Приложение П. Определение переходного электрического сопротивления защитного покрытия

П.1 Определение переходного электрического сопротивления в лабораторных условиях

П.1.1 Испытание предназначено для определения изменения защитной способности защитного покрытия в среде электролита.

Сущность метода заключается в измерении переходного сопротивления защитного покрытия после выдержки в растворе электролита при различных температурах в течение определенных промежутков времени.

П 1.2 Требования к образцам

П.1.2.1 Образцами для испытаний являются:

- трубы (или изделия) с защитным покрытием;

- карты, вырезанные из труб с покрытием (темплеты), или образцы - свидетели размером не менее 100×100мм.

П.1.2.2 К испытаниям допускаются образцы без повреждений защитного покрытия, толщина и диэлектрическая сплошность которых соответствует нормативным требованиям.

П.1.2.3 Количество параллельных образцов для заданных условий испытаний должно быть не менее трех.

П.1.3 Средства контроля и вспомогательные устройства:

- источник постоянного напряжения с минимальным выходным напряжением 50В;

- тераомметр с диапазоном измерений от 103 до 1015 Ом или вольтметр и амперметр;

- экранирующая камера для защиты образцов от внешних электромагнитных полей;

- вспомогательный электрод (инертный)

графитовый стержень или платиновая проволока диаметром (0,5-0,8)мм по ГОСТ 10821;

- термошкаф, обеспечивающий поддержание температуры с точностью ±3°С;

- цилиндры из токонепроводящего термостойкого материала (оргстекла, поликарбоната, полиэтилена, минерального стекла размерами: внутренний диаметр не менее 60мм, высота не менее 70мм;

- крышки к цилиндрам из токонепроводящего термостойкого материала;

- токонепроводящий термостойкий герметик;

- хлористый натрий по ГОСТ 4233;

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709;

- провода соединительные по ГОСТ 6323;

- спирт этиловый технический по ГОСТ 17299.

П.1.4 Подготовка к проведению контроля

П.1.4.1 Поверхность защитного покрытия образцов обезжиривают этиловым спиртом.

П.1.4.2 Подготовка ячейки для проведения испытаний на пластинах или картах.

На пластину с покрытием или карту 4 (см. рисунок П.1) с помощью герметика или пластилина устанавливают цилиндр 5. Если испытания проводят на картах или трубах, то торец цилиндра обрезают сообразно кривизне образца.

Рисунок П.1. Ячейка для испытаний на пластинах, картах или трубах (изделиях)

1 - вспомогательный электрод (инертный); 2 - контакт для подачи напряжения на испытуемый образец; 3 - карта или пластина с покрытием (испытуемый образец); 4 - цилиндр; 5 - крышка; 6-электролит; 7 - омметр или источник постоянного напряжения

П.1.4.3 Подготовка ячейки для проведения испытаний на трубках малого диаметра. Ячейка должна иметь дно (стакан) и боковые отверстия достаточной величины для помещения образца в виде трубки с наружным покрытием (см. рисунок П.2). Трубка должна выходить за пределы стакана, зазоры между трубкой и стаканом должны быть заполнены герметиком.

Рисунок П.2. Ячейка для испытаний на трубках малого диаметра

1 - вспомогательный электрод (инертный); 2 - контакт для подачи напряжения на испытуемый образец; 3 - трубка с покрытием (испытуемый образец); 4 - стакан с боковыми отверстиями; 5 - крышка; 6 - электролит; 7 - омметр или источник постоянного напряжения

П.1.4.4 В ячейку заливают 3%-ный раствор хлористого натрия. Уровень электролита должен находиться от поверхности покрытия не менее чем на 50мм. Цилиндры накрывают крышками для предотвращения испарения воды.

П.1.5 Порядок контроля

Исходное переходное сопротивление защитного покрытия определяют через трое суток после выдержки образцов в электролите при температуре (20±5)°С.

Переходное сопротивление защитного покрытия измеряют с погружением инертного электрода в раствор при температуре (20±5)°С с помощью тераомметра или определяют по результатам измерений с помощью вольтметра и амперметра. С целью исключения влияния внешних электромагнитных полей ячейку с электролитом на время измерения помещают в экранирующую камеру.

