RU2069861C1 - Method of current conductive structure polarization potential measurement - Google Patents
Method of current conductive structure polarization potential measurement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069861C1 RU2069861C1 SU5038160A RU2069861C1 RU 2069861 C1 RU2069861 C1 RU 2069861C1 SU 5038160 A SU5038160 A SU 5038160A RU 2069861 C1 RU2069861 C1 RU 2069861C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polarization potential
- potential
- pipeline
- pulses
- current
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения поляризационного потенциала, необходимого для контроля защиты материала токопроводящего сооружения от электрохимической коррозии, поверхность которого имеет гальванический контакт с электролитами, такими как: почва, вода, химические электролиты и др. например подземных стальных трубопроводов. The invention relates to measuring technique and can be used to measure the polarization potential necessary to control the protection of a material of a conductive structure from electrochemical corrosion, the surface of which has galvanic contact with electrolytes, such as: soil, water, chemical electrolytes, and other underground steel pipelines.
Известен способ [1] измерения поляризационного потенциала, заключающийся в определении потенциала датчика, подключаемого к трубопроводу, находящемуся под воздействием защитного тока на 5•10-3 10-2 с с последующим мгновенным его переключением на измерительный прибор на 2•10-4 5•10-4 с.A known method [1] of measuring the polarization potential, which consists in determining the potential of the sensor connected to the pipeline under the influence of the protective current for 5 • 10 -3 10 -2 s followed by its instantaneous switching to the measuring device at 2 • 10 -4 5 • 10 -4 p.
Практически, при подключении датчика к трубопроводу и его последующем отключении обеспечивается получение на датчике потенциала не самого трубопровода, а системы "датчик трубопровод". Свойства поверхностей датчика и трубопровода различны: поверхность трубопровода изолирована, а рабочая поверхность датчика нет. Погрешность измерения превышает 5%
Для реализации данного способа необходимо установить датчик и электрод сравнения долговременного действия одновременно с прокладкой трубопровода, что исключает контроль потенциала на всей протяженности трубопровода. С течением времени электрод сравнения выходит из строя, а датчик корродирует. Все это вызывает увеличение погрешности измерений во времени.In practice, when the sensor is connected to the pipeline and its subsequent shutdown, the potential of the sensor is not the pipeline itself, but the "sensor pipeline" system. The properties of the surfaces of the sensor and the pipeline are different: the surface of the pipeline is insulated, but the working surface of the sensor is not. Measurement error exceeds 5%
To implement this method, it is necessary to install a sensor and a long-acting comparison electrode at the same time as laying the pipeline, which excludes potential control over the entire length of the pipeline. Over time, the reference electrode fails and the sensor corrodes. All this causes an increase in measurement error over time.
Известен способ [2] измерения поляризационного потенциала, включающий измерения при периодическом отключении постоянного защитного тока от трубопровода на 15 с с последующим его подключением к сооружению на 45 с. Такое периодическое отключение и подключение тока к трубопроводу можно рассматривать как периодическое воздействие однополярными импульсами тока с длительностью паузы 15 с. A known method [2] of measuring the polarization potential, including measurements during periodic disconnection of the constant protective current from the pipeline for 15 s, followed by its connection to the structure for 45 s. Such a periodic shutdown and connection of current to the pipeline can be considered as a periodic exposure to unipolar current pulses with a pause duration of 15 s.
В основе этого способа лежит отличие постоянных времени спада оммической и поляризационной составляющих потенциала при отключении постоянного защитного тока. Измерения производят в момент выключения источника защитного тока. The basis of this method is the difference between the decay time constants of the ohmic and polarization components of the potential when the constant protective current is turned off. Measurements are taken when the protective current source is turned off.
В качестве измерительного прибора в данном способе может быть использован самопишущий прибор или осциллограф. Путем записи (при отключении защитного тока) зависимости потенциала сооружения от времени на самописце можно отделить поляризационную составляющую измеряемого потенциала от оммической. As a measuring device in this method, a recording device or an oscilloscope can be used. By recording (when the protective current is turned off), the dependence of the potential of the structure on time on the recorder, it is possible to separate the polarization component of the measured potential from the ohmic component.
В ряде случаев, например, при быстром спаде поляризационного потенциала, использование самопишущего прибора неприемлемо из-за большой его инерционности. Поэтому данный метод регистрации применяется на трубопроводах длительное время находившихся под действием защитного тока, на которых поляризационный потенциал при отключении защитного тока спадает медленно. In some cases, for example, with a rapid decrease in the polarization potential, the use of a recorder is unacceptable due to its large inertia. Therefore, this registration method is used on pipelines for a long time under the influence of a protective current, on which the polarization potential decreases slowly when the protective current is turned off.
