Справочник от Автор24
Нефтегазовое дело

Конспект лекции
«Коррозионные изыскания (ч.2)»

Справочник / Лекторий Справочник / Лекционные и методические материалы по нефтегазовому делу / Коррозионные изыскания (ч.2)

Выбери формат для чтения

pptx

Конспект лекции по дисциплине «Коррозионные изыскания (ч.2)», pptx

Файл загружается

Файл загружается

Благодарим за ожидание, осталось немного.

Конспект лекции по дисциплине «Коррозионные изыскания (ч.2)». pptx

txt

Конспект лекции по дисциплине «Коррозионные изыскания (ч.2)», текстовый формат

Лекция №7. Коррозионные изыскания (ч.2) Уведомление о Правах: Этот документ и его переводы могут быть скопированы и предоставлены только в образовательных целях, и только в данном университете. Производные работы, которые комментируют или иным образом объясняют его, могут быть подготовлены, скопированы, опубликованы и распространены, полностью или частично, без каких-либо ограничений. Однако этот документ не может быть изменен каким-либо образом, за исключением необходимости улучшения. Определение опасности коррозии блуждающими токами при помощи электрических измерений  Для получения качественной оценки опасности кор­розии блуждающими токами измеряют разность потен­циалов между подземным металлическим сооружением и окружающей средой, подземными металлическими сооружениями и рельсами, а также между обследуемыми и рядом расположенными, подземными металлическими сооружениями. Если необходимо определить количественную сторону опасности коррозии блуждающими токами, дополнительно измеряют силу тока, теку­щего по подземному сооружению, и плотность тока утечки на участках, имеющих положительный потенциал по отношению к земле (в анодных зонах). 2 Определение наличия блуждающих токов в земле  Наличие блуждающих токов в земле на трассе про­ектируемого подземного металлического сооружения ре­комендуется определять по результатам измерений раз­ности потенциалов между проложенными в данном районе подземными металлическими сооружениями и землей. При отсутствии подземных металлических соору­жений наличие блуждающих токов в земле на трассе проектируемого сооружения целесообразно определять измерением разности потенциалов между двумя точками земли через каждые 1000 м по двум взаимно перпен­ дикулярным направлениям при разносе измерительных электродов на 100 м. При проведении измерений долж­ны применяться вольтметры, имеющие внутреннее со­противление не менее 20 000 Ом на 1 В шкалы с пре­делами измерений 75—0—75 мВ; 0,5—0—0,5 В; 1—0— 1 В; 5—0 —5 В или с другими, близкими к ука­занным пределам. 3 Определение наличия блуждающих токов в земле  Контакт с грунтом должен осуществляться с помо­щью медносульфатных электродов. Показания вольт­метра рекомендуется отмечать через каждые 5— 10 с в течение 10— 15 мин в каждой точке. Если измеряемая разность потенциалов изменяется по величине и знаку или только по величине, это указывает на наличие в земле блуждающих токов. Если измеряемая разность потенциалов имеет устойчивый характер, то это сви­детельствует о наличии в земле токов почвенного про­исхождения или токов от линий электропередачи посто­ янного тока по системе «провод — грунт», если таковые имеются в данном районе. 4 Измерение разности потенциалов между трубопроводом и землей  Разность потенциалов определяют контактным мето­дом с помощью высокоомных показывающих и самопи­шущих вольтметров, имеющих внутреннее сопротивление не менее 20 000 Ом на 1 В шкалы. Измерения реко­мендуется выполнять в контрольно-измерительных пунк­тах, колодцах, камерах или шурфах.  Медно-сульфатный электрод сравнения применяют в тех случаях, когда амплитуда колебаний измеряемой разности потенциалов не превышает 1 В. При больших амплитудах могут быть использованы стальные элек­троды. Электроды сравнения устанавливают на мини­мальном расстоянии от трубопровода, над его осью. При использовании стального электрода сравнения для исключения ошибок, связанных со стабилизацией потен­циала электрода во времени, необходимо выполнять сле­дующие условия: измерения следует начинать не ранее чем через 10 мин после установки электрода в грунт; для обеспечения достаточной площади контакта стали с грунтом глубина забивки электрода в грунт должна быть не менее 20 см. 5 Измерение силы тока и его направления в подземном сооружении   Силу тока и его направление в подземном сооруже­нии рекомендуется измерять по падению напряжения милливольтметром с пределами измерений 1- 0 - 1 и 10 – 0 - 10 мВ. О направлении тока в сооружении судят по отклонению стрелки от нулевого положения, исходя из того, что она отклоняется в сторону зажима, имею­щего более положительный потенциал (за направление тока принимают направление от «+» или «-». Среднее значение силы тока Icр (в A), протекающего по подземному сооружению, при измерении по этому методу определяется по формуле 6 Измерение силы тока и его направления в подземном сооружении   где — среднее значение измеренного падения на­пряжения на участке подземного сооружения, В; RT — сопротивление 1 м подземного сооружения, Ом/м; L — расстояние между точками измерения, м. Расстояние между точками подключения милли­вольтметра к трубопроводу зависит от наличия на дан­ном участке контрольных пунктов, колодцев и т. д. и обычно не превышает 400—200 м. При измерении исполь­зуются длинные проводники (150—200 м), имеющие хорошую изоляцию. 