Прибор для коррозионных обследований « катодник-1»

 

Одним из основных параметров контролируемых при диагностике эффективности электрохимической защиты являются поляризационный потенциал с омической и без омической составляющей и плотность тока поляризации вспомогательного электрода. Если измерение тока поляризации достаточно тривиальны, то измерения поляризационных потенциалов по методу вспомогательного электрода связано с рядом трудностей вызванных омическими падениями и блуждающими токами. Методы используемые в существующих приборах не позволяют в полной мере исключить влияние данных факторов на результаты измерений, что приводит к снижению достоверности оценки эффективности электрохимической защиты.

Известен способ, реализованный в применяемых в настоящее время в приборах, для коррозионных обследований. Основан на измерении потенциала вспомогательного электрода с некоторой задержкой после его отключения от трубы. Данный способ позволяет производить достоверные измерения потенциал поляризации без омической составляющей. Поскольку омическое падение, вызванное протеканием тока защиты через грунт, становится равным нулю. Однако, это справедливо только при отсутствии блуждающих токов. При отключении вспомогательного электрода от трубы, в его цепи в течение некоторого времени сохраняются флуктуации (помехи) вызванные блуждающими токами, которые, как правило, имеют инфранизкочастотные составляющие с периодом колебания порядка 100 и более секунд.

При этом возникает так же ток перезаряда псевдоёмкости вспомогательного электрода, который создаёт падение напряжения на участке грунта и соответственно вносит дополнительную погрешность измерения.

Рисунок 2.1.

 

Исключение влияния инфранизкочастотных флуктуаций предполагает установку больших времен задержки начала измерений после отключения вспомогательного электрода от трубы. Однако, увеличение задержки приводит к возрастанию ошибки измерений связанной с деполяризацией вспомогательного электрода при его отключении от трубы и стремлению его величины к своему равновесному значению.

В разработанном приборе для коррозионных обследований "Катодник-1" реализован потенциодинамический метод измерения потенциала поляризации. Измерение поляризационного потенциала без омической составляющей подземного стального сооружения осуществляется в два этапа. За один цикл включения-отключения вспомогательного электрода от защищаемого объекта. Данный метод основан на измерении динамики изменения потенциалов вспомогательного электрода, для последующего их анализа и определения оптимального времени задержки, за которое флуктуации успевают затухнуть, а потенциал вспомогательного электрода еще сохраняет значимую величину, достаточную для его точного измерения, - первый этап. Второй этап измерений начинается после отключения вспомогательного электрода от трубы, по истечении времени задержки и заключается в регистрации динамики спада потенциала вспомогательного электрода. Затем, полученные данные, обрабатываются в соответствии с разработанным алгоритмом. При этом потенциала поляризации без омической составляющей определяется путем аппроксимации динамики его спада на момент отключения вспомогательного электрода от трубы.

Экспериментальная проверка данного прибора и способа измерения поляризационного потенциала, а также его сравнение с известным способом было проведено на контрольно-измерительном пункте 1-6-0 газопровода ООО «Газпром трансгаз Томск». Из приведенной на рис. 2.1 динамики изменения потенциала вспомогательного электрода после его отключения от датчика следует, что ошибка измерений при использовании известного способа всегда остается существенной. При задержках менее 30сек. она определяется флуктуациями, а при больших временах задержки – естественным спадом потенциала вспомогательного электрода.

 

Таблица 2.1.

Метод измерения	Старый	Новый	Старый	Новый	Старый	Новый
Число измерений
Среднее значение поляризационного потенциала, мВ
Стандартное отклонение
Общее время измерения, мин		7,5		4,5		1,5

 

Результаты измерений потенциала поляризации проведенные известным (старым) и новым способами приведены таблице 2.1.

Из таблицы 2.1 следует, что стандартное отклонение измерений известного метода составляет 22-32 мВ и существенно превышает аналогичный параметр для предлагаемого метода 2-3мВ. При этом существенно сокращается время измерений.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет обеспечить измерение потенциала поляризации подземных стальных сооружений с более высокой точностью за счет более полного исключения из результатов измерений ошибок связанных с омической составляющей, флуктуациями и спадом (изменением) измеряемого потенциала после отключения вспомогательного электрода от подземного стального сооружения, а так же более высокой производительностью за счет уменьшения числа измерений и снижения их продолжительности и достоверностью измерений при больших помехах. Прибор «Катодник-1» позволяет так же проводить измерения плотности тока катодной защиты и потенциала поляризации с омической составляющей.