Так звані блукаючі струми небезпечні, перш за все, своєю електрохімічної активністю, яка призводить до прискореної корозії підземних металевих споруд, в тому числі трубопроводів і газопроводів.
Про те, що являє собою це явище, і як з ним боротися, ми попросили розповісти директора НВК СЕВМОРГЕОСТРОЙ Юрія Смирнова.
Мал. 1. Юрій Смирнов
- Юрій Смелаовіч, як виникають блукаючі струми?
- Їх джерелами є трамвай, метрополітен, електрифікований на постійному струмі приміський рейковий транспорт. Провід для харчування цих транспортних засобів з'єднується зазвичай з плюсом джерела постійного струму, а мінус - зі зворотним проводом, яким є рейкові шляхи (або один з рейок).
Внаслідок слабкої ізоляції полотна дороги від землі, великого провідникові рейкових шляхів, порушення контакту в стиках рейок, частина струму, відгалужуючись, проходить до мінуса джерела живлення по землі. Зустрічаючи на своєму шляху провідник, яким є металеві оболонки кабельних ліній, трубопроводи та інші підземні споруди, блукаючі струми можуть пройти по цьому провіднику, а потім вийти з нього знову в землю, щоб повернутися до негативного полюса тягової підстанції.
- Яким чином виявляється наявність блукаючих струмів?
- Це робиться в польових умовах методом природного поля.
У роботі використовуються неполярізующіхся електроди, що представляють собою пористий керамічний посуд, в який заливається насичений розчин мідного купоросу, а в розчин занурюється стрижень.
Перед початком робіт необхідно визначити стаціонарний потенціал підземної споруди. Це робиться при вимкнених засобах електрохімічного захисту шляхом безперервного вимірювання і реєстрації різниці потенціалів між спорудою і мідно-сульфатним електродом. Рекомендується проводити вимірювання під час перерви в русі електрифікованого транспорту, наприклад, в нічний час доби, коли блукаючий струм відсутній. За стаціонарний потенціал споруди приймають середнє значення потенціалу при різниці виміряних значень не більше 0,04 В.
Рис.2. Схема, що ілюструє принцип виникнення блукаючих струмів
- Перший вимір можна проводити, маючи в своєму розпорядженні електроди порівняння вздовж майбутньої осі траси. При другому (перпендикулярному) вимірі електроди порівняння можна розташувати в будь-яку сторону від осі траси (один залишається над віссю траси). Якщо рельєф на місцевості не дозволяє, то можна розташовувати обидва електроди в стороні від осі. Наприклад, один - на 20 м вліво, а другий - на 80 м вправо.
При вимірах використовують переносні мідно-сульфатні електроди порівняння, які підбирають так, щоб різниця потенціалів між двома електродами по паспорту не перевищувала 10 мВ.
Переносний мідно-сульфатний електрод порівняння складається з неметалічної полого корпусу з пористим дном і кришкою. Усередині полого корпусу знаходиться стрижень з червоної міді. У корпус заливають насичений розчин мідного купоросу.
Мал. 3. Захист трубопроводів від блукаючих струмів
Заливати електроди розчином купоросу слід за добу до початку вимірювань. Після заливки все електроди необхідно встановити в одну посудину. Він може бути скляним або емальованим, з насиченим розчином мідного купоросу так, щоб пористе дно електродів було повністю завантажено в розчин.
Вимірювання в кожному пункті повинні проводитися не менше 10 хвилин з безперервною реєстрацією або за допомогою ручної записи результатів через кожні 10 секунд.
У зоні впливу блукаючих струмів від електротранспорту вимірювання необхідно проводити в години пікового навантаження або під час проходження електропоїздів в обидві сторони між двома найближчими станціями.
Якщо найбільший розмах коливань різниці потенціалів між найбільшим і найменшим її значеннями перевищує 0,04 В, це характеризує наявність блукаючих струмів. Як у відсутності, так і при наявності споруд, прокладених поблизу траси проектованого трубопроводу.
При вимірах в зоні дії блукаючих струмів і амплітуді коливань різниці потенціалів, що перевищує 0,5 В, в якості електродів порівняння замість мідно-сульфатних електродів можуть бути використані сталеві електроди довжиною від 300 мм і діаметром 15-20 мм.
- Які прилади застосовують для цих досліджень?
- Мінімальний комплект приладів і пристосувань для визначення наявності блукаючих постійних струмів при проектуванні трубопроводів включає: універсальний мультиметр, два електроди порівняння мідно-сульфатний переносний і з'єднувальний, ізольований гнучкий провід диною не менше 100 м.
Для вимірювання напруги використовують показують і реєструють прилади. Зручності в роботі додає функція утримання або реєстрації показань, яка присутня в багатьох сучасних цифрових мультиметр.