ПРИЛОЖЕНИЕ В
(справочное)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ОТСЛАИВАНИЯ
ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ КАТОДНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ

В.1 Требования к образцам

Образцами являются покрытия, нанесенные на стальную поверхность в соответствии с НД на эти покрытия в лабораторных или промышленных условиях. Испытание проводят на образцах двух видов:
- в виде трубок;
- в виде пластин или карт с изолированных труб (используется, как правило, для неленточных покрытий).

В.2 Приборы и оборудование

Вольтметр постоянного тока с внутренним сопротивлением не менее 10 МОм и диапазоном измерений 0,01-5 В.
Электрод сравнения стандартный медно-сульфатный или хлорсеребряный по ГОСТ 17792.
Хлористый натрий (х.ч. по ГОСТ 4233) - 3 %-ный раствор в дистиллированной воде.
Провода монтажные с изоляцией для электроустановок или аналогичные.
Выключатель электрический.
Электронагревательный шкаф соответствующего объема, обеспечивающий поддержание температуры с точностью +3 К.
Анод активный - стержень из магния чистотой 99 % или анод инертный - платиновая проволока по ГОСТ 10821, или графитовый стержень.
Источник постоянного тока или выпрямитель переменного тока (для измерений с помощью анода инертного).
Реостат (для измерений с помощью анода инертного).
Резистор 1 Ом (для измерений с помощью анода инертного).
Скальпель.
Дистиллированная вода.
Для испытания на трубках:
стальные трубки наружным диаметром 38 мм, длиной 180 мм, с покрытием на внешней поверхности;
токонепроводящий водостойкий герметик, например, битумная мастика изоляционная;
плоскодонная емкость для электролита соответствующего объема.
Для испытания на пластинах или картах:
стальные пластины толщиной более 1,5 мм с покрытием или карты с изолированных труб размером (100 ± 0,5)х(100 ± 0,5) мм;
труба из полиэтилена по ГОСТ 18599;
пластилин.

В.3 Порядок испытания

В.3.1 В центре образца в защитном покрытии сверлят цилиндрическое отверстие до образования в металле конического углубления. Металл при этом не должен быть перфорирован. Диаметр отверстия должен быть в три раза больше толщины покрытия, но не менее 6 мм. Поверхность металла в отверстии обезжиривают спиртом.
В.3.2 Подготовка образцов для испытания на трубках
Торцы трубок (рисунки В.1 и В.2) герметизируют токонепроводящим герметиком так, чтобы электролит не проникал к внутренней незащищенной поверхности трубки. Предварительно к концу каждой трубки прикрепляют провод для электрического контакта с образцом.    

 
1 - емкость; 2 - испытуемый образец; 3 - электролит; 4 - магниевый анод; 5 - вольтметр;
9 - электрод сравнения
Рисунок В.1 - Схема проведения испытания образцов покрытий на трубках для определения площади отслаивания с применением магниевого анода

 
1 - емкость; 2 - испытуемый образец; 3 - электролит; 4 - инертный анод; 5 и 8 - вольтметры;
6 - эталонное сопротивление; 7 - реостат; 9 - электрод сравнения
Рисунок В.2 - Схема проведения испытания образцов покрытий на трубках для определения площади отслаивания с применением инертного анода

Три испытуемых образца 2 на трубках помещают вертикально, симметрично центру в плоскодонную емкость 1 с электролитом 3. В центре емкости размещают анод 4.
Поверхность образца покрытия, находящаяся в контакте с электролитом, должна быть не менее 232 см . Расстояние между образцами и анодом должно быть не менее 38 мм.
Дефект в покрытии обращен в сторону анода.
В.3.3 Подготовка образцов для испытания на пластинах или картах
На пластину (карту) 1 (рисунки В.3 и В.4) с помощью пластилина устанавливают трубу 2 из полиэтилена таким образом, чтобы ось трубы совпала с центром высверленного в покрытии отверстия. Если испытания проводят на картах, то торец трубы из полиэтилена обрезают так, чтобы повторялась кривизна карты.    

