Бесплатная библиотека стандартов и нормативов www.docload.ru

Все документы, размещенные на этом сайте, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей.
Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.
Это некоммерческий сайт и здесь не продаются документы. Вы можете скачать их абсолютно бесплатно!
Содержимое сайта не нарушает чьих-либо авторских прав! Человек имеет право на информацию!

 

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ СССР

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЛИНЕЙНО-КАБЕЛЬНЫХ И РАДИОРЕЛЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВНУТРИЗОНОВОЙ МЕЖДУГОРОДНОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГОРОДСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ СЕЛЬСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ

РУКОВОДСТВО
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ЗАЩИТЕ ОТ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

МОСКВА «СВЯЗЬ» 1978

Приводятся сведения о повреждениях кабелей связи и других подземных металлических сооружений связи; рассматриваются вопросы коррозионных измерений, проектирования защиты от коррозии строящихся и существующих подземных металлических сооружений связи, эксплуатации защитных устройств, даются основные характеристики средств защиты.

Предназначено для инженерно-технических работников проектных, строительных и эксплуатационных организаций, занимающихся защитой подземных металлических сооружений связи от коррозии.

Предисловие

Одним из важнейших факторов обеспечения бесперебойной работы подземных металлических сооружений связи является своевременная и правильная защита их от коррозии в процессе проектирования, строительства и эксплуатации. В настоящем Руководстве приведены основные рекомендации по защите от коррозии магистральных, зоновых и местных (городских и сельских) кабельных сетей связи, которые в тексте с целью сокращения называются подземными металлическими сооружениями связи.

При разработке Руководства учтены положения ГОСТ 9.015-74 «Единая система защиты от коррозии и старения. Подземные сооружения. Общие технические требования», «Инструкции по разработке проектов и смет для промышленного строительства СН-202-76» (M.: Стройиздат, 1976), имеющие отношение к подземным металлическим сооружениям связи; результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, выполненных ЦНИИС и КОНИИС; опыт проектных, строительных и эксплуатационных организаций Министерства связи СССР и других министерств и ведомств.

Руководство состоит из семи глав и приложений.

В первой главе приведены краткие сведения о повреждениях кабелей связи и других подземных металлических сооружений связи вследствие действия процессов коррозии.

Во второй главе рассмотрены вопросы коррозионных измерений и исследований, связанные с оценкой опасности коррозии и защищенности от нее тех или иных сооружений связи.

Третья глава посвящена вопросам проектирования защиты от коррозии вновь строящихся и существующих подземных металлических сооружений связи, которые подвергаются действию процессов почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами.

В четвертой главе содержатся основные сведения, касающиеся осуществления защиты от коррозии, применения различных средств защиты и выполнения их монтажа.

Пятая глава посвящена вопросам эксплуатации защитных устройств и методам оценки эффективности действия защиты.

В шестой главе приводятся основные характеристики средств защиты, которые находят применение при осуществлении защиты подземный металлических сооружений связи от коррозии.

В седьмой главе даются характеристики и описания измерительных приборов и вспомогательного оборудования, используемых при выполнении работ по защите от коррозии.

Приложения, приведенные в конце Руководства, содержат справочные данные и другие материалы, необходимые при проектировании, осуществлении и эксплуатации защиты подземных металлических сооружений связи от коррозии.

С выходом настоящего Руководства ранее изданные «Руководство по защите подземных сооружений связи от коррозии» (М.: Связь, 1970) и «Временное руководство по проектированию защиты от коррозии подземных металлических сооружений связи» (М.: Связь, 1972) отменяются.

Руководство составлено работниками: ЦНИИС - Ю. Ф. Березкиной, А. В. Жуковой, А. Д. Паниным, М. А. Протасовым, Л, И. Силантьевой, К. М. Третьяковой и О. В. Чайкиной; КОНИИС - О. А. Луневым, Р. Р. Скрицким; Гипросвязи - В. Н. Абрамовым, А. Д. Исаевичем и Е. М. Черниковой под общей редакцией канд. техн. наук К. K. Никольского.

Все замечания по данному Руководству следует направлять в Техническое управление Министерства связи СССР (103375, Москва, К. - 375, ул. Горького, 7).

Техническое управление Министерства связи СССР

Глава 1.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство предназначено для проектных, строительных и эксплуатационных организаций Министерства связи СССР.

1.2. Содержащиеся в Руководстве рекомендация предназначены для использования при проектировании, осуществлении и эксплуатации защиты вновь строящихся и существующих междугородных и городских подземных металлических сооружений связи.

1.3. Рекомендации Руководства распространяются на защиту от коррозии металлических оболочек и брони кабелей связи, проложенных непосредственно в грунте или в телефонной канализации, помещений НУП (стальных цистерн, контейнеров НРП и других подземных металлических сооружений связи).

1.4. Настоящее Руководство не распространяется на защиту от коррозии сооружений связи, эксплуатирующихся в морских условиях, а также на коаксиальные кабели, внешний проводник которых (металлическая оболочка) не заземляется и используется для дистанционного питания усилителей переменным током.

1.5. На подземных трассах метро металлические сооружения связи защищаются от коррозии блуждающими токами с учетом требований службы эксплуатации метрополитена.

1.6. Защита подземных металлических сооружений связи от коррозии должна осуществляться с учетом мероприятий по защите от электромагнитных влияний и ударов молнии.

Эффективность действия каждого вида защиты при их одновременном применении не должна снижаться.

ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

1.7. Повреждения подземных металлических сооружений (металлических оболочек, брони кабелей связи, стальных корпусов НУП и НРП и др.) возникают в результате механических воздействий, ударов молний и коррозии.

1.8. Механические повреждения сооружений связи могут возникнуть при их изготовлении, транспортировке, монтаже и эксплуатации. Обычно они проявляются в виде продольных и поперечных трещин, вмятин, царапин, небольших отверстий и т.п.

1.9. Повреждения от ударов молний происходят при попадания токов молний в сооружения и проявляются в виде прожогов брони, расплавления металлической оболочки и жил кабеля, пробоев изоляции жил, замыкания жил между собой и оболочкой кабеля, нарушения целостности защитных покровов и т.п.

1.10. Как правило, в местах механических повреждений защитных покровов и повреждений от ударов молний возникает коррозия оболочки и брони кабеля, интенсивность которой определяется коррозионной активностью окружающей среды и наличием в земле блуждающих токов.

1.11. Коррозионные повреждения обусловливаются разрушающим действием электрохимических процессов, возникающих при взаимодействии металла сооружения с окружающей средой, под действием блуждающих токов и без них и проявляются в виде пятен, язв, сквозных отверстий и т.п.

1.12. В зависимости от характера коррозионного разрушения поверхности металла различают коррозию оплошную (или общую) и местную (или локальную).

ВИДЫ КОРРОЗИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

1.13. В зависимости от условий протекания коррозионного процесса различают следующие основные виды электрохимической коррозии подземных металлических сооружений связи: почвенную, электрокоррозию и межкристаллитную.

Рис. 1.1. Почвенная коррозия свинцовой оболочки

Рис. 1.2. Электрокоррозия свинцовой оболочки

1.14. Почвенная коррозия - это электрохимическое разрушение подземных металлических сооружений, вызванное действием окружающей среды (почв, грунтов, грунтовых и других вод).

При почвенной коррозии наблюдаются как местные повреждения, сосредоточенные на небольших участках металлической поверхности, так и разрушения значительной части поверхности (рис. 1.1).

1.15. Электрокоррозия - электрохимическое разрушение подземных металлических сооружений, вызванное блуждающими токами. При электрокоррозии повреждения концентрируются обычно на небольшой части поверхности металла, носят ярко выраженный язвенный характер и имеют круглую или продолговатую форму с крутыми стенками (рис. 1.2).

1.16. Межкристаллитная коррозия - разрушение подземных металлических сооружений, происходящее преимущественно по границам кристаллитов (зерен) металла, вызванное действием окружающей коррозионной среды при постоянных и переменных механических нагрузках или без них (рис. 1.3).

1.17. В процессе эксплуатации сооружения связи могут одновременно подвергаться всем вышеуказанным видам коррозии.

Рис. 1.3. Межкристаллитная коррозия свинцовой оболочки

ФАКТОРЫ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

Факторы почвенной коррозии

1.18. Факторами почвенной коррозии подземных металлических сооружений связи являются физико-химические и механические свойства грунтов и металла сооружения:

тип грунта;

состав и концентрация растворенных в грунте веществ;

кислотность или щелочность грунта (концентрация водородных ионов - рН);

влажность грунта;

воздухопроницаемость грунта;

структура и удельное сопротивление грунта;

наличие в грунте бактерий, способствующих протеканию процессов коррозии;

температура окружающей среды;

тип металла и его физико-химические свойства;

механические напряжения в металле;

наличие контактов между различными металлами в конструкции сооружения связи и т.п.;

состояние и физические свойства поверхности металла (например, неравномерная адсорбция различных веществ и влаги).

1.19. В зависимости от условий образования грунты разделяются на следующие основные типы:

глинистые и пылеватые (глина, супеси, суглинки, лесс);

песчаные и обломочные (галечники, щебни, гравелистые грунты и пески);

торфяные и черноземные;

искусственные и насыпные (грунты, засоренные шлаком, строительным - мусором и т.д.).

Типы грунтов не служат показателем их коррозионной активности.

1.20. Структура грунта (гранулометрический состав, форма частиц и их взаимное расположение) определяет условия перемещения в грунте влаги и газов, а также характер контакта грунта с поверхностью металла.

1.21. Содержание в грунтах, грунтовых и других водах минеральных солей, органических веществ и газов является основным критерием при оценке их коррозионной активности по отношению к подземным металлическим сооружениям связи.

1.22. Наличие влаги в грунте способствует протеканию процессов электрохимической коррозии.

1.23. Величина удельного сопротивления грунта зависит от его типа, влажности и солевого состава. При малых значениях удельного сопротивления грунта коррозионные процессы протекают наиболее интенсивно.

1.24. Некоторые микроорганизмы (например, сульфатовосстанавливающие бактерии), изменяя химический состав среды, активизируют электрохимические реакции и ускоряют коррозионное разрушение металла.

1.25. С повышением температуры грунта скорость коррозии свинца, алюминия и стали увеличивается, если остальные факторы не изменяются.

1.26. Неравномерное проникновение воздуха к различным участкам сооружения (дифференциальная аэрация) является в основном причиной возникновения протяженных коррозионных гальванических пар.

1.27. Механические напряжения (постоянные, знакопеременные, остаточные) значительно интенсифицируют процесс коррозии.

1.28. При контакте различных металлов или металлов различного химического состава образуются коррозионные гальванические пары, в которых разрушаются металлы, обладающие более отрицательным потенциалом.

Факторы электрокоррозии

1.29. Основными факторами электрокоррозии подземных металлических сооружений связи являются:

наличие блуждающих токов в земле;

наличие блуждающего тока в сооружении связи и его направление;

взаимное расположение источников блуждающих токов и трасс сооружений связи;

состояние защитных покровов на сооружениях связи;

величина удельного сопротивления окружающего грунта;

величина плотности тока утечки из сооружения связи.

1.30. Блуждающие токи в земле создаются электрическими установками постоянного тока, использующими землю частично или полностью в качестве токопровода. К таким установкам относятся: электрифицированные железные дороги, трамвай, метрополитен, линии передачи постоянного тока системы «провод - земля», установки дистанционного питания усилителей по системе «провод - земля» и т.д.

1.31. Величина блуждающего тока в земле зависит от вида источника и его технического состояния.

1.32. Интенсивность влияния блуждающих токов на подземное металлическое сооружение в значительной мере определяется расположением его относительно источника блуждающих токов (сближение, пересечение) и расстоянием от него.

1.33. В зависимости от типа защитного покрова и его состояния подземное металлическое сооружение связи в большей или меньшей степени подвергается влиянию блуждающих токов. Чем выше сопротивление изоляции защитного покрова, тем меньше влияние блуждающих токов.

1.34. Удельное сопротивление грунта является одним из факторов, определяющих зону распространения блуждающих токов в земле и величину переходного сопротивления между подземным металлическим сооружением связи и землей.

1.35. Значение величины и направление блуждающего тока в подземном металлическом сооружении дает возможность количественно оценить опасность коррозии и определить расположение участков, на которых происходят процессы электрокоррозии.

1.36. Действие процессов почвенной коррозии интенсифицирует процессы коррозии блуждающими токами.

Факторы межкристаллитной коррозии

1.37. Основными факторами межкристаллитной коррозии свинцовых оболочек являются:

химический состав свинцового сплава;

наличие и характер механических нагрузок (постоянные, знакопеременные);

наличие контакта оболочки с грунтовым электролитом;

химический состав грунтового электролита;

наличие блуждающих токов.

1.38. Вибростойкость свинцовых оболочек зависит от химического состава свинцового сплава. При применении кабелей в свинцовых оболочках на участках с наличием значительных вибраций для оболочек следует использовать специальные свинцовые сплавы с повышенной вибростойкостью.

1.39. Знакопеременные нагрузки, вызывающие вибрацию кабеля, могут возникать при прокладке его по мостам, вблизи железных и шоссейных дорог, а также промышленных и других установок, вызывающих вибрацию грунта и т.д.

1.40. Наличие контакта свинцовой оболочки с грунтовым электролитом приводит к ускорению процесса ее разрушения, который еще более усиливается в тех случаях, когда эти электролиты являются коррозионно-активными.

1.41. Процесс межкристаллитной коррозии свинцовой оболочки значительно ускоряется при действии блуждающих токов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЗАЩИТЕ ОТ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

1.42. Общими мероприятиями по защите от коррозии являются:

рациональный выбор трассы прокладки подземного сооружения;

рациональный выбор подземных кабелей связи с соответствующей конструкцией защитного покрова, в наибольшей степени обеспечивающего защиту в условиях эксплуатации;

нанесение в заводских условиях защитных покровов на подземные металлические сооружения связи (кабели, цистерны НУП, контейнеры НРП);

укладка сооружений связи в неметаллические изолирующие трубы, каналы, туннели и коллекторы;

комплексная защита от коррозии данного подземного сооружения связи несколькими различными методами;

совместная защита сооружения связи с другими подземными металлическими сооружениями;

тщательное восстановление защитных покровов при монтаже соединительных муфт, подключении дренажных кабелей и соединительных проводов.

1.43. Для защиты от почвенной коррозии наряду с общими мероприятиями (см. п. 1.42) применяются:

электрохимическая защита протекторными и катодными установками;

установка изолирующих муфт.

1.44. Для защиты подземных сооружений связи от электрокоррозии наряду с общими мероприятиями (см. п. 1.42) предусматриваются:

дренирование блуждающих токов при помощи прямых и поляризованных дренажей, а также токоотводов;

электрохимическая защита протекторными и катодными установками;

установка изолирующих муфт.

1.45. Для защиты от межкристаллитной коррозии наряду с общими мероприятиями (см. п. 1.42) предусматривают:

применение оболочек кабелей из металлов, стойких к межкристаллитной коррозии и вибронагрузкам (алюминий, сталь), а также из специальных свинцовых сплавов с повышенной вибростойкостью.

применение для свинцовых оболочек кабелей покровов шлангового типа;

меры по уменьшению вибрации кабеля при прокладке его вдоль железных и шоссейных дорог, по мостам, в тоннелях и т.д. а также при его транспортировке.

ПОРЯДОК ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ

1.46. В соответствии с действующими ГОСТ, правилами и нормами все подземные металлические вооружения связи как строящиеся, так и действующие должны быть защищены от коррозии.

Устройство всех видов электрохимической защиты, предусмотренных проектом, и их включение в работу должны осуществляться до сдачи подземных металлических сооружений в эксплуатацию.

1.47. Мероприятия по защите вновь строящихся подземных металлических сооружений связи предусматриваются проектом и осуществляются организациями, проектирующими и прокладывающими сооружения, а мероприятия по защите действующих и реконструируемых сооружений - предприятиям и, в ведении которых они находятся.

1.48. Защита от коррозии вновь строящихся, действующих и реконструируемых подземных металлических сооружений связи осуществляется по проектам защиты, составленным на основании данных, характеризующих опасность коррозии. Защита от коррозии должна осуществляться соответственно в процессе прокладки, реконструкции и эксплуатации подземных сооружений связи.

В случаях, когда определить все параметры электрохимической защиты подземных металлических сооружений связи от коррозии на стадии рабочего проектирования не представляется возможным, рабочие чертежи электрохимической защиты разрабатываются после укладки сооружений в грунт по данным пробных включений защитных устройств.

1.49. Проекты защиты подземных металлических сооружений связи от коррозии могут разрабатываться предприятиями и организациями Министерства связи СССР или других ведомств.

1.50. Все предусмотренные проектом мероприятия по защите металлических сооружений связи от электрокоррозии и ограничению токов утечки должны осуществляться до ввода в эксплуатацию подземных металлических сооружений связи и объектов, являющиеся источниками блуждающих токов.

Сроки ввода электрохимической защиты в эксплуатацию с момента укладки сооружения в грунт устанавливаются требованиями нормативно - технической документации для каждого вида сооружения.

