RU2824887C1 - Method of measuring polarization potential of pipeline and device for its implementation - Google Patents
Method of measuring polarization potential of pipeline and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2824887C1 RU2824887C1 RU2024102616A RU2024102616A RU2824887C1 RU 2824887 C1 RU2824887 C1 RU 2824887C1 RU 2024102616 A RU2024102616 A RU 2024102616A RU 2024102616 A RU2024102616 A RU 2024102616A RU 2824887 C1 RU2824887 C1 RU 2824887C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- potential
- pipeline
- reference electrode
- measuring
- hollow cylinder
- Prior art date
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 claims abstract description 5
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 24
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 17
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 2
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам контроля катодной защиты и может быть использовано в работе служб защиты от коррозии трубопроводного транспорта.The invention relates to devices for monitoring cathodic protection and can be used in the work of pipeline corrosion protection services.
Известен способ измерения поляризационного потенциала (ГОСТ 9. 602-89. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. - М.: Изд-во стандартов, 1989, с 42.), заключающийся в подсоединении к прибору для измерения напряжения проводников от сооружения и медно-сульфатного электрода сравнения и измерении разности потенциалов между подземным сооружением и электродом сравнения в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора с интервалом 10 с в течение не менее 10 мин.A method for measuring polarization potential is known (GOST 9.602-89. Underground structures. General requirements for corrosion protection. - M.: Publishing house of standards, 1989, p. 42), which consists of connecting conductors from the structure and a copper-sulphate reference electrode to a device for measuring voltage and measuring the potential difference between the underground structure and the reference electrode in accordance with the operating instructions for the device at intervals of 10 s for at least 10 min.
Недостатком данного технического решения является необходимость подключения устройства к КИП, который расположен в непосредственной близости от точки дренажа, что возможно не в любой точке защищаемого трубопровода.The disadvantage of this technical solution is the need to connect the device to the control and measuring instrument, which is located in close proximity to the drainage point, which is not possible at any point of the protected pipeline.
Известен способ измерения поляризационного потенциала трубопровода из патента RU №2480734, RU №2480734 (принят за прототип). При укладке трубопровода в траншею вывод от датчика потенциала соединяют с выводом от трубопровода, при этом датчик потенциала приобретает потенциал трубопровода. Измерение потенциала трубопровода проводят вольтметром с высоким входным сопротивлением, подключенным между хлорсеребряным электродом и выводом от датчика потенциала. В результате максимального приближения датчика потенциала к капиллярам измерение потенциала датчика осуществляется с минимальной омической составляющей, которой можно пренебречь.A method for measuring the polarization potential of a pipeline is known from patent RU No. 2480734, RU No. 2480734 (adopted as a prototype). When laying a pipeline in a trench, the output from the potential sensor is connected to the output from the pipeline, and the potential sensor acquires the potential of the pipeline. The pipeline potential is measured with a voltmeter with high input resistance, connected between the silver chloride electrode and the output from the potential sensor. As a result of the maximum proximity of the potential sensor to the capillaries, the sensor potential is measured with a minimum ohmic component, which can be neglected.
Недостатком данного технического решения является необходимость подключения устройства к КИП, который расположен в непосредственной близости от точки дренажа, что возможно не в любой точке защищаемого трубопровода.The disadvantage of this technical solution is the need to connect the device to the control and measuring instrument, which is located in close proximity to the drainage point, which is not possible at any point of the protected pipeline.
