CS199051B1 - Method of polarizing potential measuring of constructions from carbon steel placed in electrolyte in electric current field and device for making this method - Google Patents
Method of polarizing potential measuring of constructions from carbon steel placed in electrolyte in electric current field and device for making this method Download PDFInfo
- Publication number
- CS199051B1 CS199051B1 CS752202A CS220275A CS199051B1 CS 199051 B1 CS199051 B1 CS 199051B1 CS 752202 A CS752202 A CS 752202A CS 220275 A CS220275 A CS 220275A CS 199051 B1 CS199051 B1 CS 199051B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- metal
- electrode
- reference electrode
- auxiliary metal
- stable reference
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
- C23F13/04—Controlling or regulating desired parameters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/0084—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring voltage only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ecology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu a zařízení na měření polarizačního potenciálu konstrukcí z uhlíkové oceli, uložených v elektrolytu v proudovém poli vytvořeném elektrickým obvodem katodické ochrany nebo bludnými proudy, a na ovládání automaticky řízených usměrňovačů kat od ic ké ochraný.
Měření potenciálu konstrukce - elektrolyt je nejdůležitějším měřením pro kontrolu funkce katodická ochrany a korozního 3tsvu kovové konstrukce v oblastech s agresivitou půdy i v oblastech s bludnými stejnosměrnými proudy. Měřený potenciál představuje součet následujících komponent:
UZ - Us + A«p +AUIR kde U je stacionární (smíšený, korozní) potenciál s
je posun potenciálu způsobený polarizací (působením elektrického proudu) а je ohmické složka potenciálu konstrukce - elektrolyt /V/ /V/ /V/ /V/ (1)
je polarizační potenciál.
/V/ (2)
Ohmická složka představuje často podstatnou část měřené hodnoty potenciálu. Čím je vyšší kvalita izolačního povlaku, vyšší měrný odpor elektrolytu (půdy), větší vzdále199 051
199 051 nosí elektrody od konstrukce, tím je větší ohmická složka· Avšak ohmický pokles napětí necharakterizuje korozní stav kovové konstrukce· Ohmická složka neodráží kinětiku elektrochemických procesů, probíhajících na povrchu kovu, neurčuje stupeň nebezpečí koroze nebo stupeň ochrany· Stupeň ochrany může být spolehlivě určen pouze hodnotou polarizačního potenciálu konstrukce·
Existence ohmické složky v řadě případů vede к chybným závěrům o korozním stavu konstrukce· Například hodnota Uz s -0,85 V vůči Cu/CuSO^ elektrodě, získaná při měření hodnoty potenciálu konstrukce-elektrolyt, ještě nesvědčí o úplném potlačení procesu koroze, protože velká část posunu potenciálu může být způsobena ohmickou složkou· Hodnota polarizačního potenciálu Up je potom menší než hodnota minimálmího chranného potenciálu· Proto v praxi se často zařízení stává pouze částečně chráněným, přestože formálně jsou splněny všechny požadavky ve vztahu к udržování ochranného potenciálu, což vede ke snížení životnosti těchto zařízení· Odtud vyplývá, že pro zvýšení efektivnosti zařízení aktivní ochrany před korozí, zvýšení provozní bezpečnosti a životnosti zařízení uložených v půdě nebo ve vodě je nutná taková metodika měření potenciálu konatrukce-elektrolyt, která by vylučovala ohmickou složku potenciálu·
Je známa metoda vyloučení ohmické složky při měření potenciálu založená na tom, že různé složky potenciálu mizí raznou rychlostí· Po vypnutí proudu ohmická složka mizí při—8 bližně za 10 s a elektrochemická složka (aktivační a koncentrační polarizace) v rozmezí od 10 s do několika sekund· To umožňuje určitý ohmický úbytek napětí ze závislosti potenciálu na čase při zapnutí a vypnutí polarizujícího proudu· Prvý okamžitý úbytek potenciálu bude odpovídat ohmické složce (možno určit na stínítku oscilografu)· Principiální použitelnost metody měření polarizačního potenciálu konstrukce uložené v půdě nebo ve vodě naráží však při praktickém uskutečnění v terénu ns velké potíže· Například zapínání a vypínání stanic katodické ochrany u dálkového potrubí se ukázalo v praxi jako nevhodné, nebol nelze vypnout v jednom okamžiku všechny stanice, které ovlivňují potenciál v měřeném místě, tj· při průměrné kvalitě izolačního povlaku potrubí nejméně 20 km na obě strany od proměřovaného místa; v oblastech s bludnými proudy je tato metoda zcela nepoužitelné· Další vyvinuté metody jako Peareonův nulový obvod, Hollerův můstkový obvod nejsou vhodné pro měření v terénu s ohledem na potřebu speciálních měřicích přístrojů používaných v laboratořích· Tyto metody určení polarizační složky potenciálu nejsou použitelné u podzemních zařízení uložených v poli bludných proudů·
Značným pokrokem při řešení této problematiky je způsob zjišlovéní účinnosti katodické ochrany kovových úložných konstrukcí podle Čs· autorského osvědčení č· 169704 při použití kovových zkušebních vzorků uložených v podzemním měřicím vývodu· Nevýhodou tohoto způsobu je však nutnost budovat nové měřicí podzemní objekty podél trasy potrubí, což zvyšuje investiční náklady a zdražuje provozní kontrolní měření· I při tomto uspořádání nelze přesně určit vzdálenost mezi přenosnou referenční elektrodou spouštěnou do měřicího objektu a povrchem kovového vzorku, což vede к určitým nepřesnostem při určení spádu
199 051 napětí v zemině, obklopující kovový vzorek (například ve ' tvaru polokoule).
