АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК СОВРЕМЕННЫХ ПРИБОРОВ КОРРОЗИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №16(195)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №16(195)
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК СОВРЕМЕННЫХ ПРИБОРОВ КОРРОЗИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
В 21-м веке, в частности в России, набирает обороты развитие газовой отрасли. Газ является одним из самых эффективных видов топлива на сегодняшний день, при сгорании которого выделяется огромное количество энергии, необходимой как для производственных, так и бытовых нужд. Основным транспортером углеводородного горючего состава, называемого природным газом, являются трубопроводы, чаще всего изготовленные из стали. Для нормального функционирования газопроводов возникла необходимость в мониторинге их состояния, так как они зачастую подвержены воздействию внешних факторов. Чаще всего внешним раздражителем и разрушителем становится коррозия. При рассмотрении Московского региона и анализе коррозионной обстановки, можно сделать вывод, что основным видом коррозии является электрохимическая, в частности блуждающие токи. Поэтому следует предусматривать электрохимическую защиту для стальных сооружений, прокладываемых в грунтах [1, с. 25]. В данных обстоятельствах возникла необходимость отслеживания состояния покрытия и целостности трубопроводов. Для этого были разработаны приборы коррозионных измерений. Благодаря применению таких технологий стало возможно отслеживать состояние газопроводов в период эксплуатации.
Основным показателем определения защищенности газопроводов является поляризационный (защитный) потенциал. Для проведения измерений данного характера есть перечень рекомендуемых приборов. ПКИ-02М, ПКО, ампервольтметр ЭВ - 2234, мультиметры 43313, Ц 4354, Ц 43101, цифровые регистраторы РАД - 256, самопишущие микроампер-милливольтметры Н 399 и ЭН 3001. К основным приборам, которые в настоящее время имеются в организациях, отвечающих за защиту газовых сетей от коррозии, относятся ПКО и ПКИ, оснащенные цифровыми.
Рисунок 1. Прибор ПКО Рисунок 2. Прибор ПКИ-02М
Оба прибора имеют возможность оставлять измерения в памяти и при прибытии в пункт размещения организации, занимающейся мониторингом, предупреждением и непосредственно устройством катодной защиты газопроводов, монтеры, производившие измерения могут подключить прибор к компьютеру и детально отследить изменение характеристик, исследовавшихся при замерах. Ниже приведены две таблицы характеристик данных приборов, первая из которых представляет сопоставление электротехнических характеристик, а вторая отражает удобство применения данных приборов в тех или иных условиях.
Таблица 1.
Электротехнические характеристики приборов
Электротехнический параметр |
Значение (ПКО) |
Значение (ПКИ-02М) |
Измерение выходного напряжения устройств катодной защиты в диапазоне |
- 100 В до + 100 В |
- 100 В до + 100 В |
Измерение потенциала «труба-земля» в диапазонах |
от - 10 В до + 10 В |
от - 10 В до + 10 В |
Измерение выходного тока устройств катодной защиты методёом измерения напряжения на внешнем шунте |
от - 0,1 В до + 0,1 В |
от 0 В до +75 мВ |
Измерение поляризационного потенциала по методу вспомогательного электрода в диапазоне |
от - 2,5 В до +2,5 В |
от -5 В до +5 В |
Основная погрешность измерений не более |
0,5 % в диапазонах ±2,5 В ±10 В, и не более 1 % в диапазонах ± 100 мВ, ±100 В |
0,1 % в диапазонах ±100 В, ±10 В, и не более 0,5 % в диапазоне 0..75 мВ, не более 1% в диапазоне ± 5 В |
Питание прибора |
осуществляется от четырёх электрохимических элементов типоразмера АА (гальванических с номинальным напряжением 1,5 В или аккумуляторных с номинальным напряжением 1,2 В, емкостью не менее 1,2 А‧ч) |
4 аккумуляторные батареи (типа - АА) напряжением 1,2 В, |
Продолжительность работы |
прибора в режиме 8 часов в сутки, не менее 1 недели, при использовании элементов питания емкостью не менее 1,2 А‧ч |
При непрерывном измерении выходного тока устройств катодной защиты методом измерения напряжения на внешнем шунте не менее 20 ч, в остальных случаях не менее 50 ч при использовании АКБ емкостью не менее 2,85 А‧ч |
Из таблицы 1 электротехнических характеристик приборов следует, что прибор ПКО превосходит прибор ПКИ-02М по диапазону измерения выходного тока катодной защиты, также прибор ПКО может осуществлять питание от гальванических элементов, с большим номинальным напряжением, чем то, на которое рассчитаны аккумуляторные батареи, что даёт гибкость при выборе источников функционирования прибора. Однако диапазон измерений поляризационного потенциала обширнее у прибора ПКИ-02М. Стоит отметить погрешность измерений этого прибора, по ряду электротехнических параметров он выдает более точные значения, что не маловажно при определении коррозионной агрессивности региона и отслеживании защищенности газопровода. Аккумуляторные батареи большей емкости применяются для питания прибора марки ПКИ-02М, что свидетельствует о большем времени непрерывной работы прибора.
Таблица 2.
Эксплуатационные характеристики приборов
Параметры среды применения и физические характеристики |
Значение (ПКО) |
Значение (ПКИ-02М) |
Рабочая температура |
от +1°С до +50°С |
от -20°С до +45°С |
Относительная влажность воздуха |
до 98% при температуре + 25°С |
до 95% при температуре +24°С |
Габаритные размеры прибора |
190 х 100 х 44 мм |
220 х 110 х 60 мм |
Масса прибора не превышает |
500 гр |
750 гр |
Из таблицы 2 видно, что прибор ПКО ориентирован на производство измерений при положительных температурах, а ПКИ-02М может применяться как при положительных, так и при отрицательных температурах, такие характеристики дают возможность применения данного прибора в северных регионах. Габариты и масса помогают определить мобильность прибора и удобство переноса, по этим параметрам оба прибора имеют хорошие показатели, однако ПКО легче и является чуть более мобильным.
При комплексном анализе электротехнических, физических и эксплуатационных характеристик, оба прибора являются пригодными для проведения высокоточных измерений, однако прибор ПКИ-02М имеет большую сферу применения и имеет незначительное превосходство по ряду показателей. При выборе прибора для производства измерений рекомендуется отталкиваться от исходных данных региона: коррозионной обстановки района измерений, наличия блуждающих токов и климатических показателей.