RU2484448C1 - Method and device to realise contact of electrochemical protection parameters monitoring unit with pipe with applied weighting concrete coating - Google Patents

Method and device to realise contact of electrochemical protection parameters monitoring unit with pipe with applied weighting concrete coating Download PDF

Info

Publication number
RU2484448C1
RU2484448C1 RU2011147235/28A RU2011147235A RU2484448C1 RU 2484448 C1 RU2484448 C1 RU 2484448C1 RU 2011147235/28 A RU2011147235/28 A RU 2011147235/28A RU 2011147235 A RU2011147235 A RU 2011147235A RU 2484448 C1 RU2484448 C1 RU 2484448C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
weighting
electrochemical protection
capsule
coating
Prior art date
Application number
RU2011147235/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Сергеевич Сирота
Александр Николаевич Улихин
Наталия Каюмовна Шамшетдинова
Original Assignee
Дмитрий Сергеевич Сирота
Александр Николаевич Улихин
Наталия Каюмовна Шамшетдинова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Сергеевич Сирота, Александр Николаевич Улихин, Наталия Каюмовна Шамшетдинова filed Critical Дмитрий Сергеевич Сирота
Priority to RU2011147235/28A priority Critical patent/RU2484448C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2484448C1 publication Critical patent/RU2484448C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: method includes creation of tight contact of a unit of electrochemical protection parameters monitoring with a pipe having a weighting concrete coating. The device for realisation of the method creates a tight contact with application of a capsule that expands when exposed. The electrochemical protection parameters monitoring unit within the device for contact realisation comprises a weighting agent, where two comparison electrodes are installed with potential sensors and two indicators of corrosion speed. In a particular case the electrochemical protection parameters monitoring unit may be arranged in a layer of the weighting coating and have a screen for display of electrochemical protection parameters.
EFFECT: improved accuracy of pipe steel corrosion characteristics detection, assessment of pipe protection against corrosion and efficiency of electrochemical protection at the same time.
6 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к системе мониторинга коррозионных процессов на стальных подземных и подводных сооружениях, находящихся под слоем бетона, для определения опасности коррозии стали и контроля эффективности электрохимической защиты.The invention relates to a system for monitoring corrosion processes in steel underground and underwater structures located under a layer of concrete, to determine the danger of steel corrosion and control the effectiveness of electrochemical protection.

Наиболее близким к данному техническому решению является «способ контроля состояния арматуры подземной части железобетонных опор контактной сети» (см. патент РФ №2324920, МПК G01N 17/00 от 26.06.2006 г.). Сущность изобретения состоит в том, что контроль состояния арматуры подземной части железобетонных опор осуществляют индикаторным образцом. Индикаторный образец изготовлен из того же материала, что и арматура опоры. Оценку состояния арматуры определяют по толщине индикаторного образца и промежутку времени до момента его разрушения. Индикаторный образец размещают вокруг арматуры и создают контакт с ней в одной точке. К концам индикаторного образца присоединяют изолированные проводники, концы которых выводят на поверхность опоры выше уровня закопки. Момент разрушения индикаторного образца определяют путем периодического измерения его сопротивления.Closest to this technical solution is the "method of monitoring the state of the reinforcement of the underground part of the reinforced concrete supports of the contact network" (see RF patent No. 2323220, IPC G01N 17/00 dated 06/26/2006). The essence of the invention lies in the fact that monitoring the state of the reinforcement of the underground part of reinforced concrete supports is carried out by an indicator sample. The indicator sample is made of the same material as the support armature. The assessment of the condition of the reinforcement is determined by the thickness of the indicator sample and the period of time until its destruction. An indicator sample is placed around the reinforcement and create contact with it at one point. Insulated conductors are connected to the ends of the indicator sample, the ends of which are brought to the surface of the support above the burial level. The moment of destruction of the indicator sample is determined by periodically measuring its resistance.

Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:

- ненадежность контакта индикаторного образца с арматурой;- unreliability of contact of the indicator sample with the reinforcement;

- трудность определения момента разрушения индикаторного образца;- the difficulty of determining the moment of destruction of the indicator sample;

- недостаток получаемых данных о коррозионном состоянии арматуры, в частности невозможность определения временной зависимости скорости коррозии во времени.- the lack of data on the corrosion state of the reinforcement, in particular the inability to determine the time dependence of the corrosion rate in time.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание способа и устройства для осуществления контакта блока контроля параметров электрохимической защиты с трубой с нанесенным утяжеляющим бетонным покрытием, обеспечивающих повышение надежности контакта блока контроля параметров электрохимической защиты с трубой с утяжеляющим бетонным покрытием, повышение точности определения коррозионных характеристик трубной стали, являющейся модельным элементом трубы, а также осуществление оценки защищенности трубы от коррозии и эффективности электрохимической защиты одновременно.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed is the creation of a method and a device for contacting a control unit for parameters of electrochemical protection with a pipe coated with a weighting concrete coating, providing increased reliability of contact of a control unit for controlling parameters of electrochemical protection with a pipe with a weighting concrete coating, increasing the accuracy of determination corrosion characteristics of pipe steel, which is a model element of the pipe, and the assessment is protected pipe corrosion and the effectiveness of electrochemical protection at the same time.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

