180806. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szóródási áram fémszerkezetekre gyakorolt befolyásoló hatásának csökkentésére, valamint kapcsolási elrendezés és érzékelő az eljárás foganatosítására
3 180806 4 korrózióvédő állomás teljes teljesítményének több mint 40 ■»70%-át veszi igénybe, ami az egyenirányító kimenő feszültségének 200%-os növelését teszi szükségessé, amennyiben ugyanolyan korrózióvédelmi fokot kívánnak elérni, a védett szerkezetnél, mint amilyen a két szerkezet galvanikus összekapcsolása előtt volt. A szóródási áram hatása csökkentésének mértékét eddig az úgynevezett természetes potenciál mértékével mérték, mivel a módszer azon alapszik, hogy a szerkezet-elektrolitrendszer potenciálja ismét eléri azt a természetes stacioner értéket, amely a kritikus helyen volt, mielőtt a szóródási áram befolyásolás következtében a pozitív értelmű potenciáleltolódás létrejött. Az eddigi módszerek, amelyeknél a szóródási áram hatásának csökkentésére a potenciálváltozást mérték a korrózióvédő állomás be- és kikapcsolt állapotában a szerkezetek keresztezésének helyén a földben elhelyezett Cu/CuS04 normál elektródához képest, számos hátránya van. Az eddig használt kritériumok szerint a szóródási áram által okozott befolyásolásnál akkor van jelentős észrevehető korrózió, ha a pozitív potenciáleltolás nagyobb, mint 100 mV. A potenciál mért értékének egy lén/eges részét azonban a talajban létrejövő ohmos feszültségesés képezi, amely arányos a talaj fajlagos ellenállásával. A szerkezet, például csővezeték szigetelő bevonatának azon sérülései, amelyek potenciálját a normál elektróda potenciáljához képest mérik, igen távol lehetnek azoktól a szakaszoktól, amelyek a kereszteződések helyein látszólag a maximálisan fenyegetettek. Egy lényeges feszültségesés — IR-feszültségesés — a földben, amely a katódosan védett csővezeték távoli szigetelő bevonatának sérülése és a keresztezés között jelentkezik, hamis következtetésekre vezethet, mert úgy jelentkezik, mintha a szóródási áram a keresztezés helyén folyna ki az idegen szerkezetből. Ez viszont megalapozatlan áramvezérlést eredményezne a két szerkezet közötti galvanikus csatlakozásban, és ezáltal a katódos korrózióvédelem állomásának teljesítményében megnövelt ráfordítást igényelne. Más esetekben ez a hibás mérés fordított értelmű, hamis következtetésekre vezethet. A szerkezetek közötti galvanikus csatlakoztatás követelményeit a csővezeték-föld-rendszer potenciálváltozásának mérése alapján ítélik meg. A mérést és a galvanikus csatlakoztatás javaslatát többnyire a hálózati állandó módszere segítségével végzik el. A szerkezet-föld-rendszer potenciáljának mérése, valamint a feszültségesés mérése a védett és az idegen szerkezet között, különböző áramértékek mellett hosszú időt igénylő munka. A szerkezetek közötti galvanikus kapcsolat ohmos ellenállásának értékét csak nagyon bonyolultan lehet kiszámítani, és a számított ellenállásértékek gyakran nem felelnek meg a tényleges értékeknek, minthogy a méréseket számos hiba befolyásolja, és a számítások hamis eredményekre vezetnek, amelyek nem érik meg a ráfordított fáradozásokat. Továbbá azon esetekben, amelyekben szükségesnek mutatkozik, hogy több idegen szerkezet szóródási áramát levezessék a katódosan védett szerkezethez, több galvanikus csatlakozás javaslása rendkívül bonyolult, azon befolyások miatt, amelyeket a csatlakozások más szerkezetek áramfeltételeire gyakorolnak. Az áram, a potenciálváltozás, valamint a feszültségváltozás mért értékeit egy egyenletrendszerbe helyezik, amelyek megadják a szóródási áram befolyásolást, a galvanikus csatlakozások védő befolyását, valamint a galvanikus csatlakozások egymásra hatását. Ezután az egyes csatlakozások ohmos ellenállásainak