7 Определение линейной плотности тока утечки с подземного сооружения     Для этого используют результаты измерений силы тока и направления его в подземном сооружении. Если измеренные токи в точках А и Б равны соответственно IA и IБ , то линейная плотность тока утечки определя­ется следующим образом: Токи одного направления где L - расстояние между точками А и Б; Токи направлены навстречу друг другу 8 Обработка результатов измерений  Обработка результатов измерений потенциалов и силы токов заключается в определении средних, мак­симальных и минимальных значений их за время изме­рения. Если измерения выполнены показывающими при­борами с использованием стального электрода сравне­ния в зонах влияния блуждающих токов электротранс­порта, то среднее положительное Nср(+) и среднее отри­цательное Ncр(-) значения измеренного параметра (по­тенциала или силы тока) определяют по формулам 9 Обработка результатов измерений    где n — общее число отсчетов; l, m — число отсчетов соответственно положительного и отрицательного знаков; сумма мгновенных значений измеряемых величин положительного знака; то же, отрицательного знака. Средние величины потенциалов Ucp, измеренных с помощью медносульфатного электрода сравнения, подсчитывают: а) для всех мгновенных значений измеренных величин положительного знака и мгновенных значений изме­ренных величин отрицательного знака, меньших по абсо­лютной величине, чем значение стационарного, т. е. без внешней поляризации потенциала сооружения Uс в грунте 10 Обработка результатов измерений  где сумма всех мгновенных значений положительного или отрицательного знака, меньших по абсо­лютной величине, чем значение Uc; l — число таких от­счетов;  б) для всех мгновенных значений измеренных вели­чин отрицательного знака, превышающих по абсолют­ной величине значение стационарного потенциала  где сумма всех мгновенных значений отрицательного знака, превышающих по абсолютной величине значение Uc; m — число таких отсчетов. 11 Обработка результатов измерений   При регистрации потенциалов самопишущим при­бором среднее значение положительных и отрицатель­ных потенциалов определяется следующим образом: где S(+) — суммарная площадь положительных импуль­сов за время измерения; S(-) — то же, отрицательных импульсов; τ — общая продолжительность измерения. 12 Обработка результатов измерений  Перед планиметрированием на ленту записи наносит­ся линия стационарного потенциала, смещенная по от­ношению к нулю шкалы на величину Uc в отрицатель­ную сторону. При планиметрировании площадей анод­ных ( + ) и катодных (— ) импульсов за нулевую линию принимается линия стационарного потенциала. Среднее значение стационарного потенциала Uc (в В) может быть принято для стали — 0,55, свинца — 0,48, алюми­ния — 0,7.  Полученные данные используются для построения потенциальных диаграмм, изображающих изменение разности потенциалов «сооружение — грунт» вдоль подземного сооружения. Для этого на план трассы наносят пункты измерений. Средние величины потенциалов в каждом пункте откладывают в масштабе в виде прямых отрезков перпендикулярно изображению трассы. Вверх откладывают положительные значения потенциалов, вниз — отрицательные. Концы отрезков соединяют меж­ду собой прямыми линиями, а пространство между от­резками закрашивают красным цветом в анодной зоне (средние положительные значения) и синим — в катод­ной (средние отрицательные значения). Пример пост­роения потенциальной диаграммы для анодных и ка­тодных зон трубопровода показан на рис. 22. 13 Обработка результатов измерений  Оценка степени коррозионной опасности в знакопе­ременных зонах может быть произведена по величине коэффициента несимметричности блуждающих токов  Здесь используются данные измерения разности по­тенциалов «сооружение — грунт» самопишущими при­борами. 14 Обработка результатов измерений  При значительных объемах строительно-монтажных и пусконаладочных работ величиной коэффициента не­симметричности можно руководствоваться при состав­лении графика очередности ввода в эксплуатацию средств электрозащиты подземных сооружений. При γ ≥ 0,6 ввод установок осуществляется в первую оче­редь, при 0,3 < γ < 0,6 — во вторую и при γ ≤ 0,3 — в третью. 15 Измерение разности потенциалов между подземным трубопроводом и землей в зоне действия электротранспорта, работающего на переменном токе  Для выявления зон интенсивного влияния перемен­ного тока проводят замеры переменных потенциалов стальных трубопроводов относительно земли. При этом могут быть использованы ламповые вольтметры ВК-7-3 (АЧ-М2) или милливольтметр с транзисторным усили­телем типа Ф-431-2.  Величину смещения потенциала стальных трубопро­водов измеряют по схеме с компенсацией стационарного потенциала (рис. 23). При этом могут быть использова­ны микроамперметры М-109 и М-132 и ампервольтметры М-231. Величина стационарного потенциала стали относительно медно-сульфатного электрода компенсируется включением в измерительную цепь батареи 1,6ФМЦ-У- 3,2 с рабочим напряжением 1,6 В встречной эдс ис­точника постоянного тока. Расход компенсирующего тока до 5 мА. Д ля защиты измерительных устройств приборов от влияния переменного тока в измерительную цепь включают дроссель индуктивностью не менее 100 мГ. 16 Измерение разности потенциалов между подземным трубопроводом и землей в зоне действия электротранспорта, работающего на переменном токе  Для уточнения источника тока, вызывающего смеще­ние потенциала, а также для определения величины стационарного потенциала трубопровода проводят синхронные замеры переменного, потенциала трубопровода по отношению к земле и замеры смещения электродного потенциала. Если смещение электродного потенциала в отрицательную сторону на протяжении замеров неизмен­но совпадает с увеличением переменного потенциала трубопровода по отношению к земле, то оно связано с воздействием переменного тока и свидетельствует о наличии коррозионной опасности. 