На наружной поверхности трубы с использованием синтетических хомутов-зажимов крепят стальную фиксирующую площадку. В нее устанавливают закладную гайку, в которую вворачивают специальный болт-вороток с режущей частью сверла для сверления утяжеляющего покрытия. Вращая вороток, сверлят утяжеляющее покрытие с изоляционным покрытием до осуществления контакта режущей части сверла с металлом трубы. Выводят сверло из отверстия и заменяют закладную гайку второй закладной гайкой, с другим воротком. В отверстие устанавливают капсулу с кабелем, выходящим наружу. Поверх капсулы помещают металлическую шайбу. Капсула изготовлена из резины в виде цилиндра, внутрь которого помещен контактный узел с конической и цилиндрической резьбовой частью. Коническая часть предназначена для осуществления контакта с трубой при сжатии капсулы винтом. На резьбовой части крепят оголенную часть кабеля. Капсула изготовлена таким образом, что весь контактный узел находится внутри резинового цилиндра и полностью изолирован от внешней среды.On the outer surface of the pipe using synthetic clamps, clamps, a steel fixing pad is attached. A mortgage nut is installed in it, into which a special bolt-screw is screwed with the cutting part of the drill for drilling a weighting coating. Rotating the knob, drill a weight coating with an insulating coating until the cutting part of the drill contacts the pipe metal. Take the drill out of the hole and replace the mortgage nut with a second mortgage nut, with another screw. A capsule is installed in the hole with the cable facing out. A metal washer is placed on top of the capsule. The capsule is made of rubber in the form of a cylinder, inside of which a contact assembly with a conical and cylindrical threaded part is placed. The conical part is designed to make contact with the tube when compressing the capsule with a screw. The bare part of the cable is attached to the threaded part. The capsule is made in such a way that the entire contact assembly is located inside the rubber cylinder and is completely isolated from the external environment.

После установки капсулы в отверстие в утяжеляющем покрытии, вращением винта сжимают капсулу до осуществления устойчивого контакта кабеля с трубой. Герметичность контакта обеспечивается за счет размещения всех частей контактного узла внутри резинового цилиндра и вытеснения жидкости из окружающего контакт пространства.After installing the capsule in the hole in the weighting coating, the capsule is compressed by rotation of the screw until stable contact of the cable with the pipe is achieved. Contact tightness is ensured by placing all parts of the contact assembly inside the rubber cylinder and displacing the fluid from the space surrounding the contact.

Блок контроля параметров электрохимической защиты кубической формы состоит из утяжелителя, изготовленного из того же материала, что и утяжелитель на трубе, внутрь которого помещены элементы, контролирующие параметры защиты: два индикатора контроля скорости коррозии и два электрода сравнения с датчиками потенциала. Один индикатор контроля скорости коррозии и один датчик потенциала электрода сравнения подключены к трубопроводу посредством кабеля, выведенного от контакта капсулы к блоку контроля параметров электрохимической защиты. Второй индикатор контроля скорости коррозии и второй датчик потенциала второго электрода сравнения к трубопроводу не подключают.The cubic-shaped electrochemical protection parameters control unit consists of a weighting material made of the same material as the weighting material on the pipe, inside of which are placed elements that control the protection parameters: two indicators for monitoring the corrosion rate and two electrodes for comparison with potential sensors. One indicator of control of the corrosion rate and one sensor of the potential of the reference electrode are connected to the pipeline via a cable, which is removed from the capsule contact to the control unit for the parameters of electrochemical protection. The second indicator of the corrosion rate control and the second potential sensor of the second reference electrode are not connected to the pipeline.

Благодаря такому подключению происходит моделирование дефектов изоляционного покрытия с оголением металла трубы, окруженного утяжеляющим покрытием.Thanks to this connection, defects in the insulation coating are modeled with bare metal of the pipe surrounded by the weighting coating.

На этих смоделированных дефектах с использованием датчиков потенциала электродов сравнения и датчиков скорости коррозии измеряют стационарный (естественный) и поляризационный потенциал, а также скорость коррозии без и при наличии электрохимической защиты.On these simulated defects, using the sensors of the potential of the reference electrodes and sensors of the corrosion rate, the stationary (natural) and polarization potentials, as well as the corrosion rate without and in the presence of electrochemical protection, are measured.

Путем последующих расчетов определяют эффективность действия электрохимического метода защиты и защищенность от коррозии.By subsequent calculations, the effectiveness of the electrochemical method of protection and corrosion protection are determined.

Технический результат может быть достигнут с помощью настоящего изобретения за счет создания герметичного контакта металла трубы и кабеля, присоединяемого к блоку контроля параметров электрохимической защиты, а также применением особого набора датчиков (двух электродов сравнения с датчиками потенциала и двух индикаторов скорости коррозии), обеспечивающих определение оценки защищенности трубы от коррозии и эффективности электрохимической защиты одновременно.The technical result can be achieved using the present invention by creating a tight contact between the metal of the pipe and cable connected to the control unit for the parameters of electrochemical protection, as well as by using a special set of sensors (two electrodes for comparison with potential sensors and two indicators of corrosion rate), which determine the assessment pipe protection against corrosion and the effectiveness of electrochemical protection at the same time.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами.The claimed invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлен внешний вид трубы со стальной фиксирующей площадкой, закрепленной синтетическими хомутами.Figure 1 shows the appearance of the pipe with a steel fixing pad fixed with synthetic clamps.

На фиг.2 представлена закладная гайка с болтом-воротком в фиксирующей площадке.Figure 2 presents the mortgage nut with a bolt-screw in the fixing area.

На фиг.3 представлена вторая закладная гайка с болтом-воротком, глухое отверстие и капсула.Figure 3 presents the second embedded nut with a bolt, a blind hole and a capsule.

На фиг.4 изображен вид сверху второго воротка, капсула и кабель.Figure 4 shows a top view of the second gate, the capsule and cable.

На фиг.5 изображена капсула до (слева) и после воздействия.Figure 5 shows the capsule before (left) and after exposure.

На фиг.6 изображена труба, закладная гайка с вторым воротком и утяжелитель.Figure 6 shows a pipe, a nut with a second winch and a weighting agent.

На фиг.7 изображен блок контроля параметров электрохимической защиты.In Fig.7 shows a control unit for the parameters of electrochemical protection.

На фиг.8 изображена труба с подключенным к ней блоком контроля параметров электрохимической защиты.On Fig shows a pipe with a connected unit for monitoring the parameters of electrochemical protection.

На фиг.9 изображен экран и питающие элементы.Figure 9 shows the screen and power elements.

Установка, изображенная на фиг.1, состоит из трубы 1, синтетических хомутов-зажимов 2, стальной фиксирующей площадки 3, имеющей прорезь 4 и пазы 5.The installation depicted in figure 1, consists of a pipe 1, synthetic clamps-clamps 2, a steel fixing pad 3, having a slot 4 and grooves 5.