 
1 - пластина (карта) - испытуемый образец; 2 - труба из полиэтилена; 3 - электролит;
4 - магниевый анод; 5 - вольтметр; 9 - электрод сравнения
Рисунок В.3 - Схема проведения испытания образцов покрытий на пластинах (картах) для определения площади отслаивания с применением магниевого анода

 
1 - пластина (карта) - испытуемый образец; 2 - труба из полиэтилена; 3 - электролит;
4 - инертный анод; 5 и 8 - вольтметры; 6 - эталонное сопротивление; 7 - реостат;
9 - электрод сравнения
Рисунок В.4 - Схема проведения испытания образцов покрытий на пластинах (картах) для определения площади отслаивания с применением инертного анода

Далее в трубу 2 заливают электролит (раствор хлористого натрия) 3 до уровня 50 мм от поверхности покрытия.
В раствор помещают анод 4 на расстоянии не менее 38 мм от поверхности покрытия.

В.4 Электрическая схема

Для проведения испытаний собирают электрическую схему согласно рисункам В.1 и В.2 (В.3 и В.4).
В.4.1 Анод магниевый
Образец с помощью проводов соединяют с магниевым анодом, как показано на рисунках В.1 и В.3. При этом на образце устанавливают потенциал минус 1,45 - минус 1,55 В по медно-сульфатному электроду сравнения 9, что соответствует приблизительно минус 1,4 В по хлорсеребряному электроду сравнения.
Измерение установившегося потенциала на образце производят с помощью электрода сравнения и высокоомного вольтметра постоянного тока 5 (рисунок В.1 или В.3).
В.4.2 Анод инертный
При испытании с инертным анодом собирают схему согласно рисункам В.2 или В.4.
Образец 1 подключают к отрицательному полюсу источника тока. Инертный электрод 4 соединяют последовательно с эталонным сопротивлением (1 Ом) 6, реостатом 7 и положительным полюсом источника тока. Вольтметр 5 подключают параллельно эталонному сопротивлению 6. Управляя реостатом 7 устанавливают по показателям вольтметра 8 потенциал на образце минус (1,5 ± 0,05) В. Далее вольтметр 5 отключают и фиксируют время начала испытаний.

В.5 Порядок проведения испытаний

В.5.1 Образцы выдерживают в растворе электролита под действием наложенного катодного тока в течение 30 дней при температуре 291-295 К (18-22 °С) и 30 или 7 дней (по требованию заказчика) при более высокой температуре, например, 333 К (60 °С), 353 К (80 °С) или 370 К (97 °С). Выбор температуры испытаний определяется максимальной температурой эксплуатации покрытия.
В.5.2 Испытания при повышенной температуре проводят в электронагревательном шкафу с поддержанием требуемой температуры. Уровень электролита при этом следует контролировать не реже одного раза в сутки.
В.5.3 Периодически через каждые 7 дней испытаний производят замену раствора электролита. Для этого подачу напряжения на образцы прекращают, электролит выливают, емкость и образцы промывают дистиллированной водой, заливая ее 2-3 раза и взбалтывая. Затем заливают свежий 3 %-ный раствор NaCl.
В.5.4 По окончании испытаний образец с покрытием демонтируют, промывают водой и вытирают ветошью. Площадь отслоившегося участка покрытия оголяют, осторожно поддевая и срезая покрытие скальпелем.
В.5.5 Для жестких покрытий толщиной более 1,2 мм допускается нагревание покрытия выше температуры размягчения с последующим полным удалением покрытия с металла. Площадью отслаивания покрытия в этом случае является площадь, ограниченная контуром изменения цвета металла с серого на более темный.

В.6 Обработка результатов испытаний

Площадь отслаивания переводят на кальку, а затем вычисляют методом взвешивания. Для этого переносят кальку площади на плотную бумагу с известной массой единицы площади. Площадь отслаивания  , см , вычисляют по формуле

 
где   - масса бумаги площадью, равной площади отслаивания, г;
 - масса 1 см  бумаги (значение   определяют как среднее арифметическое массы 10 образцов площадью 1 см  , вырезанных по диагонали листа бумаги), г/см .
За значение площади отслаивания данного покрытия при катодной поляризации принимают среднее арифметическое результатов измерений на трех образцах испытуемого покрытия, вычисляемое с точностью до 0,5 см.

В.7 Оформление результатов испытаний

Запись результатов измерений проводят по форме В.1.

