180806. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szóródási áram fémszerkezetekre gyakorolt befolyásoló hatásának csökkentésére, valamint kapcsolási elrendezés és érzékelő az eljárás foganatosítására
9 180806 10 tott vonalakkal az elektrolitikus áramutakat, azaz a talajon keresztülhaladó elektrolitikus áramok útját szemléltettük. A találmány szerinti áramkört a 3. ábrán villamosán egy hídkapcsolással szemléltettük, amelynek két párhuzamos leágazása van a hídáram-úton, két 26 és 27 csomópont között. A 26 csomópont a szóródási árammal befolyásolt 15 szerkezet maximális fenyegetettségének pontját képviseli. A 27 csomópont a 26 csomópontból jövő szóródási áram maximális felvételének helyét képviseli a védett befolyásoló 13 szerkezeten. A 27 csomópont veszi fel a 8 segédanódból a 28 elektrolitikus áramúton érkező védőáramot is. A befolyásoló szóródási áram, amely az elektrolitikus 29 hídáramúton a 26 csomóponttól a 27 csomópontba folyik, valamenynyi áram összegét képviseli, kivéve azt az áramot, amely a 27 csomópontba folyik a 17 fém-segédelektródán keresztül. A 26 és 27 csomópontok között az elektrolitban a legkisebb 30 ellenállás. Ez tulajdonképpen a befolyásolt 15 szerkezet — elektrolit-befolyásoló 13 szerkezet — rendszer földelési ellenállása. A 31 ellenállás a befolyásolt 15 szerkezet-elektrolit-rendszer földelési ellenállása, és a 32 ellenállás képezi a befolyásoló 13 szerkezet-elektrolit-rendszer földelési ellenállását. A 33 ellenállás a 17 fém-segédelektróda-elektrolitbefolyásoló 13 szerkezet-rendszer földelési ellenállása. Az ábrázolt hídkapcsolás ezen ágában folyik a 17 fém-segédelektródát jelképező csomópontból jövő szóródási áram; ez az áram az elektroliton keresztül a 27 csomópontba folyik. Egyidejűleg egy galvánáram szuperponálódása történik egy galvánelemben, amely a különböző polarizált felületek következtében jött létre a 17 fém-segédelektródát jelképező, valamint a 26 csomópontokban a 17 fém-segédelektróda csatlakoztatása és a befolyásolt 15 szerkezetnek 14 és 16 galvanikus csatlakozások — kábelek — útján történt rákapcsolása után. A 17 fém-segédelektróda felülete mindig 1,5—2 nagyságrenddel kisebb, mint az a csupasz fémfelület, amely a szóródási árammal befolyásolt 15 szerkezet szigetelő bevonatának hibás helyén van. A 3. ábra szerinti áramkör gyakorlatilag nem befolyásolja a 26 és 27 csomópontok között, és a 28 áramúiban fennálló viszonyokat. Miután a 21 változtatható ellenállást megfelelő értékre állítottuk, és a 22 kikapcsolót bekapcsoltuk, a szóródási áramnak a 29 hídáramúton és a 17 fém-segédelektródát jelképező 17' csomóponttól a 27 csomópontba vezető áramúton való átfolyása nulla értékre csökken, és a változtatható ellenállásnak egy esetleges újabb beállítás után, amellyel azt egy kisebb értékre állítottuk, az áram iránya megfordul, úgy, hogy a befolyásolt 15 szerkezet és a 17 fém-segédelektróda részben katódosan védve lesz, minthogy párhuzamos kapcsolásnál a két 30 és 33 ellenálláson azonos feszültség lesz, és az átfolyó áram a földelő 30 és 33 ellenállásoktól fordított arányban függ. A 22 kikapcsoló bekapcsolása után újabb galvánáram szuperponálódik, amelyet — amint azt már fent említettük — a különbözően polarizált felületek következtében a 17 fém-segédelektródát jelképező csomópontban és a 27 csomópontokban a 17 fémsegédelektróda és a befolyásoló védett 13 szerkezet galvanikus csatlakoztatása után keletkezett galvánelem állít elő. Az 5 mérőhelyen tehát a 20 regisztráló milliampermérövel