Закладная гайка с болтом-воротком, представленная на фиг.2, состоит из закладной гайки 6 с уступами 7, входящими в пазы 5 стальной фиксирующей площадки 3, болта-воротка 8 с режущей частью сверла 9. Болт-вороток контактирует с тремя слоями: утяжеляющим покрытием 10, изоляционным покрытием 11 и металлом трубы 12.The embedded nut with a bolt-screw, shown in Fig.2, consists of a mortgage nut 6 with ledges 7 included in the grooves 5 of the steel fixing pad 3, the bolt-collar 8 with the cutting part of the drill 9. The bolt-screw contacts three layers: coating 10, insulation coating 11 and metal pipe 12.

На фиг.3 изображено глухое отверстие 13, вторая закладная гайка 14, второй болт - вороток 15, капсула 16 и режущая часть сверла 17 второго болта-воротка 15.Figure 3 shows a blind hole 13, the second nut 14, the second bolt - the screw 15, the capsule 16 and the cutting part of the drill 17 of the second bolt-screw 15.

На фиг.4 изображена прорезь 4, видимая часть второй закладной гайки 14, второй вороток 15, капсула 16, кабель 18 и шайба 19.Figure 4 shows the slot 4, the visible part of the second nut 14, the second knob 15, the capsule 16, cable 18 and the washer 19.

На фиг.5 представлена капсула 16 в виде резинового цилиндра 20, металлическая шайба 19, контактный узел 21, состоящий из конической части 22 и цилиндрической резьбовой части 23, оголенная часть 24 кабеля 18. Справа представлен дополнительно металлический контакт 25 конической части 22 и металла трубы 12.Figure 5 presents the capsule 16 in the form of a rubber cylinder 20, a metal washer 19, a contact node 21, consisting of a conical part 22 and a cylindrical threaded part 23, the bare part 24 of the cable 18. On the right is an additional metal contact 25 of the conical part 22 and the pipe metal 12.

На фиг.6 представлена труба 1, синтетические хомуты-зажимы 2, стальная фиксирующая площадка 3, кабель 18 и утяжелитель 26.Figure 6 presents the pipe 1, synthetic clamps-clamps 2, steel fixing pad 3, cable 18 and weighting agent 26.

Блок контроля параметров электрохимической защиты, представленный на фиг.7, состоит из утяжелителя 26, индикаторов скорости коррозии 27 и 28, двух электродов сравнения 29 и 30 с датчиками потенциала 31, 32, выводов от индикаторов скорости коррозии 33, 34, выводов от электродов сравнения 35-39, вольтметров 40, 41, амперметра 42.The control unit for the parameters of electrochemical protection, shown in Fig. 7, consists of a weighting agent 26, corrosion rate indicators 27 and 28, two comparison electrodes 29 and 30 with potential sensors 31, 32, leads from corrosion rate indicators 33, 34, leads from comparison electrodes 35-39, voltmeters 40, 41, ammeter 42.

На фиг.8 представлена труба 1 со слоем утяжеляющего покрытия 10, в котором с помощью кабеля 18 закреплен блок контроля параметров электрохимической защиты 26 с экраном 43.On Fig presents a pipe 1 with a layer of a weighting coating 10, in which with the help of a cable 18 is attached a control unit for the parameters of electrochemical protection 26 with a screen 43.

На фиг.9 представлен экран 43 и питающие элементы 44.Figure 9 presents the screen 43 and the power elements 44.

Способ осуществления контакта и устройство, позволяющее создать контакт можно описать следующим образом.The method of making contact and the device that allows you to create contact can be described as follows.

На наружной поверхности трубы 1 с использованием синтетических хомутов-зажимов 2 крепят стальную фиксирующую площадку 3. До средины фиксирующей площадки выполнена прорезь 4 с изготовленными пазами 5 типа «ласточкин хвост» по обе стороны паза. В прорезь с пазом устанавливают закладную гайку 6 с уступами 7, входящими в пазы 5 стальной фиксирующей площадки 3 до упора в окончание прорези 4. В гайку 6 вворачивают специальный болт-вороток 8, в нижней части которого путем сварки закреплена режущая часть сверла 9. Режущая часть сверла 9 предназначена для сверления утяжеляющего покрытия 10. Вращая болт-вороток 8, сверлят утяжеляющее покрытие 10 с изоляционным покрытием 11 до осуществления контакта режущей части сверла 9 с металлом трубы 12. После того, как изготовлено глухое отверстие 13 в утяжеляющем покрытии 10, вращая вороток 8 в обратном от сверления направлении, выводят сверло 9 из отверстия и заменяют закладную гайку 6 второй закладной гайкой 14, с другим воротком 15. Перед установкой второй закладной гайки 14 очищают изготовленное отверстие 13 от остатков продуктов сверления и устанавливают в него капсулу 16. Капсулу устанавливают таким образом, чтобы кабель 18 выходил наружу. Поверх капсулы помещают металлическую шайбу 19, диаметр которой равен диаметру изготовленного отверстия 13 в утяжеляющем покрытии 10. Шайба 19 предназначена для предотвращения выдавливания части резинового цилиндра 20 наружу при его деформации во время (и после) его сжатия винтом 17.On the outer surface of the pipe 1, using synthetic clamps-clamps 2, a steel fixing pad 3 is fastened. A slot 4 is made to the middle of the fixing pad 4 with dovetail grooves 5 made on both sides of the groove. A mortise nut 6 is installed in the slot with a groove 6 with ledges 7, which are inserted into the grooves 5 of the steel fixing pad 3 as far as the stop at the end of the slot 4. A special bolt 8 is screwed into the nut 6, in the lower part of which the cutting part of the drill is fixed by welding 9. Cutting part of the drill 9 is designed for drilling a weighting coating 10. Rotating the bolt-screw 8, drill a weighting coating 10 with an insulating coating 11 until the cutting part of the drill 9 comes into contact with the metal of the pipe 12. After the blind hole 13 is made in weighting coating 10, rotating the drill 8 in the opposite direction from the drilling, lead the drill 9 out of the hole and replace the nut 6 with the second nut 14, with another screw 15. Before installing the second nut 14, clean the hole 13 made of residual drilling products and install in him capsule 16. The capsule is installed so that the cable 18 goes out. A metal washer 19 is placed on top of the capsule, the diameter of which is equal to the diameter of the hole 13 made in the weighting coating 10. The washer 19 is designed to prevent squeezing a part of the rubber cylinder 20 outward when it deforms during (and after) its compression by the screw 17.