1.51. Мероприятие по ограничению токов утечки в соответствии с действующими правилами и нормами осуществляются организациями и предприятиями, в ведении которых находятся сооружения, являющиеся источниками блуждающих токов.

1.52. В процессе осуществления защиты никаких отступлений от проекта без согласования с проектной организацией не допускается, за исключением незначительных изменений, не затрагивающих принципиальных решений и не изменяющих сметную стоимость строительства.

1.53. В случае необходимости проектная организация должна в порядке авторского надзора осуществлять контроль правильности проведения мероприятий по защите сооружений связи от коррозии до окончания всех работ, а также выполнить совместно со строительными и эксплуатационными организациями опытные включения устройств защиты.

1.54. Мероприятия по защите подземных металлических сооружений связи от коррозии, предусматриваемые проектом, должны быть согласованы в городах с местными советами народных депутатов, а также с организациями, координирующими работу по защите от коррозии. Если такие организации отсутствуют, то мероприятия по защите должны быть согласованы с организациями, эксплуатирующими расположенные в непосредственной близости подземные металлические сооружения и сооружения, являющиеся источниками блуждающих токов.

1.55. В тех случаях, когда опасность коррозии подземных металлических сооружений связи возникает за счет вновь строящихся или реконструкции действующих сооружений, являющихся источниками блуждающих токов, осуществление защиты от коррозии производится в соответствии с п.п. 18 и 20 «Устава связи Союза ССР» (см. приложение 3).

Глава 2.
КОРРОЗИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Исходные данные, необходимые для проектирования, осуществления и эксплуатации защиты, определяются специальными измерительными группами при строительных и эксплуатирующих организациях, а в проектных организациях проектно-изыскательскими группами.

2.2. Измерения на рельсовых сетях (трамвая, электрифицированной железной дороги и др.) должны производиться, как правило, работниками соответствующих эксплуатирующих организаций; результаты этих измерений представляются организациям связи по их требованию.

2.3. При проектировании, осуществлении и эксплуатации защиты выполняются следующие специальные исследования и измерения:

определение коррозионной активности грунтов грунтовых, речных и других вод по отношению к металлу, из которого выполнено сооружение связи (оболочка и броня кабелей связи, стальные цистерны НУП и др.);

определение удельного сопротивления грунта;

определение наличия блуждающих токов в земле;

измерение разности потенциалов подземного сооружения связи и соседних подземных сооружений относительно земли;

измерение разности потенциалов «подземное сооружение связи - соседнее подземное сооружение», «подземное сооружение связи - рельсы»;

определение величин токов, проходящих по оболочке и броне кабеля, а также в цепях защитных устройств;

измерение сопротивлений заземлений;

измерение переходных сопротивлений между подземными сооружениями связи и землей;

измерение сопротивления изолирующих покровов подземных сооружений связи;

определение мест повреждений защитных покровов подземных сооружений связи.

Определение коррозионной активности грунтов, грунтовых, речных и других вод должно производиться по методике, приведенной в настоящем Руководстве.

Все электрические измерения на подземных сооружениях связи должны производиться по рекомендуемым в настоящем Руководстве методикам, приборами, измерительными электродами и вспомогательным оборудованием, характеристики которых отвечают требованиям проводимых измерений.

2.4. При проведении измерительных работ необходимо руководствоваться действующими правилами по технике безопасности.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРРОЗИОННОЙ АКТИВНОСТИ ГРУНТОВ, ГРУНТОВЫХ И ДРУГИХ ВОД

Общие положения

2.5. Коррозионная активность грунтов, грунтовых и других вод по отношению к свинцу и алюминию оценивается на основании данных химического анализа согласно показателям табл. 3.1 - 3.4..

2.6. Отбор проб грунта для химических анализов выполняется в соответствии с указаниями, изложенными в пп. 3.93 - 3.98.

2.7. Отбор проб грунтовых и других вод для химических анализов должен выполняться в соответствии с требованиями пп. 3.98 и 3.99.

2.8. Пробы грунта для исследования коррозионной активности по отношению к стали по методу потери массы стального образца и по поляризационным кривым должны отбираться в соответствия с требованиями п. 3.97.

2.9. Масса, упаковка и сопроводительная документация отобранных проб грунта и воды должны удовлетворять требованиям пп. 3.97 и 3.100.

Подготовка грунтов и приготовление водных вытяжек для анализа

2.10. Пробы грунтов для приготовления водных вытяжек подсушивают в хорошо проветриваемом помещении, защищенном от пыли и агрессивных паров и газов. Пробы рассыпают на чистом листе бумаги, измельчают шпателем или пестиком до частиц диаметром 3 - 5 мм, удаляют пинцетом видимые глазом корешки и различные органические остатки растительного и животного происхождения и просушивают на воздухе. Затем пробы растирают в фарфоровой ступке, просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм и засыпают во влагонепроницаемую тару. Пробы хранят в сухом помещении, свободном от паров кислот и аммиака. Для проведения анализа на агрессивные компоненты пробы из тары высыпают на листы глянцевой бумаги, тщательно перемешивают, разравнивают до толщины слоя 0,5 - 1,0 см и делят на мелкие квадраты. Затем отбирают в шахматном порядке грунт для навесок.

При подготовке грунтов для определения потери массы стальных образцов пробы грунтов просушивают при температуре не выше 105°С, размельчают в ступке до порошкообразного состояния и просеивают через сито с отверстиями от 0,5 до 1 мм.

2.11. Для приготовления водных вытяжек отвешивают на технических весах до 100 г грунта и переносят в колбы вместимостью 750 - 1000 мл.

Навески грунтов заливают 600 мл дистиллированной воды. Колбы закрывают пробками и содержимое взбалтывают в течение 5 мин. Суспензии фильтруют через складчатый фильтр, вложенный в воронку диаметром 12 - 15 см, хорошо взболтав перед фильтрованием. Первые порции фильтрата, если они мутные, возвращают обратно на фильтры. Анализ водных вытяжек начинают после того, как они полностью отфильтруются.

Анализ водных вытяжек из проб грунтов должен быть выполнен в день их приготовления. При проведении анализа воды следует вскрывать только такое количество проб, которое можно обработать в день вскрытия. Анализ проб воды производится так же, как и водных вытяжек.

2.12. Определение рН водных вытяжек грунтов или проб воды производится а лабораторных или толевых условиях;

Для определения рН следует применять потенциометрический метод как наиболее рациональный.

Определение ведется с помощью серийных полевых и лабораторных рН - метров.

2.13. Определение содержания хлор - ионов. Метод заключается в титровании хлор - ионов раствором азотнокислого серебра в присутствии хромата калия:

NaCl + AgNO3 = AgCl¯ + NaNO3; К2СrO4, + AgNO3 = 2Ag2CrO4 + 2КNO2.

Первая капля избыточного раствора нитрата серебра образует осадок хромата серебра, окрашивающий раствор в красно - бурый цвет.

Применяемые аппаратура и реактивы:

мерные колбы вместимостью 100, 500, 1000 мл;

конические колбы вместимостью 250 мл;

пипетки калиброванные вместимостью 10 и 25 мл;

бюретка;

серебро азотнокислое (AgNO3), х.ч. - 50 г;

натрий хлористый (NaCl), х.ч. - 50 г;

калий хромовокислый (К2СгO4), ч.д.а. - 100 г;

метилоранж, индикатор - 0,l г;

серная кислота (H2SO4), d201,84, х.ч. - 0,003 л;

азотная кислота (NHO3), d201,51 х.ч. - 0,5 л;

дистиллированная вода - по потребности.

Примечание. Количество реактивов дано из расчета на 1000 проб.

Подготовка к проведению анализа. Перед анализом по определению хлор-иона необходимо следующее.

Приготовление 0,1 н. раствора азотнокислого серебра. Для приготовления 0,1 н. раствора азотнокислого серебра растворяют l7 г соли в одном литре дистиллированной воды и устанавливают его нормальность по 0,01 н. раствору хлористого натрия.

Приготовление 0,01 н. раствора хлористого натрия. В мерной колбе вместимостью 1 л готовят раствор из фиксанала или из 0,6846 г химически чистого хлористого натрия в дистиллированной воде.

Приготовление 0,01 н. раствора азотнокислого серебра. 50 мл 0,1 н. раствора соли разбавляют дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 500 мл. Нормальность раствора устанавливают и периодически проверяют по 0,01 н. раствору хлористого натрия. Нормальность раствора азотнокислого серебра определяется следующим образом. Берут пипеткой 25 мл 0,01 н. раствора хлористого натрия, добавляют 1 мл 10%-ного раствора хромовокислого калия и титруют раствором азотнокислого серебра. Нормальность раствора рассчитывают по формуле

где V - объем азотнокислого серебра, пошедший на титрование, мл; V1, H1 - объем и нормальность раствора хлористого натрия, мл.

Приготовление 0,01 н. раствора серной кислоты. Готовят десятикратным разбавлением в мерной колбе 0,1 м. раствора серной кислоты проверенной нормальности или приготовленной из фиксанала.

Приготовление раствора метилоранжа. 0,1 г индикатора растворяют в 100 мл дистиллированной воды.

Приготовление водного раствора азотной кислоты, (d201,51) (1:2). Объем раствора определяют исходя из количества проб.

Приготовление 10%-ного водного раствора хромовокислого калия. Проведение анализа. Объем испытуемого раствора, который нужно взять для анализа, ориентировочно определяют на основании качественной пробы на содержание хлор - иона. Для этого отбирают около 5 мл каждого раствора, добавляют одну - две капли азотной кислоты и четыре - пять капель 0,1 н. раствора азотнокислого серебра. По степени помутнения определяют примерное содержание хлор-ионов и необходимый для титрования объем растворов (табл. 2.1).

ТАБЛИЦА 2.1

Определение объема раствора для титрования

Степень помутнения раствора

Объем раствора, мл

Слабая (опалесценция)

50

Средняя

25

Сильная (отдельные хлопья)

10

Определенный качественной пробой объем анализируемого раствора переносят в ионическую колбу вместимостью 250 мл и доводят его до 50 мл дистиллированной водой.

Если раствор щелочной, его нейтрализуют 0,01 н. раствором серной кислоты по метилоранжу до появления розовой окраски.

К анализируемому раствору прибавляют 1 мл 10%-ного раствора хромовокислого калия.

Анализируемую пробу титруют 0,01 н. раствором азотнокислого серебра до изменения желтой окраски на красно-бурую.

Обработка результатов. Содержание хлор-ионов (Сl-) в грунте в процентах вычисляют по формуле

Cl - = VHa×35,5×10/V1m = VH×17,75/V1

Содержание хлор - ионов (Сl-) в воде в мг/л вычисляют по формуле

Cl - =VH×35,5×1000/V1,

где V - объем азотнокислого серебра, пошедший для титрования пробы, мл;

H - нормальность раствора азотнокислого серебра; V1 - объем вытяжки, взятый для титрования, мл; a - общий объем вытяжной, мл; m - навеска грунта, взятая для приготовления водной вытяжки, г; 0,0355 - мг×экв хлор - иона; 35,5 - г×экв хлор-иона.

2.14. Определение общей жесткости. Общая жесткость определяется комплексно-метрическим методом. В основе этого метода лежит способность трилона Б (двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты C10H14N2Na2O8×2H2O) давать прочные комплексные соединения с ионами кальция и магния.

Определению общей жесткости мешает присутствие в воде ионов меди, марганца, железа и алюминия. В присутствии меди окраска индикатора не меняется, так как ионы меди образуют с ним соединения, которые не разрушаются трилоном Б. В присутствии ионов марганца в щелочной среде выделяется MnO(OH)2, который адсорбирует индикатор, а окраска раствора становится серой. Для устранения вредного влияния ионов меди, небольших количеств железа и алюминия их следует перевести в труднорастворимую форму. В отмеренную для титрования пробу воды прибавляют 1 мл 5 - 10%-ного раствора сульфида натрия (Na2S - 9H2О).

Для устранения вредного влияния ионов марганца в отмеренную для титрования пробу воды прибавляют пять капель 1%-ного раствора солянокислого гидроксиламина.

Применяемые аппаратура и реактивы:

мерные колбы;

конические колбы вместимостью 250 мл;

пипетки калиброванные;

магний сернокислый (MgSO4), ч.д.а. - 2 .г;

кальций углекислый (СаСО3), х.ч. - 4 г;

аммоний хлористый (NH4Cl), х.ч. - 250 г;

аммиак водный 25%-ный (NH4OH), ч.д.а. - 1,3 л;

натрий хлористый (NCl), ч.д.а. - 400 г;

эриохром черный (специальный ЕТ-00), инд. - 4 г, можно заменить кислотным хромом синим К, кислотным хромом темно - синим;

соляная кислота (HCl), d201,19 х.ч. - 0,02 л;

трилон Б, ч.д.а. - 94 г;

натрий сернистый (Na2S - 9H2O), ч.д.а. - 100 г;

гидроксиламин солянокислый (NH2OH - HCl); ч.д.а. - 3 г;

дистиллированная вода - по потребности.

Примечание. Количество реактивов дано из расчета на 1000 проб.

Подготовка к проведению анализа по определению общей жесткости.

Приготовление стандартного раствора солей кальция и магния.

Раствор готовят из смеси 0,1 и. растворов солей кальция и магния в соотношении 3:1. Растворяют 3,0090 г безводного сернокислого магния (получаемого высушиванием при температуре 240°С семиводного гидрата) в мерной колбе с дистиллированной водой н объем доводят до 500 мл. В другую мерную колбу вместимостью 1 л вносят 6,0050 г химически чистого углекислого кальция, приливают 10 мл дистиллированной воды и по кашлям вводят соляную кислоту (1:1), избегая ее избытка, до полного растворения карбоната. Затем добавляют дистиллированную воду до метки.

Для приготовления 0,05 н. стандартного раствора в мерную колбу вместимостью 200 мл отмеряют 75 мл 0,1 н. раствора хлористого кальция и 25 мл 0,1 и. раствора сернокислого магния, после чего доливают дистиллированной водой до метки.

Приготовление смеси индикатора. 0,5 г индикатора растирают с 50 г химически чистого хлорида натрия или калия.

Приготовление 0,05 н. раствора трилона Б. Готовится из фиксанала или из навески трилона Б. Для приготовления из трилона Б берут навеску 9,31 г, растворяют в мерной колбе дистиллированной водой и доводят объем до 1 л.

Установление нормальности раствора трилона Б. В коническую колбу вместимостью 250 мл отмеряют пипеткой 20 мл 0,05 н. стандартного раствора Са+2 и Mg+2, добавляют мензуркой 30 мл дистиллированной воды и 5 мл буферного раствора. Жидкость перемешивают и к ней добавляют 0,1 г смеси индикатора, после чего титруют раствором трилона Б так же, как и пря определении жесткости. Нормальность раствора (Н) трилона Б вычисляют по формуле

H = H1V1/V,

где H1 - нормальность стандартного раствора, V1 - объем стандартного раствора, взятый на определение, мл; V - объем раствора трилона Б, израсходованный на титрование, мл.

Приготовление буферного раствора. 50 г химически чистого хлористого аммония растворяют в дистиллированной воде, добавляют 250 мл 20%-ного раствора аммиака и доводят объем раствора дистиллированной водой до 1 л.

Приготовление 5 - 10%-ного водного раствора натрия сернистого.

Приготовление 1%-ного водного раствора гидроксиламина солянокислого.

Проведение анализа. Анализируемую пробу титруют трилоном Б в присутствии одного из индикаторов по табл. 2.2 при рН=10, что достигается прибавлением аммиачного буфера. В эквивалентной точке цвет раствора меняется зависимости от типа индикатора.

В конические колбы вместимостью 250 мл отмеряют пипеткой по 100 мл исследуемой воды. К взятому на анализ объему воды прибавляют 5 мл буферного раствора и около 0,1 г смеси индикатора ЕТ-00, применяемого для анализа.

ТАБЛИЦА 2.2

Индикаторы для определения ионов кальция (Са+2) и магния (Mg+2)

Индикатор

Цвет

В присутствии Са+2, Mg+2

При отсутствии Са+2, Mg+2

Эриохром черный ЕТ-00

Винно-красный

Синий с зеленоватым оттенком

Хром синий К

Розово-красный

Сиреневый

Хром темно - синий

Розово-красный

Синевато сиреневый

Раствор перемешивают и медленно титруют 0,05 н. раствором трилона Б до изменения окраски, свойственной данному индикатору в присутствии ионов кальция и магния. Конец титрования лучше всего наблюдать, если рядом поставить оттитрованную пробу, до цвета которой и следует титровать анализируемую пробу.

Обработка результатов. Общую жесткость (X) в мг×экв вычисляют по формуле

X = V1H1×1000/V.

где V1 - объем раствора трилона Б, используемый для титрования, мл; V - объем исследуемой воды, мл; H1 - нормальность раствора трилона Б.

На титрование контрольного опыта (100 мл дистиллированной воды) должно идти не более двух капель 0,01 н. трилона Б. Ионы кальция и магния из дистиллированной воды устраняются повторной ее перегонкой.

