Определение опасного влияния переменного тока
4.2.22Зоны опасного влияния переменного тока определяют на
участках стальных трубопроводов, на которых выявлены значения
напряжения переменного тока между трубопроводом и м.с.э., пре
вышающие 0,3 В.
4.2.23Смещение потенциала трубопровода, вызываемое пере-
менным током, измеряют на вспомогательном электроде (ВЭ) отно-
сительно переносного насыщенного м.с.э. до и после подключения
ВЭ к трубопроводу через конденсатор емкостью 4 мкФ.
Примечание:
На участке трубопровода, обеспеченном ЭХЗ, измерения выполняют при отключенных средствах ЭХЗ.
Подготовку шурфа и установку ВЭ производят как в п. 4.7.14 Для измерений собирают схему, приведенную на рис. 4.2.4 Используют вольтметр с входным сопротивлением не менее 1 МОм. При
РД 153-39.4-091-01
наличии атмосферных осадков предусматривают меры против попадания влаги в грунт.
Измерения выполняют в такой последовательности:
Через 10 мин после установки ВЭ в грунт измеряют его стационарный потенциал относительно м.с.э.
Подключают ВЭ к трубопроводу по схеме рис. 4.2.4 и через 10 мин снимают первое показание вольтметра. Следующие показания непрерывно записывают в память соответствующего измерительного прибора (например, ПКИ-02) или снимают через каждые 10 с не менее 10 мин.
Среднее смещение потенциала ВЭ за период измерений определяют по компьютерной программе (например, используемой при камеральной работе с прибором ПКИ-02) или по формуле:
где EUj - сумма значений потенциала ВЭ, измеренных при подключении ВЭ к трубопроводу, мВ; UCT - стационарный потенциал ВЭ, мВ; m - общее число измерений.
Действие переменного тока признается опасным при среднем смещении потенциала в отрицательную сторону не менее, чем на 10 мВ, по отношению к стационарному потенциалу.
Результаты измерений оформляют в виде протокола (Приложение Л).
4.2.24 Для дополнительной оценки опасности коррозии стали под действием переменного тока измеряют силу переменного тока на ВЭ при подключении его к трубопроводу. Для этой цели в цепь ВЭ - конденсатор-трубопровод дополнительно включают амперметр переменного тока (8) с пределами измерений от 0,01 мА (Ы0"5 А) (рис. 4.2.4). После подключения ВЭ к трубопроводу измеряют силу переменного тока в течение 10 мин через каждые 10-20 с с записью по форме Приложения М.
Среднюю плотность переменного тока j рассчитывают по формуле:
где: J (мА) - среднее 
значение силы переменного тока за время измерений; 6,25 - площадь ВЭ, см2.
РД 153-39.4-091-01
Действие переменного тока признается опасным при средней плотности тока более 1 мА/см2 (10 А/м2).
При использовании мультиметров, позволяющих измерять напряжение и силу тока, допускается сначала измерить смещение потенциала ВЭ по п. 4.2.23, а затем, включив прибор в цепь в качестве амперметра, измерить силу переменного тока на ВЭ.
При наличии амперметра и вольтметра переменного тока одновременно измеряют основной и дополнительный критерии после подключения ВЭ к трубопроводу.
Рис. 4.2.4 Схема измерения смещения стационарного потенциала трубопровода под влиянием переменного тока
1 - трубопровод; 2 - датчик потенциала; 3 - переносный медносульфатный
электрод сравнения; 4 - шурф; 5 - вольтметр постоянного тока; 6 — конденсатор; 7 - выключатель; 8 — амперметр переменного тока.
РД 153-39.4-091-01
4.3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ Общие положения
4.3.1ЭХЗ стальных подземных сооружений следует применять в
соответствии с требованиями ГОСТ 9.602-89* и разд. 4.2 настоящей
Инструкции.
ЭХЗ стальных вставок длиной не более 10 м на полиэтиленовых газопроводах на линейной части и участков соединений полиэтиленовых газопроводов со стальными вводами в дома (при наличии на вводе электроизолирующих соединений) разрешается не предусматривать. При этом засыпка траншеи в той ее части, где проложена стальная вставка, по всей глубине заменяется на песчаную.
Стальные газопроводы, реконструируемые методом санации с помощью полимерных материалов, подлежат защите на общих основаниях.