Капсула 16 изготовлена из резины в виде цилиндра 20, внутрь которого помещен контактный узел 21. Контактный узел 21 имеет коническую часть 22 и цилиндрическую резьбовую часть 23. Коническая часть 22 предназначена для осуществления контакта с трубой 1 при сжатии капсулы 16 винтом 17. На резьбовой части 23 крепят оголенную часть 24 кабеля 18. Капсула 16 изготовлена таким образом, что весь контактный узел 21 (с оголенной частью 24 кабеля 18) находится внутри резинового цилиндра 20 и полностью изолирован от внешней среды.The capsule 16 is made of rubber in the form of a cylinder 20, inside of which the contact node 21. The contact node 21 has a conical part 22 and a cylindrical threaded part 23. The conical part 22 is designed to contact the pipe 1 when the capsule 16 is compressed by the screw 17. On the threaded part 23 fasten the bare part 24 of the cable 18. The capsule 16 is made in such a way that the entire contact node 21 (with the bare part 24 of the cable 18) is inside the rubber cylinder 20 and is completely isolated from the external environment.

После установки капсулы 16 в отверстие 13, изготовленное в утяжеляющем покрытии 10, установки закладной гайки 14 с винтом 17 и шайбы 19, вращением винта 17 сжимают капсулу 16 до осуществления устойчивого контакта кабеля 18 с трубой 1. Контроль контакта кабеля 18 с трубой 1 контролируют по сопротивлению, которое (за вычетом сопротивления кабеля 18 и трубы 1) должно быть равно не более 0,1 Ом (осуществление измерения сопротивления на рисунке не показано).After installing the capsule 16 in the hole 13 made in the weighting coating 10, installing the nut 14 with the screw 17 and the washer 19, rotating the screw 17 compress the capsule 16 until the cable 18 is in steady contact with the pipe 1. The control of the contact of the cable 18 with the pipe 1 is controlled by resistance, which (minus the resistance of cable 18 and pipe 1) should be equal to not more than 0.1 Ohm (the measurement of resistance is not shown in the figure).

При сжатии капсулы 16 винтом 17 в первоначальный момент происходит увеличение капсулы 16 в диаметре и уплотнение наружной поверхности капсулы 16 к стенкам отверстия 13. При этом происходит вытеснение жидкости из полости между стенкой отверстия 13 в утяжеляющем покрытии 10 и наружной поверхностью капсулы 16. С увеличением осевого усилия сжатия капсулы 16 увеличивается радиальное усилие уплотнения. Кроме того, коническая часть контакта 22, под действием возрастающего осевого усилия от воротка 15, вытесняется за пределы внутренней части капсулы 16 наружу и осуществляет контакт с наружной частью стенки трубы 12.When the capsule 16 is compressed by the screw 17, at the initial moment, the diameter of the capsule 16 increases and the outer surface of the capsule 16 becomes denser to the walls of the opening 13. In this case, liquid is displaced from the cavity between the wall of the opening 13 in the weighting coating 10 and the outer surface of the capsule 16. With an increase in the axial the compressive forces of the capsule 16 increases the radial compaction force. In addition, the conical part of the contact 22, under the action of increasing axial force from the collar 15, is forced out of the inner part of the capsule 16 to the outside and makes contact with the outer part of the pipe wall 12.

Герметичность контакта обеспечивается за счет размещения всех частей контактного узла 21 внутри резинового цилиндра 20 и вытеснения жидкости из окружающего контакт 25 пространства.The tightness of the contact is ensured by placing all parts of the contact node 21 inside the rubber cylinder 20 and displacing the liquid from the space surrounding the contact 25.

Таким образом, создают герметичный контакт металла трубы с кабелем, который затем подключают к блоку контроля параметров электрохимической защиты.Thus, create a tight contact of the pipe metal with the cable, which is then connected to the control unit of the parameters of electrochemical protection.

Блок контроля параметров электрохимической защиты предназначен для контроля работы ЭХЗ на трубах с нанесенным утяжеляющим покрытием. Устройство устанавливается в непосредственной близости с трубой и представляет собой набор элементов, предназначенных для контроля параметров катодной защиты.The control unit for the parameters of electrochemical protection is designed to control the operation of electrochemical protection on pipes coated with a weighting coating. The device is installed in close proximity to the pipe and is a set of elements designed to control the cathodic protection parameters.

Блок кубической формы состоит из утяжелителя 26, изготовленного из того же материала, что и утяжелитель 10 на трубе 1, внутрь которого помещены элементы, контролирующие параметры защиты: два индикатора контроля скорости коррозии 27 и 28, два электрода сравнения 29, 30 с датчиками потенциала 31 и 32. Один индикатор контроля скорости коррозии 27 посредством вывода 33 и один датчик потенциала 32 электрода сравнения 30 посредством вывода 39, подключены к трубопроводу 1 посредством кабеля 18. Второй индикатор контроля скорости коррозии 28 и второй датчик потенциала 31 второго электрода 29 сравнения к трубопроводу 1 не подключают.The cubic-shaped block consists of a weighting material 26 made of the same material as weighting material 10 on the pipe 1, inside of which are placed elements that control the protection parameters: two indicators for monitoring the corrosion rate 27 and 28, two reference electrodes 29, 30 with potential sensors 31 and 32. One indicator of corrosion rate control 27 through terminal 33 and one potential sensor 32 of reference electrode 30 through terminal 39 are connected to pipe 1 via cable 18. Second corrosion rate indicator 28 and second potentiometer iala 31 of the second reference electrode 29 to the pipe 1 is not connected.