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem . měření polarizačního potenciálu konstrukcí z uhlíkové oceli uložených v elektrolytu v proudovém poli podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se vytvoří nejméně dvě simulovaná poškození izolačního po-r vlaku konstrukce'o definovaném povrchu holého kovu a o definovaném vzájemném poměru holých kovových povrchů, načež se tyto simulované holé kovové.povrchy polarizují do dosažení koncentrační polarizace tak, že ae galvanicky spojí s kovovou konstrukcí, načež se přeruší - galvanický spoj každého jednotlivého eimulovaného holého kovového povrchu e kov όνου konstrukcí a do 3 s po přerušení se změří potenciál.každého simulovaného holého kovového povrchu vůči referenční elektrodě· Podstata zařízení k provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že ke skeletové konstrukci z elektricky nevodivého materiálu je připevněn jednak panel, který sestává nejméně ze dvou pomocných kovových elektrod, jednak stabilní referenční elektroda, přičemž pomocné kovové elektrody jsou z takového materiálu, z jakého je vytvořena kovová konstrukce, například potrubí· Tento snímač potenciálu je uložen v proudovém poli ve stejném agresivním prostředí vedle kovové konstrukce a prostřednictvím kabelů jsou jak pomocné kovové elektrody tak stabilní referenční elektroda připojeny k přístrojovým svorkám měřicího objektu· K tomuto měřicímu objektu jsou zapojeny i kabelové vývody z kovové konstrukce· Snímač potenciálu je uložen v pytli z textilního materiálu, který je zaplněn prosátou zeminou z místa uložení· Pomocné kovové elektrody jsou tak uloženy v elektrolytu v proudovém poli, vytvářeném katodickou ochranou nebo bludnými proudy·- Zařízení podle vynálezu je vytvořeno také tak, že panel snímače potenciálu je vytvořen jako stavebnicový díl do skeletové konstrukce a sestává z pomocných kovových elektrod ve tvaru kruhových desek, spojených vzájemně držáky elektrod z nekovového materiálu.a licí pryskyřicí, při čemž na přivrácené straně ke stabilní referenční elektrodě je pomocná kovová elektroda o ploše S a na přivrácené straně ke kovové konstrukci je nejméně jedna pomocná kovová elektroda o- ploše S · 10“·. Vzdálenost b mezi měřicí plochou stabilní referenční elektrody a nejbližším povrchem pomocné kovové elektrody vyhovuje vztahům: h — 0,866 r; b — 0,50 #.a, kde a je vnější průměr stabilní referenční elektrody válcového tvaru a r je poloměr pomocné kovové elektrody ve tvaru kruhové desky, přičemž stabilní referenční elektroda je umístěna v ose pomocné kovové elektrody· Průlinčitá nádoba stabilní referenční elektrody je opatřena izolačním povlakem, přičemž měřicí plocha ve tvaru kruhové desky stabilní referenční elektrody v kolmé vzdálenosti -b od pomocné kovové elektrody vyhovuje vztahu: 10 cm > C > 2 cm, kde C je průměr měřicí plochy stabilní referenční . elektrody· Zařízení podle vynálezu může být uspořádáno také tak, že svorky měřicího objektu jsou kabely připojeny ke evorkám pro snímání potenciálu u automatického bezkontaktního regulátoru řízení stanice katodické ochrany·
Byly vyjasněny otázky týkající .se materiálu, tvaru a umístění pomocných ocelových elektrod, a také druhu a umístění stabilní referenční elektrody vzhledem k pomocným ko199 051 vovým elektrodám a'к úložné konstrukci· Z hlediska zjiáíování korozního stavu a účinnosti elektrochemické ochrany izolovaných konstrukcí je nezbytné . sledovat velikost a tvar vad v izolaci -plocty· obnaženého kovu a hodnoty polarizačního potenciálu Up v místech porušené izolace· Obecně je možno uvést, že holé místa budou mít tvar zakřivené plochy (pro potrubí, podzemní válcové nádrže)· Pro účely odvození potřebných vztahů lze uvažovat extrémní tvary: kruhovou desku pro malé poruchy v izolaci a proudové pole v blízkosti poruchy; polokouli pro větší poruchy v izolaci a proudové pole ve větší vzdálenosti od místa poruchy, například na povrchu půdy· Pro výrobu snímače polarizačního potenciálu, ve kterém jsou simulovány vady v izolaci, je z technologického hlediska jednodušší použít deskové elektrody; z hlediska rovnoměrného rozložení proudového pole v blízkosti kovové elektrody a z toho plynoucí jednodušší matematické vztahy by bylo účelné použít pro pomocnou kovovou elektrodu tvaru polokoule: to mé za následek, že při stejném povrchu kruhové desky a polokoule je hustota proudu u polokoule oproti kruhové desce vyšší o 11 %, tedy skutečná vada v izolaci bude v přijatelné toleranci cca + 5 U kruhové desky dochází k nerovnoměrnému rozložení hustoty ochranného proudu, kde ekvipotenciélý mají tvar zploštělého rotačního elipsoidu: největší hustota ochranného proudu ' je na okraji, nejmenší ve středu desky· Uvedené skutečnosti je nutné respektovat při konstrukci snímače polarizačního potenciálu: stabilní referenční elektroda musí být umístěna v takové vzdálenosti od pomocné kovové elektrody, aby byla měřena průměrná hodnota potenciálu včetně ohmické složky ve vrstvě elektrolytu b (kolmá vzdálenost mezi nejbližším místem pomocné kovové elektrody a měřicí plochou stabilní referenční elektrody) a zároveň by měla tato vzdálenost £ zaručovat, aby hustota proudu u povrchu kovové elektrody dosahovala nejméně 95 % hodnoty ve srovnání s případem, kdy stabilní referenční elektroda není umístěna v blízkosti kovové elektrody (jedná se o stínění kovové elektrody stabilní referenční elektrodou)·
Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že zařízení může být umístěno v bezprostřední blízko8ti kovové konstrukce, pHčemž . měření polarizačního potenciálu není ovlivňováno proudovým polem této kovové konstrukce· Po odpojení'pomocných kovových elektrod v měřicím objektu od kovové konstrukce například izolovaného dálkového potrubí, lze hodnotu polarizačního potenciálu Up měřit stabilní referenční elektrodou bez ovlivnění proudovým polem z provozu katodické - ochrany nebo vytvářeným bludnými.proudy· Při známé hodnotě ohmické složty potenciálu ve vrstvě b snímače polarizačního potenciálu lze podrobně analyzovat vliv bludných proudů na kovovou konstrukci v katodické i anodické oblasti, což o
dosud známými postupy nelze provést· Protože je plocha kruhové desky S - (kde r je poloměr desky) menší, než plocha napěfového trychtýře S? v řezu vedenta tc^olmé vzdálenosti b od desky v místě měřicí plochy stabilní referenční elektrody, s ohledem na uspořádání ekvipotenciál, určí se = f(b) takto: Podle rovnice (1) (2) je:
IR
U2 · Up + Av.
/V/ (3)
199 051 kde Uz je potenciál při zapnuté katodické ochraně·
Je-li Δϋρ relativně stabilní a je-li odečet proveden do 3 sekund po vypnutí, je:
u · Uw p · V | /V/ | (4) |
kde Uy je potenciál ihned po vypnutí katodické ochrany. | ||
Rovnici (3) můžeme tedy přepsat: | ||
I.b.$ UZ - · -T-2 ST | /V/ | (5) |
nebol: proudová hustota j = | /A/m2/ | (6) |
kde £ je intenzita proudového pole | /V/m/ | |
a f měrný odpor elektrolytu | / m/· | |
E · b Rovnici (6) možno přepsat: j · b = — |
a dále: j . b .? = Б . b | (7) | |
Konečně rovnici č· 7 možno upravit na tvar | ||
s— b ·? s B · b - AU1B | /V/ | (8) |
Z rovnice (5) lze určit | ||
I · b . Q sT = -------1- | /m2/ | (9) |
lze tu— proud
Hodnota je pro daná γ , b a hloubku uložení pod terénem prakticky konstantou a díž pro různé hodnoty Ug, I, určit Up, podle rovnic (4) a (5) kde 1 je elektrický protékající z pomocné kovové elektrody na kovovou konstrukci /А/, nebo v obráceném směru v anodické oblasti a bludnými proudy·
Zařízení lze například β výhodou ukládat zároveň s výstavbou nového potrubí do jedné rýhy v místech budovaných měřicích objektů a při změnách typů půd (měrného odporu a předpokládaných anodických a katodických pásmech v oblastech 8 bludnými proúdy· V úsecích se střídavou polaritou se plocha pomocné kovové elektrody zpolarizuje na průměrnou hodnotu odpovídající stavu a kvalitě ochrany ve sledované oblasti a tuto hodnotu lze změřit po odpojení kovových elektrod od potrubí·
Při pomocných kovových elektrodách o plochách S, S»102 a δ·1Ο** v důsledku zvýšení hustoty proudu na jednotku plochy u menších ploch lze posoudit možnost korozního praskání oceli vodíkovým přepětím u tlakově a tepelně namáhaného potrubí u vysokotlakých plynovodů, (lze určit, zda proudová hustota v místech s porušenou izolací jQ nepřekročila kritickou hodnotu, tj·, aby byla splněna podmínka j0 j^ s 10 až 100 mA/cm^ podle druhu materiálu) v daných podmínkách·
Na připojeném výkrese je znázorněn příklad zařízení na měření polarizačního potenci
199 051 álu kovových konstrukcí uložených v elektrolytu v proudovém poli podle vynálezu, kde ns obr· 1 je nakresleno elektrické schéma zařízení na měření polarizačního potenciálu v poloze zapnuto** při spojení s kovovou konstrukcí uloženou v rýze, což je v tomto případě potrubí s s nadzemním měřicím objektem· Na obr· 2 je znázorněna konstrukce se stabilní referenční elektrodou a panelem s pomocnými kovovými'elektrodami a chráněnými vodiči nakreslená v řezu rovinou vedenou podélnou osou skeletové konstrukce kolno na podélnou osu potrubí a na povrch terénu·
U nově budované kovové konstrukce 1, například podzemního potrubí, jako součást projektové dokumentace antikorozní ochrany, v souladu s provedeným korozním průzkumem bylo provedeno rozmístění měřicích objektů, do kterých budou vyvedeny kabely zařízení na měření polarizačního potenciálu kovových konstrukcí, uložených v elektrolytu v proudovém-poli· Toto zařízení sestává z panelu 2, například vyměnitelného, který je připevněn ke skeletové konstrukci 2 z elektricky nevodivého materiálu, například z PVC, dále ze stabilní referenční elektrody £, například modifikovaného Cu/CuSO^ s náplní tvořenou směsí kryetalů CuSO^ a dřevěných pilin 23· přičemž jak vyměnitelný panel 2, tak kovová konstrukce 2 jsou uloženy v proudovém poli ve stejném agresivním prostředí *, což je obklopující.půda, vedle sebe ve vzdálenosti L· K přístrojovým svorkám měřicího . objektu 13 jsou vyvedeny zemní kabely od jednotlivých prvků zařízení s pláštěm v barevném provedení, například: kabely & a £ průřezů 2x4 mm2 od kovové konstrukce £, kabely 8 » £ průřezů 2x4 mm2 - od pomocné kovové elektrody 16 o ploše povrchu S, kabel 10 pro připojení kovové elektrody 17 o ploše povrchu S x 10 , kabel 11 pro připojení kovové elektrody 18 o plode povrchu
