CS253035B1

CS253035B1 - Probe to determine the corrosion rate of metals

Info

Publication number: CS253035B1
Application number: CS856689A
Authority: CS
Inventors: Milan Prazak; Jan Tlamsa; Jana Neuvirtova
Original assignee: Milan Prazak; Jan Tlamsa; Jana Neuvirtova
Priority date: 1985-09-19
Filing date: 1985-09-19
Publication date: 1987-10-15
Also published as: CS668985A1

Abstract

Řešení se týká konstrukce sondy vhodné pro měření kotozn-í rychlosti kovů v půdě pomocí známé elektrochemické metody stanovení polarizačního odporu. Konstrukce sondy omezuje nepříznivý vliv ma* lé elektrolytické vodivosti některých oůd, jejich heterogenity e umožňuje měřeni hloubce bez nutnosti provádění výkopu, ondou lze stanovit stupeň korozní agresivity půd rychleji oproti jůným způsobům.The solution concerns the design of a probe suitable for measuring the corrosion rate of metals in soil using the known electrochemical method of determining polarization resistance. The design of the probe limits the adverse effect of the low electrolytic conductivity of some soils, their heterogeneity and allows for depth measurement without the need for excavation, thereby determining the degree of corrosion aggressiveness of soils faster than in other methods.

Description

(54) Sonda pro stanovení korózní rychlosti kovů(54) Probe for determining the corrosive rate of metals

Řešení se týká konstrukce sondy vhodné pro měření kotozn-í rychlosti kovů v půdě pomocí známé elektrochemické metody stanovení polarizačního odporu. Konstrukce sondy omezuje nepříznivý vliv ma* lé elektrolytické vodivosti některých oůd, jejich heterogenity e umožňuje měřeni hloubce bez nutnosti provádění výkopu, ondou lze stanovit stupeň korozní agresivity půd rychleji oproti jůným způsobům.The invention relates to a construction of a probe suitable for measuring the cohesive velocity of metals in the soil by means of the known electrochemical method for determining the polarization resistance. The design of the probe limits the adverse effect of the small electrolytic conductivity of some of the towers, their heterogeneity enables depth measurement without the need for excavation, where the degree of soil corrosion aggressiveness can be determined more quickly than other methods.

Vynález se týká sondy pro stanovení korozní rychlosti kovů elektrochemickou metodou, tj. měřením polarizačního ódporu případně vodivosti.The invention relates to a probe for determining the corrosion rate of metals by the electrochemical method, i.e. by measuring polarization resistance or conductivity.

Údaj o vlastnostech půdy, způsobujících korozní poškozování kovových zařízení v ní uložených, je závažným podkladem pro projekci ochrany takových zařízení. V půdách s vyěěí korozivitou je třeba uložená kovová zařízení intenzivněji protikorozně chránit, což zpravidla vede k vyšěíin investičním nebo provozním nákladům.The indication of the soil properties causing corrosive damage to the metal equipment contained therein is a serious basis for the design of the protection of such equipment. In soils with higher corrosivity, the deposited metal equipment needs to be more intensively protected against corrosion, which usually leads to higher investment or operating costs.

Údaj o korozivitě půdy se dosud buň odvozuje nepřímo z její chemické a strukturní analýzy, nebo se zji Stuje vážením vzorků kovu uložených potřebnou dobu v půdě. Nevýhodou těchto způsobů je, že první způsob je svou povahou pouze kvalitativní ε druhý způsob je časově náročný vzhledem k nutnosti dosažení važitelných korozních úbytků. Nevýhodou je tcké to, že je třeba provdat výkop do příslušné hloubky půdního profilu za účelem odebrání vzorku půdy nebo uložení vzorku kovu.Soil corrosion data has so far been derived indirectly from the cell's chemical and structural analysis, or is determined by weighing metal samples stored for the required time in the soil. The disadvantage of these methods is that the first method is only qualitative in nature ε the second method is time-consuming due to the necessity to achieve appreciable corrosion losses. The disadvantage is that the excavation must be carried out to the appropriate depth of the soil profile in order to take a soil sample or store a metal sample.