Благодаря такому подключению происходит моделирование дефектов изоляционного покрытия 11 с оголением металла трубы 12, окруженного утяжеляющим покрытием 10. Датчики потенциала 31, 32 и индикаторы контроля коррозии 27 и 28 становятся модельными дефектами в изоляционном покрытии 11, т.е. приобретают свойства металла трубы 12.Due to this connection, defects in the insulation coating 11 are simulated with the metal of the pipe 12 surrounded by the weighting coating 10 exposed. Potential sensors 31, 32 and corrosion control indicators 27 and 28 become model defects in the insulation coating 11, i.e. acquire the properties of the metal pipe 12.

Таким образом, утяжелитель 26 моделирует утяжелитель 10.Thus, the weighting agent 26 models the weighting agent 10.

С использованием индикаторов контроля скорости коррозии 27 и 28 производится контроль скорости коррозии металла 12 наружной стенки трубы 1 под утяжеляющим покрытием 10 при воздействии катодной защиты (индикатор скорости коррозии 27) и без нее (индикатор скорости коррозии 28).Using indicators of corrosion rate control 27 and 28, the corrosion rate of metal 12 of the outer wall of the pipe 1 is monitored under the weighting coating 10 when exposed to cathodic protection (corrosion rate indicator 27) and without it (corrosion rate indicator 28).

С использованием электрода сравнения 29 с датчиком потенциала 31 производится контроль стационарного потенциала трубы 1 в коррозионноагрессивной среде размещения трубопровода, т.е. под утяжеляющим покрытием 26, которое моделирует покрытие 10. Измерение стационарного потенциала осуществляется следующим образом. Высокоомный вольтметр 40 подключают между выводами 35 и 36 от электрода сравнения (на рисунке не показан) и датчика потенциала 31.Using the reference electrode 29 with the potential sensor 31, the stationary potential of the pipe 1 is monitored in a corrosive pipeline environment, i.e. under the weighting coating 26, which simulates the coating 10. The measurement of the stationary potential is as follows. A high-resistance voltmeter 40 is connected between the terminals 35 and 36 from the reference electrode (not shown in the figure) and the potential sensor 31.

С использованием электрода сравнения 30 с датчиком потенциала 32, производится контроль поляризационного потенциала трубы 1 в коррозионноагрессивной среде размещения трубопровода, т.е. под утяжеляющим покрытием 26, которое моделирует покрытие 10. Измерение поляризационного потенциала осуществляется следующим образом. Высокоомный вольтметр 41 подключается между выводами 37 и 38 от электрода сравнения (на рисунке не показан) и датчика потенциала 32. Измерение плотности катодного тока осуществляется подключением амперметра 42 в разрыв цепи датчик потенциала 32-вывод 39.Using a reference electrode 30 with a potential sensor 32, the polarization potential of the pipe 1 is monitored in a corrosive pipeline environment, i.e. under the weighting coating 26, which simulates the coating 10. The measurement of the polarization potential is as follows. A high-resistance voltmeter 41 is connected between the terminals 37 and 38 from the reference electrode (not shown in the figure) and the potential sensor 32. The cathode current density is measured by connecting an ammeter 42 to the open circuit of the 32-terminal 39 potential sensor.

В частном случае блок контроля параметров электрохимической защиты 26 может располагаться в слое утяжеляющего бетонного покрытия 10 на трубе 1. В этом случае кабель 18 от контакта 25 может также располагаться в слое утяжеляющего бетонного покрытия 10. Внешний вид трубы 1 при этом не изменяется. Но при этом в утяжеляющем покрытии 10 появляются элементы, позволяющие оценивать защищенность от коррозии. Вольтметры, коррозиметры (на рисунке не показаны) могут иметь экран 43 с индикацией параметров и эффективности электрохимической защиты и питающие экран 43 светочувствительные элементы 44, активизирующиеся при наличии света. Например, к трубе 1 подплывает робот (на рисунке не показан), освещает экран 43 и светочувствительные элементы 44, и на нем появляются данные о поляризационном, стационарном потенциалах, скорости коррозии при защите и в отсутствии защиты, а также уровень защищенности от коррозии. В частном случае экран может питаться от химических источников тока, таких как батареи, аккумуляторы. В частном случае экран может питаться от ЭДС, вырабатываемой между стальной фиксирующей площадкой и протектором с потенциалом более отрицательным, чем потенциал стальной фиксирующей площадки.In a particular case, the control unit for the parameters of the electrochemical protection 26 can be located in the layer of the weighting concrete coating 10 on the pipe 1. In this case, the cable 18 from the contact 25 can also be located in the layer of the weighting concrete coating 10. The appearance of the pipe 1 does not change. But at the same time, elements appearing in the weighting coating 10 make it possible to evaluate corrosion protection. Voltmeters, corrosion gauges (not shown in the figure) may have a screen 43 with an indication of the parameters and the effectiveness of the electrochemical protection and supplying the screen 43 with photosensitive elements 44, activated in the presence of light. For example, a robot approaches the pipe 1 (not shown in the figure), illuminates the screen 43 and the photosensitive elements 44, and data on the polarization, stationary potentials, corrosion rate during protection and in the absence of protection, and also the level of protection against corrosion appear on it. In a particular case, the screen can be powered by chemical sources of current, such as batteries, batteries. In a particular case, the screen can be powered by an EMF generated between the steel fixing pad and the tread with a potential more negative than the potential of the steel fixing pad.

Эффективность действия электрохимического метода защиты характеризуется степенью защиты Р, % [Красноярский В.В. Электрохимический метод защиты металлов от коррозии. М.: Машгиз, 1961, 56 с.]The effectiveness of the electrochemical method of protection is characterized by the degree of protection P,% [Krasnoyarsky V.V. Electrochemical method of protecting metals from corrosion. M .: Mashgiz, 1961, 56 pp.]