Форма В.1
Все графы обязательны к заполнению
______________________________________
наименование принимающей организации

АКТ
определения площади отслаивания покрытий
при поляризации катодным током

Конструкция и тип защитных покрытий _____________________________________________
Форма образцов _________________________________________________________________
Анод ___________________________________________________________________________
инертный, активный
Диаметр наносимого повреждения в покрытии, мм ____________________________________
Разрешенная предельная площадь отслаивания при температуре:
293 К (20 °С), см _________
_____ К ( ____ °С), см _________

Дата испытаний     Номер партии, участок трубопровода
    Номер измерения     Температура испытаний, °С     Продолжительность выдержки в электролите, сут     Площадь отслаивания, см2
            1
                 
            2
                 
            3
                 
                  Средняя площадь отслаивания
     

Площадь отслаивания при катодной поляризации партии образцов _______________________
__________________________________________________________________________________
соответствует, не соответствует требуемому значению
____________________________________         _____________          _____________________
должность лиц, проводивших определение         личная подпись          расшифровка подписи
___________________
дата


ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(справочное)

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ

Методика предназначена для проведения типовых испытаний и позволяет определить изменение защитной способности покрытия в электролите.
Сущность метода заключается в измерении переходного сопротивления системы покрытие - труба (после выдержки образцов в 3 %-ном растворе NaCl).

Г.1 Образцы для испытаний

Г.1.1 Испытания заводских покрытий проводят на образцах, вырезанных из изоляции труб или непосредственно на трубах с покрытием. Размеры образцов 150х150 мм (нормируются не жестко). Для других типов покрытий образцы подготавливаются путем нанесения покрытия (в соответствии с НД на данное покрытие) на стальную пластину размером 150х150 мм.
Г.1.2 Количество параллельных образцов для заданных условий испытаний - не менее 5 шт.
Г.1.3 Образцы с дефектами покрытия к испытаниям не допускаются.
Г.1.4 Толщина и диэлектрическая сплошность образцов должны соответствовать требованиям НД на испытываемое покрытие.

Г.2 Приборы и оборудование

Тераометр типа Е 6-14, Е 6-13 А по ГОСТ 22261 с диапазоном измерений от 10  до 10  Ом.
Цилиндры 4 из стекла марки IV или полиэтилена. Размеры цилиндров: диаметр - 50-90 мм, высота - 70-100 мм. Цилиндры могут быть вырезаны из химических стаканов объемом 250 см  марки НН по ГОСТ 23932 и ГОСТ 25336 или полиэтиленовых труб по ГОСТ 18599.
Крышки из стеклотекстолита по ГОСТ 12652.
Проволока платиновая диаметром 0,5-0,8 мм по ГОСТ 10821 или стержень графитовый.
Пробки резиновые № 14-17.
Цилиндр мерный 0-1000 см  по ГОСТ 1770.
Колба круглая плоскодонная объемом 1000 см  по ГОСТ 1770.
Соединительные провода по ГОСТ 6323 или аналогичные.
Толщиномер любого типа с погрешностью измерения:
± 50 мкм - для покрытий толщиной до 1 мм;
± 100 мкм - для покрытий толщиной более 1 мм.
Крепежные шпильки М 6 по ГОСТ 22042 и гайки к ним по ГОСТ 1759.1 или другие приспособления для скрепления ячеек.
Дефектоскоп искровой типа ДИ-74 по ТУ 25-06-1668 или другой с аналогичными параметрами.
Натрий хлористый квалификации ХЧ по ГОСТ 4233.
Спирт этиловый по ГОСТ 18300.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Пластилин.

Г.3 Подготовка к испытанию

Г.3.1 К образцам с помощью пластилина (герметика) прикрепляют стеклянные или полиэтиленовые цилиндры. В прикрепленный к образцу цилиндр заливают 3 %-ный раствор NаСl до метки на уровне не менее 50 мм от поверхности покрытия. Цилиндр накрывают стеклотекстолитовой крышкой.
Г.3.2 Образцы покрытия 5, вырезанные из изоляции труб, закрепляют между стеклотекстолитовой крышкой 6 и цилиндром 4, который закрывают крышкой 3 с пробкой 1, и стягивают в четырех местах шпильками 2 (рисунок Г.1).
Г.3.3 Поверхность покрытия обезжиривают ватой, смоченной этиловым спиртом.

Г.4 Проведение испытаний

Г.4.1 Испытания проводят при температуре (20 ± 5) °С.
Г.4.2 Переходное сопротивление покрытия образца измеряют с помощью тераомметра при погружении платинового (графитового) электрода в раствор.
Г.4.3 Исходное переходное сопротивление покрытия измеряют после выдержки образцов в этих условиях в течение 3 сут. К дальнейшим испытаниям допускают только те образцы, переходное сопротивление которых не менее значений, указанных в таблицах 2 и 3 настоящего стандарта.
Г.4.4 При длительных испытаниях (100 сут) через каждые 25 сут измеряют переходное сопротивление покрытия. Если хотя бы в одном цилиндре сопротивление менее значения, регламентируемого требованиями данного стандарта, испытания прекращают.
Г.4.5 Не реже одного раза в 10 сут проверяют уровень раствора в цилиндрах и, доливая дистиллированную воду, доводят его до первоначального.