Vzhledem k tomu, že korozi kovu způsobuje půdní elektrolyt, je možno využít pro stanovení okamžité korozní rychlosti známou metodu výpočtu z naměřeného polarizačního odporu nebo vodivosti vhodných elektrod. Tato metoda je používaná při stanovení korozní rychlosti kovů ve vodných roztocích, kde lze použít jednoduché sondy o dvou elektrodách ze sledovaného materiálu. V půdě nelze takovou sondu použít s ohledm na heferogenitu půdy a zpravidla nízkou elektrolytickou vodivost, které zatěžuje měření velkou chybou.Since the soil electrolyte causes corrosion of the metal, a known calculation method based on the measured polarization resistance or the conductivity of suitable electrodes can be used to determine the instantaneous corrosion rate. This method is used to determine the corrosion rate of metals in aqueous solutions, where simple two-electrode probes of the material of interest can be used. In the soil, such a probe cannot be used due to the soil's heferogenicity and, as a rule, low electrolytic conductivity, which places a large error on the measurement.

Tento nedostatek známého stavu techniky čo značné míry odstraňuje sonda stanovení korozní rychlosti kovů měřením polarizačního odporu, případně vodivosti, obsahující dvě měřící elektrody zhotovené z kovu, jehož korozní rychlost má být zjištována, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sonda sestává z tělesa sondy, na němž jsou střídavě nasunuty nejméně dva páry měřících elektrod,'mezi nimiž jsou umístěny izolační vložky, a no konec tělesa sondy je rozebíratelně připojeno čelo sondy, přičemž toto těleso sondy je opntřeno dvěma podélnými kanály pro elektrické propojení měřícíď elektrod. Je výhodné, jestliže jednotlivé části měřících elektrod mají prstencovítý tvor.This drawback of the prior art removes to a large extent the probe for determining the corrosion rate of metals by measuring the polarization resistance or conductivity, comprising two measuring electrodes made of the metal whose corrosion rate is to be detected, according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION The probe consists of a probe body on which at least two pairs of measuring electrodes are alternately pushed between which insulating inserts are located, but the end of the probe body is detachably connected to the probe face, the probe body being provided with two longitudinal channels for electrical connection of the measuring electrode. It is preferred that the individual parts of the measuring electrodes have an annular shape.

Sonda podle vynálezu je sestaveno tsk, že omezuje nepříznivé vlivy heterogenity a nízké vodivosti půdy a. navíc umožňuje uložení sondy do potřebné hloubky bez provádění výkopu.The probe according to the invention is designed to reduce the adverse effects of heterogeneity and low conductivity of the soil and, moreover, allows the probe to be deposited to the required depth without excavation.

Princip sondy spočívá v tom, že obě elektrody, mezi nimiž se měří polarizační odpor, jsou rozděleny na více segmentů, jež se vzájemně střídají. Tím se zkrátí dráha měřícího proudu v půdě a sníží se vliv jejího elektrického odporu, jekož i její heterogenní .The principle of the probe is that the two electrodes, between which the polarization resistance is measured, are divided into several segments that alternate with each other. This shortens the path of the measuring current in the soil and reduces the influence of its electrical resistance, which is also heterogeneous.

Systém elektrod rozdělených do kruhovýoh prstenců je uspořádán do podlouhlého válcovitého tvaru. Tento tvar umožňuje uložení sondy do dutiny v půdě vytvořené úzkým vrtem nebo jen předcházejícím zatlučením vhodné tyče do příslušné hloubky. Sonda opatřená izolovínými elektrickými vývody se utěsní zeminou ze stěny vrtu. Polerizační odpor či vodivost, převoditelné ne hodnotu korozní rychlosti, mohou být změřeny ihned po zavedení sondy do půdy a po ustálení korozního procesu.The system of electrodes divided into circular rings is arranged in an elongated cylindrical shape. This shape allows the probe to be placed in a cavity in the soil created by a narrow borehole or only by pre-driving the appropriate rod to the appropriate depth. The probe, equipped with insulated electrical outlets, is sealed with earth from the well wall. The polarization resistance or conductivity, convertible to the corrosion rate value, can be measured immediately after insertion of the probe into the soil and after the corrosion process has stabilized.

Vynález je blíže vysvětlen ηε popisu příkladu jeho konkrétního provedení pomocí připojeného výkresu, kde je znázorněn podélný řez sondou podle vynálezu.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which a longitudinal section of a probe according to the invention is shown.