S · 103 a kabel 12 pro připojení stabilní referenční elektrody. ^, najednou měděným kabolem 3 x 2,5 mm*· S výhodou lze použít kabelů ze slabšího pláště například autokabelů pro provedení elektrického připojení uvnitř obalu z textilního materiálu 14 do kabelové spojky 20· například z bakelitu, kde jsou zapojeny zemní kabely typu CYKY, spoje vodičů jsou zality zalévací hmotou 21· Kabely mají pro snazší orientaci obaly v různém barevném provedení·
Skeletová konstrukce 2 včetně vyměnitelného panelu 2, stabilní referenční elektroda 4 a kabelová spojka 20 jsou uloženy v obalu z textilního materiálu 14· například pytle z juty nebo plátna, který js zaplněn prosátou zeminou 15 z místa uložení a je - tak zajištěn dokonalý elektrolytický kontakt pomocných kovových elektrod 16· 17· 18 s agresivním prostředím £· Před záhozem je vhodné prolít prosátou zeminu 15 z místa Uložení vodou·
Pomocné kovové elektrody 16, 17· 18 jsou zhotoveny ze stejného materiálu jako potrubí 1, tedy obvykle oceli ta^ že povrch těclito e^trod 26, ££, 1£ je holý a tudíž ve styku s agresivním prostředím £ a 15· Vyměnitelný panel 2 s pomocnými kovovými elektrodami — - 12» 18 je vytvořen jako stavebnicový díl do skeletové konstrukce 2> sestává z po- mocných kovových elektrod ve tvaru kruhových desek například o plochách S = 100 cm elektr°da ££t Sx = 1 cm2 - elektroda I7, S2 = 10 mm2 - elektrod £8· Blettrody- 16, £2» 1S jsou vzájemně fixovány držáky z nekovového materiálu 19· například trubičkami z PVC a za7
199 051 lity pryskyřicí 26 včetně kabelů 8, 2., 10, 11, přičemž na přivrácené straně ke stabilní -referenční elektrodě £ je pomocná kovová elektroda 16 o ploše S = 100 cm- a na přivrácené straně ke kovové konstrukce 1 jsou pomocné kovové elektrody17· 18·
Jestliže kovová konstrukce 1, například podzemní ocelové potrubí, je opatřena vnějším izolačním obalem a vnější průměr je 0 = 320 mm a vzdálenost je L = 320 mm a vzhledem k tomu, že celková délka vlastního snímače polarizačního potenciálu je cca 400 až 500 mm, je možno po mírném rozěíření rýhy umístit zařízení do výkopu s potrubím· Jestliže použijeme k vytvoření vnějšího obalu stabilní referenční elektrody £ trubku' 'z PVC o vnějším průměru a = 90 mm, a pomocnou kovovou elektrodu 16 ve tvaru kruhové desky ' o plo2 še S = 100 cm- a tedy poloměru r = 56,5 mm bude minimální vzdálenost b = 0,866 · r = 49,0 mm; b = 0,5 · a = 0,5 · 90 = 45,0 mm, tedy bmj = 50 mm; nejlépe v rozsahu b=50-100 mm· Součástí stabilní referenční elektrody £ je průliněitá nádoba například keramická, která je opatřena izolačním povrchem 22, například vrstvou epoxilamlnátu, přičemž měřicí plocha stabilní referenční elektrody £ ve tvaru kruhové desky vyhovuje vztahu 100 mm > C >20 mm; při malén průměru C je přechodový odpor elektrody příliš vysoký ( > 1000 Λλ), což má vliv na přesnost měření; při velkém průměru C je větší nebezpečí prosakování skalice modré z referenční elektrody £ a znečišťování přirozeného agresivního prostředí 2 8 12· Proto je stabilní referencí eta^roda £ zvládni tanstaukce, náplň tvoM směs krystalů skalice modré a dřevěných pilin 23· které se před uložením zalijí vodným roztokem skalice modré prostřednictvím perforované trubice zalévací 25· například z PVC se zátkou, utěsnění je provedeno licí pryskyřicí 26, a zalévací hmotou 21· Vlastní měděnou elektrodu 24 tvoří váleček z čisté mědi (Cu 99,9 %) například průměr 10 mm, délka 100 až 150 mm· U písčito-jílovitých a písčitých půd je třeba k zabránění difúze skalice modré ke kovové elektrodě 16 vytvořit bezprostředně u průlinčité plochy stabilní referenční - elektrody £ vrstvu jílu (bentonitu) v Uouáťce asi 3 cm; dáta pak ve vrstaě b je prosáta zemina z mtata uložení·
Zařízení podle obr· 2 lze s výhotau ukládat zároveň s výstavbu nové kovové konstrukce 2 například podzemního potrubí do jedné rýhy v místech budovaných měřicích objektů 13 a při změnách typů půd (měrného odporu) a předpokládaných anodických a katodických pásmech v oblastech s bludnými proudy· V úsecích se střídavou polaritou se plocha pomocné kovové elektrody 16 zpolarizuje na průměrnou hodnotu odpovídající stavu a kvalitě ochrany ve -aledované oblasti a tuto hodnotu lze změřit po odpojení kovové elektrody 16 od konstrukce £· S výhodou lze snímač využít v oblastech bludných proudů i při dodatečné instalaci; svorky £ a B měřicího objektu 13 jsou kabely 27 a 28 připojeny ke svorkám 2£ pro snímání potenciálu u.automatického bezkontaktního regulátoru řízení stanice katodické ochrany·
Zařízení podle vynálezu je výhodné použít u nově budovaných ocelových potrubí opatřených katodickou ochranou nebo vystavených působení bludných proudů· S výhodou lze využít zařízení podle vynálezu i u existujta^ plynovod a produktovodů, kde jsou přísné
199 051 β
požadavky na provozní bezpečnost potrubí a sice v místech s vybudovanými měřicími objekty a v půdách podle změn korozního prostředí podél trasy· Pomocné kovové elektrody o různých známých plochách a známé hloubce uložení mohou sloužit jako srovnávací standard pro kvantifikaci vad v izolací zjištěných Pearaonovou metodou a pro posouzení nebezpečí vlivem vodíkového přepětí v daných podmínkách.
