находится в пределах от 0,16 до 4,0 мм²/м²;

• покрытие имеет заметную значительную площадь оголения металла, если вычисленная площадь дефектов в покрытии на поверхности 1 м² находится в пределах от 4 до 400 мм²/м²;

• покрытие сильно разрушено, если вычисленная площадь дефектов в покрытии на поверхности 1 м находится в пределах от 400 до
40000 мм²/м²;

• следы покрытия, если вычисленная площадь дефектов в покрытии на поверхности 1 м составляет от 40000 мм²/м² и более.