Известно устройство измерения поляризационного потенциала (ГОСТ 9. 602-89. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии. - М.: Изд-во стандартов, 1989, с 42.) Измерения проводят на участках сооружений, которые оборудованы средствами электрохимической защиты, в стационарных контрольно-измерительных пунктах или в местах, где есть вывод от сооружения и открытый участок поверхности земли над сооружением, на котором может быть установлен переносной медно-сульфатный электрод сравнения. Проводники от сооружения и медно-сульфатного электрода сравнения подсоединяют к прибору и измеряют разность потенциалов между подземным сооружением и электродом сравнения в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора с интервалом 10 с в течение не менее 10 мин.A device for measuring polarization potential is known (GOST 9.602-89. Underground structures. General requirements for corrosion protection. - M.: Publishing house of standards, 1989, p. 42.) Measurements are carried out in sections of structures that are equipped with electrochemical protection equipment, in stationary control and measuring points or in places where there is an outlet from the structure and an open section of the earth's surface above the structure, on which a portable copper-sulphate reference electrode can be installed. Conductors from the structure and the copper-sulphate reference electrode are connected to the device and the potential difference between the underground structure and the reference electrode is measured in accordance with the operating instructions for the device at intervals of 10 s for at least 10 min.
Недостатком данного технического решения является необходимость подключения устройства к КИП, который расположен в непосредственной близости от точки дренажа, что возможно не в любой точке защищаемого трубопровода.The disadvantage of this technical solution is the need to connect the device to the control and measuring instrument, which is located in close proximity to the drainage point, which is not possible at any point of the protected pipeline.
Известно устройство, взятое за прототип для измерения поляризационного потенциала трубопроводов (RU №2480734), содержащее заполненный электролитом диэлектрический корпус, в котором размещен электрод сравнения, снабженный электрическим проводом, выведенным через боковое отверстие корпуса, датчик потенциала, закрепленный снаружи корпуса датчика потенциала, вмонтированный в корпус датчика потенциала и снабженный двумя электрическими проводами, выведенными через боковую поверхность корпуса датчика потенциала.A device is known, taken as a prototype for measuring the polarization potential of pipelines (RU No. 2480734), containing a dielectric housing filled with electrolyte, in which a comparison electrode is placed, equipped with an electric wire, brought out through a side opening of the housing, a potential sensor, fixed outside the housing of the potential sensor, mounted in the housing of the potential sensor and equipped with two electric wires, brought out through the side surface of the housing of the potential sensor.
Недостатком прототипа является необходимость подключения устройства к защищаемой конструкции, что требует наличия близко расположенной точки дренажа, что невозможно в местах, где не предусмотрена установка КИП.The disadvantage of the prototype is the need to connect the device to the protected structure, which requires the presence of a nearby drainage point, which is impossible in places where the installation of instrumentation and control systems is not provided.
Проблемой устройств и способов измерения поляризационного потенциала является невозможность проведения измерений без контакта с защищаемой конструкцией, что необходимо в местах, где установка КИП не предусмотрена.The problem with devices and methods for measuring polarization potential is the impossibility of carrying out measurements without contact with the protected structure, which is necessary in places where the installation of instrumentation and control systems is not provided.
Техническим результатом изобретения является бесконтактное измерение поляризационного потенциала. Указанный технический результат в части способа измерения поляризационного потенциала обеспечивается предлагаемым способом. Способ измерения поляризационного потенциала трубопровода, включающий подключение катодной защиты с анодным заземлителем к трубопроводу расположенному в траншее, размещение в грунте устройства измерения поляризационного потенциала трубопровода, содержащее электрод сравнения и датчик потенциала, подключение электрического провода от датчика потенциала и электрода сравнения к вольтметру с высоким входным сопротивлением и измерению поляризационного потенциала, причем размещают штатный медно-сульфатный электрод сравнения на расстоянии от трубопровода, необходимом и достаточном для измерения поляризационного потенциала, составляющем не менее 100 мм при расположении электрода на уровне нижней образующей трубопровода (https://moscow.ehz.center/stati/instrukciya-po-montazhu-medno-sulfatnyx-elektrodov-sravneniya/) и на расстоянии от анодного заземлителя 100-1000 м, устройство измерения поляризационного потенциала трубопровода, размещенное в грунте, помещают на уровне расположения