2.15. Определение общего содержания ионов железа. Метод основан на образовании окрашенных железороданидных комплексов по реакции

Fe+3 + n SCN - ® [Fe(SCN) n] - m.

С увеличением координационного числа n интенсивность окраски увеличивается.

Растворы железороданидных комплексов медленно обесцвечиваются и чувствительны к интенсивной освещенности, поэтому при определении содержания ионов железа к анализируемому объему пробы следует прибавлять совершенно одинаковый избыток реактива.

Не допускается проводить определение на прямом солнечном свету.

Применяемые аппаратура и реактивы:

мерные колбы;

пипетки калиброванные;

фотоэлектроколориметp;

стаканы, цилиндры;

часовое стекло;

штатив, бюретка;

железоаммонийные квасцы (Fe2(SO4)3×(NH4)2SO4×24H2O), х.ч. - 60 г;

аммоний роданистый (NH4SON), ч.д.а. - 600 г; можно заменить калием роданистым (KSON);

азотная кислота (HNO3), d201,51, х.ч. - 0,5 л;

серная кислота (H2SO4), d201,84, х.ч. - 0,7 л;

аммоний персульфат (NH4)2S2O8, х.ч. - 100 г;

соляная кислота (НСl), d201,19;

дистиллированная вода;

красная кровяная соль (К3[Fе(СN)6]).

Примечание. Количество реактивов дано из расчета на 1000 проб.

Подготовка к проведению анализа по определению общего содержания ионов железа. Приготовление образцовых растворов соли трехвалентного железа. Раствор А - 0,8640 г, х.ч., перекристаллизованных из слабокислого раствора железоаммонийных квасцов Fe2(SO4)3(NH4)2SO4×24H2O растворяют в литровой мерной колбе в дистиллированной воде, добавляют несколько капель НСl и доводят раствор в колбе до метки.

Раствор Б - 50 мл образцового раствора А разбавляют до метки дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 600 мл. Такой раствор содержит 0,01 мг железа в 1 мл.

Приготовление 10%-ного водного раствора роданистого аммония или калия. Перед анализом необходимо провести качественную пробу красной кровяной солью на ион двухвалентного железа.

Проведение анализа. Определение содержания ионов железа в воде и водных вытяжках с рН меньше семи проводят фотометрическим методом.

Для построения калибровочной кривой готовят серию растворов с различным содержанием железа. В колбы вместимостью 50 мл пипеткой вносят от 0,1 до 10 мл стандартного раствора А, содержащего от 0,01 до 1 мг железа, и разбавляют дистиллированной водой до 26 мл. Bo все колбы приливают по 1 мл азотной кислоты (1:1) и по 6 мл 10%-ного раствора роданистого калия или аммония, доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.

Одновременно с приготовлением стандартных растворов приготавливают раствор для контрольного опыта.

Для этого в мерную колбу вместимостью 50 мл наливают 25 мл дистиллированной воды, l мл азотной кислоты (1:1), 6 мл 10%-ного раствора роданистого аммония или калия, доводят раствор до метки и тщательно перемешивают.

На фотоэлектроколориметре устанавливают нуль по контрольному раствору при синем светофильтре с длиной волны А=400 - 500 нм и измеряют оптическую плотность растворов во всех колбах.

По полученным данным строят калибровочную кривую (оптическая плотность - ось ординат; содержание ионов трехвалентного железа в анализируемом объеме - ось абсцисс).

Для определения ионов железа при совместном присутствии Fe+3 и Fe+2 отбирают пипеткой 25 мл воды или водной вытяжки в стакан вместимостью 50 - 100 мл, добавляют 1 мл азотной кислоты (1:1) и два - три кристалла персульфата аммония, затем покрывают стакан часовым - стеклом и ставят на кипящую водяную баню на 10 мин, после чего охлаждают и содержимое стакана переносят в мерную колбу вместимостью 50 мл. В каждую колбу добавляют 5 мл 10%-ного роданистого калия или аммония, доводят раствор в колбе до метки, и тщательно взбалтывают.

При отсутствии иона двухвалентного железа определение проводят без добавления персульфата аммония и без нагревания.

Определяют оптическую плотность анализируемых вытяжек и по калибровочной кривой находят содержание железа в объеме, взятом для анализа.

Обработка результатов. Содержание ионов трехвалентного железа (Fe+) в процентах вычисляют по формуле

Fe+3 = a×500/V×1000 = a/2V,

где a - содержание железа в объеме, взятом для анализа, мг (отсчет по оcи абсцисс калибровочной кривой); V - объем воды или вытяжки, взятый для анализа, мл; 600 - объем всей вытяжки, мл.

2.16. Определение водорастворимых органических веществ. Метод основан на окислении органических веществ в кислой среде марганцовокислым калием, взятым в избытке:

MnO4 - + 8Н+ + 5e ® Mn+2 + 4Н2O.

Содержание водорастворимых органических веществ устанавливается по окисляемости вод или водных вытяжек грунтов.

Затем избыток КMnO4 восстанавливают щавелевой кислотой, после чего остаток щавелевой кислоты определяют обратным титрованием КMnO4:

2О4 - 2 + 2МnO4 - + 16Н+ = 2Мn+2 + 8H2O + 10CO2;

Применяемые аппаратура и реактивы:

конические колбы с приблизительно одинаковым диаметром дна;

воронки;

электроплитка с закрытой спиралью;

бюретки;

пипетка калиброванная;

песочные часы;

калий марганцовокислый (KMnO4), ч.д.а. - 100 г;

щавелевая кислота (Н2С2 ×2О), ч.д.а. - 100 г;

серная кислота (H2SO4), d201,84, х.ч. - 1 л;

пемза - 100 г, можно заменить прокаленным песком.

Примечание. Количество реактивов дано из расчета на 1000 проб.

Подготовка к проведению анализа по определению водорастворимых органических веществ. Чистые конические колбы, предварительно вымытые хромовой смесью, подвергаются дополнительной обработке для окисления органических веществ, сорбированных стенками колбы. Для этого в колбы заливают 100 мл подкисленного раствора KMnO4, кипятят, а затем моют дистиллированной водой.

Приготовление 25%-ного раствора серной кислоты (1:3).

Приготовление 0,05 н. раствора марганцовокислого калия. Для приготовления 0,05 и раствора марганцовокислого калия следует растворить фиксанал или 1,60 г марганцовокислого калия в мерной колбе вместимостью 1 л в 100 - 150 мл дистиллированной воды, и объем раствора доводят до метки. Определение нормальности раствора КMnO4 проводят непосредственно после определения окисляемости следующим образом.

К 100 мл дистиллированной воды добавляют 10 мл раствора H2SO4 (1:3), 1 мл 0,05 и раствора щавелевой кислоты, нагревают до кипения и титруют 0,05 раствором КМnO4 до появления слабо - розовой окраски. Добавляют в воду 10 мл 0,05 н. раствора щавелевой кислоты и вновь титруют 0,05 н. раствором KMnO4 до появления бледно - розового окрашивания. Нормальность (Н) раствора КМnO4 рассчитывают по формуле

где V - объем КМnO4, пошедший на титрование, мл; V1 - объем раствора щавелевой кислоты, мл; H1 - нормальность раствора щавелевой кислоты.

Для приготовления 0,05 н. раствора щавелевой кислоты используют фиксанал или 3,15 г х.ч. H2C2O4 - 2H2O растворяют в дистиллированной воде и доводят в мерной колбе до 1 л.

Подготовка песка и пемзы. Песок или пемзу измельчают в фарфоровой ступке и прокаливают в муфельной печи при красном калении в течение 1 - 1,5 ч при периодическом перемешивании.

Проведение анализа. В коническую колбу вместимостью 250 мл помещают 25 - 50 мл воды или вытяжки и разбавляют дистиллированной водой до объема 100 мл.

В колбу приливают 10 мл 25%-ного раствора H2SO4 и титруют 0,05 н. раствором КМnO4 до слабо-розовой окраски, не исчезающей 1 мин. Титрованием на холоду определяют содержание в вытяжке минеральных восстановителей: ионов закисного железа, нитрит-ионов, сероводорода и др. Далее к раствору прибавляют из бюретки 10 мл 0,05 н. раствора КМnO4 и приблизительно 0,2 г песка или пемзы и прикрывают воронкой, кипятят на электроплитке 10 мин, отсчитывая время с момента начала кипения.

Кипение должно быть спокойным, без перегрева. Раствор после кипячения должен остаться окрашенным (если раствор обесцветится или приобретет желтоватую окраску, определение следует повторить с меньшим количеством вытяжки).

Бюреткой или пипеткой приливают в анализируемую вытяжку 10 мл. 0,05 н. раствора Н2С2O4 и взбалтывают, при этом раствор обесцвечивается. Горячий раствор титруют 0,05 н. раствором КМnO4 до слабо - розовой окраски.

Для установления величины саморазложения перманганата при кипячении в кислой среде проводят контрольный опыт:

к 100 мл дистиллированной воды приливают все необходимые реактивы и проводят окисление.

Количество КМnO4 контрольного опыта вычитают из общего количества КМnO4 затраченного для окисления органических веществ в водной вытяжке.

Обработка результатов. Содержание органических веществ (гумуса) в воде в мг/л вычисляют по формуле

[(а + a1 - )H1 - bH2]×3×1,724×1000/V1.

Содержание органических веществ (гумуса) в водной вытяжке, в процентах вычисляют по формуле

[a - a1 - )×H1 - bH2]×V×0,003×1,724×100/V1m

где а - количество КМnO4, прибавленное до кипячения, мл; a1 - количество того же раствора, прибавленное после кипячения, мл; - количество КМnO4, израсходованное для контрольного опыта, мл; b - количество H2C2O4, израсходованное для обесцвечивания КМnO4, мл; H1 - нормальность раствора КМnO4; H2 - нормальность раствора Н2С2O4; V - общий объем водной вытяжки, мл; V1 - объем пробы водной вытяжки, взятый на анализ, мл; m - навеска грунта, взятая для приготовления вытяжки, г; 1,724 - коэффициент перевода углерода в органическое вещество (гумус); 0,003 и 3 - соответственно миллиграмм - эквивалент и грамм - эквивалент углерода.

2.17. Определение содержания нитрат - ионов. Метод основан на учете интенсивности желтой окраски, образующейся при взаимодействии нитратов с дисульфофеноловой кислотой с последующей обработкой этой смеси раствором щелочи или аммиака:

3HNO3 + C6H3OH(HSO3)2 = C6H2OH(NO2)3 + 2H2SO4 + H2O

дисульфофеноловая кислота                   тринитрофенол

C6H2OH(NO2)3 + KOH = C6H2(NO2)3OK + H2O

тринитрофенол           желтый нитропродукт

Применяемые аппаратура и реактивы:

фарфоровые чашки вместимостью 50 мл;

мерные колбы;

бюретки;

пипетки калиброванные;

стеклянные палочки с оплавленными концами;

корковые пробки;

обратный холодильник (длинная стеклянная трубка);

фотоэлектроколориметр;

универсальный индикатор;

фенол (C6H5OH), х.ч. - 130 г:

серная кислота (H2SO4), d201,84, х.ч. - 1 л;

аммиак водный 25%-ный (NH4OH), ч.д.а. - 10 л, можно заменить калием едким;

калий азотнокислый (KNO3), х.ч. - 4 г;

серебро сернокислое (Ag2SO4), х.ч. - 14 г;

алюминий сернокислый (Аl2(SO4)3×18Н2О), ч.д.а. - 130 г;

калий едкий (КОН), ч.д.а. - 70 г;

дисульфофеноловая кислота - 1 л;

дистиллированная вода.

Примечание. Количество реактивов дано из расчета на 1000 проб.

Подготовка к проведению анализа по определению содержания нитрат - ионов. Приготовление дисульфофеноловой кислоты. К 30 г чистого кристаллического фенола приливают 201 мл серной кислоты, закрывают корковой пробкой с обратным холодильником и нагревают в течение 6 ч на кипящей водяной бане.

Приготовленный реактив должен иметь слабо-сиреневый цвет. Другие цвета не допускаются.

Приготовление 10%-ного водного раствора аммиака или 20%-ного водного раствора едкого калия.

Приготовление образцовых растворов нитратов. Раствор А - 0,163 г химически чистого перекристаллизованного сухого азотнокислого калия растворяют в мерной колбе вместимостью 1 л в небольшом количестве дистиллированной воды, и затем объем раствора доводят до метки. 1 мл раствора содержит 0,1 мг NО3 - .

Раствор Б - 100 мл образцового раствора А разбавляют водой в мерной колбе до 1 л; 1 - мл такого раствора содержит 0,01 мг NO3 - .

Приготовление раствора сернокислого серебра. 4,4 г сернокислого серебра, не содержащего нитратов, растворяют в 1 л дистиллированной воды.

Приготовление раствора сернокислого алюминия. 13 г Al2(SO4)3 - 18Н20 растворяют в дистиллированной воде и доводят объем в мерной колбе до 100 мл.

Приготовление 7%-ного водного раствора едкого калия.

При анализе засоленных грунтов необходимо предварительно удалить из вытяжек избыток хлоридов прибавлением раствора сернокислого серебра исходя из расчета, что 1 мл сернокислого серебра осаждает 0,8 мг хлор-иона.

Если вытяжки окрашены или мутны, необходимо их предварительно обесцветить добавлением к вытяжке раствора сульфата алюминия и 7%-ного раствора едкого калия (3:2). Осадок отфильтровывают и из фильтрата отбирают объем, необходимый для анализа.

Проведение анализа. Интенсивность окраски воды и водных вытяжек определяют фотоэлектроколориметром с зеленым фильтром.

При фотометрическом определении содержание нитрат-ионов определяют по калибровочной кривой, которую периодически проверяют, а при замене одного из реактивов реактивом другой фасовки строят заново.

Для построения калибровочной кривой отбирают с помощью бюретки или пипетки в фарфоровые чашки вместимостью 50 мл от 1 до 20 мл образцового раствора Б и выпаривают на водяной бане досуха.

Одновременно с растворами отбирают пипеткой около 50 мл каждой анализируемой пробы (в зависимости от содержания нитратов в почве) в отдельные фарфоровые чашки и тоже выпаривают досуха на водяной бане. В одной из чашек выпаривают 50 мл дистиллированной воды для «холостого» опыта.

После выпаривания растворов дальнейшее нагревание сухих остатков на водяной бане проводить не допускается.

В охлажденную чашку с сухим остатком добавляют 1 мл дисульфофеноловой кислоты и тщательно растирают содержимое стеклянной палочкой, смачивая весь остаток.

По истечении 10 мин в каждую чашку наливают 15 мл дистиллированной воды.

Растворы доводят до щелочной реакции прибавлением по каплям 20%-ного раствора щелочи или 10%-ного раствора аммиака. Конец прибавления щелочи или аммиака устанавливают по появлению устойчивой желтой окраски, которая не меняется при дальнейшем приливании раствора щелочи или аммиака.

Окрашенные в желтый цвет растворы переносят из чашек в мерные колбы вместимостью 60 мл.

Содержимое колб доводят до метки водой и перемешивают. Устанавливают нуль на фотоэлектроколориметре при зеленом светофильтре с длиной волны l=410 нм по «холостому» раствору и измеряют оптическую плотность полученных растворов.

По полученным данным строят калибровочную кривую (оптическая плотность - ось ординат; содержание нитрат - ионов в 50 мл - ось абсцисс).

Определяют оптическую плотность исследуемых растворов, до калибровочной кривой находят содержание нитрат - ионов в объеме, взятом для анализа.

При необходимости допускается анализ по определению нитратов прерывать после окончания выпаривания раствора.

Обработка результатов анализа. Содержание нитрат-ионов (NO3-) в грунте в процентах вычисляют по формуле

NО3 - = а × 100/m или NO3 - = a/2V

Содержание нитрат - ионов (NO3 -), в воде в мг/л вычисляют по формуле

NO3 - = a × 1000/V1,

где а - содержание нитрат-ионов в объеме, взятом для анализа (отсчет по оси абсцисс калибровочной кривой), мг; m - навеска грунта, соответствующая количеству миллилитров испытуемого раствора, взятого для анализа, мг; V - объем водной вытяжки, взятый для анализа, мл; V1 - объем воды, взятый для анализа, мл.

2.18. Результаты химических анализов грунтов, грунтовых и других вод оцениваются то данным табл. 2.1 - 3.4.

Определение коррозионной активности грунтов по отношению к стали по поляризационным кривым

2.19. При этом методе используются электроды, представляющие собой стальные прямоугольные пластины 25х25 мм с припаянными контактными проводниками. Со стороны контакта пластины изолируют битумом. Обратная сторона тщательно зачищается корундовой шкуркой и обезжиривается ацетоном.

Пробу помещают в фарфоровый стакан вместимостью 1 л. Два стальных электрода закладывают в стакан с грунтом не изолированными сторонами друг к другу. Один из образцов подключается к положительному полюсу, а другой к отрицательному полюсу источника постоянного тока.

Измерения разности потенциалов между электродами производят в момент разрыва поляризующей цепи при различных плотностях тока.