Стальные газопроводы, реконструируемые методом протяжки полиэтиленовых труб, подлежат защите на тех участках, где стальная труба необходима как защитный футляр (под автомобильными, железными дорогами и др.).
Стальные футляры трубопроводов под автомобильными дорогами, железнодорожными и трамвайными путями при бестраншейной прокладке (прокол, продавливание и другие технологии, разрешенные к применению) должны быть, как правило, защищены средствами ЭХЗ, при прокладке открытым способом - изоляционными покрытиями и ЭХЗ в соответствии с п.п. 2.1.3, 2.2.5, 2.2.7 - 2.2.9 В качестве футляров рекомендуется использовать трубы с внутренним защитным покрытием. При защите трубы и футляра средствами ЭХЗ труба и футляр соединяются через регулируемую перемычку.
4.3.2Основанием для проектирования ЭХЗ новых трубопрово-
дов являются данные о коррозионной агрессивности грунтов и на
личии блуждающих токов (разд. 4.2 настоящей Инструкции). Осно-
ванием для проектирования ЭХЗ действующих трубопроводов яв-
опасного влияния блуждающих постоянных токов и переменных
токов (разд. 4.2), а также о коррозионных повреждениях трубопро-
водов.
РД 153-39.4-091-01
Указанные данные могут быть получены в результате изысканий организации-разработчика проекта подземных сооружений, либо специализированной организации, привлекаемой на субподрядных началах. Проектирование ЭХЗ должно осуществляться также на основе технических условий, выдаваемых специализированными предприятиями по защите от коррозии или организациями, эксплуатирующими трубопроводы.
4.3.3 Объем измерений, выполняемых при определении корро
зионной агрессивности грунтов, наличии блуждающих постоянных
токов и переменных токов и зон их опасного влияния, определен в
разд. 4.2 настоящей Инструкции.
4.3.4 В случае прокладки подземного сооружения на расстоянии
до 300 м от путей рельсового транспорта, электрифицированного на
постоянном токе, необходимо измерить потенциалы рельсов с це-
лью определения возможности и выбора места подключения дре-
нажной защиты.
4.3.5 При проектировании ЭХЗ трубопроводов в зоне действия
ЭХЗ проложенных ранее сооружений необходимо получить данные
от эксплуатирующих организаций о номинальных параметрах дей-
ствующих установок ЭХЗ и о режимах их работы (значения силы
тока и напряжения на выходе установок, радиусы действия ЭХЗ).
4.3.6 При разработке проекта согласовывают:
- подключение установок ЭХЗ к сетям переменного тока - с ор-
ганизациями, эксплуатирующими эти сети;
- размещение самих установок и элементов системы ЭХЗ
(анодных заземлителей, гальванических анодов (протекторов), воз-
душных и кабельных линий, контрольно-измерительных пунктов) -
с держателями геофонда, землепользователями и организациями,
эксплуатирующими смежные подземные сооружения;
- выполнение работ с выходом на проезжую часть в крупных
городах - с местными управлениями дорожного хозяйства и
ГИБДД.
4.3.7 Исходным для проектирования ЭХЗ новых сооружений яв
ляется ситуационный план в масштабе 1 : 2000 (иногда 1 : 1000)
проектируемых и существующих подземных сооружений, а для
действующих сооружений - их ситуационный план с выделением
тех сооружений, для которых проектируется ЭХЗ.
РД 153-39.4-091-01
Во всех случаях на плане должны быть указаны: диаметры сооружений; рельсовые сети электрифицированного транспорта; действующие установки ЭХЗ; точки подключения к рельсовым путям отсасывающих кабелей и существующих дренажных установок; данные о коррозионной агрессивности грунтов и зонах блуждающих токов.
4.3.8В соответствии со СНиП 11-01-95 «Инструкция о порядке
разработки, согласования, утверждения и составе проектной доку
ментации на строительство предприятий, зданий и сооружений» в
состав проектной документации на ЭХЗ входят:
- ситуационный план по п. 4.3.7;
- рабочие чертежи с согласованиями по п. 4.3.6, включая рабо-
чий план в масштабе 1 :500;
- заключение специализированной организации о гидрогеоло-
гических условиях для проектирования глубинных заземлителей,
включающее при необходимости геолого-геофизический разрез ме-
стности;
- спецификация оборудования;
- паспорт проекта;
- сметная документация;
- пояснительная записка.
