Министерство Науки и Образования Республики Казахстан

Казахско-Американский университет

Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

Выполнили: Алимжанулы Н.

Меркибаева С.

Тутадзе М.

Ельтиндинов А.

Кыстаубавеа К.

Проверила: Сакабаева А. К.

Алматы 2013 г.

ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

1.1 Цель работы

Целью данной работы является изучение видов коррозии и способов защиты от нее подземных сооружений связи, а также освоение методики определения анодных зон.

1.2 Подготовка к работе

1.2.1 Изучить виды коррозии подземных кабельных сооружений;

1.2.2 Изучить методы защиты от коррозии;

1.2.3 Изучить методику исследования и измерения коррозийных явлений.

1.3 Рабочее задание

Модель установки катодной защиты, а так же модель подключения дренажного устройства приведены на рисунках 1.1 и 1.2.

1.3.1 Осуществить защиту металлической оболочки от коррозии с помощью подключения катодной станции.

1.3.2 Осуществить защиту металлической оболочки кабеля с помощью подключения дренажного устройства.

1.3.3 Измерить величину тока, протекающего в оболочке кабеля различными методами.

1.4 Порядок выполнения работы

1.4.1 Осуществление защиты от коррозии с помощью катодной станции

а) Определить распределение потенциалов на металлической оболочке кабеля путем измерения разности потенциалов между оболочкой и землей в кабельных колодцах. Результаты измерения занести в таблицу

№ колодца	1	2	3	4	5	6	7	8
Разность потенциалов	-6.953782	-5.215337	-3.476891	-1.738446	0	1.738446	1.738446	5.215337

Рисунок 1.1- Модель установки катодной защиты

1.4.2 Осуществление защиты от коррозии с помощью дренажного устройства

а) Определить распределение потенциалов на металлической оболочке кабеля путем измерения разности потенциалов между оболочкой и землей в кабельных колодцах. Результаты измерения занести в таблицу 1.2

Таблица 1.2

№ колодца	1	2	3	4	5	6	7	8
Разность потенциалов	-8.953782	-7.215337	-5.476891	-3.738446	-2	-.2615545	1.476891	3.215337

б) Построить потенциальную диаграмму измеряемого участка кабеля и выявить анодные зоны, определить место подключения дренажной защиты.

в) После осуществления дренажной защиты повторить п.

а) и построить потенциальную диаграмму исследуемого участка.

Рисунок 1.2- Модель подключения дренажного устройства

1.4.3 Измерения величины тока, протекающего в оболочке кабеля

Рисунок 1.3-Схема измерения тока оболочки

Измерения величины тока, протекающего в оболочке кабеля, осуществить компенсационным методом. По вольтметру определить направление тока I₁ в оболочке кабеля. Подключить источник постоянного тока таким образом, чтобы направление его тока I₂ было противоположно направлению тока I₁. Изменяя величину тока I₂ добиться равенства токов I₁ и I₂, при этом показания вольтметра должны быть равны 0 (рис. 1.3).

Если величина тока источника I₂ недостаточна для компенсации, то величина тока I₁, протекающего в оболочке кабеля может быть определена по формуле:

,

где U₁ и U₂ – показания вольтметра при одинаковом и встречном направлениях токов;

I_изм – показания амперметра.

1.5 Обработка результатов

Исходя из результатов опытов, сравнить результаты измерений полученных в опытах 1.4.1-1.4.3 и сделать выводы.

5. Контрольные вопросы

1. Какие виды коррозии и их действие на линейные сооружения связи?

2. Каковы особенности защиты от коррозии алюминиевых и стальных оболочек?

3. Каковы факторы, обуславливающие почвенную коррозию, электрокоррозию, межкристаллическую коррозию?

4. Какие способы осуществления защиты от коррозии?

5. Чем опасна коррозия для кабелей связи?

6. Для каких конструкций кабеля опасна коррозия оболочки?

7. К чему приводит коррозия оболочки?

8. Какие методы пассивной защиты от коррозии и их суть?

Ответы на контрольные вопросы:

Вопрос 1.

Виды коррозии:.

*Газовая коррозия

*Атмосферная коррозия

*Коррозия при неполном погружении

*Коррозия по ватерлинии

*Коррозия при полном погружении

*Коррозия при переменном погружении

*Подземная коррозия

*Коррозия внешним током

*Коррозия блуждающим током

Антикоррозионная защита — нанесение на поверхность защищаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и неорганических материалов, в частности, лакокрасочных материалов, металлов и сплавов. Незащищенная сталь, находясь в воздушной среде или почве, подвергается воздействию коррозии, что может привести к её разрушению. Потери металла от коррозии могут составлять до 10% годового производства стали. Различают два вида потерь: прямые и косвенные. Прямые потери – это безвозвратные потери металла, стоимость замены оборудования, металлоконструкций, расходы на антикоррозионную защиту. Косвенные – простои оборудования, снижение мощности, снижение качества продукции, расход металла на утолщение стенок. Во избежание коррозионного разрушения стальные конструкции часто защищают таким образом, чтобы они могли выдерживать коррозионные напряжения на протяжении срока службы, оговоренного техническими условиями. Существуют различные методы защиты от коррозии, которые зависят от особенностей материала, который необходимо защищать и особенностей его эксплуатации, а также и от агрессивности окружающей среды[1]. Наиболее часто антикоррозионная защита заключается в нанесении на поверхность защищаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и неорганических материалов , в частности, лакокрасочных материалов или металлов.

Вопрос 2:

Основные методы АКЗ

*цинкование

*Покрытие порошковой краской

*легирование металлов,

*термообработка,

*ингибирование окружающей металлической среды,

*деаэрация среды,

*водоподготовка,

*газотермические покрытия,

*создание микроклимата и защитной атмосферы,

*фаолитирование.

Вопрос 3:

Влажность атмосферы. Абсолютная влажность воздуха (количество водяного пара в единице объема воздуха) при неизменных других условиях определяет толщину адсорбционной пленки, образующейся на поверхности металла. Так, например, толщина слоя влаги, образующейся на поверхности железа при относительной влажности воздуха 55%, составляет 15 молекулярных слоев, а при относительной влажности 100% - 90 – 100 молекулярных слоев...

Коррозия материалов - самопроизвольное разрушение твердых тел, вызванное химическими, электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его взаимодействии с внешней средой. Нередко коррозия материалов отождествляется с износом.

Действие коррозии на строительные конструкции зависит от материала самой конструкции и от агрессивности окружающей среды. По агрегатному состоянию агрессивная среда может быть:

*газообразной;

*жидкой;

*твердой;

*многофазной.

Примером многофазной агрессивной среды могут быть фундаменты здания, которые контактируют с минерализованными грунтовыми водами, часто загрязненными промышленными стоками, заполняющими поры твердого вещества скелета грунта, растворяют газы, находящиеся в этих порах.

Коррозионные процессы более интенсивно протекают в жидкой агрессивной среде. По отношению к сухим материалам конструкций газообразная среда, содержащая пылевидные твердые частицы, не является агрессивной. Однако поверхность элементов зданий всегда содержит адсорбированную из атмосферного воздуха влагу, в результате чего на ней образуется тончайший слой насыщенного раствора минеральных веществ, агрессивного по отношению к материалу строительных конструкций и инженерных систем.

Степень агрессивного воздействия среды на строительные конструкции (представлена в таблице) характеризуется среднегодовой потерей прочности в зоне коррозии, а также скоростью разрушения материала.