анодного заземлителя в точке, находящейся на середине отрезка, соединяющего ось анодного заземлителя с точкой размещения штатного медно-сульфатного электрода сравнения, причем ось полого цилиндра устройства измерения поляризационного потенциала размещают вдоль отрезка, соединяющего точку расположения анодного заземлителя с точкой размещения штатного медно-сульфатного электрода сравнения, а точка пересечения оси бокового ответвления с электродом сравнения с осью полого цилиндра расположена на отрезке анодный заземлитель - датчик потенциала, сначала высокоомным вольтметром проводят измерение потенциала в устройстве измерения поляризационного потенциала, затем потенциала трубопровода относительно штатного медно-сульфатного электрода сравнения, после чего переустанавливают штатный медно-сульфатный электрод сравнения, соблюдая расстояние от анодного заземлителя в диапазоне 100-1000 м, при этом четыре и более раз изменяют положение штатного медно-сульфатного электрода сравнения в этом диапазоне и ориентацию устройства измерения поляризационного потенциала трубопровода и фиксируют вольтметром напряжение между штатным медно-сульфатным электродом сравнения и трубопроводом и датчиком потенциала и электродом сравнения и рассчитывают коэффициенты калибровочной зависимости для определения поляризационного потенциала вида:The technical result of the invention is contactless measurement of polarization potential. The said technical result in terms of the method for measuring polarization potential is provided by the proposed method. A method for measuring the polarization potential of a pipeline, including connecting a cathodic protection with an anode ground electrode to a pipeline located in a trench, placing a device for measuring the polarization potential of the pipeline in the ground, containing a reference electrode and a potential sensor, connecting an electric wire from the potential sensor and the reference electrode to a voltmeter with a high input resistance and measuring the polarization potential, wherein a standard copper-sulphate reference electrode is placed at a distance from the pipeline necessary and sufficient for measuring the polarization potential, which is at least 100 mm when the electrode is located at the level of the lower generatrix of the pipeline (https://moscow.ehz.center/stati/instrukciya-po-montazhu-medno-sulfatnyx-elektrodov-sravneniya/) and at a distance of 100-1000 m from the anode ground electrode, the device for measuring the polarization potential of the pipeline, placed in the ground, is placed at the level of the anode ground electrode at a point located in the middle a segment connecting the axis of the anode grounding conductor with the location point of the standard copper-sulphate reference electrode, wherein the axis of the hollow cylinder of the polarization potential measuring device is placed along the segment connecting the location point of the anode grounding conductor with the location point of the standard copper-sulphate reference electrode, and the intersection point of the axis of the side branch with the reference electrode with the axis of the hollow cylinder is located on the segment anode grounding conductor - potential sensor, first, the potential in the polarization potential measuring device is measured with a high-resistance voltmeter, then the pipeline potential relative to the standard copper-sulphate reference electrode, after which the standard copper-sulphate reference electrode is reinstalled, maintaining a distance from the anode grounding conductor in the range of 100-1000 m, while the position of the standard copper-sulphate reference electrode is changed four or more times in this range and the orientation of the pipeline polarization potential measuring device and the voltage between the standard copper-sulphate reference electrode and is recorded with a voltmeter pipeline and a potential sensor and a comparison electrode, and calculate the coefficients of the calibration dependence for determining the polarization potential of the type:
где: - рассчитанные коэффициенты калибровочной зависимости,Where: - calculated coefficients of the calibration dependence,
l - расстояние между анодным заземлителем и серединой отрезка, соединяющего точку анодного заземлителя с точкой, в которой необходимо провести измерение,l - the distance between the anode grounding electrode and the middle of the segment connecting the point of the anode grounding electrode with the point at which the measurement must be taken,
- потенциал датчика потенциала, - potential of the potential sensor,
затем проводят измерение поляризационного потенциала для чего задают расстояние размещения точки измерения поляризационного потенциала, проводят для нее измерение устройством измерения поляризационного потенциала трубопровода и на основании полученных данных рассчитывают поляризационный потенциал по калибровочной зависимости.then, the polarization potential is measured, for which the distance for placing the polarization potential measurement point is set, a measurement is taken for it using a device for measuring the polarization potential of the pipeline, and, based on the data obtained, the polarization potential is calculated using the calibration dependence.