При длительных испытаниях при комнатной температуре результирующие измерения проводят через 100 сут от момента заливки испытательной ячейки раствором электролита. Промежуточные измерения рекомендуется проводить через каждые 25 сут. Если хотя бы в одной ячейке переходное сопротивление имеет значение меньше нормативного, испытания прекращают.

При испытаниях в условиях повышенных температур испытательные ячейки с электролитом помещают в термошкафы после замера исходного значения. Результирующие измерения проводят через 30 сут от начала выдержки образцов в термошкафу.

Перед очередным определением переходного сопротивления покрытия образцы необходимо охладить до комнатной температуры, при необходимости поменять раствор электролита.

Один раз в 10 суток проверяют уровень электролита в ячейках и, подливая дистиллированную воду, доводят его до первоначального. Допускается замена электролита, для чего ячейку промывают дистиллированной водой, затем заливают свежий 3%-ный раствор NaCI.

П.1.6 Обработка результатов контроля

П.1.6.1 Расчет среднего значения переходного сопротивления покрытия Riср, Ом·м2, на каждом образце проводят по формуле

Riср = S/n (∑jRij)  (j=1,..., n)   ,   (П.1)

где

i - номер образца;

j - номер измерения;

n - количество измерений на i-м образце;

Rij - сопротивление i-го образца при j-м измерении, Ом;

S - площадь контакта образца с раствором, м2, равная:

S = πd2/4   ,   (П.2)

где

d - внутренний диаметр цилиндра, м.

Rij = Uij / Iij   ,   (П.3)

где

Uij - приложенное напряжение между противоположным инертным электродом и металлической подложкой i-го образца при j-м измерении, В;

Iij - ток, протекающий между противоположным инертным электродом и металлической подложкой i-го образца при j-м измерении, А.

П.1.6.2 За значение переходного сопротивления защитного покрытия принимают среднее арифметическое результатов измерений.

П.1.6.3 Покрытие считают выдержавшим испытание, если величина переходного сопротивления защитного покрытия не менее значения, нормируемого настоящим стандартом на данный вид покрытий.

П.1.7 По результатам испытаний составляют протокол, который должен содержать следующие сведения:

- дату проведения испытания;

- сведения о заводе-изготовителе;

- наименование испытываемого защитного покрытия;

- температуру испытаний;

- длительность испытаний;

- площадь контакта образца с раствором;

- напряжение на образце при измерении;

- значения переходного сопротивления покрытия для каждого образца;

- среднее арифметическое значение переходного сопротивления защитного покрытия по всем параллельным испытаниям.

П.2 Определение переходного электрического сопротивления на уложенном в грунт трубопроводе Метод предназначен для проведения локальной оценки защитной способности покрытия на уложенном в грунт трубопроводе (в местах шурфования) при температуре свыше 0°С

П.2.1 Средства контроля и вспомогательные устройства:

- тераомметр с диапазоном измерений от 104 до 1014 Ом или мегомметр;

- электрод-бандаж из оцинкованного стального листа толщиной 0,5мм, шириной 0,4м, длиной L, равной πD+0,1, где D - диаметр трубы;

- полотенце из хлопчатобумажной ткани размером не менее размера электрода-бандажа;

- натрий сернокислый (Na2SO4 ) по ГОСТ 4166 или натрий хлористый (NaCl) по ГОСТ 4233, 3%-ный раствор;

- дефектоскоп искровой типа Крона 1Р или другой с аналогичными параметрами;

- толщиномер любого типа с погрешностью измерения: ±50 мкм - для покрытий толщиной до 1,0мм; ±100 мкм - для покрытий толщиной более 1,0мм;

- провода соединительные по ГОСТ 6323 или аналогичные;

- источник постоянного тока - система электрических батарей по ГОСТ 2583 или аналогичные с общим напряжением не менее 30В;

- вольтметр высокоомный типа ЭВ-2234 по ГОСТ 8711;

- миллиамперметры по ГОСТ 8711;

- резистор (реостат) любого типа.

П.2.2 Образцы для испытаний

П.2.2.1 В качестве образцов для испытаний используют непосредственно трубы, уложенные в грунт.

П.2.2.2 Количество испытуемых участков на трубопроводе определяет количество шурфов.