На основании полученных данных строят диаграмму в координатах: разность потенциалов - плотность поляризующего тока.

По диаграмме определяют плотность тока, соответствующую разности потенциалов DU=0,5 В, по которой в соответствии с данными табл. 3.6 определяется коррозионная активность грунта.

Определение коррозионной активности грунтов по потере массы стальных образцов

2.20. Образец представляет собой стальную трубку длиной 100 мм и внутренним диаметром 19 мм.

Перед испытанием поверхность образца очищают от ржавчины и окалины корундовой шкуркой, обезжиривают ацетоном, высушивают фильтровальной бумагой, выдерживают сутки в эксикаторе с хлористым кальцием и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.

Образец помещают в жестяную банку высотой 110 мм и внутренним диаметром 80 мм. Для изоляции образца от дна банки в один из его торцов вставляют резиновую тройку так, чтобы она выступала на 10 - 12 мм. Банка заполняется грунтом на 5 мм ниже верхнего конца трубки. Грунт трамбуется до плотного прилегания к образцу и банке.

Грунт увлажняют до появления на его поверхности непоглощенной влаги. Не допускается проводить увлажнение грунта после начала испытаний.

К банке с помощью зажимного приспособления подключается отрицательный полюс, а к образцу - положительный полюс источника постоянного тока напряжением 6 В.

Образец находится под током в течение 24 ч.

После отключения тока образец тщательно очищается от продуктов коррозии катодным травлением в 8%-ном гидрате окиси натрия при плотности тока 3 - 5 А/дм2, промывается дистиллированной водой, высушивается и взвешивается с погрешностью не более 0,1 г.

Коррозионная активность грунта определяется в соответствии с данными табл. 3.7

Определение удельного сопротивления грунта

2.21. Удельное сопротивление определяется для оценки коррозионной активности грунта по трассе подземного металлического сооружения связи, при расчетах электрохимической защиты и контуров заземлений.

2.22. Удельное сопротивление грунта при оценке коррозионной активности и для расчетов электрохимической защиты измеряется через каждые 500 - 1000 м при однородном характере грунта, через 200 м - при неоднородном характере грунта и через 50 - 100 м - в местах с сосредоточением агрессивных минеральных и органических веществ (свалки строительного мусора, овраги, места стока отработанных вод химических заводов, коммунальных предприятий и др.). Для расчета контуров заземлений удельное сопротивление грунта определяется на выбранных площадках на требуемую глубину.

2.23. Определение удельного сопротивления грунта производится с помощью симметричной четырехэлектродной установки (рис. 2.1), электроды которой размещаются в одну линию, которая для проектируемого сооружения должна совпадать с осью трассы, а для уложенного в землю сооружения должна проходить параллельно последнему в 2 - 4 м от него.

Расстояние между питающими электродами (АВ) должно находиться в следующих пределах:

2h£AВ£4h,

где h - глубина прокладки подземного сооружения, м.

Величина удельного сопротивления грунта rг Ом×м, в общем случае определяется по формуле

rг = k×DU/I,

где DU - разность потенциалов, измеряемая между приемными электродами MN, В; I - величина тока, протекающего через цепь питающих электродов АВ, А, k - коэффициент, величина которого определяется по формуле

где , ,  - расстояния между электродами, м

Рис. 2.1 Схема измерения удельного сопротивления грунта

2.24. При измерениях четырехэлектродной установкой могут быть использованы измерители заземления МС-08, Ф-416 и М-416, полевой электроразведочный потенциометр ЭП-ПМЭ, электронный стрелочный компенсатор ЭСК-1 или прибор АЭ-72.

При измерении удельного сопротивления грунта по трассе кабеля приборами МС 08 и М-416 расстояние между электродами а (рис. 2.2) принимается одинаковым и равным двойной глубине закопки кабеля.

Величина удельного сопротивления rг, Ом м, подсчитывается по формуле

rг =2pRa,

где R - показания прибора, Ом, а - расстояние между двумя соседними электродами, м

Глубина забивки l электродов в грунт не должна быть более 1/20 a

2.25. Удельное сопротивление грунта при измерении прибором М-416 с использованием специального измерительного электрода (трубы) подсчитывается по формуле

,

где R - сопротивление, измеренное измерителем заземления, Ом, L - глубина забивки электрода (трубы), м, d - диаметр электрода (трубы), м

Рис. 2.2 Схема измерения удельного сопротивления грунта прибором МС-08:
a - расстояние между электродами

2.26. Схема измерения удельного сопротивления грунта методом амперметра - вольтметра приведена на рис. 2.3. Величина удельного сопротивления определяется из выражения

,

где U - среднее значение показаний милливольтметра, измеренное при двух направлениях тока, В, I - среднее значение показаний амперметра, А.

При определении удельного сопротивления методом амперметра - вольтметра предпочтительно пользоваться медными или латунными электродами.

Рис. 2.3 Схема измерения удельного сопротивления грунта по методу «амперметра - вольтметра»

2.27. Расчетное максимальное значение удельного сопротивления грунта при проектировании заземлений, которое может иметь место в течение года, определяется по формуле

,

где  - измеренное значение удельного сопротивления грунта, Ом×м, k - коэффициент, учитывающий сезонное изменение влажности грунта (табл. 2.3)

Приведенные в таблице значения коэффициента k применяются в следующих случаях

k1-1 - если измеренная величина удельного сопротивления грунта соответствует минимальному значению (грунт влажный, перед измерением выпадало много осадков),

ТАБЛИЦА 2.3

Значение коэффициента k, учитывающего сезонное изменение влажности грунта

Заземлители

Глубина заложения, м

Поправочные коэффициенты

k1-1

k2-2

k3-3

Поверхностные (протяженные)

0,5

6,5

5,0

4,5

То же

0,8

3,0

2,0

1,6

Заглубленные вертикальные (трубы уголки, стержни)

Верхний конец на глубине около 0,8м от поверхности земли

2,0

1,5

1,6

k2-2 - если измеренная величина удельного сопротивления соответствует среднему значению (грунт средней влажности, перед измерением выпадало немного осадков);

k3-3 - если измеренная величина удельного сопротивления грунта соответствует наибольшему значению (грунт сухой, перед измерением выпадало совсем мало осадков)

2.28. При оценке коррозионной активности грунта по отношению к стальным сооружениям связи по величине удельного сопротивления измеренные значения должны быть пересчитаны к минимально возможным значениям по формуле

где k - коэффициент, соответствующий времени измерения (табл. 2.4)

ТАБЛИЦА 2.4

Изменение коэффициента k в зависимости от времени измерения

Район измерений

Значения k

Месяц измерений

январь

февраль

март

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

ноябрь

декабрь

Европейская часть СССР (кроме южных областей) и Сибирь

0,833

0,91

1,0

0,833

0,770

0,645

0,572

0,645

0,588

0,667

0,770

0,740

Южные области СССР

0,870

1,00

0,91

0.807

0,575

0,578

0,645

0,671

0,637

0,625

0,625

0,770

Определение наличия блуждающих токов в земле

2.29. Наличие блуждающих токов в земле на трассе проектируемого подземного металлического сооружения связи рекомендуется определять по результатам измерений разности потенциалов между проложенными в данном районе подземными металлическими сооружениями и землей.

2.30. При отсутствии подземных металлических сооружений блуждающие токи в земле на трассе проектируемого подземного металлического сооружения связи целесообразно определять измерением разности потенциалов между двумя точками земли через каждые 1000 м по двум взаимно перпендикулярным направлениям при разносе измерительных электродов на 100 - 200 м (рис. 2.4).

2.31. При проведении измерений в обоих приведенных выше случаях должны применяться вольтметры с нулем посередине шкалы, имеющие внутреннее сопротивление не менее 20000 Ом на 1 В шкалы, с пределами измерений 75 - 0 - 75 MB, 0,5 - 0 - 0,5 В, l,0 - 0 - l,0 В, 5,0 - 0 - 5,0 В или с другими близкими к указанным пределами.

Контакт измерительных проводников с землей осуществляется при помощи неполяризующихся медносульфатных электродов, латунных, медных или стальных электродов.

Показания вольтметра рекомендуется отмечать через каждые 5 - 10 с в течение 10 - 15 мин при измерении по каждому из направлений.

2.32. Если измеряемая разность потенциалов изменяется по величине и знаку или только по величине, то это указывает на наличие в земле блуждающих токов электрифицированного транспорта. Если измеряемая разность потенциалов имеет устойчивый характер, то это указывает на наличие в земле токов почвенного происхождения либо токов от линий передач постоянного тока или установок дистанционного питания усилителей, работающих по системе «провод - земля», если таковые имеются в данном районе.

Рис. 2.4. Схема определения наличия блуждающих токов в земле

При наличии в обследуемом районе установок дистанционного питания или линий передачи энергии постоянного тока системы «провод - земля» необходимо выяснить места расположения рабочих заземлений этих установок.

ИЗМЕРЕНИЕ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ

Общие сведения

2.33. Разность потенциалов «подземное сооружение связи - земля» измеряется с целью выявления опасности коррозионного разрушения подземных металлических сооружений связи, а также для определения эффективности действия применяемой электрохимической защиты.

2.34. Измерение разности потенциалов между подземными металлическими сооружениями связи и землей производится контактным методом с применением самопишущих и интегрирующих приборов. Допускается производить измерения доказывающими приборами с входным сопротивлением не менее 20000 Ом на 1 В шкалы.

Характеристики приборов, рекомендуемых для использования, приведены в табл. 7.3.

2.35. При измерении разностей потенциалов между подземным металлическим сооружением связи и землей следует применять только неполяризующиеся электроды сравнения.

Измерение разности потенциалов подземного сооружения связи относительно земли

2.36. Под разностью потенциалов подземного сооружения относительно земли понимается: разность потенциалов между кабелем связи (броня и оболочка перепаяны) и землей, между броней и землей, между оболочкой и землей, между корпусом НУП и землей и т.д.

2.37. Измерения разности потенциалов подземного кабеля связи относительно земли могут быть (рис. 2.5) выполнены в колодцах, КИП или в специально отрываемых шурфах.

Рис. 2.5. Схема измерения разности потенциалов кабеля относительно земли:
a - в колодце; б - в контрольно-измерительном пункте; в - в шурфе; 1 - штанга со свинцовым электродом; 2 - кабель; 3 - неполяризующийся электрод; 4 - штанга с зубчатым электродом

При этих измерениях положительная клемма прибора подключается к кабелю, а отрицательная - к электроду сравнения. Если стрелка прибора отклоняется влево, потенциал сооружения имеет отрицательное значение, если вправо - положительное.

При использовании медносульфатного неполяризующегося электрода сравнения величина разности потенциалов между сооружением и землей может быть определена по формуле

Uс - з = ±Uизм + |Uc|,

где Uизм - измеренная величина потенциала, В; Uc - стационарный потенциал металла в грунте (без внешней поляризации), В.

Среднее значение Uc может быть принято: для стали - 0,55 В; для свинца - 0,48 B; для алюминия - 0,7 В.

2.38. При необходимости измерения разности потенциалов кабеля относительно земли на участках между контрольно-измерительными пунктами используется метод выноса заземляющего электрода. Этот метод заключается в том, что в контрольно-измерительном пункте (колодце или шурфе) измерительный прибор подключается к кабелю, а электрод сравнения располагается или на поверхности земли над кабелем при измерениях на кабелях, проложенных в траншеях (рис. 2.6а), или в свободном канале при измерениях на кабелях, проложенных в канализации (рис. 2.6б). Электрод сравнения располагается в тех местах, где необходимо определить потенциал. Расстояние от точки подключения прибора к кабелю до точки выноса электрода сравнения не должно превышать 250 м.

Рис. 2.6. Схема измерения разности потенциалов кабелей относительно земли по методу выноса электрода:
а - в грунте; б - в канализации; 1 - контрольно-измерительный пункт; 2 - электрод сравнения, 3 - кабель; 4 - катушка с проводом, 5 - свободный канал

2.39. При измерениях электроды сравнения устанавливаются на дно колодца в случае измерений на кабелях, проложенных в канализации, и на поверхности земли над кабелем при измерениях на кабелях, проложенных непосредственно в земле.

Примечание. Если дно колодца (или земля), с которым осуществляется контакт через электрод сравнения, окажется сухим, то перед измерением его необходимо увлажнить.

2.40. В зонах отсутствия блуждающих токов время измерения в каждой точке может быть ограничено 3 - 5 мин. Отсчеты должны производиться через каждые 15 - 20 с.

В зонах влияния блуждающих токов трамвая отсчеты необходимо производить через 10 - 20 с в течение 5 - 10 мин, а при частом движении вагонов - через каждые 5 - 10 с.

В зонах влияния блуждающих токов электрифицированных железных дорог отсчеты необходимо производить через каждые 10 с в течение 10 - 5 мин.

Необходимо, чтобы за период измерений мимо пункта наблюдения прошло не менее чем по два электропоезда (трамвая) в разных направлениях.

При необходимости выполнения длительных измерений разностей потенциалов оболочек кабелей связи относительно земли целесообразно применять регистрирующие приборы типов Н-373, Н-39, Н-899 и. др. (см. табл. 7.4).

2.41. Результаты измерений разностей потенциалов оформляются в виде протоколов по ф. 1 приведенной в приложении 1.

2.42. При измерении разности потенциалов между камерой НУП и землей положительный полюс прибора присоединяется к камере НУП (или к выводу от нее на специальный щиток), отрицательный - к электроду сравнения. Электрод сравнения устанавливается в землю вблизи НУП.

Измерение разности потенциалов между сооружением связи и рельсами электрифицированного транспорта

2.43. Разность потенциалов между сооружением связи и рельсами измеряют в колодцах, контрольно-измерительных пунктах или шурфах, отрываемых на расстоянии 10 - 30 м от рельс, на участках пересечений и сближений сооружений связи с рельсами для определения наиболее рациональных мест подключения электродренажной защиты.

Рис. 2.7. Схема измерения разности потенциалов между кабелей и рельсом на участке пересечения:
1 - колодец или КИП; 2 - кабель; 3 - рельсовые пути

2.44. Как правило, измерение разности потенциалов «сооружение связи - рельс» производят одновременно с измерением разности потенциалов сооружения связи относительно земли на тех участках, где положительные потенциалы сооружения связи по отношению к земле максимальны, а также на участках пересечения сооружений связи с рельсами.

2.45. Необходимо, чтобы за период измерений мимо пункта наблюдений прошло не менее чем по два электропоезда (трамвая) в разных направлениях.

2.46. Схема измерения разности потенциалов между кабелем и рельсами на участке пересечения показана на рис. 2.7.

Измерение разности потенциалов между подземным сооружением связи и соседним подземным металлическим сооружением

2.47. Измерение разности потенциалов между подземными сооружениями связи и другими подземными металлическими сооружениями (трубопроводами, силовыми кабелями и т.д.) производят в колодцах, контрольно-измерительных пунктах или шурфах, в местах пересечений и наибольший сближений между ними (рис. 2.8). На основе этих измерений устанавливают возможность осуществления совместной защиты.

Рис. 2.8 Схема измерения разности потенциалов между кабелем и соседним сооружением в колодцах:
1 - трубопровод; 2 - кабель; 3 - электрод сравнения со стальным наконечником; 4 - электрод сравнения со свинцовым наконечником

При проведении измерений на силовых кабелях следует пользоваться оборудованными для них контрольно-измерительными пунктами и соблюдать действующие правила по технике безопасности.

Измерения должны проводиться в присутствии представителей организаций, в ведении которых находятся соседние подземные металлические сооружения.

2.48. Измерения разности потенциалов «подземное сооружение связи - соседнее сооружение» целесообразно проводить одновременно с измерением разности потенциалов сооружения связи относительно земли.

2.49. Для создания контакта с подземными металлическими сооружениями, проложенными в канализации, используют электроды из того же металла, из которого сделано само сооружение.

Измерение потенциалов гальванокоррозии

2.50. Определение потенциала гальванокоррозии бронированных кабелей типов МКСБ, КМБ, ТЗБ и других рекомендуется производить на участках, где были отмечены коррозионные повреждения кабеля, в местах пересечения кабелей свалок мусора, промышленных отходов, ручьев и болот, при сильно пересеченной местности - на впадинах, ложбинах и т.д. при отсутствии блуждающих токов в земле.

2.51. Измерение потенциалов гальванокоррозии кабелей производится методом поперечного градиента, который состоит в последовательном перемещении измерительной установки - вольтметра и измерительных электродов параллельно оси кабеля (рис. 2.9).

Расстояние между измерительными электродами рекомендуется применять равным 20 м, но не менее 10h, где h - глубина прокладки кабеля связи.

Расстояние между точками измерений потенциала гальванокоррозии следует принимать равным: при детальных исследованиях - 1 - 5 м; при рекогносцировочных исследованиях - 20 - 30 м.

2.52. Измерение потенциалов гальванокоррозии рекомендуется производить вольтметрами с входным сопротивлением не менее 100 кОм на 1 В шкалы и нижним пределом по напряжению не менее 30 мВ (например, коррозионный вольтметр, приборы АЭ-72, ЭСК-l и др.). Контакт измерительной схемы с землей должен осуществляться с помощью медносульфатных электродов сравнения. Разность потенциалов между двумя неполяризующимися электродами сравнения не должна превышать 2 мВ.