17 Измерительные электроды   Для измерения потенциалов подземных сооружений относительно земли применяют различные электроды сравнения. При проведении коррозионных электромет­рических работ используют два типа электродов сравне­ния — стальной и медно-сульфатный. Если для измерения потенциалов применять обычный стальной или любой металлический электрод, при про­хождении электрического тока он будет поляризоваться в различной степени в зависимости от свойств грунтов, что явится причиной ошибок в результатах замера. Ошибка, вносимая в результаты измерения при исполь­зовании обычного стального электрода, может достигать нескольких десятых вольта. Поэтому необходимо, чтобы потенциал электрода сравнения в течение измерений на любом участке трассы трубопровода оставался постоянным. 18 Измерительные электроды  Таким свойством обладают стандартные электроды сравнения, например, медно-сульфатный. Медно-суль­фатный электрод сравнения сохраняет свой потенциал при контакте с любым электролитом. Его постоянный скачок потенциала, возникающий на границе «медь — насыщенный раствор сульфата меди», сравнивается со скачком потенциала на границе защищаемого стального сооружения и окружающей поч­вы при помощи приборных изме­рений.  Стальной электрод представ­ляет собой стержень длиной 30— 35 см и диаметром 15—20 мм. Конец электрода, забиваемый в землю, заточен на конус. На рас­стоянии 5—8 см от верхнего кон­ца электрод просверлен, и в отверстие запрессован болт с гай­кой или барашком для подклю­чения измерительных приборов. Перед проведением измерений поверхность металлических элек­тродов должна быть зачищена до металлического блеска. 19 Медно-сульфатный электрод  Медно-сульфатный электрод состоит из стержня красной меди, погруженного в водный насыщенный раствор медного купороса CuSO4, который заливают в специальный неметалли­ческий сосуд. Электропроводящий раствор, просачи­ваясь через пористое дно, смачивает его внешнюю по­верхность, создавая гальванический контакт между мед­ным электродом и грунтом, в который устанавливают сосуд (рис. 24). 20 Медно-сульфатный электрод  Перед проведением измерений медно-сульфатными электродами требуется:  очистить медный стержень от загрязнений и окисных пленок (обычно это достигается протравкой стержня в смеси серной и азотной кислот с добавлением поварен­ной соли; после протравки стержень следует тщательно промыть дистиллированной или кипяченой водой; попа­дание кислот в сосуд электрода недопустимо);  залить электрод насыщенным раствором чистого медного купороса в дистиллированной или кипяченой воде с добавлением кристаллов купороса (заливать электроды следует за день до начала проведения изме­рений; после заливки все электроды необходимо устано­вить в один сосуд, стеклянный или эмалированный, с на­сыщенным раствором медного купороса так, чтобы по­ ристые пробки были полностью погружены в раствор; верхние концы электродов необходимо соединить между собой проводом). 21 Техника безопасности при проведении коррозионных изысканий    При проведении измерений в шурфах или колодцах запрещается прикасаться к трубопроводу до выявления наличия на нем напряжения. При измерении разности потенциалов «сооружение — грунт» проводники сначала присоединяют к прибору, затем один проводник — к электроду сравнения и лишь после этого другой проводник — к сооружению. Опасные места, где возможно появление газа, а так­же колодцы и шурфы (перед спуском в них рабочих) необходимо тщательно проветрить, а в дальнейшем кон­тролировать состав воздуха с помощью газоанализато­ров. При неожиданном появлении газа работы должны быть немедленно прекращены, а рабочие выведены из опасной зоны. 22 Техника безопасности при проведении коррозионных изысканий  Для выполнения работ в колодцах, шурфах и емко­стях следует выделять не менее двух рабочих, из кото­рых один (страхующий) находится наверху и следит за безопасностью другого. Рабочий, находящийся внизу, должен иметь шахтерскую лампу и предохранительный пояс, свободный конец веревки от которого должен на­ходиться в руках у второго рабочего.  Работающие в местах, где возможно образование или появление газа, должны быть снабжены защитными противогазами, соответствующими химическому составу этого газа, кислородными изолирующими приборами (КИП) или шланговыми противогазами.  Измерения на контрольных пунктах, расположенных на проезжей части дороги, на рельсах трамвайной линии и электрифицированного железнодорожного транспорта должны проводить два человека, один из которых сле­дит за безопасностью работ, выполняемых вторым, устанавливает ограждения и ведет наблюдения за движе­нием транспорта. 23 Техника безопасности при проведении коррозионных изысканий   При зарядке медно-сульфатного электрода раство­ром медного купороса необходимо следить за тем, чтобы раствор не попал в пищу и на лицо. После окончания зарядки руки надо тщательно вымыть. При измерениях удельного электрического сопротив­ления грунта прибором МС-08 (или МС-07) необходимо помнить о том, что на токовых клеммах I1 и I2 создается высокое напряжение ( ≈ 1000 В), поэтому прикоснове­ние к оголенным проводам, подсоединенным к прибору, может привести к поражению током. Собирать или раз­бирать измерительную схему при вращении ручки гене­ратора запрещается. Схему следует выполнять изолиро­ванным проводом. 24