Г.5 Обработка результатов испытания

Г.5.1 Расчет среднего значения переходного сопротивления покрытия  , Ом•м , на каждом образце проводят по формуле
    
(Г.1)

где  - номер образца;
 - номер измерения;
 - количество измерений на  -м образце;
 - сопротивление  -го образца при  -м измерении, Ом;
 - площадь контакта образца с раствором, м , равная

    
(Г.2)

где  - внутренний диаметр цилиндра, м.

 
1 - пробки резиновые; 2 - крепежные шпильки с гайками; 3 и 6 - крышки из стеклотекстолита;
4 - цилиндры из стекла или полиэтилена; 5 - испытуемое покрытие
Рисунок Г.1 - Ячейка для определения переходного сопротивления изоляционного покрытия

Г.6 Оценка результатов испытаний

Покрытие считают выдержавшим испытание, если переходное сопротивление покрытий на всех пяти образцах не ниже значений, указанных в таблицах 2 и 3 настоящего стандарта.

Г.7 Оформление результатов испытаний

Результаты испытаний оформляют в виде протокола, в котором указывают:
- номер партии труб с покрытием;
- номер трубы с покрытием;
- результаты определения среднего значения переходного сопротивления покрытия;
- должность, фамилию и подпись лица, проводившего испытания;
- дату испытаний.

ПРИЛОЖЕНИЕ Д
(обязательное)

КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ
ИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДОВ

Сущность метода состоит в катодной поляризации построенного и засыпанного участка трубопровода и определения качества изоляционного покрытия по смещению потенциала с омической составляющей (разности потенциалов "труба-земля") и силе поляризующего тока, вызывающей это смещение. Сила поляризующего тока определяется исходя из регламентированного таблицей 1 сопротивления изоляции данного типа, длины участка и диаметра трубопровода.

Д.1 Метод контроля состояния изоляционного покрытия на законченных
строительством участках трубопровода

Д.1.1 Средства контроля и вспомогательные устройства
Для определения сопротивления изоляции используют передвижную исследовательскую лабораторию электрохимической защиты (ПЭЛ.ЭХЗ), аппаратура и приборы которой должны быть электрически подключены по схеме (рисунок Д.1).

 
1 - трубопровод; 2 - неизолированный конец трубопровода; 3 - контакты; 4 - резистор;
5 - амперметр; 6 - источник постоянного тока; 7 - временное анодное заземление; 8 - медно-сульфатный электрод сравнения; 9 - вольтметр

Рисунок Д.1 - Схема проведения контроля состояния изоляционного покрытия законченных
строительством участков трубопроводов

Д.1.2 Подготовка к проведению контроля
Д.1.2.1 Контролируемый участок трубопровода не должен иметь контакта неизолированной поверхности трубы с грунтом, электрических и технологических перемычек с другими сооружениями, за исключением особых случаев, регламентированных НД.
Д.1.2.2 Измерения на контролируемом участке необходимо проводить в период, когда глубина промерзания грунта не превышает 0,5 м и когда расстояние между верхней границей глубинной мерзлоты и нижней образующей трубопровода составляет не менее 0,3 м.
Д.1.2.3 Временное анодное заземление из винтовых заземлителей, входящих в комплект лаборатории ПЭЛ.ЭХЗ, оборудуют на расстоянии 200-400 м от участка трубопровода в местах с возможно меньшим удельным сопротивлением грунта ПЭЛ.ЭХЗ (допускается использование заземлителей другого типа или соседнего подземного трубопровода в качестве заземления в соответствии с НД).
Д.1.3 Проведение контроля
Д.1.3.1 Измеряют потенциал трубопровода в конце участка с помощью вольтметра 9, электрически соединенного с трубопроводом контактом 3, относительно медно-сульфатного электрода сравнения 8.
При измерении источник постоянного тока 6 должен быть выключен.
Д.1.3.2 Включают источник постоянного тока 6 и устанавливают силу тока  , А, вычисленную по формулам:
- для участков трубопроводов длиной, равной или более 4 км:

Новости