Рис. 2.9 Схема измерения потенциалов гальванокоррозии по методу поперечного градиента.
А и В - неполяризующиеся электроды; lш - расстояние между точками измерения; d - расстояние между измерительными электродами; T1, T2, T3 и т.д. - точки измерения

Выбор неполяризующихся электродов для измерений производится путем попарного измерения разности потенциалов двух электродов, установленных в стеклянный или эмалированный сосуд с концентрированным раствором медного купороса. Из комплекта электродов выбирают такие пары, разность потенциалов между которыми не превышает 1 мВ.

Для обеспечения устойчивой разности потенциалов между двумя неполяризующимися электродами необходимо соблюдать следующие условия:

а) перед заливкой электродов медные стержни должны быть хорошо очищены от окислов;

б) заливка электродов должна производиться насыщенным раствором химически чистого медного купороса. Заливать электроды следует за день до начала измерений;

в) после заливки все электроды необходимо установить в один сосуд (стеклянный или эмалированный) с насыщенным раствором медного купороса. Выводы медных стержней соединяются между собой проводом.

2.53. При измерении потенциалов гальванокоррозии кабеля электрод А, устанавливаемый над кабелем, подключается к положительной, а электрод В - к отрицательной клеммам прибора. При использовании приборов типа ЭСК - 1 или АЭ - 72 электрод А подключается к клемме М, а электрод В - к клемме N на лицевой панели прибора.

Неполяризующийся электрод А, подключаемый к положительной клемме измерительного прибора, должен устанавливаться непосредственно над кабелем. Точное местоположение трассы кабеля определяется с помощью кабелеискателей.

Неполяризующийся электрод В, подключенный к отрицательной клемме измерительного прибора, должен устанавливаться в стороне от подземных металлических конструкций. Расстояние между местом установки электрода В и ближайшей металлической конструкцией должно быть не менее 20 м.

При рыхлой и влажной почве неполяризующиеся электроды устанавливаются непосредственно в почву. При твердой почве в месте установки электрода почва разрыхляется и электрод устанавливается (вдавливается) в разрыхленный слой. Если при этом почва сухая, то место установки электрода предварительно поливается водой. Поливку водой следует производить обязательно, если сопротивление измерительной цели RMN между двумя медносульфатными электродами превышает 10 кОм.

2.54. При наблюдениях в сухих и песчаных грунтах необходимо производить контроль сопротивления измерительной цепи RMN. Сопротивление измерительной цепи RMN может быть рассчитано по следующей приближенной формуле:

,

где RMN - дополнительное сопротивление, шунтирующее вход прибора, принимаемое равным 10 - 16 кОм; DU1 и DU2 - разность потенциалов, измеренная соответственно без шунтирующего и с шунтирующим вход прибора сопротивлением RMN, В.

2.55. В полевых условиях контроль сопротивления измерительной цепи может производиться путем измерения разности потенциалов между двумя неполяризующимися электродами с шунтирующим и без шунтирующего сопротивления. При этом, если разность отсчетов, т.е. DU1 - DU2 < DU2, то сопротивление измерительной цепи находится в пределах нормы. Если DU1 - DU2 > DU2, то сопротивление измерительной цепи превышает норму и необходимо принимать меры по уменьшению сопротивления растеканию наполяризующихся электродов (полив водой, разрыхление почвы и т.п.).

2.56. В процессе измерений необходимо производить контрольные замеры градиента потенциала гальванокоррозии в количестве не менее 5% от общего числа замеров, произведенных на исследуемой трассе кабеля. Контрольные измерения следует производить на участках с высокими и повышенными значениями градиента потенциала, при резком чередовании его полярности, при изменении условий залегания кабеля, наличии смежных подземных сооружений, пересечений ручьев и болот и т.д.

2.57. На основе данных измерения потенциалов гальванокоррозии рассчитывается плотность тока гальванокоррозии и (определяются участки кабеля, опасные в отношении коррозии (см. пп. 2.64 - 2.67).

ИЗМЕРЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И ПЛОТНОСТИ ТОКА

Измерение тока, протекающего по оболочке и броне кабеля

2.58. Величину тока, протекающего по оболочке и броне кабеля связи, можно измерить тремя методами: непосредственным включением амперметра, по методу компенсации и по методу падения напряжения.

2.59. Измерение путем непосредственного включения амперметра в разрыв оболочек и брони (рис. 2.10) может быть осуществлено только в редких случаях, например, при проведении строительных работ, монтаже новых и ремонте старых муфт.

2.60. Измерение величины тока по методу компенсации проводится по схеме рис. 2.11.

Метод компенсации является точным, но он не может быть применен при частых изменениях величины и направления тока в кабеле. Порядок проведения измерения следующий:

по милливольтметру определяют направление тока l1 в оболочке кабеля;

подключают источник постоянного тока Е, который создает ток l2, направленный навстречу току l1, проходящему по оболочке кабеля;

реостатом R изменяют величину тока l1 до тех пор, пока стрелка милливольтметра не станет на нуль;

в момент компенсации по шкале амперметра отсчитывают величину тока, проходящего по оболочке кабеля (l1= l2).

Рис. 2.10. Схема измерения тока в оболочке и броне кабеля по методу непосредственного включения амперметров:
l - броня; 2 - оболочка

Рис. 2.11. Схема измерения величины тока по методу компенсации:
1 - кабель

Если измеряемый ток не изменяется по величине и знаку, а источник тока Е не может обеспечить полную компенсацию тока, проходящего по кабелю, то величина тока может быть определена из выражения

I = (DU1 + DU2)Iизм/(DU1 - DU2),

где DU1, DU2 - падения напряжений на кабеле в том случае, когда токи l1 и l2 соответственно направлены в одну сторону и навстречу друг другу, В; Iизм = I2 - величина тока в измерительной схеме, А.

2.61. Определение величины тока по методу падения напряжения заключается в измерении падения напряжения между двумя находящимися на некотором расстоянии друг от друга точками брони (оболочки) кабеля и в определении сопротивления брони (оболочки) между этими точками. Средняя величина тока, протекающего по оболочке голого освинцованного кабеля, определяется как результат деления среднего измеренного падения напряжения на сопротивление оболочки на участке измерения.

Средняя величина тока, протекающего по кабелю (оболочке и броне), определяется как результат деления среднего измеренного значения падения напряжения на сопротивление этого участка кабеля:

Icp = DUср/Rl,

где DUср - среднее значение падения напряжения на соединенных между собой броне и оболочке (на голой свинцовой оболочке), В; R – сопротивление 1 м свинцовой оболочки или соединенных между собой свинцовой оболочки и брони, Ом/м; l - расстояние между точками измерения, м.

Величины продольных сопротивлений одного метра некоторых типов кабелей приведены в приложении 2 или могут быть определены по формулам п. 3.134.

Измерение средней величины поверхностной плотности тока утечки

2.62. Средняя величина поверхностной плотности тока утечки с участка кабеля может быть приблизительно определена по измеренным величинам тока, проходящего по этой оболочке.

2.63. В зависимости от направления и величины токов в оболочке кабеля плотность тока утечки определяется следующим образом.

Если токи проводят в одном направлении, причем ток в точке A больше, чем в точке Б (рис. 2.12а), то плотность тока утечки, мА/дм2, определяется по формуле

J = k(IA - IБ)/qS,

где S - общая площадь поверхности сооружения связи на длине между точками А и Б, дм2; q - коэффициент касания, равный в среднем 0,5 для бронированных кабелей, проложенных в грунте, и 0,25 для голых свинцовых кабелей, проложенных в канализации; k - коэффициент часовой нагрузки ближайшей тяговой подстанции; IA, IБ - токи, измеряемые соответственно в точках А и Б.

Если токи в подземном сооружении связи текут навстречу друг другу (рис. 2.12б), то

J = k(IA + IБ)/qS,

Если в точке А ток равен IA, а в точке Б - нулю, (рис. 2.12в), то

J = kIA/qS,

Рис. 2.12. К расчету поверхностной плотности тока утечки

Определение величины поверхностной плотности тока гальванокоррозии

3.64. Величина поверхностной плотности тока, мА/м2, гальванокоррозии рассчитывается по формуле

,

где Dk - наружный диаметр кабеля по броне, м; DUk - потенциал гальванокоррозии, мВ; rг - удельное электрическое сопротивление грунта, Ом×м; d - расстояние между измерительными электродами, м; h - глубина прокладки кабеля, м.

Удельное электрическое сопротивление грунта определяется в каждой точке одновременно с измерением DUk.

При h=0,8¸l,2 м величина поверхностной плотности тока, мА/м2 может быть рассчитана по формуле

,

где k - постоянный коэффициент, определяемый по графикам k=f(d) для соответствующих типов и конструкций кабелей связи (рис. 2.13). В полевых условиях плотность тока гальванокоррозии jг.к. может быть определена по номограммам jг.к.=f(rг,DUk) (рис. 2.14 - 2.17).

Рис. 2.13 Графики зависимости h - f(d) для кабелей различные марок

Значение поверхностной плотности определяется как точка пересечения шкалы jг.к. с прямой, соединяющей соответствующие измеренные значения ρг и DUk.

Результаты измерений электрического поля гальванокоррозии и удельного электрического сопротивления грунтов обрабатываются и представляются по форме 11 приложения 1.

2.65. Оценка опасности коррозии бронированных кабелей со свинцовой оболочкой без специальных изолирующих покровов типов КМБ, МКСБ, ТЗБ и других производится по величине и интенсивности электрического поля гальванокоррозии с учетом удельного электрического сопротивления грунта.

2.66. Результаты измерений представляются в виде совмещенных графиков удельного электрического сопротивления грунта и поверхностной плотности токов гальванокоррозии. По оси абсцисс этих графиков откладываются расстояния между точками измерений, а по оси ординат - поверхностная плотность тока jг.к. с учетом знака измерений величины потенциала гальванокоррозии и удельное электрическое сопротивление грунта rг.

2.67. Коррозионно-опасными следует считать участки кабеля, проложенные в грунтах с низким удельным электрическим сопротивлением и с повышенными, по сравнению со смежными участками, значениями поверхностной плотности тока гальванокоррозии.

Рис. 2.14. Номограмма для определения плотности тока гальванокоррозии для кабеля марки МКСБ 4´4´1,2 (d = 20 м, h = 0,8 ¸ 1,2 м)

Рис. 2.15. Номограмма для определения плотности тока гальванокоррозии для кабеля марки МКСБ 7´4´1,2 (d = 20 м, h = 0,8 ¸ 1,2 м)

Рис. 2.16. Номограмма для определения плотности тока гальванокоррозии для кабеля марки КМБ - 4 (d = 20 м, h = 0,8¸1,2 м)

Рис. 2.17 Номограмма для определения плотности тока гальванокоррозии кабеля марки КМБ 8/6 (d = 20 м, h = 0,8 ¸ 1,2 м)

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Измерение переходных сопротивлений

2.68. Измерение переходных сопротивлений между кабелем связи и землей производят с целью получения исходных данных, необходимых при проектировании защиты от коррозии.

2.69. Переходные сопротивления между оболочкой кабеля и землей могут быть измерены: при помощи приборов МС-08, Ф-416; по методу К. К Никольского и Л. Я. Цикермана.

Рис. 2.18. Схемы измерения переходных сопротивлений прибором МС-08
а - при значительном удалении точки измерения от конца кабеля; б - при измерении с конца кабеля; 1 - кабель; 2 - вспомогательные заземлители

2.70. Измерение переходного сопротивления между оболочкой кабеля и землей приборами МС-08, Ф-416, производится по схеме рис. 2.18а при значительном удалении точки, в которой производится измерение, от концов кабеля (не менее 3 км) и по схеме рис. 2.18б - при измерении с конца кабеля.

Каждое из этих измерений следует выполнить два раза: сначала при включении вспомогательных заземлителей, как показано на рис. 2.18, а затем при переключении концов соединительных проводников от этих заземлителей на приборе (дальний заземлитель подключается к зажиму E2, а ближний - к зажиму I2). Если измеренные величины отличаются друг от друга больше, чем на 20%, то вспомогательные заземлители следует отнести на большее расстояние от кабеля и повторить измерение. Если измеренные величины отличаются друг от друга меньше, чем на 20%, то берется среднее арифметическое значение из полученных результатов измерения.

Величину переходного сопротивления, Ом×м, между оболочкой кабеля и землей, Rпер измеренную по схеме рис. 2.18а, можно приблизительно определить по формуле

Rпер = 4R2изм/r,

где Rизм - показание приборов МС-08, Ф-416, Ом; r - продольное сопротивление оболочек кабеля, Ом/м.

Величина переходного сопротивления, Ом×м, между оболочкой кабеля и землей, измеренная по схеме рис. 2.18б, определяется по формуле

Rпер = R2изм/r.

2.71. Схема измерения переходного сопротивления строительной длины кабеля по методу К.К. Никольского и Л.Я. Цикермана показана на рис. 2.19. В начале и конце исследуемого участка кабеля оборудуют два временных заземления З1 и З2 по возможности малого сопротивления, которые должны располагаться не ближе 25 - 30 м, от концов кабеля в направлении, перпендикулярном трассе. Сопротивление заземления З1 определяют заранее, так как оно совместно с сопротивлениями соединительных проводов и амперметра составляет сопротивление нагрузки Rн.

Рис. 2.19. Схема измерения переходного сопротивления строительной длины кабеля, уложенного в земле:
1 - строительная длина кабеля

Измерение переходного сопротивления может быть выполнено как на постоянном, так и переменном токе. При этом величина тока I2 должна быть не менее 1 А. Для исключения ошибка за счет поляризации величины токов отсчитываются при измерении на постоянном токе при двух его направлениях. Для расчета берется среднее арифметическое значение.

При наличии в земле блуждающих токов измерение следует производить на переменном токе, подводя питание к измерительной схеме через разделительный трансформатор. Для каждого из обследуемых участков проводят три - пять измерений при различных значениях тока I2, после чего для каждого из результатов измерений вычисляют коэффициент утечки j, а затем его среднюю величину, по которой определяют среднее значение переходного сопротивления. Величина переходного сопротивления, Ом×м, рассчитывается по формуле

где L - длина обследуемого участка, м; Rк - продольное сопротивление 1 м металлической оболочки (для голых кабелей) или металлической оболочки и брони, соединенных параллельно (для бронированных кабелей), Ом/м; Rн - нагрузочное сопротивление, состоящее из сопротивлений заземления З1, соединительных проводов и амперметра, Ом; j = I1/(I2 - I1) - коэффициент утечки; I1 - I2 - соответственно величины тока в конце и в начале участка, А.

2.72. Схема измерения переходного сопротивления на участке трассы кабеля показана на рис. 2.20. Особенностью методики измерения в данном случае является то, что, кроме определения величин токов I1 и I2, необходимо также знать величины транзитных токов iт и iт ответвляющихся влево от точки 1 на участке x1 и вправо от точки 2 на участке x2.

Величины токов iт и iт могут быть определены по методу падения напряжения. В остальном измерение остается таким же, как и в первом случае. Величина переходного сопротивления, Ом×м, подсчитывается по формуле

,

где j = I1/[(I2 - I1) - (iт + iт)]; iт = DU2/R2; iт = DU2/R2;и г - соответственно сопротивления участков x1 и x2 кабеля, на которых производится измерение падения напряжения, Ом.

Рис. 2.20. Схема измерения переходного сопротивления на участке трассы кабеля:
1 - участок трассы кабеля

Измерение сопротивления изоляции металлических оболочек, брони кабелей связи и камер НУП

2.73. Измерение величины сопротивления изоляции металлических оболочек кабелей связи (свинцовых, алюминиевых и стальных) и брони рекомендуется производить только для тех типов кабелей, которые имеют специальные изолирующие покровы шлангового или ленточного типов, обладающие высокими диэлектрическими свойствами.

2.74. Измерение величины сопротивления изоляции защитного покрова оболочек кабелей связи и брони, имеющих специальный защитный покров, следует производить на постоянном токе на длине усилительного или выделенного участка с обоих его концов при помощи кабельных мостов типов КП-50, Р-334 и других или приборами MOM-3, M-4100.

Перед началом измерений каждый обследуемый участок должен быть изолирован по концам. Броня и оболочка кабеля на обследуемом участке не должны соединяться между собой и со специально устраиваемыми заземлениями, НУП, аппаратурой и другими устройствами.

Измерение сопротивления изоляции оболочек бронированных кабелей должно производиться по отношению к их броне. Сопротивление изоляций оболочек кабелей без брони, а также сопротивление изоляции брони должны измеряться по отношению к заземлителю, расположенному на расстоянии 700 - 1000 м в направлении, перпендикулярном трассе кабеля. При таком расстоянии измеренные значения сопротивления изоляции наиболее точны. В случае уменьшения расстояния по отношению к заземлителю точность измерения снижается.