P = К к о р + К к К к о р 100 ( 1 )

Figure 00000001
P = TO to about R + TO to TO to about R one hundred ( one )
Figure 00000001

где Ккор - скорость коррозии при стационарном потенциале, мм/год;where K cor - corrosion rate at a stationary potential, mm / year;

Кк - скорость коррозии при катодной защите, мм/год.To to - the corrosion rate at cathodic protection, mm / year.

В нашем случае Ккор - это скорость коррозии, которую показывает индикатор скорости коррозии 28, не подключенный к системе катодной защите, а Кк - скорость коррозии, индицируемая индикатором 27, подключенным к системе катодной защиты.In our case, K cor is the corrosion rate shown by the corrosion rate indicator 28 not connected to the cathodic protection system, and K k is the corrosion rate indicated by the indicator 27 connected to the cathodic protection system.

С использованием формулы 2, при разности потенциалов ΔЕ между потенциалом катодной поляризации (поляризационным потенциалом) и стационарным потенциалом более 100 мВ, степень защиты находится на уровне 99% и не зависит от дальнейшего смещения потенциала в отрицательную сторону [Красноярский В.В. Электрохимический метод защиты металлов от коррозии. М.: Машгиз, 1961. 56 с.].Using formula 2, with the potential difference ΔЕ between the cathodic polarization potential (polarization potential) and the stationary potential of more than 100 mV, the degree of protection is at the level of 99% and does not depend on the further potential shift to the negative [Krasnoyarsky V.V. Electrochemical method of protecting metals from corrosion. M .: Mashgiz, 1961.56 p.].

Δ Е = Е п о л я р Е с т а ц ( 2 )

Figure 00000002
Δ E = E P about l I am R - E from t but c ( 2 )
Figure 00000002

В нашем случае Еполяр - это потенциал датчика потенциала 32, подключенного к системе катодной защиты, а Естац - это потенциал датчика коррозии 31, не подключенного к системе катодной защиты.In our case, E polar is the potential of the potential sensor 32 connected to the cathodic protection system, and E stats is the potential of the corrosion sensor 31 not connected to the cathodic protection system.

Для необходимой и достаточной защиты от коррозии необходимо достичь 99% защищенности от коррозии. Последнюю можно определить с использованием двух индикаторов коррозии или двух электродов сравнения. Если две пары показывают степень защиты на уровне не менее 99%, можно считать трубу защищенной от коррозии.For the necessary and sufficient corrosion protection it is necessary to achieve 99% corrosion protection. The latter can be determined using two corrosion indicators or two reference electrodes. If two pairs show a degree of protection of at least 99%, the pipe can be considered protected against corrosion.

В качестве электродов сравнения с датчиками потенциала предпочтительнее применять электроды сравнения, позволяющие напрямую измерять поляризационный потенциал, с использованием обычного высокоомного вольтметра, без применения особых измерительных приборов.As reference electrodes with potential sensors, it is preferable to use reference electrodes that directly measure the polarization potential, using a conventional high-resistance voltmeter, without the use of special measuring instruments.

В качестве индикаторов скорости коррозии предпочтительнее применять дискретные интеллектуальные индикаторы скорости коррозии, состоящие из n-го количества пластин и показывающие изменение скорости коррозии во времени и общей глубины коррозии. Возможно применение датчиков скорости коррозии, работающих по принципу линейного поляризационного сопротивления.As indicators of the corrosion rate, it is preferable to use discrete intelligent indicators of the corrosion rate, consisting of the nth number of plates and showing the change in the corrosion rate over time and the total depth of corrosion. It is possible to use corrosion rate sensors operating on the principle of linear polarization resistance.

Способ осуществления контакта с использованием стальной фиксирующей площадки предпочтителен при создании контакта под водой, например, на переходах трубопроводов через водные преграды (реки, болота) или в морской воде.The method of making contact using a steel fixing pad is preferable when making contact under water, for example, at pipeline crossings through water barriers (rivers, swamps) or in sea water.

В данном случае контакт может быть осуществлен на трубе, имеющей следующее строение (с внешней стороны - внутрь): утяжеляющее бетонное покрытие, изоляционное покрытие, металл трубы.In this case, the contact can be made on a pipe having the following structure (from the outside to the inside): weighting concrete coating, insulation coating, metal pipe.

В частном случае контакт может быть осуществлен на трубе, имеющей следующее строение: металлополимерная оболочка (например, оцинкованная стальная обечайка с изоляционным покрытием), утяжеляющее бетонное покрытие, изоляционное покрытие, металл трубы.In a particular case, contact can be made on a pipe having the following structure: a metal-polymer shell (for example, galvanized steel shell with an insulating coating), a weighting concrete coating, an insulating coating, and a metal pipe.

Способ осуществления контакта, при котором блок контроля параметров электрохимической защиты находится заподлицо бетонной поверхности, предпочтителен на заводе-изготовителе трубной продукции.A contact method in which the electrochemical protection parameter monitoring unit is flush with the concrete surface is preferred at the pipe manufacturer.

Повышение надежности контакта блока контроля параметров электрохимической защиты с трубой с утяжеляющим бетонным покрытием достигается созданием герметичного контакта с применением расширяющейся при воздействии капсулы.Improving the reliability of the contact of the control unit parameters of electrochemical protection with a pipe with a weighting concrete coating is achieved by creating a sealed contact using expanding when exposed to a capsule.

Повышение точности определения коррозионных характеристик трубной стали, являющейся модельным элементом трубы, а также осуществление оценки защищенности трубы от коррозии и эффективности электрохимической защиты достигается одновременным применением двух электродов сравнения с датчиками потенциала и двух индикаторов скорости коррозии.Improving the accuracy of determining the corrosion characteristics of pipe steel, which is a model element of the pipe, as well as assessing the protection of the pipe against corrosion and the effectiveness of electrochemical protection is achieved by the simultaneous use of two reference electrodes with potential sensors and two indicators of corrosion rate.