Указанный технический результат в части устройства измерения поляризационного потенциала обеспечивается предлагаемым устройством. Устройство для измерения поляризационного потенциала трубопровода, содержащее диэлектрический корпус, электрод сравнения с электрическим проводом, датчик потенциала в виде плоской пластины с электрическим проводом, причем диэлектрический корпус выполнен в виде полого цилиндра с боковым ответвлением с расположенным в нем электродом сравнения с электрическим проводом, датчик потенциала представляет собой плоскую круглую пластину с электрическим проводом, вмонтированную в полый цилиндр в плоскости, перпендикулярной его оси, причем диаметр круглой плоской пластины равен внутреннему диаметру полого цилиндра, ось бокового ответвления перпендикулярна оси полого цилиндра, в полом цилиндре размещен датчик потенциала на расстоянии от оси бокового ответвления, равном 1-1,2 его радиуса, причем полый цилиндр и боковое ответвление заполнены грунтом.The specified technical result in terms of the device for measuring the polarization potential is provided by the proposed device. A device for measuring the polarization potential of a pipeline, comprising a dielectric housing, a reference electrode with an electric wire, a potential sensor in the form of a flat plate with an electric wire, wherein the dielectric housing is made in the form of a hollow cylinder with a side branch with a reference electrode with an electric wire located in it, the potential sensor is a flat round plate with an electric wire, mounted in the hollow cylinder in a plane perpendicular to its axis, wherein the diameter of the round flat plate is equal to the internal diameter of the hollow cylinder, the axis of the side branch is perpendicular to the axis of the hollow cylinder, the potential sensor is placed in the hollow cylinder at a distance from the axis of the side branch equal to 1-1.2 of its radius, wherein the hollow cylinder and the side branch are filled with soil.
Предлагаемый способ измерения поляризационного потенциала основан на использовании биполярного электрода, которым является датчик потенциала, на поверхностях которого при помещении его во внешнее электрическое поле возникает разность потенциалов, противоположная разности потенциалов внешнего поля. Таким образом, на плоскости, обращенной к аноду системы катодной защиты, будет возникать потенциал, коррелирующий с потенциалом защищаемой конструкции. При этом в подключении датчика потенциала к самой конструкции нет необходимости. Учитывая неравномерность силовых линий электрического поля между заземлителем и трубопроводом, потенциал датчика потенциала не совпадает точно с потенциалом конструкции, а находится с ним в корреляционной связи. Для того, чтобы эта корреляция была как можно выше устройство измерения поляризационного потенциала располагают на уровне (глубине) расположения анодного заземлителя. Расположение устройства в серединной точке отрезка, соединяющего анодный заземлитель и точку измерения предотвращает нарушение корреляционной зависимости, связанное с разным расстоянием от устройства до точки измерения. Учитывая разную электропроводность грунта, устройство необходимо калибровать по штатному медно-сульфатному электроду сравнения, для чего проводятся параллельные измерения между штатным электродом и защищаемой конструкцией и между электродом сравнения и датчиком потенциала предлагаемого устройства. Измерения не менее, чем в четырех точках на разном расстоянии от анодного заземлителя необходимы для последующего расчета трех коэффициентов уравнения калибровочной зависимости, которое справедливо для конкретных условий его получения, включая температуру, влажность тип грунта и так далее. Диапазон расстояний, на котором может быть проведено измерение ограничивается интервалом 100-1000 м поскольку на расстоянии менее 100 м от заземлителя получаемая информация не актуальна и может быть получена стандартным способом, а на расстоянии более 1000 м измеряемый устройством потенциал имеет малые значения. По полученному уравнению калибровочной зависимости можно далее рассчитать поляризационный потенциал в точке трубопровода, в которой не установлен контрольно-измерительный пункт и нет точки дренажа.The proposed method for measuring the polarization potential is based on the use of a bipolar electrode, which is a potential sensor, on the surfaces of which, when placed in an external electric field, a potential difference arises, opposite to the potential difference of the external field. Thus, on the plane facing the anode of the cathodic protection system, a potential will arise that correlates with the potential of the protected structure. In this case, there is no need to connect the potential sensor to the structure itself. Given the unevenness of the electric field lines between the ground electrode and the