CS254406B1 - Zapojení pro stanovení efektivnosti katodické ochrany kabelů s kovovými obaly - Google Patents

Abstract

U zapojení pro stanovení efektivnosti katodické ochrany kabelů s kovovými obaly má kovový plášť měřicí sondy elektrolytický kontakt s půdou prostřednictvím serioparalelního zapojení kovový plášť - vodný elektrolyt v porézní izolaci - ocelový pancíř - póry v izolačním obalu, respektive kovový plášť - vodný elektrolyt v porézní izolaci - půda, přičemž chemické složení vodného elektrolytu odpovídá geochemickému složení půdy v daném místě.

Description

Vynález se týká zapojení pro zjišťování efektivnosti katodické ochrany v zemi uložených kabelů, opatřených kovovým pláštěm.

Mezi podzemní kovové liniové konstrukce, jejichž provoz je ohrožen elektrochemickou korozí, patří i kabely s kovovými obaly. Zvlášť důležité z tohoto hlediska jsou koaxiální kabely s olověným pláštěm a ocelovým pancířem. Tylo kabely, jejichž tloušťka olověného pláště je v rozmezí 2,0 až 3,0 mm, jsou vyřazeny z. provozu v případě, že dojde k průniku vlhkosti do kabelu v důsledku perforace pláště. Proto se i na těchto zařízeních aplikuje katodická ochrana k potlačení koroze na rozhraní olověný plášť/porézní izolace, což bývá krepový papír víceméně provlhlý.

Vyhodnocování efektivnosti katodické ochrany a nastavení výstupních hodnot stanic katodické ochrany (respektive hustota jejich rozmístění podél trasy kabelu) .se dosud provádí pomocí měření tzv. „smíšeného potenciálu“ kovů olovo - ocel proti půdě pomocí přenosné Cu/CuSO elektrody na povrchu terénu. Jelikož ocelový pancíř, opatřený porézním vnějším izolačním obalem (např. asfaltovanou jutou), elektricky stíní olověný plášť neměříme v žádném případě potenciál olověný plášť-clektrolyt, který je rozhodující pro posouzení korozního stavu. Navíc bývá olověný plášť s ocelovým pancířem galvanicky propojen (průměrně 4 propojky na 1 km trasy), takže převážná část ochranného proudu teče na ocelový pancíř. Olověný plášť je vlastně uložen v kovovém pouzdře (v ocelovém pancíři) a v případě obsahu vlhkosti v krepovém papíru, který je součástí obalové vrstvy olověného pláště kabelu, dochází při katodické ochraně pouze k částečné eliminaci korozního procesu. Jak v případě propojek mezi olověným pláštěm a ocelovým pancířem, tak i bez těchto propojek, není možno dosavadními měřicmi metodami stanovil efektivnost katodické ochrany na olověný plášť.

V důsledku heterogenity půdy a stavu povrchu kabelu dochází k nerovnoměrnému rozdělení ochranného proudu podél trasy, a tím i k různé ochranné proudové hustotě na olověný plášt', a tedy i různému polarizačnímu potenciálu.

Výše uvedeným způsobem sc měří zapínací potenciál ocelový pancíř - půda, navíc včetně spádu napětí v půdě. Tedy polarizační potenciál olověný plášť - elektrolyt nelze dosavadními způsoby stanovit, takže dochází na jedné straně ke korozním haváriím, na straně druhé pak k neekonomickému provozu katodické ochrany.

Tylo nedostatky jsou odstraněny zapojením pro stanovení efektivnosti katodické ochrany kabelů s kovovými obaly podle vynálezu.

Podstatou zapojení podle vynálezu jc, že kovový plášť měřicí sondy má elektrolytický kontakt s půdou prostřednictvím zapojení kovový plášť - vodný elektrolyt v porézní izolaci - ocelový pancíř - póry v izolačním obalu, respektive kovový plášť - vodný elektrolyt v porézní izolaci - půda, přičemž chemické složení vodného elektrolytu odpovídá geochemickému složení půdy v daném místě. Ocelový pancíř je spojen izolovaným vodičem se svorkou svorkovnice, kovový plášť je prostřednictvím izolovaného vodiče a dvou dalších svorek svorkovnice vodivě spojen s kovovým pláštěm katodicky chráněného kabelu a kovová měřicí elektroda je izolovaným vodičem spojena s další volnou svorkou svorkovnice. Vodný elektrolyt v porézní izolaci je iontově spojen s půdou nejméně jedním solným můstkem v místě měřicí a plnicí trubky.

Zapojení podle vynálezu mají tyto výhody.

V místech s předpokládanou nedostatečnou protikorozní ochranou je možno pomocí zapojení simulovat korozní podmínky na rozhraní olověný plášť - vlhký krepový papír.

Vychází sc dále z oprávněného předpokladu, že ochranný proud vstupuje do kabelu v místech porušeného izolačního obalu (juty) přes ocelový pancíř a vlhkými místy porézní izolace (krepového papíru) na povrch olověného pláště, tedy tam, kde dochází k elektrochemické korozi, v suchých místech nelze dosáhnout polarizace, ale tam není ani koroze.