Sonda sestává z válcovitého tělesa 2 sondy, zhotoveného z elektricky izolační hmoty, odolné proti vlhku. Ne tělese 2 sondy jsou navlečeny měřící elektrody 2, 3, v donám případě sestávající ze dvou prstencovitých částí. Části měřících elektrod 2, 3., se vzájemně střídají. Jednotlivé části měřících elektrod 2, J jsou ndďílsny prstencoví týni izolačními vložkami £. Soustava měřících elektrod 2, £ a prstencovitých izolačních bložek £ je mechanicky utěsněna sešroubováním tělesa 1, sondy a čela £ sondy, které mé zahrocený tvar usnadňující zasunutí do otvoru v půdě. Jednotlivé části meřících elektrod 2, £ jsou elektricky propojeny ve dvou podélných kanálech 2> 6 v tělese £ sondy, kudy též vycházejí izolované elektrické vodiče k měřícímu přístroji. Těleso 1 sondy je na konci protilehlém Čelu £ sondy zúženo a opatřeno otvorem 8 ze účelem upevnění na nosič. Nosičem může být trubko o průměru shodném se sondou o dlouhá podle potřebné hloubky pro umístění sondy v půdě.The probe consists of a cylindrical probe body 2 made of an electrically insulating, moisture-proof material. The measuring electrodes 2, 3, in each case consisting of two annular parts, are threaded onto the probe body 2. The parts of the measuring electrodes 2, 3 alternate with each other. The individual parts of the measuring electrodes 2, 1 are partly annular insulating inserts 6. The set of measuring electrodes 2, 4 and annular insulating pads 6 is mechanically sealed by screwing the body 1, probe and probe face 6, which has a pointed shape to facilitate its insertion into an opening in the soil. The individual parts of the measuring electrodes 2, 6 are electrically connected in two longitudinal channels 2 > 6 in the probe body 6, where also the insulated electrical conductors lead to the measuring device. The probe body 1 is tapered at the end of the opposite face 6 of the probe and has an opening 8 for attachment to the carrier. The support may be a tube of a diameter equal to the probe of a length, depending on the depth required to position the probe in the soil.

Sonda podle vynálezu pracuje tok, Se po zasunutí sestavené sondy do vrtu v půdě o průměru shodném s vnějším průměrem měřicích elektrod 2, £ dojde mezi měřicími elektrodami 2, £ k elektrolytickému kontaktu prostřednictvím půdního elektrolytu. Elektrický proud přiváděný z měřicího přístroje elektrickými přívody v podélných kanálech 2, 6 vyvolá mezi měřicími elektrodami 2, £ nopětový spád, sestávající z hledaného polarizačního napětí a nežádoucího napětí způsobeného odporem půdy. Tím, že měřicí elektrody 2, £ jsou rozděleny na více částí, jež se vzájemně střídají, se zkracuje celková dráha proudu v půdě, a tím se snižuje nežádoucí komponenta napětového spádu na zanedbatelnou hodnotu. Z poměru proudové hustoty a polarizačního napětí se známým způsobem zjištuje korozní rychlost. Po skončeném měření lze sondu z vrtu vytáhnout zo upevnění v otvoru 8 anebo jí ve vrtu ponechat za účelem sledování změn korozní rychlosti v průběhu delšího časového úseku.The probe according to the invention operates in the flow of electrolytic contact by means of a ground electrolyte after insertion of the assembled probe into a borehole in a soil with a diameter equal to the outer diameter of the measuring electrodes 2. The electrical current supplied by the meter through the electrical leads in the longitudinal channels 2, 6 induces a voltage drop between the measuring electrodes 2, consisting of the polarization voltage sought and the undesired voltage caused by the soil resistance. By dividing the measuring electrodes 2, 6 into multiple parts that alternate with each other, the total current path in the soil is shortened, thereby reducing the undesirable voltage drop component to a negligible value. Corrosion rate is determined in a known manner from the ratio of current density to polarization voltage. After the measurement has been completed, the probe can be removed from the borehole from the mounting in the bore 8 or left in the borehole to monitor the corrosion rate changes over a longer period of time.

Sondou je možno stanovit též korozní rychlost ve vodě nebo v roztocích s velkou elektrolytickou vodivostí.It is also possible to determine the corrosion rate in water or in solutions with high electrolytic conductivity.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A probe for determining the corrosion rate of metals by measuring a polarization resistance or a conductivity comprising two measuring electrodes made of metal, the erosion rate of which is to be detected, characterized in that it consists of a probe body (1) on which at least two shells are inserted. the electrode blades (2 35) between which the insulating inserts (4) are located, the probe body (1) being connected to the end of the probe body (1), the probe body (1) being provided with two - my channels (5, 6) for electrically connecting the measuring electrodes (2, 3).

Sor.dc according to claim 1, characterized in that the measuring electrodes (2, 3) have a shape of more or less.