pipeline, the potential of the potential sensor does not exactly coincide with the potential of the structure, but is in a correlation relationship with it. In order for this correlation to be as high as possible, the polarization potential measuring device is located at the level (depth) of the anode ground electrode. The location of the device at the midpoint of the segment connecting the anode ground electrode and the measurement point prevents the violation of the correlation dependence associated with the different distance from the device to the measurement point. Taking into account the different electrical conductivity of the soil, the device must be calibrated using the standard copper-sulphate reference electrode, for which parallel measurements are taken between the standard electrode and the protected structure and between the reference electrode and the potential sensor of the proposed device. Measurements at least in four points at different distances from the anode grounding conductor are necessary for the subsequent calculation of three coefficients of the calibration dependence equation, which is valid for specific conditions of its receipt, including temperature, humidity, soil type, etc. The range of distances at which the measurement can be carried out is limited to the interval of 100-1000 m, since at a distance of less than 100 m from the grounding conductor the information obtained is not relevant and can be obtained in a standard way, and at a distance of more than 1000 m the potential measured by the device has small values. According to the obtained calibration dependence equation, it is possible to further calculate the polarization potential at a pipeline point where a control and measuring point is not installed and there is no drainage point.
Конструкция устройства выполняет функцию создания оптимальных условий работы биполярного электрода. Цилиндрический корпус из диэлектрического материала способствует равномерному распределению силовых линий электрического поля, а закрепление датчика потенциала в плоскости, перпендикулярной его оси, возникновению на его поверхности, обращенной к заземлителю потенциала, наиболее коррелированного с потенциалом защищаемой конструкции. Ответвление предназначено для размещения в нем электрода сравнения. Расположение ответвления таким образом, чтобы его ось была перпендикулярна оси полого цилиндра обеспечивает удобство монтажа устройства в грунт. Размещение датчика потенциала на расстоянии от оси бокового ответвления, равном 1-1,2 его радиуса, обеспечивает измерение потенциала только поверхности датчика, ориентированной к аноду в точке, максимально приближенной к поверхности, для которой измеряется потенциал. В качестве электрода сравнения может использоваться любой электрод сравнения соответствующих габаритов. Заполнение всех полостей устройства грунтом обеспечивает электрическую связь датчика с коррозионной средой и не создает дополнительного потенциала, связанного с контактом различных ионопроводящих сред.The design of the device performs the function of creating optimal conditions for the operation of the bipolar electrode. The cylindrical body made of a dielectric material promotes uniform distribution of the electric field lines, and fixing the potential sensor in a plane perpendicular to its axis causes the potential to appear on its surface facing the ground electrode, which is most correlated with the potential of the protected structure. The branch is intended for placing the reference electrode in it. The location of the branch so that its axis is perpendicular to the axis of the hollow cylinder ensures the convenience of mounting the device in the ground. Placing the potential sensor at a distance from the axis of the side branch equal to 1-1.2 of its radius ensures measurement of the potential of only the sensor surface oriented toward the anode at a point as close as possible to the surface for which the potential is measured. Any reference electrode of the corresponding dimensions can be used as a reference electrode. Filling all cavities of the device with soil ensures electrical connection of the sensor with the corrosive environment and does not create additional potential associated with the contact of various ion-conducting media.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is explained by drawings.
На фиг. 1 показана конструкция устройства измерения поляризационного потенциала в поперечном сечении.Fig. 1 shows the design of the polarization potential measuring device in cross section.
На фиг. 2 показано расположение устройства измерения поляризационного потенциала и штатного медно-сульфатного электрода сравнения относительно трубопровода.Fig. 2 shows the location of the polarization potential measuring device and the standard copper sulfate reference electrode relative to the pipeline.