a Jm = Js + Jro~WA) O áramértékét lehet mérni, ahol Js a szóródási áram, J a galvánáram, amely a befolyásolt 15 szerkezet és a 17 fem-segédelektróda között folyik, továbbá JQQ az a galvánáram, amely a befolyásoló 13 szerkezet és a 17 fém-segédelektróda között folyik. Az elvégzett mérések szerint a polarizációs potenciál értékei szokásosan az alábbi határok között mozognak: A befolyásoló 13 szerkezet O acélfelületén: Uo(ki) = -0,80-tól — 1,10 V-ig. A befolyásolt 15 szerkezet P acélfelületén: Up(ki) = -0,50-től -0,75 V-ig. A 17 fém-segédelektróda acélfelületén: U (ki) = -0,70-től -1,00 V-ig. Az UQ(ki) = - 0,90 V; Up(ki) = - 0,60 V és UQ(ki) = — 0,75 V értékeknél a galvánáram értéke nulla lesz, minthogy az (1) egyenlet szerint U -U U -U j _J = W> Oft»-. Oft» Qftj) = ro OQ R R PQ OQ =---- (-0,60+0,75 + 0,75-0,90) = 0 (2), % amennyiben = RQQ, ahol RpQ a földelési ellenállást jelenti a befolyásolt szerkezet — 17 fém-segédelektróda-rendszer elektrolitján keresztül, míg R()0 a befolyásoló 13 szerkezet 17 fém-segédelektróda-renaszer földelési ellenállását jelenti. A 4. ábrán az első típussorozathoz tartozó találmány szerinti érzékelő egy kiviteli alakjának metszetét mutatjuk be, ahol a metszet a hosszanti tengely síkjában készült. A 37 érzékelő egy csupasz 17 fém-segédelektródából áll, amely henger alakú acélcső, amelynek hossza 1—785 mm, és külső átmérője 150 mm. Ez a 171 acélhenger egyik végén 172 acélfenékkel van lezárva, és másik végét dielektromos anyagból készült 177 válaszfal zárja le. A 177 válaszfalhoz 19 normál elektróda van rögzítve. A 4. ábrán bemutatott 19 normál elektróda dielektromos anyagból készült henger alakú üreges 193 testből áll, és amelyben porózus 195 edény helyezkedik el. A porózus 195 edényben 192 töltés van, amely kristályos rézszulfát és faforgács keverékéből áll, és ezt a 37 érzékelő beágyazása előtt 194 perforált csövecskén keresztül vizes rézszulfát oldattal öntözünk meg. A 195 porózus edényben van még egy 191 rézelektróda. A 19 normál elektródát 196 öntőgyantával tömítjük. A 177 válaszfalon van továbbá 178 szigetelőpajzs elhelyezve, amely például egy epoxilaminátból van és a 17 fém-segédelektróda szélét körülfogja. A 17 fém-segédelektróda belső falára bot alakú 173 vezeték, például acélhuzal van hegeszt ve, amelyhez 174 kábelcsatlakozó útján 175 kábel van kapcsolva. A 191 rézelektródához, amely például 10 mm átmérőjű rézhengerecske lehet, amely 99,9%-os tisztaságú, 176 kábel csatlakozik. A 175 és 176 kábeleket a 37 érzékelő belső teréből 197 átvezető szigetelőn keresztül vezetjük ki. A 178 szigetelőpajzs belső terében a porózus edény fenekén 198 bevonat van finom agyagból, például bentonitból. A 17 fémsegédelektróda csupasz fémfelülete által képzett teljes mérőfelület SQ = 0,4 m2. A 37 érzékelőt a talajban h = 2 rn mélységben a szóródási áram által befolyásolt 15 szerkezettől L = 5 m távolságban, minimálisan 8 m távolságban a galvanikus anódtól és a katódos védelem állomásának földanódjától minimálisan 40 m távolságban helyezzük el. Annak érdekében, hogy biztosítsuk a polarizációs potenciál mérésének lehetőségét, a rögzített 19 normál elektróda legkisebb távolságát a 17 fém-segédelektróda csupasz fémfelületétől a 17 fém-segédelektróda d átmérőjével egyenlőre választjuk. Az 5. ábrán az érzékelőt a 4. ábra A—A’ vonala mentén vett metszetben ábrázoltuk. A csupasz 17 fém-segédelektróda ennél a típussorozatnál egy nem szigetelt szerkezet csu-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