Пояснительная записка содержит:
- основание для разработки проекта;
- характеристику защищаемых сооружений;
- сведения об источниках блуждающих токов;
- оценку коррозионной ситуации;
- обоснование выбора установок ЭХЗ (при отсутствии соответ-
ствующих указаний в технических условиях);
- количество и параметры установок ЭХЗ (сводная таблица);
- сведения о проведенных согласованиях и соответствии проек-
та требованиям ГОСТ, СНиП и другим нормативным документам;
- сведения о соответствии проекта рекомендациям по охране
природы.
В паспорте проекта указываются его краткая техническая характеристика, состав проекта и технико-экономические показатели.
4.3.9Проектом ЭХЗ должна быть предусмотрена установка ста-
ционарных контрольно-измерительных пунктов (КИПов) с интер-
РД 153-39.4-091-01
валом не более 200 м в пределах поселения и не более 500 м вне пределов поселения.
В первую очередь такие КИПы устанавливаются:
- в пунктах подключения дренажного кабеля к трубопроводу;
- в концах заданных зон защиты;
- в местах максимального сближения трубопровода с анодным
заземлителем.
Рекомендуется также установка КИПов:
- в местах пересечения трубопровода с рельсами электрифици-
рованного транспорта;
- в местах пересечения трубопровода со смежными подземны
ми сооружениями, не включенными в систему совместной ЭХЗ;
- у одного конца футляров длиной не более 20 м и у обоих кон-
цов футляров длиной более 20 м.
4.3.10 Сборочный чертеж КИПа на трубопроводе приведен в
Альбоме 2 МГНП 01-99 «Узлы и детали электрозащиты инженер
ных сетей от коррозии» (АО институт «МосгазНИИпроект», М.,
1999, стр. 67). Стационарный КИП оборудован стационарным мед-
носульфатным электродом сравнения длительного действия с дат-
чиком потенциала (вспомогательным электродом - ВЭ), для чего
используют электроды типа ЭНЕС, ЭСН-МС. Измерительная шина
(или проводник) от трубопровода, проводники от электрода срав-
нения и датчика потенциала выведены под ковер или в фальшколо-
дец (рис. 4.3.1).
Конструкция и основные параметры электродов ЭНЕС и ЭСН-МС даны в Приложении Н.
4.3.11 Для дополнительного контроля действия ЭХЗ рекоменду-
ется предусматривать установку индикаторов общей и (или) ло-
кальной коррозии на участках трубопровода с высокой коррозион-ной агрессивностью грунта при одновременном опасном влиянии
блуждающих токов. Наиболее целесообразна установка индикато-
ров на КУ и в КИПах на концах зон защиты. Индикаторы рекомен-
дуется устанавливать также на участках, где применяется смягчен-
ный критерий защищенности по п. 2.2.10.
| РД 153-39.4-091-01 |
Рис. 4.3.1 Устройство стационарного контрольно-измерительного
пункта с медносульфатным электродом сравнения
длительного действия
1 - трубопровод; 2 - контрольные проводники от трубопровода,
электрода сравнения и датчика потенциалов; 3 - ковер; 4 - защитная трубка;
5 - электрод сравнения; б — датчик потенциала.
Оценка опасности общей коррозии производится с помощью блока пластин-индикаторов (БПИ), а оценка опасности локальной коррозии - с помощью индикатора локальной коррозии (ИЛК) (Приложение О). В стационарных КИПах на электроде сравнения в качестве датчика потенциала (взамен датчика потенциала по п. 4.3.10) может быть использован блок пластин-индикаторов.
РД 153-39.4-091-01
4.3.12 
С целью обеспечения эффективности ЭХЗ трубопроводов
в проекте должна быть предусмотрена установка электроизоли
рующих соединений (электроизолирующих фланцев, муфт, вста
вок, сгонов и др.), для газопроводов в соответствии со СНиП 11-01-
95.