В таблице представлены результаты измерения поляризационного потенциала трубопровода с помощью штатного медно-сульфатного электрода сравнения и с помощью устройства измерения поляризационного потенциала.The table presents the results of measuring the polarization potential of the pipeline using a standard copper-sulphate reference electrode and using a polarization potential measuring device.
1 - электрод сравнения1 - reference electrode
2 - полый цилиндр2 - hollow cylinder
3 - боковое ответвление3 - side branch
4 - датчик потенциала4 - potential sensor
5 - трубопровод5 - pipeline
6 - штатный медно-сульфатный электрод сравнения6 - standard copper-sulphate reference electrode
7 - анодный заземлитель7 - anode grounding
8 - высокоомный вольтметр8 - high-resistance voltmeter
9 - электрический провод электрода сравнения 19 - electrical wire of
10 - электрический провод датчика потенциала 410 - potential sensor
11 - устройство измерения поляризационного потенциала.11 - device for measuring polarization potential.
Устройство для измерения поляризационного потенциала трубопровода, содержит диэлектрический корпус, выполненный в виде полого цилиндра 2 с боковым ответвлением 3, ось которого перпендикулярна оси полого цилиндра 2 и датчик потенциала 4, представлящий собой плоскую круглую пластину, вмонтированную в полый цилиндр 2 в плоскости, перпендикулярной его оси на расстоянии от оси бокового ответвления, равном 1-1,2 его радиуса и снабженную электрическим проводом 10. Полый цилиндр 2 и боковое ответвление 3 заполнены грунтом. В боковом ответвлении 3 расположен электрод сравнения 1 с металлическим проводом 9.A device for measuring the polarization potential of a pipeline comprises a dielectric housing made in the form of a
Устройство измерения поляризационного потенциала 11 трубопровода 5 работает следующим образом. При помещении устройства во внешнее электрическое поле датчик потенциала 4 становится биполярным электродом при его размещении внутри полого цилиндра 2 с полным перекрытием диаметра полого цилиндра 2. Ориентируют полый цилиндр 2 таким образом, чтобы силовые линии электрического поля, создаваемого положительным полюсом, анодным заземлителем 7 и отрицательным полюсом, трубопроводом 5, были перпендикулярны поверхности датчика потенциала 4, что способствует индуцированию разности потенциалов между поверхностями датчика потенциала 4. При этом поверхность, ориентированная к анодному заземлителю 7, становится отрицательным полюсом с потенциалом, коррелирующим с потенциалом трубопровода 5.The polarization
Способ измерения поляризационного потенциала реализуется с помощью устройства измерения поляризационного потенциала 11 следующим образом. Полый цилиндр 2 устройства измерения поляризационного потенциала и боковое ответвление 3 заполняют грунтом, в боковое ответвление 3 устанавливают электрод сравнения 1 с металлическим проводом 9 и подключают электрический провод 10 от датчика потенциала 4 и электрический провод 9 электрода сравнения 1 к высокоомному вольтметру 8. Устройство измерения поляризационного потенциала 11 помещают на уровне расположения анодного заземлителя 7 в точке, находящейся на середине отрезка, соединяющего ось анодного заземлителя 7 с точкой, находящейся на расстоянии от трубопровода 5, необходимом и достаточном для измерения поляризационного потенциала и на расстоянии от анодного заземлителя 7 100-1000 м, в которой размещен штатный медно-сульфатный электрод сравнения 6. Ось полого цилиндра 2 устройства 11 ориентируют по направлению на анодный заземлитель 7 таким образом, чтобы боковое ответвление 3 с электродом сравнения 1 с металлическим проводом 9 было расположено ближе к анодному заземлителю 7, проводят измерение поляризационного потенциала датчика потенциала 4 с помощью высокоомного вольтметра 8 и поляризационного потенциала трубопровода 5 относительно штатного электрода сравнения 6, повторяют измерение со штатным электродом сравнения 6 четыре и более раз для точек трубопровода 5, расположенных на расстояниях в диапазоне 100-1000 м от анодного заземлителя 7, рассчитывают коэффициенты калибровочной зависимости для определения поляризационного потенциала вида:The method for measuring polarization potential is implemented using a polarization
Где: a0, a1, а2 - рассчитанные коэффициенты калибровочной зависимости,Where: a0, a1, a2 are the calculated coefficients of the calibration dependence,
l - расстояние между анодным заземлителем 7 и серединой отрезка, соединяющего точку анодного заземлителя 7 с точкой, в которой необходимо провести измерение,l is the distance between the
Ед - потенциал датчика потенциала, проводят измерение для точки, в которой необходимо измерить поляризационный потенциал, определяют расстояние l для этой точки и рассчитывают по калибровочной зависимости поляризационный потенциал.E d is the potential of the potential sensor, a measurement is taken for the point at which the polarization potential needs to be measured, the distance l for this point is determined and the polarization potential is calculated using the calibration dependence.