При осциллографическом методе регистрации исследуемый потенциал подают на вход "Y" осциллографа, а синхронизацию осуществляют по входу "Х" в момент отключения защитного тока. На экране осциллографа регистрируют изменение потенциала трубопровода непосредственно следующее за отключением. Осциллографический метод регистрации дает более точный результат, чем метод с использованием самопишущего прибора. With the oscillographic registration method, the studied potential is fed to the input “Y” of the oscilloscope, and synchronization is carried out at the input “X” at the moment the protective current is turned off. On the oscilloscope screen, the change in the pipeline potential immediately following the shutdown is recorded. The oscillographic registration method gives a more accurate result than the method using a recording device.
Хотя осциллографические измерения принципиально применимы на трубопроводах, однако они не получили широкого распространения, т.к. комплект необходимого оборудования громоздок; вдоль трубопровода, как правило, отсутствует источники питания и сам процесс измерения трудоемкий. Although oscillographic measurements are fundamentally applicable to pipelines, they are not widely used, because a set of necessary equipment is bulky; along the pipeline, as a rule, there are no power sources and the measurement process itself is laborious.
Принципиально важный момент для любого измерения: чем меньше воздействие на измеряемый параметр оказывается самим процессом измерения, тем меньше погрешность измерения. В описываемом способе измерение основано на обратном положении: изменяют измеряемый параметр и по характеру его изменения оценивают его величину для момента времени предшествующего измерению. A fundamentally important point for any measurement: the smaller the impact on the measured parameter is the measurement process itself, the smaller the measurement error. In the described method, the measurement is based on the inverse position: the measured parameter is changed and its value is estimated by the nature of its change for the time instant preceding the measurement.
Субъективность выбора момента измерения поляризационного потенциала на кривой его зависимости от времени, а также тот факт, что в момент отключения возникают уравнительные токи между различно поляризованными участками трубопровода, вносят дополнительный вклад в погрешность измерения. В результате погрешность измерения данным способом составляет 10%
В качестве прототипа выбран способ [2]
Целью изобретения является снижение погрешности измерения, обеспечение удобства и простоты работы в полевых условиях на всей протяженности токопроводящего сооружения.The subjectivity of the choice of the moment of measuring the polarization potential on the curve of its dependence on time, as well as the fact that equalizing currents arise between differently polarized sections of the pipeline at the time of shutdown, make an additional contribution to the measurement error. As a result, the measurement error in this way is 10%
As a prototype of the selected method [2]
The aim of the invention is to reduce the measurement error, ensuring the convenience and simplicity of work in the field throughout the length of the conductive structure.
Поставленная цель достигается тем, что в способе измерения поляризационного потенциала токопроводящего сооружения, включающем воздействие на сооружение периодическим однополярным импульсным током, согласно изобретению, на сооружение воздействуют однополярным импульсным током с длительностью пауз между импульсами 10-6 < t < 10-3 с, а измерение поляризационного потенциала осуществляют в паузах между импульсами.This goal is achieved by the fact that in the method of measuring the polarization potential of a conductive structure, including the impact on the structure of a periodic unipolar pulse current, according to the invention, the structure is affected by a unipolar pulse current with a pause duration between pulses of 10 -6 <t <10 -3 s, and the measurement the polarization potential is carried out in pauses between pulses.
Использование однополярного периодического импульсного тока с длительностью пауз между импульсами в пределах 10-6 < t < 10-3 с обуславливает резкое снижение погрешности измерения, т.к. сооружение за указанный выше отрезок времени не успевает "отреагировать" на отсутствие защитного тока, а следовательно не вносится возмущение в измеряемый параметр.The use of a unipolar periodic pulse current with a duration of pauses between pulses in the range of 10 -6 <t <10 -3 s causes a sharp decrease in the measurement error, because the construction does not have time to “react” to the absence of a protective current in the time period indicated above, and therefore perturbation is not introduced into the measured parameter.
Применение однополярного периодического импульсного тока с длительностью паузы между импульсами t≥10-3 с приводит к измерению не поляризационного потенциала, а некоторой неопределенной точки на экспоненте его спада. Кроме того, вносится возмущение в измеряемый параметр.The use of a unipolar periodic pulsed current with a pause duration between pulses of t≥10 -3 s does not measure the polarization potential, but some undefined point on the exponent of its decline. In addition, a disturbance is introduced into the measured parameter.
