Измерения на протекторных установках

Измерения, проводимые на протекторных установках, позволяют оценить эффективность их работы. Работу протекторных установок контролируют при помощи электрических измерений разности потенциалов «труба–земля» вдоль газопровода, силы тока в цепи «протекторная установка–газопровод», омического сопротивления цепи протекторных установок, разности потенциалов «протектор–земля» и сопротивления растеканию тока протектора.

Разность потенциалов «труба–земля» вдоль газопровода измеряют катодным вольтметром и медно-сульфатным электродом сравнения. Положительную клемму вольтметра присоединяют к выводу контрольно-измерительной колонки (рис. 4.2.2, а). При этом цепь «протектор–труба» остается замкнутой. К отрицательной клемме прибора присоединяют измерительный провод, длина которого равна 1/2 расстояния между контрольно-измерительными колонками. Для удобства измерений провод наматывают на катушку. Другой конец провода присоединяют к медносульфатному электроду сравнения. Последовательно, переставляя медносульфатный электрод вдоль газопровода, соблюдая шаг, кратный расстоянию между протекторами, получают значения потенциала «труба–земля» над каждым протектором и между ними. Чем меньше шаг измерений, тем точнее полученная потенциальная кривая. Шаг измерений должен быть таким, чтобы можно было зафиксировать значения потенциала в местах, наиболее удаленных от подключенных протекторов (середина расстояния между протекторами). При шаге установки протекторов, равном 50, 100, 150, 200, 250 м, шаг измерений принимают равным 25 м. В случае обнаружения участков газопровода с разностью потенциалов, меньшей (по абсолютной величине) –0,87 В, выясняют причину смещения потенциала (нарушение контакта провода протектора с газопроводом, вымывание заполнителя, растворение протектора, ухудшение изоляции и т.п.) и принимают соответствующее решение.

Ток и сопротивление цепи проверяют у тех протекторных установок, которые оборудованы контрольно-измерительными колонками. В тех случаях, когда необходимо определить токоотдачу протекторов, не имеющих контрольных выводов, на середине контролируемого участка отрывают один протектор и в разрыв проводника, соединяющего протектор с газопроводом, включают амперметр. Токоотдача контролируемого протектора с определенной степенью приближения, достаточной для практики, характеризует токоотдачу остальных протекторов (при условии, что состояние изоляционного покрытия и удельное электрическое сопротивление грунта на данном участке равнозначны).

При измерении тока в протекторной установке (рис. 4.2.2, б) в контрольно-измерительной колонке провода размыкают. Провод, идущий от газопровода, подключают к положительной клемме измерительного прибора, от протекторной установки – к отрицательной клемме. Измерения тока в протекторной установке, выполненные с помощью амперметра, имеют погрешность, связанную с относительно высоким сопротивлением прибора и измерительных проводов. Погрешность уменьшится, если для измерений применить миллиамперметр с малым внутренним сопротивлением. При низких сопротивлениях в цепи протекторной установки силу тока можно рассчитать по формуле:

I₂ = I₁ ( 1 + R₁/R₂)

где I₁, I₂ – ток соответственно протекторной установки и фиксируемый прибором; R₁ – внутреннее сопротивление прибора; R₂ – сопротивление цепи «протектор–газопровод».

Сопротивление цепи «протектор–газопровод» определяют измерителем заземлений МС-08 или М-416 аналогично измерениям сопротивления цепи СКЗ (рис. 4.2.2, в).

Сопротивление растеканию тока протекторной установки измеряют аналогично измерению сопротивления растеканию тока анодного заземления СКЗ (рис. 4.2.2, г).

При измерении разности потенциала «протекторная установка – земля» в контрольно-измерительной колонке снимают перемычку между выводами от газопровода и протекторной установки. Вольтметр (с нулем посередине) подсоединяют плюсом к выводу от протекторной установки, а минусом к медно-сульфатному электроду сравнения (рис. 4.2.2, д) . Потенциал протекторной установки типа ПМ должен составлять от –1,5 до –1,6 В по медно-сульфатному электроду сравнения. При подсоединении протекторной установки к газопроводу потенциал может сдвигаться в положительную сторону до –1,1…–1,2 В. В практике бывает, что протекторная установка при подсоединении ее к газопроводу резко снижает эффективность своей работы: снижается потенциал, мала токоотдача. В этом случае необходимо проводить весь комплекс указанных выше измерений. Если обнаружено, что сопротивление цепи протекторной установки увеличилось, измеряют удельное электрическое сопротивление грунта или сопротивление растеканию тока протекторной установки и результаты измерений сопоставляют с данными, полученными ранее. Если увеличение сопротивления цепи связано с увеличением удельного электрического сопротивления грунта, изменение режима цепи может быть объяснено сезонными колебаниями сопротивлений. При резком увеличении сопротивления цепи, падении тока протекторной установки и смещении потенциала газопровода в положительную сторону проводят ревизию установок.

Повреждения соединительных проводов групповых протекторных установок определяют аналогично схеме измерений при определении повреждений горизонтальной шины (или кабеля) на анодных заземлениях СКЗ с той лишь разницей, что для увеличения силы тока в цепь групповой установки включают источник постоянного тока напряжением 6 В. Обрыв соединительного кабеля следует искать между последним протектором, дающим высокий потенциал, и следующим протектором, не дающим показаний.

Токоотдача протекторной установки зависит от многих факторов, а именно: от удельного электрического сопротивления грунта, состояния изоляционного покрытия газопровода, состояния засыпки и т.п. Приближенно можно считать, что средняя токоотдача одиночной протекторной установки равна 20…40 мА. При соединении нескольких протекторов в группу общая токоотдача возрастает, однако это возрастание не пропорционально числу включенных в установку протекторов. Данное положение объясняется внесением в цепь дополнительного сопротивления, экранирующим эффектом и рядом других факторов.