ГОСТ 9.602-2016. Межгосударственный стандарт. Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии

Приложение Б

(справочное)

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ КАТОДНОГО ТОКА

 

Б.1 Сущность метода заключается в определении средней плотности катодного тока, необходимого для смещения потенциала стали в грунте на 100 мВ отрицательнее потенциала коррозии.

Б.2 Отбор проб - согласно А.2.1 приложения А.

Б.3 Средства контроля и вспомогательные устройства:

- источник постоянного тока любого типа;

- миллиамперметр с верхним пределом измерения 1 мА или микроамперметр с пределом измерения 200 или 500 мкА, класса точности не ниже 1,5;

- вольтметр любого типа с пределом измерений 1 В и входным сопротивлением не менее 1 МОм;

- сопротивление регулировочное;

- прерыватель тока;

Примечание - Специальные приборы, которые обеспечивают автоматическое смещение потенциала от потенциала коррозии и поддерживают его на заданном уровне в течение опыта, использовать допускается.

 

- ячейка прямоугольной формы размером 70 x 70 x 100 мм из диэлектрического материала (стекло, фарфор, пластмасса и т.д.) вместимостью от 0,5 до 1 дм³;

- электрод рабочий, представляющий собой прямоугольную пластину из стали марки Ст10 по ГОСТ 1050 толщиной от 1,5 до 2 мм, размером 50 x 20 мм и рабочей поверхностью 10 см² (0,001 м²);

- электрод вспомогательный из стали марки Ст10 по ГОСТ 1050 или другой углеродистой стали, по форме и размерам аналогичный рабочему электроду (одну поверхность рабочего, а также вспомогательного электродов и токоотводы от них изолируют мастикой);

- электрод сравнения - насыщенный медно-сульфатный (допускается применение хлорсеребряного, каломельного электрода сравнения);

- вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Б.4 Подготовка к измерениям

Отобранную пробу загружают в ячейку, сохраняя естественную влажность грунта. Если при хранении проб после их отбора возможно изменение естественной влажности грунта, определяют влажность отобранной пробы по ГОСТ 5180. Перед испытанием вновь определяют влажность пробы грунта и доводят ее до измеренного исходного значения влажности с помощью дистиллированной воды.

На дно ячейки насыпают на высоту 20 мм грунт и уплотняют. Рабочий и вспомогательный электроды устанавливают вертикально неизолированными поверхностями друг к другу на расстоянии от 3 до 4 см. Затем грунт укладывают в ячейку послойно (один - три слоя) с последовательным трамбованием слоев, добиваясь максимально возможного уплотнения. Расстояние от верхней кромки рабочего электрода до поверхности грунта - 50 мм. Электрод сравнения устанавливают сверху ячейки в грунт, заглубляя его на 1,0 - 1,5 см.

Одним и тем же грунтом заполняют три ячейки и параллельно выполняют три измерения силы катодного тока I_к, в микроамперметрах, в каждой ячейке.

Собирают установку по схеме, приведенной на рисунке Б.1, с использованием прерывателя тока и вольтметра или с использованием специального прибора, включающего в себя прерыватель тока.

 

 

1 - миллиамперметр; 2 - регулируемое сопротивление;

3 - источник постоянного тока; 4 - вольтметр;

5 - прерыватель тока с клеммами для подключения электродов:

T - вспомогательного, Э.С - сравнения, D - рабочего;

6 - ячейка; 7 - рабочий электрод; 8 - вспомогательный

электрод; 9 - электрод сравнения

 

Рисунок Б.1 - Схема установки для определения плотности

катодного тока

 

Б.5 Проведение измерений

Рабочий электрод выдерживают в грунте до включения поляризации от 15 до 20 мин и измеряют его стационарный потенциал относительно электрода сравнения.

Катодную поляризацию осуществляют, подключая рабочий электрод к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а вспомогательный электрод - к положительному. Потенциал электрода смещают на 100 мВ отрицательнее его стационарного потенциала, исключая омическую составляющую из измеряемого потенциала рабочего электрода E'₁, мВ, путем разрыва цепи в момент измерения.

Измеряют силу тока I_к в микроамперах. Если сила тока I_к постоянна или уменьшается во времени, то длительность поляризации составляет 15 мин, в течение которых измеряют и записывают три-четыре значения I_к и соответствующее время измерения t. Если сила тока во времени растет, то измеряют и записывают I_к пять-шесть раз в течение 40 мин или в более короткий промежуток времени. Сила тока более 200 мкА (2 x 10^-4 А), с учетом рабочей поверхности электрода 10 см², характеризует высокую коррозионную агрессивность грунта.

Последнее значение силы тока в каждой ячейке берут для вычисления среднеарифметического значения силы катодного тока I_к.ср. по результатам параллельных измерений в трех ячейках и последующего определения средней плотности катодного тока I_к.

Б.6 Обработка результатов измерений

Среднюю плотность катодного тока I_к, А/м², вычисляют по формуле

 

(Б.1)

 

где I_к.ср. - среднеарифметическое значение силы катодного тока по результатам измерений в трех параллельных ячейках, А;

0,001 - площадь поверхности рабочего электрода, м².

Б.7 Оформление результатов измерения

Б.7.1 Результаты измерения заносят в протокол по форме, приведенной в Б.7.2.

Б.7.2 Форма протокола определения средней плотности катодного тока

 

                                 Протокол

               определения средней плотности катодного тока

 

Наименование города _______________________________________________________

Дата отбора проб "______" ________________ г.

 

Адрес пункта отбора проб	Номер пункта по схеме	Ячейка 1			Ячейка 2
		t, мин	E'1, В	Iг, А	t, мин	E'1, В	Iг, А
1	2	3	4	5	6	7	8

 

Ячейка 3			Среднее значение силы тока Iк.ср., А	Средняя плотность катодного тока Iк, А/м2	Коррозионная агрессивность грунта	Тип измерительного прибора, заводской номер, дата поверки
t, мин	E'1, В	Iг, А
9	10	11	12	13	14	15

 

Измерения провел __________________________________________________________

"______" __________________ г.

 

Б.7.3 Результаты определения коррозионной агрессивности грунтов заносят в протокол по форме, приведенной в Б.7.4.

Б.7.4 Форма протокола результатов определения коррозионной агрессивности грунтов по отношению к стали

 

Протокол

результатов определения коррозионной агрессивности

грунтов по отношению к стали

 

Адрес пункта измерений или отбора проб	Номер пункта по плану (схеме) трассы трубопровода	Удельное электрическое сопротивление грунта, определенное в полевых условиях Rг.п, Ом·м	Удельное электрическое сопротивление грунта, определенное в лабораторных условиях Rг.л, Ом·м	Средняя плотность катодного тока iк, А/м2	Оценка коррозионной агрессивности грунта
1	2	3	4	5	6

 

Приложения:

1. План (схема) трассы трубопровода.

2. Протоколы измерений (формы, приведенные в Б.7.2, Б.7.4).