Claims (6)

1. Способ для осуществления контакта блока контроля параметров электрохимической защиты с трубой с нанесенным утяжеляющим бетонным покрытием, в котором осуществляют контакт блока контроля параметров электрохимической защиты с трубой, имеющей утяжеляющее бетонное покрытие, отличающийся тем, что на трубе с утяжеляющим бетонным покрытием закреплена хомутами-зажимами стальная фиксирующая площадка, имеющая прорезь и пазы для закрепления в них закладной гайки с болтом-воротком, имеющим режущую часть сверла, которая при вращении болта-воротка проходит последовательно слой утяжеляющего бетонного покрытия, изоляционное покрытие, оголяя металл трубы, затем болт-вороток вынимают, в глухое отверстие вставляют капсулу с кабелем, на конце которого находится блок контроля параметров электрохимической защиты, на капсулу помещают шайбу, в фиксирующую площадку вставляют вторую закладную гайку со вторым болтом-воротком с режущей частью сверла, при вращении второго болта-воротка сжимают капсулу до осуществления контакта кабеля капсулы с трубой.1. A method for contacting a control unit for parameters of electrochemical protection with a pipe coated with a weighting concrete coating, in which a contact is made for a control unit for controlling parameters of electrochemical protection with a pipe having a weighting concrete coating, characterized in that clamps are fastened to the pipe with a weighting concrete coating steel fixing pad having a slot and grooves for fastening a nut with a screw-bolt having a cutting part of the drill, which when the bolt rotates The layer of weighting concrete coating passes successively, the insulation coating exposing the metal of the pipe, then the bolt is removed, a capsule with a cable is inserted into the blind hole, at the end of which there is an electrochemical protection control unit, a washer is placed on the capsule, a second mortgage insert is inserted into the fixing pad a nut with a second screw-bolt with a cutting part of the drill; when the second screw-bolt rotates, the capsule is compressed until the capsule cable contacts the pipe. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что режущая часть сверла при вращении болта-воротка проходит последовательно слой металлополимерной оболочки, слой утяжеляющего бетонного покрытия, изоляционное покрытие, оголяя металл трубы.2. The method according to claim 1, characterized in that the cutting part of the drill rotates a layer of metal-polymer shell, a layer of a weighting concrete coating, an insulation coating, exposing the metal of the pipe. 3. Устройство для осуществления контакта блока контроля параметров электрохимической защиты с трубой с нанесенным утяжеляющим бетонным покрытием, содержащее стальную фиксирующую площадку, имеющую прорезь и пазы и закрепленную на трубе с помощью хомутов-зажимов, отличающееся тем, что в прорезь и пазы стальной фиксирующей площадки устанавливают закладную гайку с болтом-воротком, состоящую из закладной гайки с уступами, входящими в пазы стальной фиксирующей площадки, болта-воротка с режущей частью сверла, капсулы с шайбой и кабелем, причем капсула представлена в виде цилиндра и состоит из контактного узла с конической частью, контактирующей с трубой и цилиндрической резьбовой частью, в которой находится оголенная часть кабеля, который выходит к блоку контроля параметров электрохимической защиты.3. A device for making contact of the control unit of the parameters of electrochemical protection with a pipe coated with a weighting concrete coating, containing a steel fixing pad having a slot and grooves and secured to the pipe with clamps, characterized in that the slot and grooves of the steel fixing pad are installed mortgage nut with a screw-bolt, consisting of a mortgage nut with ledges included in the grooves of the steel fixing pad, a bolt-screw with a cutting part of the drill, capsule with washer and cable, hair capsule is represented as a cylinder and consists of a contact assembly with a tapered portion in contact with the pipe and a cylindrical threaded portion in which the bare portion of the cable that goes to the power control parameters of electrochemical protection. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что расположено заподлицо к поверхности утяжеляющего бетонного покрытия и имеет экран с индикацией параметров, который питается от светочувствительных элементов.4. The device according to claim 3, characterized in that it is flush with the surface of the weighting concrete pavement and has a screen with an indication of the parameters, which is powered by photosensitive elements. 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что расположено заподлицо к поверхности утяжеляющего бетонного покрытия и имеет экран с индикацией параметров, который питается от химических источников тока.5. The device according to claim 3, characterized in that it is flush with the surface of the weighting concrete pavement and has a screen with an indication of the parameters, which is powered by chemical current sources. 6. Блок контроля параметров электрохимической защиты в составе устройства для осуществления контакта блока контроля параметров электрохимической защиты с трубой с нанесенным утяжеляющим покрытием, содержащий утяжелитель, подключенный посредством кабеля к трубе, отличающийся тем, что в утяжелителе расположены два электрода сравнения, каждый с датчиком потенциала, и два индикатора скорости коррозии, причем один из датчиков потенциала одного электрода сравнения и один индикатор скорости коррозии подключены посредством кабеля к трубе, между выводом от электрода сравнения и выводом от датчика потенциала электрода сравнения с датчиком потенциала номер 1 подключен вольтметр, между выводом от электрода сравнения и одним из двух выводов от датчика потенциала электрода сравнения с датчиком потенциала номер 2 подключен вольтметр, в разрыв цепи датчик потенциала электрода сравнения с датчиком потенциала номер 2-кабель подключен амперметр. 6. The control unit of the parameters of electrochemical protection as part of a device for making contact of the control unit of parameters of electrochemical protection with a pipe coated with a weighting coating, comprising a weighting material connected via a cable to the pipe, characterized in that two weighting electrodes are located in the weighting compound, each with a potential sensor, and two indicators of corrosion rate, and one of the potential sensors of one reference electrode and one indicator of corrosion rate are connected via a cable to the pipe, m A voltmeter is connected between the output from the comparison electrode and the output from the potential electrode of the comparison electrode with potential sensor No. 1, a voltmeter is connected between the output from the comparison electrode and one of the two conclusions from the potential electrode of the comparison electrode and potential sensor No. 2, the sensor of the comparison electrode is open with potential sensor number 2-cable connected ammeter.
RU2011147235/28A 2011-11-22 2011-11-22 Method and device to realise contact of electrochemical protection parameters monitoring unit with pipe with applied weighting concrete coating RU2484448C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147235/28A RU2484448C1 (en) 2011-11-22 2011-11-22 Method and device to realise contact of electrochemical protection parameters monitoring unit with pipe with applied weighting concrete coating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147235/28A RU2484448C1 (en) 2011-11-22 2011-11-22 Method and device to realise contact of electrochemical protection parameters monitoring unit with pipe with applied weighting concrete coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2484448C1 true RU2484448C1 (en) 2013-06-10