Zařízení podle vynálezu lze použít také u neliniových konstrukcí, jako jaou například skladovací nádrže к určení polarizačního potenciálu Up u těžko dostupných míst к měření potenciálu z povrchu, které bývá zkresleno například proudovým polem uzemnovací soustavy. Dále lze na pomocné kovové elektrodě zařízení simulovat nekvalitní provedení izolace (například místa překrytí izolace Plicoflex) a určit stupen elektrochemická ochrany v daných podmínkách· Zařízení lze použít i pro stanovení polarizačního potenciálu kovových plášťů kabelů·
Claims (9)
- P δ E D M S T VYNÁLEZU1· Způsob měření polarizačního potenciálu konstrukcí z uhlíkové oceli uložených v elektrolytu v proudovém poli, vyznačený tím, že se vytvoří nejméně dvě simulovaná poškození izolačního povlaku konstrukce o definovaném povrchu holého kovu a o definovaném vzájemném poměru holých kovových povrchů, načež ae tyto simulované holé kovové povrchy polarizují do dosažení koncentrační polarizace tak, že ae galvanicky spojí a kovovou konstrukcí, načež ae přeruší galvanický spoj každého jednotlivého simulovaného holého kovového povrchu a kovovou konstrukcí a do 3 a po přeeuSení ae změří potenciál každého simulovaného holého kovového povrchu vůči referenční elektrodě·
- 2· Zařízení к provádění způaobu podle bodu 1, vyznačené tím, že ke skeletové konstrukci (3) z elektricky nevodivého materiálu je připevněn jednak panel (2), jednak stabilní referenční elektroda (4), přičemž panel (2) aestává nejméně ze dvou pomocných kovových elektrod (16, 17)·
- 3· Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že jak panel (2) tak kovová konatrukce (1) jaou uloženy v proudovém poli ve stejném agresivním prostředí (5) vedle sebe ve vzdálenosti L, kabely (6), (7) připojené ke kovové konstrukci (1), kabely (8), (9) připojené к pomocné kovové elektrodě (16), kabel (10) připojený к pomocné kovové elektrodě (17), kabel (11) připojený к pomocné kovové elektrodě (18) a kabel (12) připojený ke stabilní referenční elektrodě (4) jsou vyvedeny к přístrojovým svorkám měřicího objektu (13) a skeletová konstrukce (3) a panel (2) 8 pomocnými kovovými elektrodami (16, 17, 18) a stabilní referenční elektrodou (4) jaou uloženy v obalu z textilního materiálu (14), který je zaplněn prosátou zeminou (15) z místa uložení, přičemž povrch pomocných kovových elektrod (16, 17, 18) je přímo ve styku a agresivním prostředím (15, 5), popřípadě přes simulovaný nekvalitní izolační povlak·
- 4· Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že pomocné kovové elektrody (16, 17, 18) jsou199 051 z kovového materiálu, z kterého je vytvořena kovová konstrukce (1)·
- 5« Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že panel (2) je vytvořen jako stavebnicový díl do skeletové konstrukce (3) a sestává z pomocných kovových elektrod (16, 17, 18) ve tvaru kruhových desek, spojených vzájemně držáky elektrod (19) z nekovového materiálu a licí pryskyřicí (26), přičemž na přivrácené straně ke stabilní referenční elektrodě (4) je pomocná kovová elektroda (16) o ploše S a na přivrácené straně ke kovové konstruk cl (1) je nejméně jedna pomocná kovová elektroda (17) o ploše S x 10 ,
- 6· Zařízení podle bodů 2, 4, 5, vyznačené tím, že vzdálenost b mezi měřicí plochou stabilní referenční elektrody (4) a nejbližším povrchem pomocné kovové elektrody (16) vyhovuje vztahům: b > 0,866 r; b > 0,50 · a, kde a je vnější průměr stabilní referenční elektrody (4) válcového tvaru a r je poloměr pomocné kovové elektrody (16) ve tvaru kruhové desky, přičemž stabilní referenční elektroda (4) je umístěna v ose pomocné kovové elektrody (16)·
- 7· Zařízení podle bodů 2 a 3, vyznačené tím, že vzdálenost L mezi nejbližšími místy kovové konstrukce (1) a pomocných kovových elektrod (17, 18) vyhovuje vztahům: L >/ d, kde d je průměr kovové konstrukce (1), jejíž povrch je válcového tvaru a je opatřen antikorozní izolací; L 2h, kde h je hloubka uložení kovové konstrukce (1) holé pod hladinou elektrolytu nebo pod terénem, měřeno к podélné oae konstrukce (1)·
- 8«Zařízení podle bodů 2, 4, 5, 6, vyznačené tím, že průlinčitá nádoba stabilní referenční elektrody (4) je opatřena izolačním povrchem (22), přičemž měřicí plocha ve tvaru kruhové desky stabilní referenční elektrody (4) v kolmé vzdálenosti b od pomocné kovové elektrody (16) vyhovuje vztahu: 10 cm > C ? 2 cm, kde C je průměr měřicí plochy stabilní referenční elektrody (4)·
- 9. Zařízení podle bodů 2 a 3, vyznačené tím, že svorky (A) a (B) měřicího objektu (13) jaou kabely (27) a (26) připojeny ke svorkám (29) pro snímání potenciálu a automatického bezkontaktního regulátoru řízené stanice katodické ochrany·