Использование однополярного периодического импульсного тока с длительностью паузы между импульсами t≅10-6 с приводит к измерению некоторой неопределенной точки на экспоненте спада оммической составляющей потенциала.Using a unipolar periodic pulsed current with a pause duration between pulses of t≅10 -6 s leads to the measurement of some undefined point on the exponential decay of the ohmic component of the potential.
Реализация предлагаемого способа не требует наличия дорогостоящего и громоздкого оборудования. The implementation of the proposed method does not require expensive and bulky equipment.
Погрешность измерения предлагаемым способом определяется, в основном, погрешностью измерительного прибора, который может содеpжать синхронный детектор и пиковый вольтметр, и составляет 0,5 1,0%
На фиг. 1 представлена схема одного из возможных вариантов реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 зависимость потенциала от времени для способа [2] на фиг. 3 зависимость изменения напряжения импульсной катодной станции от времени (вспомогательного генератора или дополнительного блока); на фиг. 4 зависимость потенциала трубопровода от времени для предлагаемого способа.The measurement error of the proposed method is determined mainly by the error of the measuring device, which can contain a synchronous detector and a peak voltmeter, and is 0.5 1.0%
In FIG. 1 shows a diagram of one of the possible options for implementing the proposed method; in FIG. 2, the potential versus time for the method [2] in FIG. 3 the time dependence of the voltage change of the pulsed cathode station (auxiliary generator or additional unit); in FIG. 4 the dependence of the potential of the pipeline on time for the proposed method.
Схема реализации способа (фиг. 1) содержит трубопровод 1, катодную станцию 2 (источник однополярного периодического импульсного тока), анодное заземление 3, измерительный прибор 4, электрод сравнения 5. The implementation diagram of the method (Fig. 1) contains a pipeline 1, a cathode station 2 (a unipolar periodic pulse current source),
На фиг.2 4 приведены следующие обозначения:
Φест естественный потенциал трубопровода,
Φпол поляризационный потенциал трубопровода,
Е потенциал трубопровода,
m экспонента спада оммической составляющей потенциала,
n экспонента спада поляризационного потенциала.Figure 2 4 shows the following notation:
Φ eats the natural potential of the pipeline,
Φ floor polarization potential of the pipeline,
E pipeline potential,
m the exponent of the decay of the ohmic component of the potential,
n is the exponent of the decay of the polarization potential.
Предлагаемый способ реализуют следующим образом. The proposed method is implemented as follows.
1. На трубопровод 1 от катодной станции 2 через анодное заземление 3 периодически воздействуют однополярным импульсным током с паузами между импульсами, равными 2,5•10-5 с. Катодная станция в этом случае переводится в импульсный режим с помощью дополнительного блока, либо используется импульсная катодная станция, которые обеспечивают одновременно и защиту сооружения.1. On the pipeline 1 from the cathode station 2 through the
2. На трубопровод 1 воздействуют защитным током от катодной станции 2 через анодное заземление 3. В районе проведения измерений на трубопровод 1 периодически дополнительно воздействуют однополярными импульсами тока с помощью вспомогательного переносного генератора (на фиг. 3,4 не указан), подсоединенного к подземному сооружению) и дополнительному заземлению (на фиг. 3,4 не указан). 2. The pipeline 1 is exposed to the protective current from the cathode station 2 through the
Поляризационный потенциал в обоих случаях измеряют в паузах между импульсами измерительным прибором 4 с использованием электрода сравнения 5. In both cases, the polarization potential is measured in the pauses between pulses by the
Предлагаемый способ позволяет измерять поляризационный потенциал любого токопроводящего сооружения, поверхность (внутренняя или внешняя) которого имеет гальванический контакт с электролитами различного происхождения (почвенный, химический электролиты, пресная и морская вода и др.). The proposed method allows to measure the polarization potential of any conductive structure, the surface (internal or external) of which has galvanic contact with electrolytes of various origins (soil, chemical electrolytes, fresh and sea water, etc.).