Family

ID=48785802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011147235/28A RU2484448C1 (en) 2011-11-22 2011-11-22 Method and device to realise contact of electrochemical protection parameters monitoring unit with pipe with applied weighting concrete coating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2484448C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174099U1 (en) * 2016-07-21 2017-10-02 Общество с ограниченной ответственностью "СВАП ИНЖИНИРИНГ" RESERVE NODE OF ELECTROCHEMICAL PROTECTION AND MONITORING THE CONDITION OF THE PIPELINE WITH CONCRETE COVERING
CN109898088A (en) * 2019-03-22 2019-06-18 常州大学 A kind of easy-to-dismount buried pipeline cathodic protection potential and weightless inspection sheet devices
RU2770170C1 (en) * 2021-03-29 2022-04-14 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Apparatus for determining the locations of defects in insulation coating on pipelines laid under water obstacles
RU2787326C2 (en) * 2021-03-29 2023-01-09 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Protector for protecting pipes with weight coating against corrosion

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU840724A1 (en) * 1979-10-15 1981-06-23 Челябинский Политехнический Инсти-Тут Им.Ленинского Комсомола Method of testing polymeric multilayer materials for fluid-tightness during manufacturing
RU2104440C1 (en) * 1992-03-11 1998-02-10 СНАМ С.п.А. Method of checking buried or undersurface pipe lines and other metal structures for condition and for separation of protective coats
US20070068605A1 (en) * 2005-09-23 2007-03-29 U.I.T., Llc Method of metal performance improvement and protection against degradation and suppression thereof by ultrasonic impact
RU2324920C2 (en) * 2006-06-26 2008-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" Method of controlling condition of reinforcement of underground part of concrete support of a overhead contact system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU840724A1 (en) * 1979-10-15 1981-06-23 Челябинский Политехнический Инсти-Тут Им.Ленинского Комсомола Method of testing polymeric multilayer materials for fluid-tightness during manufacturing
RU2104440C1 (en) * 1992-03-11 1998-02-10 СНАМ С.п.А. Method of checking buried or undersurface pipe lines and other metal structures for condition and for separation of protective coats
US20070068605A1 (en) * 2005-09-23 2007-03-29 U.I.T., Llc Method of metal performance improvement and protection against degradation and suppression thereof by ultrasonic impact
RU2324920C2 (en) * 2006-06-26 2008-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" Method of controlling condition of reinforcement of underground part of concrete support of a overhead contact system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174099U1 (en) * 2016-07-21 2017-10-02 Общество с ограниченной ответственностью "СВАП ИНЖИНИРИНГ" RESERVE NODE OF ELECTROCHEMICAL PROTECTION AND MONITORING THE CONDITION OF THE PIPELINE WITH CONCRETE COVERING
CN109898088A (en) * 2019-03-22 2019-06-18 常州大学 A kind of easy-to-dismount buried pipeline cathodic protection potential and weightless inspection sheet devices
RU2770170C1 (en) * 2021-03-29 2022-04-14 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Apparatus for determining the locations of defects in insulation coating on pipelines laid under water obstacles
RU2787326C2 (en) * 2021-03-29 2023-01-09 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Protector for protecting pipes with weight coating against corrosion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tan Experimental methods designed for measuring corrosion in highly resistive and inhomogeneous media
CN112430817B (en) Split type device and method for buried metal pipeline corrosion parameter test probe
US8278949B2 (en) Method and sensor for determining the passivating properties of a mixture containing at least two components, which are cement and water
CA2281163C (en) Improved hydrogen permeation probe
CN207557160U (en) System is monitored for the Multifunctional corrosion of reinforced concrete structure
US20130037420A1 (en) Method and apparatus for detecting moisture on metal and other surfaces, including surfaces under thermal insulation
US4351703A (en) Cathodic protection monitoring
RU2484448C1 (en) Method and device to realise contact of electrochemical protection parameters monitoring unit with pipe with applied weighting concrete coating
Raupach et al. Condition survey with embedded sensors regarding reinforcement corrosion
CN108362637A (en) Corrosion electrochemical test system and corrosion electrochemistry test method
JP2007278843A (en) Device and method for diagnosing corrosion in underground buried steel structure
JP2010266342A (en) Metal corrosion diagnostic method
US7095222B2 (en) Leak detection method and system in nonmetallic underground pipes
JP4137058B2 (en) Corrosion / corrosion protection evaluation method
CA2206224A1 (en) Detection of potential for corrosion of steel reinforced composite pipe
US5331286A (en) Method for continuously monitoring the soundness of the protective covering on underground metal structures, and devices for its implementation
KR100717597B1 (en) protection monitoring system
WO2005050186A1 (en) Actual environment polarization measuring instrument and actual environment polarization resistance/polarization curve measuring method
US11467083B2 (en) System and method for analyzing cathodic protection current shielding of a coating
RU98588U1 (en) DISCRETE INDICATOR OF LOCAL CORROSION OF METAL STRUCTURES
RU149571U1 (en) BIMETALLIC ELECTRODE DEVICE FOR EVALUATING CORROSION SPEED
JP2002180276A (en) Electrode for monitoring corrosion prevention and method of monitoring corrosion prevention
RU2463576C1 (en) Bimetallic contact corrosion sensor
Dong et al. Multielectrode penetration sensor for monitoring localized and general corrosion
Bell et al. Development and application of ductile iron pipe electrical resistance probes for monitoring underground external pipeline corrosion

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141123