Расчет коэффициентов калибровочной зависимости проводится методом наименьших квадратов, реализованным, например, в программе Excell.The calculation of the calibration dependence coefficients is carried out using the least squares method, implemented, for example, in the Excel program.
Пример реализации способа измерения поляризационного потенциала.An example of the implementation of the method for measuring polarization potential.
Проводили измерения поляризационного потенциала в точке трубопровода, расположенной на расстоянии 900 м от точки расположения анодного заземлителя. Для этого полый цилиндр устройства измерения поляризационного потенциала и боковое ответвление заполнили грунтом, в боковое ответвление установили промышленный хлорсеребряный электрод сравнения и подключили провода от датчика потенциала и электрода сравнения к высокоомному вольтметру. Штатные медно-сульфатные электроды располагались на расстояниях 150 (точка 1), 250 (точка 2), 350 (точка 3) и 700 (точка 4) м от точки расположения анодного заземлителя. Устройство измерения поляризационного потенциала вначале поместили в грунт на уровне расположения анодного заземлителя на расстоянии 75 м от точки расположения анодного заземлителя и сориентировали его ось так, чтобы ось цилиндрического корпуса устройства была сориентирована по направлению на анодный заземлитель. Провели измерения напряжения между датчиком потенциала и электродом сравнения устройства измерения поляризационного потенциала и между трубопроводом и штатным медно-сульфатным электродом сравнения в точке 1. Повторили измерения для точек 2-4. Результаты измерений приведены в таблице.The polarization potential was measured at a point in the pipeline located at a distance of 900 m from the location of the anode grounding conductor. For this purpose, the hollow cylinder of the polarization potential measuring device and the side branch were filled with soil, an industrial silver chloride reference electrode was installed in the side branch, and the wires from the potential sensor and the reference electrode were connected to a high-resistance voltmeter. Standard copper-sulphate electrodes were located at distances of 150 (point 1), 250 (point 2), 350 (point 3) and 700 (point 4) m from the location of the anode grounding conductor. The polarization potential measuring device was first placed in the soil at the level of the anode grounding conductor at a distance of 75 m from the location of the anode grounding conductor and its axis was oriented so that the axis of the cylindrical body of the device was oriented in the direction of the anode grounding conductor. The voltage measurements were taken between the potential sensor and the reference electrode of the polarization potential measurement device and between the pipeline and the standard copper-sulphate reference electrode at
По полученным данным были вычислены коэффициенты уравнения калибровочной зависимости, которое имело вид:Based on the obtained data, the coefficients of the calibration equation were calculated, which had the following form:
Провели измерение устройством измерения поляризационного потенциала в точке, расположенной на расстоянии 900 м от анодного заземлителя. Было получено значение 0,112 В. По полученному значению по калибровочной зависимости был рассчитан поляризационный потенциал:A measurement was carried out using a polarization potential measuring device at a point located at a distance of 900 m from the anode grounding. The value obtained was 0.112 V. The polarization potential was calculated using the obtained value and the calibration dependence:
Таким образом, предлагаемый способ измерения поляризационного потенциала трубопровода с помощью устройства измерения позволяет достичь заявленного технического результата, измерения поляризационного потенциала трубопровода бесконтактным методом.Thus, the proposed method of measuring the polarization potential of a pipeline using a measuring device makes it possible to achieve the stated technical result of measuring the polarization potential of a pipeline using a non-contact method.