2.75. Измерение сопротивления изоляции камер НУП по отношению к земле может быть выполнено приборами типов МС-08, Ф-416, М-416 при сопротивлении изоляции менее 1000 Ом или мегомметром на 500 В, например типов М-1101, М-4100 при сопротивлении изоляции более 1000 Ом по схеме рис. 2.21.

Перед началом измерения следует убедиться, что камера НУП изолирована от рабочих заземлений и от оболочек и брони входящих в него кабелей при помощи изолирующих муфт. Защитные заземления и протекторы на период измерений должны быть отключены.

Рис. 2.21. Схема измерения сопротивления изоляции корпусов НУП:
а - прибором МС-08; б - мегомметром;
1 - корпус НУП; 2 - вспомогательные заземлители

Измерение сопротивления заземлений

2.76. Сопротивления заземлений могут быть измерены приборами МС-08, М-416, Ф-416, Р-334 и др. В случае отсутствия указанных приборов сопротивления могут быть измерены по методу амперметра - вольтметра.

Рис. 2.22. Схема измерения сопротивления заземления прибором МС-08

2.77. Сопротивление заземления измеряют прибором МС-08 по схеме, изображенной на рис. 2.22.

Для сложных заземлений, выполненных в виде контура, расстояние между контуром и вспомогательными заземлителями R1 и R2 должно быть не менее величин, указанных на рис. 2.23a.

При измерении сопротивлений одиночных заземлителей расстояние между заземлителями Rx, R1 и R2 должно быть не менее величин, указанных на рис. 2.23б.

2.78. Измерение сопротивления заземлений при помощи кабельного моста Р-334 производится на переменном токе по методу трех сумм в схеме одинарного моста.

Рис. 2.23. Расположение вспомогательных заземлителей при измерении сопротивлений заземлений
а - для сложных конструкций заземлений, б - для одиночных заземлителей

Для того чтобы измерить сопротивление заземления по методу трех сумм, необходимо иметь три заземления (рис. 2.24).

Рис. 2.24. Схема измерения сопротивления заземления по методу трех сумм.

Вначале производят измерение суммы сопротивлений R1 = Rx1+Rx2 и вычисляют искомое сопротивление, Ом, по формуле

Rx1,2,3 = nR,

где n = r1 / r2 - множитель, устанавливаемый на декаде соотношения плеч; R - сопротивление сравнительного плеча.

Затем подключают вторую пару сопротивлений и находят R2 = Rx1+Rx2 и, наконец, - третью пару Rx2 и Rx2, и находят R3 = Rx2+Rx3.

Сопротивление, Ом, каждого заземлителя вычисляют по формулам

Rx1 = 1/2×(R1+R2-R3); Rx2 = 1/2×(R2+R3-R1); Rx1 = 1/2×(R3+R1-R2).

2.79. Сущность метода амперметра - вольтметра заключается в измерении падения напряжения между измеряемым заземлением и вспомогательным заземлителем, а также в измерении величины тока, проходящего через измеряемое заземление.

Измерение сопротивления по данному методу может быть проведено как на переменном, так и на постоянном токе.

Схема измерения сопротивления заземления на переменном токе изображена на рис. 2.25. Измерительная схема получает питание через разделительный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 110 - 127 В и мощностью, отдаваемой в измерительную цепь, 100 - 500 Вт. При измерениях на постоянном токе вместо разделительного трансформатора включают аккумуляторную батарею и выполняют два измерения (с переменой полюсов батареи), чтобы исключить ошибку за счет влияния поляризации и блуждающих токов.

Рис. 2.25. Схема измерения сопротивления заземления по методу “амперметра - вольтметра”

При выполнении измерений после включения источника тока отмечают по вольтметру и амперметру их показания и определяют сопротивление заземления, Ом, по формуле

Rx»Ux/I,

где Ux - показание вольтметра, В; I - показание амперметра, А.

При измерении применяются амперметр со шкалой до 5 - 6 А и вольтметр со шкалой до 50 В. Оба прибора должны иметь класс точности не ниже 1,5.

2.80. В сухих грунтах для уменьшения сопротивлений вспомогательных заземлителей место их забивки необходимо увлажнить насыщенным раствором поваренной соли

Измерение сопротивления в цепи электрохимической защиты

2.81. Измерение сопротивления в цепи протектора или катодной установки выполняется с целью контроля электрической цепи защиты и ее отдельных элементов (анодного заземления, протектора, контактов, непрерывности соединительных проводников и т.д.).

Сопротивление в цепи электрохимической защиты зависит от сопротивления анодного заземления катодной станции или протектора, сопротивления изоляции оболочки и брони кабеля и удельного сопротивления грунта.

Сопротивление цепи может быть измерено измерителем заземления типа МС - 08 или другим равноценным прибором.

Схемы измерений указанных сопротивлений показаны на рис. 2.26. Значительные изменения измеряемых величин сопротивлений цепи электрохимической защиты (за исключением сезонных колебаний) свидетельствуют о неисправности отдельных элементов цепи.

Рис. 2.26. Схема измерения сопротивления цепи прибором МС-08:
а - катодной станции; б - протекторной установки;
1 - катодная станция; 2 - анодное заземление; 3 - кабель; 4 - протектор

Определение мест повреждения защитных покровов

2.82. Места повреждения защитных покровов могут быть определены специальными приборами - искателями мест повреждения изоляции (ИМПИ). Принцип действия приборов ИМПИ основан на методе измерения разности потенциалов, создаваемой в земле токами утечки вдоль подземного сооружения связи в случае наличия на обследуемом участке мест с поврежденным защитным покровом.

Прибор состоит из генератора импульсов постоянного тока, индикатора импульсов и блока питания.

Приборы ИМПИ не обеспечивают возможности обнаружения мест повреждения изолирующего шланга, находящегося под броней кабеля.

Обработка результатов измерений

2.83. Обработка результатов измерений заключается в определении средних измеренных величин и построении диаграмм.

2.84. Средние величины разностей потенциалов или токов определяют по формулам

где Ncp(+) и Ncp(-) - соответственно средние положительные в средине отрицательные значения измеренных величин (потенциалов или токов);  - сумма мгновенных значений измеренный величин положительного знака;  - сумма мгновенных значений измеренных величин отрицательного знака; п - общее число отсчетов; l, т - числа отсчетов соответственно положительного или отрицательного знака.

2.85. Пересчет измеренных по отношению к медносульфатному электроду значений потенциалов на величины потенциалов по отношению к водородному электроду сравнения производится по формуле j = ±jизм + 0,30 В, где + 0,30 В - потенциал медносульфатного электрода по отношению к водородному электроду сравнения.

Средние величины потенциалов Ucp, В, измеренных с помощью неполяризующихся электродов, подсчитывают:

для всех мгновенных значений измеренных величин положительного знака и мгновенных значений отрицательного знака, меньших по абсолютной величине, чем значение стационарного потенциала сооружения Uс, по формуле

где Ucp(+) - среднее положительное значение потенциала по отношению к земле, В;  - сумма всех мгновенных значений положительного или отрицательного знака, меньших по абсолютной величине, чем Uc; l - число отсчетов положительного или отрицательного знака, меньших по абсолютной величине, чем Uс; п - общее количество отсчетов;

для всех мгновенных значений измеренных величин отрицательного знака, превышающих по абсолютной величине значения стационарного потенциала Uc, среднее отрицательное значение потенциала Uср(-) определяется по формуле

где , - сумма мгновенных значений отрицательного знака, превышающих по абсолютной величине значение Uc т - число отсчетов отрицательного знака, превышающих по абсолютной величине значение Uc., п - общее количество отсчетов.

2.86. После обработки результатов измерений по средним значениям разности потенциалов строят потенциальные диаграммы. С этой целью указанные величины откладывают в масштабе на схеме трассы подземного сооружения связи в тех точках, в которых производились измерения.

Пример потенциальной диаграммы кабеля приведен на рис. 2.27.

По диаграмме можно судить о потенциальном состоянии кабеля, характеризующем опасность электрокоррозии, и действии средств защиты. Участки диаграммы, имеющие отрицательный потенциал, называются катодными (1 - 2); участки диаграммы, имеющие положительный потенциал, называются анодными (6 - 8); участки диаграммы, имеющие знакопеременный потенциал, называются знакопеременными (2 - 6 и 8 - 11).

2.87. Аналогично потенциальным диаграммам строят диаграммы изменения удельного сопротивления грунтов вдоль трассы. По оси абсцисс в масштабе откладывают расстояние между точками измерений, по оси ординат - измеренные значения удельного сопротивления. Полученные точки соединяют прямыми линиями, после чего оценивают участки по степени коррозионной активности грунта.

Рис. 2 27. Пример потенциальной диаграммы кабеля

Глава 3
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

ПРЕДПРОЕКТНЫЕ РАБОТЫ

Общие положения

3.1. Проектирование подземных металлических сооружений связи осуществляется на основе технико-экономических обоснований (ТЭО) или другой предпроектной документации, заменяющей ТЭО, подтверждающей экономическую целесообразность и хозяйственную необходимость их проектирования и строительства.

3.2. Разработка ТЭО выполняется в соответствии с указаниями о составе, порядке разработки и утверждения ТЭО проектирования и строительства предприятий и сооружений.

3.3. ТЭО являются предпроектной документацией, обосновывающей место размещения намечаемого к проектированию и строительству сооружения и его технико-экономические показатели.

3.4. ТЭО по защите от коррозии проектируемых сооружений являются составной частью общих ТЭО на строительство объекта в целом.

3.5. При разработке ТЭО должны учитываться последние достижения науки и техники по защите от коррозии проектируемых к строительству сооружений с тем, чтобы ко времени ввода их в эксплуатацию они были на высоком техническом уровне и имели высокую экономическую эффективность.

3.6. ТЭО разрабатываются с широким использованием передового опыта по защите аналогичных действующих сооружений и наиболее эффективных проектных решений.

Предварительные изыскания

3.7. Основанием для предварительных изысканий к ТЭО являются задание, выданное заказчиком проектируемого объекта или сооружения, и договор на выполнение этих работ, заключенный между заказчиком и проектной организацией.

3.8. По комплексным объектам нового строительства предварительные изыскания к ТЭО на защиту от коррозии выполняются, как правило, одновременно с другими видами линейных изысканий по выбору местоположения объекта трассы. При выборе трассы линии и определении ее оптимального варианта, принимаемого для проектирования, наряду с общими требованиями, предъявляемыми к трассе, должны учитываться также требования по защите сооружений от всех видов коррозии.

3.9. Данные и материалы, полученные в процессе выполнения предварительных изысканий, должны быть представлены в объеме, позволяющем принимать при разработке ТЭО принципиальные технические решения и определять сметную стоимость сооружения.

3.10. Перед началом предварительных изысканий следует:

получить и проанализировать картографические материалы, изготовить по ним выкопировки возможных вариантов трассы линии связи;

изучить имеющиеся у проектной организации и у заказчика материалы паспортизации существующих сооружений связи, проходящих в заданном направлении, и средств их защиты от коррозии;

изучить по трассе рассматриваемых вариантов природные условия по картографическим материалам, технической литературе, архивным материалам, хранящимся в соответствующих организациях, а также по проектным материалам строительства шоссейных и железных дорог, линий электропередачи постоянного и переменного тока, трубопроводов и других инженерных сооружений, трассы которых совпадают с направлением проектируемой линии. При этом следует выявить наличие болот, озер, рек, затапливаемых мест; установить глубины промерзания грунтов и наличие мерзлотно-грунтовых деформаций; установить требования заинтересованных организаций к намечаемому строительству; получить в соответствующих организациях данные о наличии вблизи рассматриваемых вариантов трассы проектируемой кабельной линии связи электрических железных дорог постоянного и переменного тока, трамваев и других возможных источников блуждающих токов;

определить требования и условия местных организаций по защите проектируемых сооружений.

получить у эксплуатационных организаций данные о коррозионном состоянии и средствах защиты от коррозии, находящихся в эксплуатации сооружения на проектируемом направлении.

3.11. В процессе предварительных изысканий подлежат выполнению следующие виды основных работ:

обследование комиссией, создаваемой заказчиком, рассматриваемых вариантов трассы в натуре с цепью определения оптимального варианта. При обследовании и определении местоположения трассы проектируемой линии необходимо по возможности выявлять коррозионно-опасные участки, избегать сближения ее с электрическими железными дорогами постоянного тока, трубопроводами. Особое внимание должно выть обращено на болота, сбросы сточных вод промышленных предприятий с содержанием солей, кислот, щелочей и т.п. Такие участки желательно обходить. Следует избегать также прокладки кабелей в свинцовой оболочке по металлическим мостам и путепроводам;

сбор данных для составления плана взаимного расположения проектируемой линии и соседних существующих металлических сооружений, а также рельсовых путей электрифицированного транспорта и электросетей постоянного тока;

сбор сведений о количестве коррозионных повреждений на соседних подземных сооружениях и о причинах этих повреждений;

сбор данных о защитных мероприятиях на соседних подземных сооружениях, расположенных вдоль рассматриваемых вариантов трассы проектируемой линии;

получение схем расположения дренажных установок и катодных станций, а также предварительных согласований о возможности совместной защиты проектируемых и существующих подземных металлических сооружений, расположенных в направлении рассматриваемой трассы;

получение схемы размещения рабочих заземлений ЛЭП постоянного тока, работающих по схеме «провод - земля», относительно рассматриваемого направления трассы.

Технико-экономические обоснования

3.12. Основанием для разработки ТЭО является задание главного инженера проекта, проектируемого к строительству объекта или сооружения.

3.13. ТЭО на защиту от коррозии вновь проектируемых подземных металлических сооружений связи являются разделом ТЭО по линейным сооружениям на строительство объекта в целом. ТЭО по защите существующих сооружений, как правило, являются самостоятельными обоснованиями.

3.14. ТЭО на защиту от коррозии излагаются в разделе «Линейные сооружения» общей пояснительной записки, в котором указываются:

характеристика состояния с точки зрения защиты от коррозии существующих сооружений в направлении предусматриваемой к проектированию и строительству подземной кабельной линии связи;

технико-экономическое сравнение возможных вариантов местоположения трассы линии связи с оценкой защиты от коррозии оптимального варианта;

примерные размеры изымаемых земельных площадей для устройства защиты от коррозии;

основные принципиальные технические решения по защите проектируемых линейных сооружений от коррозии, обеспечивающие эксплуатационную надежность линии;

объемы строительно-монтажных работ по защите от коррозии линии связи.

3.15. Прикладываемые к ТЭО на защиту расчеты должны содержать:

определение количества изымаемых земельных ресурсов для прокладки дренажных кабелей и установки оборудования защиты от коррозии. Возможность использования земель должна быть подтверждена согласованиями с землепользователями и решениями соответствующих исполкомов Советов народных депутатов;

сравнение сметной стоимости защиты от коррозии рассматриваемых вариантов трасс;

обоснование принятых технических решений по защите линии связи от коррозии.

3.16. Прикладываемые к ТЭО на защиту графические материалы должны содержать ситуационные схемы вариантов трасс линий связи с нанесенными на них участками сближения с ЛЭП, электрифицированными железными дорогами, существующими и проектируемыми к прокладке трубопроводами, а также участками наиболее агрессивных грунтов.

3.17. Прикладываемые к пояснительной записке ТЭО расчеты должны содержать:

определение количества изымаемых земельных ресурсов в постоянное и временное (на период строительства) пользование. Возможность использования земель должна быть подтверждена согласованиями с землепользователями и решениями соответствующих исполкомов Советов народных депутатов;

сравнение сметной стоимости рассматриваемых вариантов;

обоснование принятых технических решений

3.18. Прикладываемые к пояснительной записке ТЭО графические материалы должны содержать:

выкопировки из географических карт масштаба не менее 1:100000 рассматриваемых вариантов трассы с указанием оптимального варианта;

схемы размещения промежуточных усилительных пунктов;

чертежи отдельных технических решений.

3.19. Предполагаемая стоимость строительства комплексного объекта в ТЭО определяется по сравнению с аналоговыми расценками, и поэтому защита от коррозии отдельно не рассматривается.

РАЗРАБОТКА ПРОЕКТНО-СМЕТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА ЗАЩИТУ ОТ КОРРОЗИИ ПОДЗЕМНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

Общие положения

3.20. Основанием для выполнения проектно-изыскательских работ является задание на проектирование, утвержденное в установленном порядке, и договор на проектирование, заключенный между заказчиком и проектной организацией.

3.21. Проектно-сметная документация на защиту от коррозии подземных металлических сооружений связи должна разрабатываться в соответствии с действующими директивными и нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

3.22. Основными документами, которыми следует руководствоваться при проектировании защиты от коррозии, являются:

Инструкция по разработке проектов и смет для промышленного строительства СН-202-76;

Инструкция по разработке проектов и смет по строительству предприятий и сооружений связи, радиовещания и телевидения ВСН-106-73;

ГОСТ 9.015-74 «Единая система защиты от коррозии и старения. Подземные сооружения. Общие технические требования»;

Инструкция по проектированию и расчету катодной защиты трубопроводов. ВНИИСТ;

Указания по строительству междугородных кабельных линий связи;

настоящее Руководство;

нормы технологического проектирования;

эталоны технорабочих проектов, технических проектов и рабочих чертежей;

действующие сметные нормы.