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS752202A CS199051B1 (en) | 1975-04-28 | 1975-04-28 | Method of polarizing potential measuring of constructions from carbon steel placed in electrolyte in electric current field and device for making this method |
HU76CE1077A HU173314B (hu) | 1975-04-28 | 1976-03-05 | Sposob i ustrojstvo dlja izmerenija poljarizacionnogo potenciala metallokonstrukcij, raspolozhennykh v ehlektrolite nakhodjahhegosja pod dejstviem silovogo polja |
BE165214A BE839622A (fr) | 1975-04-28 | 1976-03-16 | Procede pour mesurer le potentiel polarisant de constructions en metal, deposees dans un electrolyte dans un champ electrique et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede |
NL7602921A NL7602921A (nl) | 1975-04-28 | 1976-03-19 | Werkwijze en inrichting voor het meten van de polarisatiepotentiaal van in een electrolyt en in een stroomveld aangebrachte metalen construc- ties. |
DD191967A DD124122A5 (cs) | 1975-04-28 | 1976-03-22 | |
DE2612498A DE2612498C2 (de) | 1975-04-28 | 1976-03-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Polarisationspotentials von in einem Elektrolyten in einem Stromfeld angeordneten Metallgegenstand |
GB12297/76A GB1516011A (en) | 1975-04-28 | 1976-03-26 | Measurement of the polarization potential of metal structures |
LU74663A LU74663A1 (cs) | 1975-04-28 | 1976-03-29 | |
SU762339501A SU664111A1 (ru) | 1975-04-28 | 1976-03-30 | Способ измерени электрохимического потенциала сооружение-земл |
FR7612188A FR2309874A1 (fr) | 1975-04-28 | 1976-04-23 | Procede et dispositif de mesure du potentiel polarisant de structures en metal contenues dans un electrolyte d'un champ electrique |
US05/680,709 US4080565A (en) | 1975-04-28 | 1976-04-27 | Method for measuring the polarization potential of metal structures located in an aggressive medium in a current field and arrangement for execution of this method |
CA251,152A CA1059214A (fr) | 1975-04-28 | 1976-04-27 | Procede et dispositif pour mesurer le potentiel polarisant des constructions metalliques isolees |
JP51047919A JPS51135695A (en) | 1975-04-28 | 1976-04-28 | Measuring method of polarization potential of metallic construction positioned in corrosive medium of current flowing and system for carrying out the method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS752202A CS199051B1 (en) | 1975-04-28 | 1975-04-28 | Method of polarizing potential measuring of constructions from carbon steel placed in electrolyte in electric current field and device for making this method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS199051B1 true CS199051B1 (en) | 1980-07-31 |
Family
ID=5358445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS752202A CS199051B1 (en) | 1975-04-28 | 1975-04-28 | Method of polarizing potential measuring of constructions from carbon steel placed in electrolyte in electric current field and device for making this method |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4080565A (cs) |
JP (1) | JPS51135695A (cs) |
BE (1) | BE839622A (cs) |
CA (1) | CA1059214A (cs) |
CS (1) | CS199051B1 (cs) |
DD (1) | DD124122A5 (cs) |
DE (1) | DE2612498C2 (cs) |
FR (1) | FR2309874A1 (cs) |
GB (1) | GB1516011A (cs) |
HU (1) | HU173314B (cs) |
LU (1) | LU74663A1 (cs) |
NL (1) | NL7602921A (cs) |
SU (1) | SU664111A1 (cs) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1100437A (fr) * | 1976-07-01 | 1981-05-05 | Josef Polak | Procede et mise en circuit pour l'affaiblissement de l'interference des structures en metal |
CS182743B1 (en) * | 1976-09-22 | 1978-05-31 | Josef Polak | Method for removal or decrease of interference at metal constructions buried in electrolyte in etraneous direct current field and connexion for making the said method |
GB1589243A (en) * | 1976-10-21 | 1981-05-07 | Chemoprojekt Projektova Inzeny | Test sensor for measuring corrosion and cathodic protection of metal structures |
GB1596520A (en) * | 1977-01-04 | 1981-08-26 | Texas Instruments Inc | Processes for determining corrosivity of automobile coolant |
JPS54149011A (en) * | 1978-05-12 | 1979-11-21 | Tokyo Gas Co Ltd | Buried metal pipe corrosion prevention method |
NL8005148A (nl) * | 1980-09-12 | 1982-04-01 | Nederlandse Gasunie Nv | Werkwijze voor het meten van de potentiaal ten opzichte van de bodem van een kathodisch beschermde metalen konstruktie. |