értékét ítélik meg, az egyenletekbe beállítják az ellenállások helyesbített értékeit, és ismét méréseket végeznek minden egyes galvanikus csatlakozásban, ami rendkívül időigényes. A fenti hátrányokat a szóródási áram befolyásoló hatásának csökkentésére szolgáló találmány szerinti eljárással, találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel, és találmány szerinti érzékelő típusokkal küszöböljük ki csupasz, illetve szigetelő bevonattal ellátott szerkezeteknél, amelyek egy elektrolitba és egy idegen áramtérbe vannak helyezve. A találmány szerint úgy járunk el, hogy párhuzamos galvanikus-elektrolitikus áramutat állítunk elő, amelyen keresztül olyan áram folyik, amely a befolyásoló szóródási áram alikvót részéből és különböző polarizált felületek következtében keletkezett galvánáramokból áll. Ezt az áramot mérjük, és a galvanikus áramútba bekapcsolt változtatható ellenállást mindaddig csökkentjük, amíg a párhuzamos galvanikus-elektrolitikus áramúiban a párhuzamos galvanikuselektrolitikus áramút elektrolitikus részébe folyó áram nulla értékűvé válik. A találmány szerinti eljárást úgy is foganatosíthatjuk, hogy a párhuzamos galvanikus-elektrolitikus áramutat közvetlenül a mérés előtt elektrokémiai úton úgy állítjuk be, hogy a különbözően polarizált fémes felületeken keletkező galvanikus áramok összege nulla értékű legyen. A találmány szerint úgy is eljárhatunk, hogy a párhuzamos galvanikus-elektrolitikus áramútban folyó áramot mérjük, és egyidejűleg a befolyásolt szerkezet — elektrolit — rendszer potenciálját néhány órás előre megválasztott időszakaszban mérjük, mig a galvanikus áramútban levő változtatható ellenállást lépésenként addig csökkentjük, amíg a párhuzamos galvanikus-elektrolitikus áramút elektrolitikus szakaszának irányában folyó áram a választott időszakaszban átlagosan nulla értéket ér el, és a potenciál átlagos értéke -0,75V-nál negatívabbá válik egy Cu/CuS04 normál elektródához képest. A találmány szerinti eljárást találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel foganatosítjuk; ennek lényege abban áll, hogy a mérőberendezés első és negyedik kapcsára galvanikus csatlakoztatással a befolyásoló szerkezetet csatlakoztatjuk, a második kapocsra galvanikus csatlakoztatással a befolyásolt szerkezetet kapcsoljuk, az ötödik kapocsra egy fém segédelektródát kötünk, galvanikus csatlakoztatás útján, továbbá a mérőberendezés harmadik kapcsára a galvanikus csatlakoztatással Cu/CuS04 normál elektródát kapcsolunk, az ötödik és hatodik kapocsra soros kapcsolásban milliampermérőt kötünk, a mérőberendezés első és hetedik kapcsára soros kapcsolásban változtatható ellenállást és kikapcsolót csatlakoztatunk, a mérőberendezés második és hatodik kapcsát galvanikusan összekötjük, és a mérőberendezés második és hetedik kapcsát is galvanikusan kötjük össze. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést úgy is kialakíthatjuk, hogy a mérőberendezés ötödik és hatodik kapcsára soros kapcsolásban regisztráló milliampermérőt és a második mérőállásba soros kapcsolásban nagy ellenállású regisztráló voltmérőt csatlakoztatunk. A méréseket a találmány szerint három találmány szerinti érzékelő-típussorozattal végezzük. A találmány szerinti első érzékelő-típussorozat lényege abban áll, hogy az érzékelő egy fémelektródából áll, amely fémfenékkel ellátott üreges henger alakjában van kiképezve, amely szabad végén üreges, henger alakú szigetelőpajzzsal van ellátva, míg az üreges henger alakú szigetelőpajzsban rögzített normál elektróda van elhelyezve, és az üreges henger alakú fémelektróda csupasz fémes SQ mérőfelülete van, amely eleget tesz a következő feltételeknek: 200 cm2 < So<2,0 m2, előnyösen 0,2 m2< Sq<0,8 m2, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