3.23. При проектировании должны учитываться результаты научно-исследовательских разработок и последние достижения техники защиты подземных металлических сооружений связи от коррозии, обеспечивающие высокий технический уровень и экономическую эффективность проектируемой защиты.

3.24. Раздел защиты от коррозии сооружений связи, как правило, является составной частью проектно-сметной документации на строительство объекта в целом.

Стадия проектирования, сроки и порядок выполнения проектно-изыскательских работ определяются исходя из возможности выполнения комплекса проектных работ, относящийся к проектируемому объекту, с учетом требований к проектированию как основных сооружений, так и защиты от коррозии.

3.25. Стадийность проектирования защиты от коррозии, как правило, соответствует стадийности проектирования основных сооружений объекта. Проектирование может осуществляться: в одну стадию - технорабочий проект; в две стадии - технический проект и рабочие чертежи.

Для строительства кабельных линий связи, как правило, разрабатывается технорабочий проект. Проектирование в две стадии допускается для крупных и технически сложных комплексов с внедрением новой неосвоенной технологии и при особо сложных условиях строительства.

Решение о стадийности проектирования принимается инстанцией, утверждающей ТЭО, и указывается в задании на проектирование.

Проектирование защиты от коррозии существующих сооружений выполняется, как правило, в одну стадию.

3.26. Исходными данными для проектирования защиты от коррозии являются:

данные сооружения, подлежащего защите (тип сооружения, наличие защитных покровов или защитных мероприятий);

коррозионная активность окружающей среды (грунта, воды), в которой будет находиться защищаемое сооружение, по отношению к материалу защищаемого сооружения;

данные о наличии существующих соседних металлических сооружений и о средствах защиты их от коррозии;

данные о строящихся и проектируемых соседних металлических сооружениях;

данные о наличии и основных характеристиках действующих, строящихся и проектируемых источников блуждающих токов;

результаты эксплуатационных коррозионных измерений на существующих подземных металлических сооружениях;

сведения об источниках вибрации;

результаты измерений, произведенных в процессе изысканий для проектирования.

3.27. Исходные данные для проектирования защиты вновь прокладываемых сооружений связи должны быть получены при проведении линейных изысканий.

Результаты электрических измерений, статистика коррозионных повреждений, сведения о средствах защиты от коррозии и т.д. на существующих сооружениях связи, в случае совпадения их трасс, должны выдаваться заказчиком.

Исходные данные для проектирования защиты существующих подземных:

сооружений должны выдаваться заказчиком, дополняться и уточняться в процессе линейных изысканий.

3.28. Содержание и полнота сведений, составляющих исходные данные должны соответствовать указанным в пп. 3.26 - 3.27 настоящего Руководства.

3.29. К проектно-изыскательским материалам предъявляются следующие основные требования:

материалы изысканий должны включать полные сведения, необходимые для принятия проектных решений, так как от их содержания зависит качество проекта о сметной документации;

проектные решения должны быть оптимальными и содержать необходимые обоснования;

проектные решения по защите от коррозии должны быть увязаны с мероприятиями по защите от влияния внешних электромагнитных полей и ударов молнии.

Проекты должны предусматривать максимальное использование типовых решений или повторное применение аналогичных проектов с целью значительного сокращения объема проектных материалов и продолжительности проектирования.

3.30. Проектно-изыскательские работы выполняются в следующей последовательности:

а) при проектировании в одну стадию: производство линейных изысканий к технорабочему проекту, составление технорабочего проекта;

б) при проектировании, в две стадии: производство линейных изысканий к техническому проекту, составление технического проекта, производство линейных изыскании к рабочим чертежам, составление рабочих чертежей.

Линейные изыскания к технорабочему проекту

3.31 Основанием для проведения линейных изысканий к технорабочему проекту является задание, составленное главным инженером проекта на основании задания на проектирование, полученного от заказчика проекта.

3.32. По комплексным объектам нового строительства линейные изыскания к технорабочему проекту на защиту от коррозии должны выполняться одновременно с другими видами линейных изысканий по выбору трассы, защите от внешних электромагнитных полей и др. При выборе трассы линии связи наряду с общими требованиями, предъявляемыми к трассе, должны учитываться также требования по защите сооружений от всех видов коррозии, изложенные в настоящей главе.

3.33. Данные и материалы, полученные в процессе изысканий, должны быть представлены в объеме, позволяющем принимать необходимые технические решения с достаточной степенью детализации и определять стоимость строительства по защите.

3.34. Перед началом линейных изысканий к технорабочему проекту должны быть проведены следующие подготовительные мероприятия:

ознакомление проектировщиков с материалами предварительных изысканий к технико-экономическим обоснованиям;

ознакомление проектировщиков с техническим заданием на производство изыскательских работ, которое выдается соответствующим руководителем в письменном виде;

изучение имеющихся в наличии в проектной организации и у заказчика материалов паспортизации существующих сооружений связи, проходящих в заданном направлении, средств защиты их от коррозии;

получение данных о дистанционном питании усилителей проектируемой кабельной линии;

детальное изучение по трассе природных условий по картографическим материалам, материалам ТЭО, технической литературе, архивным материалам, хранящимся в центральных и местных организациях, а также по проектным материалам на строительство шоссейных и железных дорог, линий электропередач, трубопроводов и других инженерных сооружений, трассы которых совпадают с направлением проектируемой кабельной линии. При этом следует выявить наличие болот, озер, рек, затапливаемых мест, установить глубины промерзания грунта и наличие мерзлотно-грунтовых деформаций (пучение грунта, морозобойные трещины, смещение грунта и т.д.);

уточнение требований заинтересованных организаций к намечаемому строительству, выявленных на предпроектной стадии;

уточнение в соответствующих организациях данных по имеющимся вблизи трассы проектируемых линий электрических железных дорог постоянного и переменного тока, трамваев и другие возможных источников блуждающих токов;

подбор необходимых для измерений электрических приборов, инструментов, электродов, изолированных проводников и т.п.;

уточнение требований и условий местных эксплуатирующих организаций по защите проектируемых сооружений и в зависимости от этого определение объема изысканий и необходимости сбора данных, указанных ниже.

Помимо указанных мероприятий, проектировщики, выезжающие на изыскания, должны получить у ответственного руководителя инструктаж по технике безопасности при производстве линейных изысканий.

3.35. В процессе линейных изысканий для вновь проектируемых сооружений связи подлежат выполнению следующие основные виды работ:

обследование трассы кабеля в натуре с целью определения протяженности и места коррозионно-опасных участков. При обследовании и определении местоположения трассы необходимо по возможности избегать сближения ее с электрифицированными постоянным током железными дорогами и трубопроводам. Особое внимание должно быть обращено на наличие болот, сбросов сточных вод от промышленных объектов, свалок мусора и промышленных отходов с содержанием солей, кислот, щелочей и т.п. Такие участки при возможности следует обходить. Следует также избегать прокладки кабелей в свинцовой оболочке по металлическим мостам и путепроводам;

измерение удельного сопротивления грунта по трассе кабеля, на площадках НУП и в местах устройства заземлений;

взятие проб грунтов и воды;

сбор данных о всех соседних существующих металлических сооружениях, рельсовых путях электрифицированного транспорта и электросетях постоянного тока;

сбор данных о техническом состоянии рельсовой сети (способ укладки рельсов, результаты последних измерений сопротивления рельсовых стыков, данные о величинах переходных сопротивлений между рельсами и землей, схемы расположения путевых дросселей, согласование на подключение дренажей к средним точкам дросселей или согласование на установку дополнительных дросселей, если они необходимы);

получение схемы питания контактной сети с указанием напряжения контактной сети, расположения тяговых подстанций и точек подключения минусовых фидеров, а также получение сведений о возможных изменениях режимов работы тяговых подстанций;

получение кривой изменения тока нагрузки тяговых подстанций за одни сутки в период наибольшего (в течение года) грузового потока;

получение диаграммы распределения потенциалов по отношению к земле в течение суток на рельсовой сети и подземных металлических сооружениях в районе прокладки кабеля, а также сбор данных о величинах блуждающих токов в оболочках существующих кабелей или в трубопроводах с указанием, какими источниками создаются эти блуждающие токи (трамвай, электрифицированные железные дороги, метро и т.д.);

уточнение данных о количестве коррозионных повреждений на соседних подземных металлических сооружениях и о причинах этих повреждений;

сбор данных о защитных мероприятиях на соседних подземных металлических сооружениях, расположенных вдоль трассы защищаемого кабеля;

получение схем расположения дренажных и катодных установок на существующих подземных сооружениях, расположенных в направлении трассы защищаемого кабеля, а также сбор сведений о величинах токов в цепях дренажей и катодных установок и о дальности действия каждой установки;

получение схем размещения рабочих заземлений ЛЭП постоянного тока, работающих по схеме «провод - земля», относительно проектируемой трассы и нанесение их на план проектируемой линии связи;

сбор сведений о наличии поперечных соединений между кабелями и соседними трубопроводами.

Примечания: 1. При определении вышеуказанных исходных данных необходимо учитывать также подземные сооружения, проектируемые другими организациями. 2. При проектировании прокладки кабелей с защитными покровами шлангового типа, а также кабелей в пластмассовых оболочках отбор проб грунтов и вод на химический анализ производить не следует.

3.36. При отсутствии существующих подземных сооружений на проектируемой трассе кабеля необходимо произвести измерения для определения наличия блуждающих токов в земле на участках сближений проектируемой трассы с электрифицированными железными дорогами постоянного тока или с другими промышленными электротехническими установками постоянного тока (внутризаводской транспорт, электролизные цехи и т.д.), расположенными на расстоянии до 1,5 км (максимально) от трассы прокладки проектируемого кабеля. Измерения должны выполняться по методике, изложенной в пп. 2.29 - 2.32 настоящего Руководства.

3.37. При проектировании кабелей ГТС в районах новой застройки городов, примыкающих к действующим сетям ГТС, необходимо также собрать данные о существующих подземных коммуникациях по направлениям проектируемых сооружений связи.

3.38. Если в городах имеются организации, ведающие защитой подземных металлических сооружений от коррозии, то мероприятия по защите от коррозии вновь проектируемых сооружений должны быть согласованы с этими организациями.

3.39. Измерительные лаборатории различных эксплуатационных служб Министерства связи СССР (ТЦУМС, ПТУС, ГТС и др.) обязаны предоставлять. Представителям проектных организаций данные по действующим системам защиты от коррозии существующих сооружений связи.

3.40. Организация линейных изысканий, порядок их выполнения и состав работ при проектировании защиты от коррозии существующих подземных металлических сооружений связи такие же, как и для вновь проектируемых сооружений, указанные в пп. 3.87 - 3.125 за исключением работ по выбору трассы и измерению блуждающих токов в земле.

3.41. Во время линейных изысканий должны быть документально оформлены все согласования, касающиеся совместной защиты, различных подключений проектируемых устройств защиты от коррозии к рельсовым путям, электрическим сетям, соседним металлическим сооружениям и т.п. Согласования должны оформляться техническими протоколами или соответствующими надписями на чертежах, а сведения о коррозионных повреждениях на существующих сооружениях - справкой, подписанной ответственным руководителем эксплуатирующей организации.

3.42. Помимо указанных в пп. 3.34 - 3.41 изыскательских работ, выполняемых на всем протяжении проектируемой линии, для разработки проектно - сметной документации, утверждаемой части технорабочего проекта, необходимо выполнить линейные изыскания в объеме, необходимом для разработки в составе технорабочего проекта рабочих чертежей и сметной документации под план первого года строительства (п. 3.43).

3.43. При необходимости разработки рабочих чертежей второго и последующих лет строительства объекта допускаются повторные выезды на изыскания, в процессе которых производятся уточнения ранее полученных согласований, а также, в случае надобности, выполняются различные измерительные работы, работы по взятию проб грунтов и воды, а также проводятся, отдельные дополнительные согласования. Кроме того, повторные выезды могут осуществляться после прокладки и монтажа кабелей для уточнения мест включения выбранных средств защиты их от электрокоррозии.

3.44. По окончании линейных изысканий должна быть выполнена камеральная обработка полевых материалов. Весь материал изысканий должен выть оформлен в виде сброшюрованной папки, так как этот материал подлежит длительному хранению.

3.45. Материал изысканий подлежит рассмотрению и утверждению ответственными руководителями проектной организации

Технорабочий проект

3.46. Основанием для разработки технорабочего проема является задание главного инженера проекта по комплексным объектам или самостоятельным объектам на защиту от коррозии.

3.47. Технорабочий проект на защиту от коррозии вновь проектируемых подземных металлических сооружений связи является разделом комплексного проекта на строительство объекта в целом.

Технорабочий проект на защиту от коррозии существующих сооружений, как правило, является самостоятельным проектом.

3.48. В технорабочем проекте должны быть рассмотрены и изложены соответствующие решения по следующим вопросам:

а) защите проектируемых металлических подземных сооружений связи от коррозии, вызываемой наличием агрессивных грунтов и воды:

блуждающими токами электрифицированных железных дорог постоянного тока, трамвая, метро и т.д.;

блуждающими токами установок дистанционного питания усилительных пунктов кабельных линий связи, работающих по системе «провод - земля»;

блуждающими токами катодных станций соседних подземных металлических сооружений;

наличием факторов межкристаллитной коррозии (от вибрации мостов, туннелей и других транспортных путей);

б) устройству контрольно-измерительных пунктов (КИП) по трассе проектируемых подземных сооружений связи для измерений потенциалов, токов и проверки состояния изолирующих покровов;

в) увязке решений по защите от коррозии с решениями по защите от других видов влияний (ударов молнии и внешних электромагнитных влияний);

г) объемам строительно-монтажных работ,

д) сметной стоимости строительства.

3.49. Исходными данными для составления технорабочего проекта являются материалы линейных изысканий и результаты химического анализа проб грунтов и воды.

При разработке проекта используются технические рекомендации, указанные в пп. 3.51 - 3.52

3.50. Разработку технорабочего проекта рекомендуется производить в следующей последовательности:

на основании изучения материалов линейных изысканий и результатов химических анализов проб грунтов и воды определяются участки прокладок кабелей и места установки НУП, места, опасные в отношении почвенной коррозии, коррозии блуждающими токами и межкристаллитной коррозии;

производится выбор средств защиты с выполнением необходимых расчетов в соответствии с рекомендациями пп. 3.126 - 3.153;

определяются места установки КИП;

производится увязка с другими видами защиты (от ударов молнии и внешних электромагнитных влияний);

составляются чертежи;

составляются заявочные ведомости на оборудование, кабельные изделия материалы;

составляется сметная документация;

составляется пояснительная записка по защите от коррозии.

3.51. При выборе средств защиты от почвенной коррозии рассматриваются, в первую очередь, возможность и целесообразность применения кабелей, имеющих защитные изолирующие покровы. Такие кабели целесообразно применять при большой протяженности коррозионно-опасных участков или при наличии чередующихся коррозионно-опасных участков небольшой протяженности. Затем рассматривается целесообразность применения электрохимической защиты.

На участках трасс в населенных пунктах, на городских телефонных сетях и во всех случаях наличия питания катодных станций наиболее рационально применение защиты катодными установками. В остальных случаях применяется протекторная защита.

3.52. При выборе мероприятий по защите кабелей в свинцовых оболочках от коррозии блуждающими токами изыскивается возможность применения электродренажной защиты как наиболее эффективной и дешевой.

Другие средства защиты следует предусматривать в случае целесообразности или невозможности применения электродренажной защиты, например при очень большом удалении защищаемых сооружений от рельсовых путей - (более 1 км), требующем увеличения сечения дренажных кабелей.

На вновь проектируемых к прокладке кабелях связи с изолирующими покровами шлангового типа электродренажная защита не предусматривается.

3.53. Места установки на кабелях изолирующих муфт должны определяться в соответствии с рекомендациями п. 4.11.

3.54. При прокладке проектируемого кабеля вблизи других подземных сооружений, имеющих устройства защиты от коррозии, должна быть рассмотрена возможность совместной защиты проектируемого кабеля и соседних сооружений с помощью устройства электрических перемычек между ними в местах вероятного возникновения анодных зон на кабеле.

Данная рекомендация относится и к существующим кабелям, для которых проектируется защита от коррозии.

3.55. Места включения выбранных средств защиты от электрокоррозии технорабочим проектом намечаются ориентировочно.

Окончательный выбор мест включения электродренажей, катодных станций и электрических перемычек между сооружениями при их совместной защите определяется путем пробных включений, выполняемых в соответствии с пп. 4.61 - 4.81.

3.56. При всех пробных включениях и установке защитных устройств необходимо одновременно с измерениями потенциалов на оболочке защищаемого кабеля производить измерения их также на соседних подземных металлических сооружениях, при этом опасность коррозии на этих сооружениях при включении защитных устройств на защищаемом кабеле не должна увеличиваться или появляться вновь. В противном случае должны проводиться дополнительные мероприятия по ликвидации опасности коррозии на соседних сооружениях.