US4383900A (en) * | 1981-04-09 | 1983-05-17 | Good-All Electric Company, Inc. | Apparatus and method for measuring the IR drop free cathodic protection potential created by a rectifier and controlling rectifier operation to achieve a desired level thereof |
US4409080A (en) * | 1981-06-18 | 1983-10-11 | Texaco Inc. | System for monitoring a cathodically protected structure |
GB2136577A (en) * | 1983-02-17 | 1984-09-19 | Roger Alexander | Corrosion control monitoring device |
US4611175A (en) * | 1984-03-22 | 1986-09-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Pipe corrosion monitor |
US4755267A (en) * | 1986-06-03 | 1988-07-05 | Pennwalt Corporation | Methods and apparatus for protecting metal structures |
JPH028733A (ja) * | 1988-04-04 | 1990-01-12 | Nakagawa Boshoku Kogyo Kk | コンクリート中の鋼材腐食評価方法 |
FR2634867B1 (fr) * | 1988-07-26 | 1990-11-09 | Advanced Technologies Internal | Procede et dispositif de surveillance de la protection cathodique d'une structure metallique enterree ou immergee |
DE8912203U1 (de) * | 1989-10-13 | 1990-01-04 | Korupp, Waldemar, 4477 Twist | Meßeinrichtung zur Ermittlung des Ausschaltpotentials ohne Unterbrechung des Schutzstromflusses von kathodisch gegen Korrosion geschützten metallenen Installationen |
FR2671183B1 (fr) * | 1990-12-31 | 1994-05-20 | Gaz De France | Procede et appareil pour analyser l'etat de protection contre la corrosion d'un ouvrage sous protection cathodique. |
US5216370A (en) * | 1991-10-24 | 1993-06-01 | Corrpro Companies, Inc. | Method and system for measuring the polarized potential of a cathodically protected structures substantially IR drop free |
IT1254251B (it) * | 1992-03-11 | 1995-09-14 | Eniricerche Spa | Dispositivo e procedimento per il monitoraggio e la localizzazione dei difetti e dei distacchi del rivestimento protettivo di condotte o strutture metalliche interrate o immerse |
US6187161B1 (en) * | 1992-04-27 | 2001-02-13 | Corrpro Companies, Inc. | Reference cell |
US5325047A (en) * | 1992-08-17 | 1994-06-28 | After Zero Technology Corporation | Voltage monitoring apparatus, as for monitoring cathodic protection voltage on an underground pipeline |
US6315876B1 (en) * | 1994-04-26 | 2001-11-13 | Corrpro Companies, Inc. | Cathodic protection system |
US5712559A (en) * | 1995-08-08 | 1998-01-27 | Rohrback Cosasco Systems, Inc. | Cathodic protection reference cell and corrosion sensor |
US5897755A (en) * | 1997-01-31 | 1999-04-27 | Carsonite International Corporation | Cathodic protection test station |
US6060877A (en) * | 1997-03-05 | 2000-05-09 | Nekoksa; George | Flat cathodic protection test probe |
US6220200B1 (en) | 1998-12-02 | 2001-04-24 | Carsonite International | Line marker with locking mechanism |
DE10300388B4 (de) * | 2003-01-09 | 2005-08-11 | Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Schützen einer auf einer Oberfläche eines Substrats aufgebrachten, der Witterung ausgesetzten metallhaltigen Struktur gegen korrosive Angriffe und Verfahren zum Betreiben eines auf einer der Witterung zugewandten Oberfläche eines Substrats angeordneten Feuchtesensors |
US7279087B2 (en) * | 1999-07-22 | 2007-10-09 | Saint-Gobain Glass France | Method for protecting metal-containing structures, deposited on substrate against corrosion |
US7459067B2 (en) * | 2003-04-28 | 2008-12-02 | Southwest Research Institute | Semi-permanent reference electrode |
US8466695B2 (en) * | 2010-08-19 | 2013-06-18 | Southwest Research Institute | Corrosion monitoring of concrete reinforcement bars (or other buried corrodable structures) using distributed node electrodes |
US8652312B2 (en) * | 2011-02-14 | 2014-02-18 | Saudi Arabian Oil Company | Cathodic protection assessment probe |
FR3015042B1 (fr) * | 2013-12-18 | 2016-01-22 | Eca | Dispositif de mesure de differences de potentiels electriques pour structure metallique sous-marine equipee d'un systeme de protection cathodique, et procede associe |
JP6725337B2 (ja) * | 2016-06-27 | 2020-07-15 | 株式会社ナカボーテック | 照合電極 |
RU2743885C1 (ru) * | 2020-08-05 | 2021-03-01 | Общество с ограниченной ответственностью «Техохрана» | Способ и устройство обнаружения участков перезащиты металла трубопровода |
CN113466118B (zh) * | 2021-07-02 | 2023-04-28 | 兰州城市学院 | 一种用于石油输送设备的腐蚀试验装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3649492A (en) * | 1966-06-14 | 1972-03-14 | Union Oil Co | Method for determining the completeness of cathodic protection of corrodible metal structure |
US3661751A (en) * | 1969-10-30 | 1972-05-09 | Petrolite Corp | Corrosion rate meter |
US3730869A (en) * | 1971-02-16 | 1973-05-01 | Petrolite Corp | Corrosion ratemeter |