Claims (1)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5038160 RU2069861C1 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Method of current conductive structure polarization potential measurement |
| UA93101111A UA26226C2 (en) | 1992-04-20 | 1993-03-10 | METHOD OF MEASURING POLARIZATION POTENTIAL OF CURRENT CONDUCTING STRUCTURE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5038160 RU2069861C1 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Method of current conductive structure polarization potential measurement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2069861C1 true RU2069861C1 (en) | 1996-11-27 |
Family
ID=21602275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5038160 RU2069861C1 (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Method of current conductive structure polarization potential measurement |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2069861C1 (en) |
| UA (1) | UA26226C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004068153A1 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Vilghelm Prohorovici Cosov | Method for measuring potential of the uncharged surface of a solid metal electrode and device for carrying out said method, method and device for electrochemical protection of structural metals against corrosion |
| MD2865G2 (en) * | 2004-02-17 | 2006-05-31 | Вильгельм КОСОВ | Method and installation for measuring the protective potential value and automatic installation for electrochemical protection of metals from corrosion |
| RU2645424C1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") | Method for steel pipelines polarisation potential measurement |
| RU2697009C1 (en) * | 2018-11-14 | 2019-08-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") | Method of measuring insulation resistance of pipeline |
-
1992
- 1992-04-20 RU SU5038160 patent/RU2069861C1/en active
-
1993
- 1993-03-10 UA UA93101111A patent/UA26226C2/en unknown
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. ГОСТ 9.602-89. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии.- М.: Изд. стандартов, 1989, с. 42 - 46. 2. Защита подземных металлических сооружений от коррозии: Справочник. - М.: Стройиздат, 1990, с. 33 - 35. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004068153A1 (en) * | 2003-01-27 | 2004-08-12 | Vilghelm Prohorovici Cosov | Method for measuring potential of the uncharged surface of a solid metal electrode and device for carrying out said method, method and device for electrochemical protection of structural metals against corrosion |
| EA008848B1 (en) * | 2003-01-27 | 2007-08-31 | Вильгельм Прохорович Косов | Method for measuring potential of the uncharged surface of a solid metal electrode and device for carrying out said method, method and device for electrochemical protection of structural metals against corrosion |
| MD2865G2 (en) * | 2004-02-17 | 2006-05-31 | Вильгельм КОСОВ | Method and installation for measuring the protective potential value and automatic installation for electrochemical protection of metals from corrosion |
| RU2645424C1 (en) * | 2017-04-10 | 2018-02-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") | Method for steel pipelines polarisation potential measurement |
| RU2697009C1 (en) * | 2018-11-14 | 2019-08-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") | Method of measuring insulation resistance of pipeline |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA26226C2 (en) | 1999-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Feliu et al. | On-site determination of the polarization resistance in a reinforced concrete beam | |
| CA1167924A (en) | Device for measurement of the potential with respect to the soil of a cathodically protected metallic structure | |
| Hidaka et al. | A new method of electric field measurements in corona discharge using Pockels device | |
| US5216370A (en) | Method and system for measuring the polarized potential of a cathodically protected structures substantially IR drop free | |
| US3999121A (en) | Well casing corrosion meter | |
| SE8403226D0 (en) | Feeder Protection | |
| EP0327191A2 (en) | Resistive fault location means and device for use on electrical cables | |
| US4051436A (en) | Apparatus for and method of measuring polarization potential of a metallic structure | |
| GB2025056A (en) | Evaluating Corrosive Activity | |
| RU2069861C1 (en) | Method of current conductive structure polarization potential measurement | |
| EP0411689A1 (en) | Method for continuously monitoring the soundness of the protective covering on underground metal structures, and devices for its implementation | |
| JPH0749327A (en) | Method and equipment for measuring true electrochemical potential of structure in electrolyte | |
| RU2645424C1 (en) | Method for steel pipelines polarisation potential measurement | |
| CA2252103A1 (en) | Detection and location of current leakage paths and detection of oscillations | |
| JPS564066A (en) | Water-tree detection method of rubber/plastic insulated power cable | |
| EP0693681B1 (en) | Apparatus and methods for measuring the ohmic-drop-free potential and for coating integrity evaluation in presence of stray currents | |
| Nielsen | Considerations on measurements and measurement techniques under AC interference conditions | |
| RU2209439C2 (en) | Procedure measuring polarization potential of metal underground structure | |
| JP3177049B2 (en) | Corrosion protection potential estimation method | |
| RU2461842C2 (en) | Measurement method of polarisation potential of metallic subsurface structures without switching off cathodic protection station | |
| RU2783858C1 (en) | Installation for cathodic protection control | |
| SU528376A1 (en) | Method for determining corrosion state of steel reinforcement | |
| SU601622A1 (en) | Method of measuring underground structure-earth potential | |
| Escalante | Measuring the Corrosion of Metals in Soil | |
| SU1631462A1 (en) | Method for checking quality of anticorrosive coat of submarine pipe-line |