П.2.3 Проведение измерений

П.2.3.1 При измерении переходного электрического сопротивления защитного покрытия на эксплуатирующихся подземных трубопроводах в местах шурфования на поверхность покрытия трубопровода, очищенную от грунта не менее чем на 0,8м по его длине, по периметру накладывают тканевое полотенце, смоченное 3%-ным раствором сернокислого натрия, на полотенце накладывают металлический электрод-бандаж шириной не менее 0,4м и плотно стягивают его болтами или резиновыми лентами.

П.2.3.2 Для исключения влияния поверхностной утечки тока через загрязненную или увлажненную поверхность защитного покрытия дополнительно по обе стороны накладывают два экранирующих электрода-бандажа шириной не менее 0,05м, так чтобы они не контактировали с грунтом.

П.2.3.3 Резистором устанавливают рабочее напряжение 30В и снимают показания амперметра и вольтметра.

Допускается измерять переходное электрическое сопротивление защитного покрытия на уложенных в грунт трубопроводах мегомметром, например марки М1101, при этом измерения проводят, как приведено на рисунке П.3.

П.2.3.4 Если при шурфовании не предусматривается нарушение целостности защитного покрытия (например, для измерения адгезии), то контакт 1 замыкают не на оголенный участок трубы, а на стальной штырь, вбитый в грунт рядом с трубопроводом.

П.2.4 Обработка результатов испытаний

П.2.4.1 Переходное электрическое сопротивление защитного покрытия на новых трубах Rпер.1, Ом·м2, вычисляют по формуле

Rпер.1 = R1S1   ,   (П.4)

где

R1 - показания тераомметра или мегомметра, Ом;

S1 - площадь электрода-бандажа, имеющего контакт с защитным покрытием, м2.

Рисунок П.3. Схема измерения переходного электрического сопротивления защитного покрытая методом "мокрого контакта" на уложенных в грунт трубопроводах (в шурфах)

1 - контакт с трубой; 2 - экранирующие кольцевые электроды-бандажи; 3 - кольцевой электрод-бандаж; 4 - тканевое полотенце; 5 - защитное покрытие трубы; б - стенка трубы; Е - источник постоянного тока; R - потенциометр; V - высокоомный вольтметр; mA - миллиамперметр

П.2.4.2 Переходное электрическое сопротивление защитного покрытия Rпер.2, Ом·м2, на уложенных в грунт трубопроводах вычисляют по формуле

Rпер.2 = VпокрS2 / Iпокр   ,   (П.5)

где

Vпокр - падение напряжения между трубопроводом и бандажом (по показаниям вольтметра), В;

Iпокр - сила тока в цепи А;

S2 - площадь электрода-бандажа, имеющего контакт с защитным покрытием трубопровода, м2.

Защитное покрытие считают выдержавшим испытания, если переходное электрическое сопротивление соответствует указанному в таблицах 2 и 3 настоящего стандарта.

П.2.5 Оформление результатов испытаний

П.2.5.1 Результаты испытаний для новых труб оформляют в виде протокола, в котором указывают:

- наименование предприятия-изготовителя и его адрес;

- номер партии труб с защитным покрытием;

- дату изготовления труб с защитным покрытием;

- результаты определения среднего значения переходного электрического сопротивления защитного покрытия;

- должность, фамилию, подпись лица, проводившего испытания;

- дату испытаний.

П.2.5.2 Результаты измерений переходного электрического сопротивления защитного покрытия на уложенных в грунт трубопроводах заносят в протокол, приведенный в П.2.5.3.

П.2.5.3 Форма протокола определения переходного электрического сопротивления покрытий методом "мокрого контакта" на уложенных в грунт трубопроводах

________________________________________

наименование организации

Протокол определения переходного электрического сопротивления покрытий методом "мокрого контакта" на уложенных в грунт трубопроводах

Наименование трубопровода, его протяженность._____________________________________

Участок трубопровода (номер шурфа) __________________

Тип и конструкция защитного покрытия _________________

Переходное электрическое сопротивление покрытия трубопровода __ соответствует, не соответствует требуемому значению__

___________________________________    ______________   __________________

должность лица, проводившего измерения   личная подпись    расшифровка подписи

__ дата __

< назад / к содержанию / вперед >