US3716460A (en) * | 1971-06-21 | 1973-02-13 | Betz Laboratories | Method for determining corrosion rate and meter therefor |
US3676567A (en) * | 1971-08-16 | 1972-07-11 | Bingham & Taylor | Apparatus for use in testing for the presence of a given voltage with respect to ground on a pipeline |
US3788962A (en) * | 1971-11-11 | 1974-01-29 | Du Pont | Apparatus for monitoring the corrosion rate of metal by the polarization resistance method |
DE2160002C3 (de) * | 1971-12-03 | 1975-05-15 | Wsewolod Iwanowitsch Glaskow | Verfahren und Einrichtung zum Messen der elektrochemischen Potentialdifferenz eines Metallbauwerks gegen Erde |
DE2241648A1 (de) * | 1972-08-24 | 1974-03-21 | Battelle Institut E V | Verfahren zur messung des schutzpotentials kathodisch geschuetzter objekte |
DE2361547A1 (de) * | 1973-12-11 | 1975-06-19 | Karl Heinz Ortmann | Kathodischer korrosionsschutz mit einem vom abschaltpotential gesteuertem fremdstromschutzgeraet |
-
1975
- 1975-04-28 CS CS752202A patent/CS199051B1/cs unknown
-
1976
- 1976-03-05 HU HU76CE1077A patent/HU173314B/hu unknown
- 1976-03-16 BE BE165214A patent/BE839622A/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-03-19 NL NL7602921A patent/NL7602921A/xx unknown
- 1976-03-22 DD DD191967A patent/DD124122A5/xx unknown
- 1976-03-24 DE DE2612498A patent/DE2612498C2/de not_active Expired
- 1976-03-26 GB GB12297/76A patent/GB1516011A/en not_active Expired
- 1976-03-29 LU LU74663A patent/LU74663A1/xx unknown
- 1976-03-30 SU SU762339501A patent/SU664111A1/ru active
- 1976-04-23 FR FR7612188A patent/FR2309874A1/fr active Granted
- 1976-04-27 CA CA251,152A patent/CA1059214A/fr not_active Expired
- 1976-04-27 US US05/680,709 patent/US4080565A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-04-28 JP JP51047919A patent/JPS51135695A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4080565A (en) | 1978-03-21 |
CA1059214A (fr) | 1979-07-24 |
HU173314B (hu) | 1979-04-28 |
FR2309874A1 (fr) | 1976-11-26 |
FR2309874B1 (cs) | 1982-03-05 |
JPS51135695A (en) | 1976-11-24 |
JPS5731094B2 (cs) | 1982-07-02 |
DD124122A5 (cs) | 1977-02-02 |
DE2612498A1 (de) | 1976-11-18 |
BE839622A (fr) | 1976-07-16 |
LU74663A1 (cs) | 1976-09-01 |
SU664111A1 (ru) | 1979-05-25 |
NL7602921A (nl) | 1976-11-01 |
DE2612498C2 (de) | 1982-12-30 |
GB1516011A (en) | 1978-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CS199051B1 (en) | Method of polarizing potential measuring of constructions from carbon steel placed in electrolyte in electric current field and device for making this method | |
US20060070871A1 (en) | Cathodic protection system for underground storage tank | |
CN106676541B (zh) | 一种金属管道杂散电流腐蚀防护方法 | |
CA1167924A (en) | Device for measurement of the potential with respect to the soil of a cathodically protected metallic structure | |
US5469048A (en) | Cathodic protection measurement apparatus | |
US5814982A (en) | Coupon test station for monitoring the effectiveness of cathodic protection | |
CN112430817B (zh) | 埋地金属管道腐蚀参数测试探头分体式装置及测试方法 | |
CN106896299A (zh) | 管道绝缘装置的绝缘性能的测试方法 | |
US4061965A (en) | Method and apparatus for monitoring a cathodically protected corrodible hollow member | |
US6060877A (en) | Flat cathodic protection test probe | |
Kajiyama et al. | Effect of induced alternating current voltage on cathodically protected pipelines paralleling electric power transmission lines | |
CN106093576B (zh) | 一种电解槽组对地绝缘电阻检测方法和装置 | |
CN113916768A (zh) | 研究接地极放电对埋地管道干扰影响的实验装置及方法 | |
CN210367917U (zh) | 一种阴极保护测试探头 | |
EP3862465B1 (en) | Copper/copper sulphate gel permanent reference electrode for the measurement of the true potential and current density of buried metal structures | |
CN113624667B (zh) | 确定长输油气管道使用寿命的方法 | |
RU2678942C1 (ru) | Установка для испытаний анодных заземлителей в морских условиях | |
RU2315329C1 (ru) | Способ определения наличия и площади эквивалентного повреждения в изоляционном покрытии подземного трубопровода | |
CN217127541U (zh) | 埋地钢构筑物阴极保护测试系统 | |
Hakim et al. | Optimization of application Impressed Current Cathodic Protection design on the jetty steel structure to corrosion control | |
SU1308683A1 (ru) | Способ контрол качества пленочного экрана | |
CN201514370U (zh) | 一种防腐蚀检测用参比电极 | |
JP5711994B2 (ja) | 絶縁性判定方法および絶縁性判定システム | |
Abd Elhameed et al. | Design of an Ionic Conductor as Permanent Electrode for Monitoring Cathodic Protection System performance. | |
Haas | Instant-Off Potentials Underestimate Cathodic Protection Levels on Pipelines |