Измерение потенциалов блуждающих токов

Подземные металлические сооружения (трубопроводы, резервуары, опоры, фундаменты) являются одной из самых капиталоемких составляющих промышленных объектов. От их надежного, бесперебойного функционирования зависит промышленная безопасность и жизнеобеспеченность промышленных и аграрных предприятий, городов и населенных пунктов.

Значительное влияние на срок службы подземных металлических сооружений оказывает коррозионная агрессивность окружающей среды (включая биокоррозионную агрессивность грунтов), а также внешние техногенные воздействия (блуждающие и индуцированные токи), которые могут привести к существенному снижению надежности и безопасности эксплуатируемых сооружений и в несколько раз сократить срок их службы.

Единственно возможным способом борьбы с этим негативным явлением является своевременное применение мер по противокоррозионной защите стальных подземных сооружений.

Блуждающие токи — это электрические токи, протекающие в земле, грунтовых водах и подземных металлических конструкциях вне предусмотренных для этого искусственных проводников. Блуждающие токи возникают при утечке электрической энергии из различных источников и распространяются по путям наименьшего сопротивления.

Основным источникам возникновения блуждающих токов являются:

• электрифицированный рельсовый транспорт (трамвай, метро);
• железные дороги на постоянном токе;
• сварочные установки;
• заземляющие устройства электроустановок;
• установки катодной защиты;
• линии электропередач (утечки).

Блуждающие токи представляют серьезную опасность для любых подземных металлических коммуникаций, т.к. вызывают электрохимическую коррозию, которая может быть на порядок интенсивнее естественной почвенной коррозии.

К объектам, наиболее подверженным влиянию блуждающих токов, можно отнести:

• подземные трубопроводы (газовые, водопроводные, теплотрассы);
• резервуары и емкости подземного хранения;
• металлические опоры и конструкции;
• кабельные линии в металлической оболочке;
• заземляющие устройства электроустановок;
• обсадные колонны скважин;
• фундаменты зданий с металлическими элементами.

Основные факторы, влияющие на наличие, интенсивность и пути распространения блуждающих токов:

• удельное сопротивление грунта;
• влажность грунта;
• соленость грунтовых вод;
• глубина залегания конструкций;
• наличие других подземных коммуникаций.

В качестве негативных факторов, к которым может привести длительное вляияние блуждающих токов, можно отнести:

• аварии на трубопроводах;
• утечки газа, воды, и др.;
• разрушение кабельных линий и т.п.

Методика измерения блуждающих токов

Методика измерения блуждающих токов регламентируется ГОСТ 9.602-2016 «Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии» и рядом отраслевых нормативных документов. Основными методами измерения являются:

1. Метод измерения потенциала «труба-земля»

Измерение блуждающих токов трубопровода – ключевой этап диагностики коррозионного состояния подземных трубопроводных систем. Данные измерения позволяют определить наличие опасных зон, выбрать параметры защиты и оценить эффективность существующих защитных мероприятий.

Наиболее распространенный метод, позволяющий определить наличие и интенсивность блуждающих токов по измерению разности потенциалов между подземным сооружением и землей. Измерению подлежит разность потенциалов между исследуемой конструкцией (трубопроводом, кабелем) и медно-сульфатным электродом сравнения (МСЭ), установленным на поверхности земли.

При наличии блуждающих токов потенциал трубопровода может колеблется во времени. Для корректной оценки величины блуждающих токов необходимо выбрать характерный интервал наблюдения и регистрировать следующие показатели:

• максимальный (наименее отрицательный) потенциал;
• минимальный (наиболее отрицательный) потенциал;
• средний потенциал за период измерений;
• размах колебаний потенциала.

Основной критерий опасности блуждающих токов – наличие анодных зон, где ток выходит из металла в грунт, вызывая коррозию.

2. Метод измерения градиента потенциала в земле

Измерение блуждающих токов в грунтах проводится для определения коррозионной активности среды и оценки потенциальной опасности для подземных металлических сооружений. Данный вид измерений является обязательным при проектировании и эксплуатации трубопроводов, кабельных линий и других подземных коммуникаций.

Применяется для определения направления и интенсивности растекания блуждающих токов в грунте. Измерению подлежит разность потенциалов между двумя электродами сравнения, установленными на определенном расстоянии друг от друга.

При измерениях два неполяризующихся электрода устанавливаются на поверхности земли на расстоянии 1-2 м друг от друга перпендикулярно или параллельно трассе трубопровода. Измеряется разность потенциалов между ними.

3. Метод измерения тока в изолирующих соединениях

Используется для определения величины и направления блуждающего тока, протекающего по трубопроводу.

Критерии опасности блуждающих токов для трубопроводов

Компания ООО «Энергодирект» готова выполнить полный комплекс электроизмерительных работ на объектах любой сложности с учетом необходимого именно Вам объема работ и с соблюдением требований всех нормативных документов в короткие сроки.

Ознакомиться с полным списком услуг можно в нашем каталоге.