Рекомендованные лекции

Смотреть все
Нефтегазовое дело

Нефтегазовое дело

ВВЕДЕНИЕ Россия обладает одним из крупнейших в мире потенциалов топливноэнергетических ресурсов: прогнозные запасы нефти оцениваются в 44 млрд т, газа...

Архитектура и строительство

Организация строительства высотных зданий

Раздел I ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ 1 Рекомендации по разработке проекта организации строительства 1.1 Общие положения Проект организац...

Архитектура и строительство

Обеспечение долговечности строительных конструкций зданий и сооружений

Раздел II ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ III СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И 3.1 Уменьш...

Экология

Экологическая устойчивость среды к техногенному воздействию. Основные понятия и законы экологии

1 МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «СЕВЕРО-...

Геология

Геология

ГЕОЛОГИЯ Термин «геология» произведен от двух греческих слов: «гео»- земля и «логос»- знание, наука. Иначе говоря, это наука о Земле, а конкретным пре...

Архитектура и строительство

Сооружения водопроводной сети

Конспект лекций по дисциплине "СООРУЖЕНИЯ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ" (для студентов специальности 270112) Оглавление Разделы Стр. Раздел 1. Введение Раздел 2...

Архитектура и строительство

Оценка технического состояния.

ЛЕКЦИЯ №1 Термины и определения Диагностика — установление и изучение признаков, характеризующих состояние строительных конструкций зданий и сооружени...

Экология

Об изменениях в структуре федеральных органов

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. – М.: КолосС, 2003. – 230 с. 2. Бобович Б.Б., Девятк...

Экономика

Роль и место технического регулирования в рыночной экономике. Регулирование рынка товаров

Техническое регулирование — это установление правовых отношений между субъектами рынка в целях предотвращения поступления на рынок недоброкачественной...

Нефтегазовое дело

Гранулометрический состав, пористость горных пород

Тема: Гранулометрический состав, пористость горных пород Типы пород-коллекторов Нефтяной пласт представляет собой горную породу, пропитанную нефтью, г...

Смотреть все