Uspořádání podle vynálezu umožňuje, aby byly změřeny všechny elektrické hodnoty pro posouzení korozního stavu olověného pláště, tj. vstupující ochranný proud (resp. vystupující korozní proud v anodickém pásmu bludných proudů), posun potenciálu Up na rozhraní kovová měřicí elektroda vodný elektrolyt v porézní izolaci - olověný plášť (např. vypínací technikou). Dále je možno za použití referenční Cu/CuSO elektrody (nejlépe permanentní, uložené v blízkosti měřicí sondy) a využitím solného můstku v plnicí trubce (zaplněném např. bentonilem) změřit stacionární potenciál olověného pláště - U Polarizační potenciál se pak stanoví zc vztahu U =U_s+úU

V oblastech s bludnými proudy je možno prováděl měření za použití registračních přístrojů s následným vyhodnocením korozního stavu podle zavedených postupů.

Z uvedeného vyplývá, že zapojení podle vynálezu pomůže odstranit poruchovost kabelů a přinese ekonomický efekt jak co se týče provozních, tak i investičních nákladů.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněn příklad provedení zapojení podle vynálezu.

V uvedeném příkladu provedení je měřicí sonda 1 tvořena kovovým pláštěm 11 v příkladu provedení buď výřezem chráněného typu kabelu 2, nebo olovenou trubkou průměru D odpovídající průměru katodicky chráněného kabelu 2, tloušťky 2 mm, na níž je uspořádána porézní izolace 13, například krepový papír, a opatřený například spirálovitě navinutým pancířem 12. Měřicí sonda 1 je uzavřena . 254 406 4 spojen s půdou (8) nejméně jedním solným můstkem v místě plnicí a měřicí trubky (16).

výkres izolačním uzávěrem 17, například z epoxidu nebo akrylové licí pryskyřice a je opatřena izolačním obalem 14, například asfaltem impregnovanou jutou.

Mezi kovovým plášlěm 11 a ocelovým pancířem 12 jsou v příkladu provedení v porézní izolaci 13 uspořádány dvě měřicí kovové elektrody 15, vytvořené například jako ploché tyčinky 5x2 mm, délky 100 mm z olova, nebo .zinku 99,95-%, opatřené elektrickou izolací 151, například z polyetylénové izolační pásky tak, že měřicí elektroda 15 je elektricky stíněna od kovového pláště 11 a od ocelového pancíře 12, ale je v kontaktu s porézní izolací 13. ,

V ocelovém pancíři 12 jsou upraveny plnicí a měřicí trubky 16, například trubičky PVC o průměru 10 milimetrů, opatřené uzávěrem 161 a perforací 162. Kovová měřicí elektroda 15 je se svorkou 32 nadzemní svorkovnice 3 spojena izolovaným vodičem, například kabelem CYAY 2x1,5 mm. Kovový plášť 11 měřicí sondy 1 je se svorkou 34 svorkovnice 3 spojen izolovaným vodičem 6, například kabelem CYAY 2x2,5 mm', ocelový pancíř 12 se svorkou 31 svorkovnice 3 izolovaným vodičem 5, jenž může být rovněž realizován kabelem CYAY 2x2,5 mm a kovový plášť 21 katodicky chráněného kabelu 2 se svorkou 33 svorkovnice 3 izolovaným vodičem 7, rovněž, realizovaným kabelem CYAY 2x2,5 mm.

Svorky 33 a 34 jsou spolu při normálním provozu vodivě spojeny. Pro měření potenciálu kovový plášť 11 - vodný elektrolyt v porézní izolaci 13 - půda X je trubka 16 zcela vyplněna solným můstkem, např. benlonilcm; přičemž v provozních podmínkách je uzávěr trubky 161 trvale odstraněn.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení pro stanovení efektivnosti katodické ochrany kabelů s kovovými obaly, vyznačené tím, že kovový plášť (11) něřicí sondy (1) má elektrolytický kontakt s půdou (8), prostřednictvím serioparalelního zapojení kovový plášť (11) - vodný elektrolyt v porézní izolaci (13) - ocelový pancíř (12) - póry v izolačním obalu (14), respektive kovový plášť (11) - vodný elektrolyt v porézní izolaci (13) - půda (8), přičemž, chemické složení vodného 'elektrolytu odpovídá geochemickému složení půdy (8) v daném místě.
2. 2. Zapojení podle bodli 1, vyznačené tím, že ocelový pancíř (12) je spojen izolovaným vodičem (5) se svorkou (31) svorkovnice (3), kovový plášť (11) je prostřednictvím izolovaného vodiče (6, 7) a svorek (33, 34) vodivě spojen s kovovým pláštěm katodicky chráněného kabelu (2) a kovová měřicí elektroda (151)je spojena izolovaným vodičem (4) se svorkou (32) svorkovnice.
3. 3. Zapojení podle bodů 1, 2, vyznačené tím, že vodný elektrolyt v porézní izolaci (13) je iontově