6.2. Определение агрессивности грунта Измерение удельного электрического сопротивления грунта

Удельное сопротивление грунта определяется для выявления участков трассы прокладки трубопровода с высокой коррозионной активностью грунта, требующейся от коррозии, а также для расчета катодной и протекторной защиты. Удельное электрическое сопротивление (ρ_Г) по трассе трубопровода определяют с интервалами 100 - 500 м. На действующей сети трубопроводов измерения проводят через каждые 100 - 200 м вдоль трассы на расстоянии 2 - 4 м от оси трубопровода. При расхождения данных измерений удельных электрических сопротивлений грунтов между двумя пунктами (через одну или более степеней коррозионной активности) необходимо выполнить дополнительные измерения.

Определение ρ_Г выполняется измерителями сопротивления и потенциометрами. В качестве электродов можно применять стальные стержни длиной 250 - 350 мм и диаметром 15 - 20 мм.

Удельное сопротивление грунта определяется по формуле

(6.1)

где .

При работе методом симметричных ВЭЗ

где l - расстояние между электродами М и N, м; r - отношение NA/l.

Рис. 6.1. Схема определения удельного сопротивления грунта

При измерении удельного электрического сопротивления грунта измерителями сопротивления расстояния между электродами принимаются одинаковыми и равными глубине прокладки подземного сооружения (рис.6.1).

Расчет удельного электрического сопротивления грунта ρ_Г, Омм проводят по формуле

(6.2)

где а - расстояние между электродами, равное глубине прокладки подземного сооружения, м; R - измеренное прибором сопротивление, Ом.

При оценке коррозионной активности грунтов в данной точке в расчет должно приниматься минимальное из двух значений.

Определения коррозионной активности грунтов по потере массы стальных образцов

Для определения коррозионной активности грунтов по потере массы стальных образцов и по поляризационным кривым необходимо произвести отбор и обработку проб испытываемого грунта.

Методика отбора проб грунта заключается в следующем: пробы грунта отбирают в шурфах, скважинах и траншеях из слоев, расположенных на глубине прокладки сооружения с интервалами 50 - 200 м на расстоянии 0,3 - 0,5 м от боковой стенки трубы. Для пробы берут 1,5 - 2 кг грунта, удаляют твердые включения размером более 3 мм. Отобранную пробу помещают в полиэтиленовый пакет и снабжают паспортом, в котором указываются номера объекта, пробы, место и глубина отбора пробы.

Определение коррозионной активности грунтов по методу потери массы стальных образцов производится на специальной установке (рис. 6.2). Установка состоит из жестяной банки, источника регулируемого напряжения постоянного тока и стального образца. Образец представляет собой стальную трубку длиной 100 мм, изготовленную из водогазопроводных труб, проточенную снаружи и внутри. Перед испытанием поверхность трубки очищают от ржавчины и окалины корундовой шкуркой, обезжиривают ацетоном, высушивают фильтровальной бумагой, выдерживают в течение суток в эксикаторе с кристаллическим хлористым кальцием и взвешивают на весах с точностью до 0,1 г. Стальные трубки должны быть промаркированы.

Рис. 6.2. Установка для определения коррозионной активности грунтов

по методу потери массы стальных образцов:

1 - испытуемый грунт; 2 - стальная трубка; 3 - банка; 4 - выключатель

Стальной образец устанавливают в жестяную банку и изолируют от дна банки с помощью пробки. Пробку укрепляют на нижнем торце трубки так, чтобы расстояние между трубкой и банкой было равно 10 - 12мм. Отобранную пробу грунта просушивают при температуре не выше 105⁰С, размельчают в ступке до порошкообразного состояния и просеивают через сито с отверстиями 0,5 - 1 мм. Банку заполняют испытуемым грунтом на 5 мм ниже верхнего конца трубки. Тщательно трамбуют его для обеспечения плотного прилегания к стальному образцу. Грунт увлажняют дистиллированной водой до появления на его поверхности непоглощенной влаги. К трубке подключают положительный, а к банке отрицательный полюс регулируемого источника постоянного тока. Трубки находится под током в течение 24 ч, при напряжении между трубкой и банкой 6 В.

После отключения тока трубку извлекают из грунта, деревянным шпателем очищают от грунта и рыхлых продуктов коррозии и подвергают катодному травлению в 8%-ном растворе гидрата окиси натрия при плотности тока 15 - 20 А/дм² до полного удаления продуктов коррозии. Для уменьшения тока травления рекомендуется трубку закрыть с торцов резиновой пробкой.

После удаления продуктов коррозии образец промывают дистиллированной водой, высушивают и взвешивают с точностью до 0,1 г.

Коррозионную активность грунтов оценивают по табл. 6.1.

Таблица 6.1