Claims (7)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2824887C1 true RU2824887C1 (en) | 2024-08-15 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060162432A1 (en) * | 2002-11-18 | 2006-07-27 | Saudi Arabian Oil Company | Corrosion testing apparatus |
| RU90204U1 (en) * | 2009-09-14 | 2009-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | DEVICE FOR CONTROL OF SECURITY OF UNDERGROUND METAL STRUCTURES |
| RU2480734C2 (en) * | 2011-05-31 | 2013-04-27 | Дмитрий Сергеевич Сирота | Measuring device of polarisation potential of pipelines |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060162432A1 (en) * | 2002-11-18 | 2006-07-27 | Saudi Arabian Oil Company | Corrosion testing apparatus |
| RU90204U1 (en) * | 2009-09-14 | 2009-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | DEVICE FOR CONTROL OF SECURITY OF UNDERGROUND METAL STRUCTURES |
| RU2480734C2 (en) * | 2011-05-31 | 2013-04-27 | Дмитрий Сергеевич Сирота | Measuring device of polarisation potential of pipelines |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОСТ 9.602-89 "ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ И СТАРЕНИЯ. СООРУЖЕНИЯ ПОДЗЕМНЫЕ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЗАЩИТЕ ОТ КОРРОЗИИ", 1989. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10883918B2 (en) | Multielectrode probes for monitoring fluctuating stray current effects and AC interference on corrosion of buried pipelines and metal structures | |
| BRPI0620481A2 (en) | Real-time corrosion measuring device and method | |
| CN102353628B (en) | Polarization testing probe and testing method for cathodic protection of underground steel pipelines | |
| RU2824887C1 (en) | Method of measuring polarization potential of pipeline and device for its implementation | |
| Michaels | Earth ground resistance testing for low-voltage power systems | |
| RU2471171C1 (en) | Evaluation device of protection against corrosion as to value of deflection from natural potential | |
| JP2020063988A (en) | Corrosion sensor | |
| CN113791028B (en) | Detection device and method for directly detecting soil corrosion rate of metal material | |
| KR20230116417A (en) | System for detect leaks based on density distribution of current for anticorrosion | |
| KR100508877B1 (en) | method for detecting the coating defect and corrosion points of the pipelines in soil using the electrochemical impedance spectroscopy | |
| RU2315329C1 (en) | Method of detecting damage of insulation of underground pipeline | |
| NL2010161C2 (en) | Method and device for testing solar cells. | |
| EP3593115B1 (en) | A method of detecting the locally generated corrosion of a metal element | |
| CN211829279U (en) | Geophysical prospecting resistivity CT cable | |
| RU200638U1 (en) | INDICATOR DEVICE FOR MONITORING THE CORROSION RATE OF UNDERGROUND PIPELINES | |
| RU2161789C2 (en) | Unit of indicators of corrosion rate of underground metal structures | |
| Zou et al. | Research on corrosion detection of grounding networks based on electromagnetic analysis | |
| CN219930256U (en) | Anti-interference probe | |
| Farris et al. | Grid-Induced Telluric Currents for Non-Contact Load Monitoring and Fault Detection | |
| CN115216775B (en) | Cathode protection system based on dynamic potential | |
| RU2781137C1 (en) | Method for determining the integrity of pipeline protective casings at intersections with roads and railways | |
| CN219391762U (en) | Corrosion rate probe and corrosion rate online monitoring system for buried cathode protection pipeline | |
| JP4278392B2 (en) | Potential measurement device | |
| CN208419882U (en) | A kind of conductor length measuring device | |
| Li | Electromagnetic sensors for measurements on electric power transmission lines |