4.3.13Установку электроизолирующих соединений следует пре
дусматривать:
- на входе и выходе трубопровода из земли (на участках пере
хода подземного трубопровода в надземный разрешается вместо
установки электроизолирующих соединений применять электриче-
скую изоляцию трубопроводов от опор и конструкций изолирую
щими прокладками);
- на входе и выходе газопроводов из ГРП (ШРП);
- на вводе трубопроводов в здания, где возможен их электриче-
ский контакт с землей через заземленные металлические конструк-ции, инженерные коммуникации здания и нулевой провод электро-
проводки здания;
- на вводе трубопровода на объект, являющийся источником
блуждающих токов;
- для электрической изоляции отдельных участков трубопрово-
да от остального трубопровода.
4.3.14 Выбор способа ЭХЗ осуществляют следующим образом.
Катодную защиту применяют при опасности почвенной коррозии, при одновременной опасности почвенной коррозии и коррозии блуждающими постоянными токами и переменными токами, при опасности коррозии только переменными токами, а также в зонах опасности только блуждающих постоянных токов, если включением дренажей не удается обеспечить защиту трубопроводов.
Защиту поляризованными или усиленными дренажами применяют при наличии опасности только блуждающих токов для соответствующих участков сближения защищаемого трубопровода с рельсовой сетью электрифицированных на постоянном токе железных дорог или трамвая при устойчивых отрицательных потенциалах рельсов (или знакопеременных потенциалах рельсов трамвая).
Гальваническая защита - защита гальваническими анодами (протекторами) может применяться:
РД 153-39.4-091-01
- 
в грунтах с удельным сопротивлением не более 50 Ом.м для
отдельных участков трубопроводов небольшой протяженности, не
имеющих электрических контактов с другими сооружениями, при
отсутствии опасности блуждающих токов или при наличии опасно
сти блуждающих токов, если вызываемое ими среднее смещение
потенциала от стационарного не превышает +0,3 В (с применением
вентильных устройств); для участков трубопроводов, электрически
отсеченных от общей сети изолирующими соединениями, а также в
случаях, когда расчетные защитные токи относительно малы (на
пример, < 1 А), или как дополнительное средство, когда действую-
щие катодные станции не обеспечивают защиту отдельных участ
ков трубопроводов;
- для защиты трубопроводов сжиженного газа.
4.3.15 Основные требования к преобразователям для катодной защиты и электродренажам:
1. Неавтоматические преобразователи для катодной и дренаж-
ной защиты должны иметь ручное плавное или ступенчатое регу-
лирование выходных параметров по напряжению и току от 10 до
100% номинальных значений.
2. Автоматические преобразователи для катодной и дренажной
защиты должны обеспечивать стабильные потенциалы трубопрово-
дов или токи защиты с погрешностью, не превышающей 2,5% от
заданного значения.
3. Коэффициент полезного действия преобразователей и усилен
ных электродренажей в номинальном режиме должен быть не ме-
нее 70%.
4. Коэффициент мощности преобразователей и усиленных элек-
тродренажей в номинальном режиме должен быть не менее 0,7.
5. Уровень шума, создаваемый средствами катодной и электро
дренажной защиты, применяемых в городах и населенных пунктах,
на всех частотах не должен превышать 60 дБ.
6. Технический ресурс преобразователей, усиленных и поляри-
зованных электродренажей должен быть не менее 50 000 ч.
7. Все новые средства ЭХЗ (преобразователи, усиленные и поля-
ризованные дренажи) должны быть подвергнуты эксплуатацион-
ным испытаниям не менее одного года на соответствие вышепри-
РД 153-39.4-091-01
веденным требованиям независимой экспертной комиссией по программам, согласованным с потребителем.
8. Коэффициент пульсации выходного напряжения преобразователей и усиленных дренажей определяется требованиями потребителя.
4.3.16В качестве анодных заземлителей установок катодной за-
щиты применяют железокремнистые, углеграфитовые, стальные и
чугунные электроды, помещенные в большинстве случаев в коксо-
вую засыпку.
Технико-экономический расчет анодных заземлений заключается в определении оптимальных конструктивных параметров и числа анодных заземлителей, обеспечивающих минимальные приведенные суммарные затраты (отнесенные к одному году эксплуатации).
Анодные заземлители следует размещать на максимально возможном удалении от защищаемого трубопровода и в грунтах с минимальным удельным электрическим сопротивлением ниже уровня их промерзания.
4.3.17Для гальванической защиты подземных сооружений ре
комендуется использовать магниевые аноды (протекторы), обла-
дающие наиболее отрицательным потенциалом (см. табл. 4.3.1).
Таблица 4.3.1