3.57. При защите кабелей от коррозии, вызываемой блуждающими токами - дистанционного питания, около ОУП проектируется устройство прямого дренажа (перемычки), устанавливаемого в помещении ОУП. Для этого при устройстве ввода в ОУП свинцовые оболочки и броня всех кабелей связи перепаиваются между собой при помощи свинцовой полосы или проводника сечением не менее 16 мм2 по меди я присоединяются через реостат к отрицательному полюсу источника тока дистанционного питания.

Защита оболочек кабелей вблизи НУП достигается удалением рабочих заземлений систем дистанционного питания в перпендикулярном к трассе кабелей направлении на расстояние не менее указанных в табл. 3.8.

3.58. Необходимость защиты от коррозии цистерн НУП и объем работ определяются на основании измеренного удельного сопротивления грунта на площадках НУП.

Защита протекторами металлических цистерн НУП проектируется в местах, где величина удельного сопротивления грунта менее 100 Ом×м.

Количество протекторов для защиты одного НУП определяется в зависимости от типа НУП в соответствии с п. 3.213.

3.59. Необходимое количество контрольно-измерительных пунктов (КИП), их тип и места расположения зависят: от протяженности кабельной линия связи, наличия взаимных пересечений и сближений с электрическим рельсовым транспортом, количеством НУП, от типа кабеля, а также от количества протекторов, катодных и дренажных установок, запроектированных на кабельной линии.

В случае применения на кабельной линии дистанционного питания по системе «провод - провод» постоянным или переменным током дополнительные КИП на кабелях вблизи НУП не устраиваются.

Контрольно-измерительные пункты проектируются к установке по трассе кабельной линии двух типов: КИП-1 или КИП-2. Места установки КИП и их типы указаны в табл. 4.2.

3.60. Ввиду отсутствия мер защиты от межкристаллитной коррозии кабелей со свинцовой оболочкой, гарантирующих надежную их работу в условиях вибрации, следует избегать прокладки этих кабелей по металлическим мостам. Междугородные магистральные кабели со свинцовой оболочкой в этом случае целесообразно прокладывать непосредственно через русло водной преграды. Для прокладки по мостам следует применять вибростойкие кабели (в пластмассовой оболочке) или в более вибростойких, чем свинцовые, металлических оболочках (алюминиевой или стальной).

Способы прокладки кабелей по мостам, исключающие появление других видов коррозии, должны определяться в зависимости от назначения и конструкции мостов. Для защиты от межкристаллитной коррозии за счет вибраций, создаваемых движущимся транспортом, должны соблюдаться рекомендации п. 3.117.

3.61. Увязка проектных решений по защите от коррозии с другими видами защиты (от ударов молнии и внешних электромагнитных влияний) должна заключаться в рассмотрении возможности одновременной работы всех видов защиты и исходить из условий, при которых эффективная работа одного вида защиты не должна снижать эффективности работы любого другого вида защиты. Например, в целях защиты от внешних электромагнитных влияний и ударов молнии необходимо как можно лучше заземлять оболочки и наружные металлические покровы кабелей, а для защиты от коррозии, наоборот, стремиться к лучшей изоляции их от земли. При проектировании защиты должно быть найдено оптимальное решение.

В качестве одной из мер совмещения защиты всех видов применяются диоды в цепях заземления, позволяющие избежать втекания блуждающих токов в кабель.

В случае использования протекторов, устанавливаемых для защиты от коррозии металлических цистерн НУП, одновременно в качестве защитного заземления НУП необходимо учитывать требования к защитному заземлению в отношении нормы сопротивления заземления и допустимого минимального сечения соединительных проводов к протекторам (не менее 16 мм2 по меди).

Примечание. С целью обеспечения защиты бронированных кабелей со свинцовыми оболочками с защитными покровами типов Б, БГ, БбГ от коррозии, электромагнитных влияний и ударов молнии соединение свинцовых оболочек с броней допускается только в контрольно-измерительных пунктах в местах, указанных в проекте.

5.62. После рассмотрения всех технических вопросов должны быть составлены заявочные ведомости на оборудование, кабельные изделия и материалы (их формы указаны в эталонах технорабочего проекта), определены объемы строительно-монтажных работ и составлена сметная документация на строительство.

При разработке проектно-сметной документации на строительство сооружений технико-экономические показатели, предусмотренные в утвержденных ТЭО и заданиях на проектирование, не должны быть ухудшены, а сметная стоимость строительства не должна превышать стоимость строительства, определенную в ТЭО.

3.63. В составе технорабочего проекта должна быть пояснительная записка, обосновывающая принятые проектные решения. Содержание пояснительной записки должно соответствовать эталону технорабочего проекта.

3.64. Технорабочий проект должен быть оформлен в соответствии с действующим эталоном технорабочего проекта на строительство данного сооружения.

При составлении технорабочего проекта должны быть максимально использованы типовые проекты и типовые решения.

3.65. Помимо проектных решений по вопросам, указанным в пп. 3.47 - 3.64, для утверждаемой части технорабочего проекта в его составе разрабатываются рабочие чертежи и сметная документация под план первого года строительства (см. пп. 3.66 - 3.70).

Примечание. В составе технорабочих проектов сооружений связи, продолжительность строительства которых по действующим нормам не превышает двух лет, рекомендуется разрабатывать рабочие чертежи на весь объем строительно-монтажных работ, предусмотренных проектом.

3.66. При разработке рабочих чертежей проектные решения, предусмотренные в утверждаемой части технорабочего проекта, детализируются в той степени, в какой это необходимо для производства строительно-монтажных работ.

3.67. Рабочие чертежи по защите от почвенной коррозии вновь проектируемых кабельных линий выпускаются обычно совместно с рабочими чертежами на прокладку проектируемых сооружений связи.

3.68. Рабочие чертежи по защите от коррозии блуждающими токами вновь проектируемых сооружений связи выдаются, как правило, после прокладки и монтажа их на участках сближений и пересечений и выполнения дополнительных электрических измерений по уточнению мест включения защитных устройств.

3.69. Рабочие чертежи по защите от блуждающих токов могут выдаваться до прокладки проектируемых сооружений связи только в следующих случаях:

а) когда проектируемые сооружения связи прокладываются вблизи тяговых подстанций или отсасывающих фидеров трамвайных линий;

б) когда проектируемые сооружения связи прокладываются вблизи дренажных или катодных установок, оборудованных на существующих подземных металлических сооружениях.

3.70. Примерный состав рабочих чертежей может быть следующий:

защита сооружений связи на загородных участках трассы, совместно с их прокладкой;

то же, на городских участках;

устройство дренажной защиты сооружений связи от блуждающих токов на пересечениях с электрифицированной железной дорогой постоянного тока;

устройство дренажной защиты сооружений связи вблизи тяговых подстанций, электрифицированных железных дорог и трамвая;

устройство дренажной и катодной защиты проектируемых и существующих сооружений связи;

устройство совместной защиты сооружений связи и трубопроводов на участках сближений и пересечений с электрифицированной железной дорогой постоянного тока;

устройство совместной дренажной или катодной защиты сооружений связи и трубопроводов при их сближении и пересечении;

устройство защиты сооружений связи от блуждающих токов дистанционного питания;

катодная защита сооружений связи;

протекторная защита сооружений связи;

протекторная или катодная защита металлических цистерн НУП от коррозии.

При составлении рабочих чертежей следует пользоваться рекомендациями настоящего Руководства.

Линейные изыскания к техническому проекту

3.71. Основанием для проведения линейных изысканий к техническому проекту является задание, составленное плавным инженером проекта на основании задания на проектирование, полученного от заказчика проекта.

3.72. Изыскания к техническому проекту включают в себя все виды работ по изысканиям к технорабочему проекту, указанные в пп. 3.31 - 3.41, однако они выполняются с той степенью детализации, которая необходима лишь для принятия основных технических решений и определения стоимости строительства по укрупненным показателям.

3.73. В процессе выполнения изысканий к техническому проекту могут быть уточнены местоположение объекта (трассы линии), объемные показатели сооружения и отдельные проектные решения, рекомендованные в ТЭО.

Технический проект

3.74. Основанием для составления технического проекта является задание главного инженера проекта по комплексным объектам или задание на проектирование, выданное заказчиком проекта по самостоятельным объектам на защиту от коррозии.

3.75. Исходными данными для составления технического проекта являются материалы изысканий и результаты химических анализов грунтов и воды по трассе проектируемой линии.

3.76. В техническом проекте кабельной линии, кроме вопросов, которые решаются при разработке технорабочего проекта (см. пп. 3.47 - 3.63), должны быть дополнительно рассмотрены вопросы относительно:

выбранного для защиты от коррозии оборудования и связанных с ним строительных и других решений;

схемных решений размещения отдельных сооружений и мероприятий по защите от коррозии;

объемов строительно-монтажных работ и сроков их выполнения;

сметной стоимости строительства (по укрупненным показателям).

В отдельных случаях при разработке технического проекта могут быть также дополнительно рассмотрены принятые в технико-экономических обоснованиях решения о целесообразности и эффективности нового строительства.

3.77. Состав технического проекта должен быть таким же, как и состав утверждаемой части технорабочего проекта. Однако в целях сокращения объема разрабатываемых материалов в составе технического проекта должны приводиться только те материалы и чертежи, которые необходимы для обоснования проектных решений и определения сметной стоимости строительства (по укрупненным показателям).

Линейные изыскания к рабочим чертежам

3.78. Основанием для линейных изысканий к рабочим чертежам является задание главного инженера проекта по комплексным объектам или задание заказчика проекта по самостоятельным объектам на защиту от коррозии. Изыскания к рабочим чертежам могут производиться только после утверждения технического проекта и в объеме, необходимом для разработки рабочих чертежей под план строительства планируемого года.

3.79. В процессе изысканий к рабочим чертежам производятся:

изыскания на измененных участках трассы кабельной линии с проведением необходимых дополнительных согласований в полном составе и объемах к техническому проекту и к рабочим чертежам;

дополнительные измерения удельного сопротивления и взятие проб грунтов и воды для определения границ и длины коррозионно-опасных участков в целях уточнения общего объема работ по защите от почвенной коррозии;

измерения потенциалов на рельсах электрифицированного транспорта постоянного тока и на подземных металлических сооружениях по отношению к земле, в местах взаимных пересечений и сближений их с трассой проектируемого кабеля с целью выявления возможных изменений в режиме работы этих сооружений, происшедших за период времени после выполнения изысканий к техническому проекту;

г) уточнения отдельных исходных данных на особо опасных участках, если в этом имеется необходимость;

д) контрольная проверка отдельных результатов изысканий к техническому проекту;

е) выявление новых источников возникновения блуждающих токов, появившихся за период времени, прошедший после выполнения изысканий к техническому проекту, с производством необходимых измерений;

ж) проведение дополнительных согласований;

з) камеральная обработка материалов изысканий;

3.80. Изыскания по защите от коррозии блуждающими токами, выполненные до прокладки проектируемого сооружения связи, должны быть дополнены измерениями по уточнению мест установки защитных устройств после прокладки и монтажа сооружения связи на участке влияния блуждающих токов. Уточнение мест включения устройств защиты производится в процессе выполнения строительно-монтажных работ силами строительной организации, если для этой цели в смете к техническому проекту предусматриваются необходимые средства. Строительная организация имеет право привлекать для участия в выполнении указанной работы специализированные организации по коррозии или производственные лаборатории эксплуатационных служб Министерства связи СССР.

Рабочие чертежи

3.81. Рабочие чертежи разрабатываются на основании утвержденного технического проекта и материалов линейных изысканий, выполненных для составления рабочих чертежей.

Планово-геодезической основой для рабочих чертежей по защите от коррозии являются для комплексных объектов, как правило, планшеты полуинструментальной или инструментальной плановой съемки, на которой выполнены рабочие чертежи на прокладку проектируемых кабелей с установкой НУП, а для самостоятельных объектов по защите - планы полуинструментальной или глазомерной съемки.

3.82. При разработке рабочих чертежей решения, предусмотренные техническим проектом, детализируются в той степени, в какой это необходимо для производства строительно-монтажных работ.

3.83. В рабочих чертежах разрабатываются те же вопросы, что и в технорабочем проекте (см. пп. 3.67 - 3.70).

Составление сметной документации

3.84. При разработке ТЭО смета составляется по укрупненным нормативным показателям, в которых учтены затраты на защиту кабелей от коррозии.

3.85. Сметы к техническому проекту и технорабочему проекту составляются по установленному Инструкцией СН-202-76 порядку на основании действующих сметных нормативов.

3.86. При разработке рабочих чертежей сметы уточняются только в случаях изменения проектных решений. При этом, как правило, применяются те же сметные нормативы, по которым составлены сметы на стадии технорабочего и технического проекта.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ВНОВЬ ПРОКЛАДЫВАЕМЫХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

Исходные данные для проектирования защиты от коррозии блуждающими токами

3.87. Исходными данными для проектирования защиты от коррозии, вызываемой блуждающими токами, являются:

тип предполагаемого к прокладке подземного сооружения связи;

наличие блуждающих токов в земле в районе предполагаемой трассы прокладки подземных сооружений;

схема взаимного расположения трассы, источников блуждающих токов и подземных сооружений, находящихся в эксплуатации в районе предполагаемой прокладки сооружений связи;

схема питания контактной сети электрифицированного транспорта;

схема размещения тяговых подстанций, отсасывающих пунктов и путевых дросселей;

схема размещения рабочих заземлений ЛЭП постоянного тока системы «провод - земля» и дистанционного питания усилителей;

результаты эксплуатационных измерений, потенциалов рельсовых путей, отсасывающих пунктов и соседних подземных сооружений по отношению к земле;

режим работы тяговых подстанций в период наибольшего грузового потока;

данные эксплуатации о величинах сопротивлений стыков рельс и переходных сопротивлений «рельс - земля»;

данные о наличии, размещении и режиме работы защитных устройств на соседних подземных сооружениях;

данные о наличии совместной защиты соседних подземных сооружений и местах установки перемычек;

сведения о наличии и расположении источников питания защитных устройств.

3.88. Данные о наличии блуждающих токов в земле и на соседних сооружениях, потенциальном состоянии рельсовой сети и соседних подземных сооружений, техническом состоянии рельсовой сети, режиме работы тяговых подстанций и защитных устройств и т.д. должны быть получены в организациях, эксплуатирующих данные сооружения. В случае отсутствия указанных сведений должны быть проведены электрические измерения в соответствии с пп. 2.29 - 2.32.

3.89. На основании перечисленных выше исходных данных производится выбор средств защиты подземных металлических сооружений связи от почвенной коррозии и коррозии, вызываемой действием блуждающих токов.

Исходные данные для проектирования защиты от почвенной коррозии

3.90. Исходными данными для проектирования защиты от почвенной коррозии являются:

тип предполагаемого к прокладке подземного сооружения связи;

данные измерений удельного сопротивления грунтов и результаты химического анализа грунтов и вод;

данные о наличии и взаимном расположении других подземных сооружений;

сведения о наличии, размещении и режиме работы катодных установок на соседних подземных сооружениях;

сведения о совместной защите соседних подземных сооружений и местах установки защитных устройств и перемычек;

3.91. Коррозионная активность грунтов, грунтовых и других вод определяется на основании данных полевых и лабораторных анализов и измерений.

3.92. Для выполнения лабораторных анализов и измерений производится отбор проб грунта, грунтовых и других вод по трассе проектируемого или уже действующего сооружения связи. Отбор проб производится в соответствии с правилами, изложенными в приложении 3.

3.93. Разведочную выборку грунтов вдоль проектируемой трассы выполняют путем бурения скважин диаметром не менее 89 мм или шурфованием в среднем не реже, чем через 1 км на однородных в геологическом отношении участках.

Из каждой скважины или шурфа (выборки по трассе кабеля связи) на глубине прокладки сооружения отбирают - три пробы грунта. В случае появления в шурфах и скважинах грунтовых вод должны также отбираться пробы воды.

Для несвязанных грунтов (песчаных, гравийных) при наличии грунтовых вод отбираются только пробы воды.

3.94. На заболоченных участках бурение скважин производится у обоих краев болота и внутри его через каждые 100 м. На больших болотах расстояние между выработками может быть увеличено до 300 - 500 м, а на малых - уменьшено до 50 м.

Бурение скважин на болотах производится на глубину не менее 1,2 м с углублением в минеральное дно.

3.95. При обнаружении грунтов, опасных в отношении коррозии (торфяных черноземных, солончаковых, известковых или илистых), участков скопления мусора, свалок бытового мусора и отходов скотных дворов, а также в местах с низким удельным сопротивлением грунта (до 60 Ом×м) для отбора проб бурятся дополнительные скважины на расстоянии 300 - 600 м одна от другой.

3.96. При проектировании новых городских сооружений связи, прокладываемых непосредственно в земле, пробы грунтов отбираются с предполагаемой глубины прокладки через каждые 300 м. При проектировании новой телефонной канализации пробы грунтов берутся только на участках, где предполагаемый уровень грунтовых вод превышает уровень прокладки телефонной канализации. При проектировании прокладки сооружений связи в существующие или реконструируемые системы кабельной канализации отбираются пробы воды из всех кабельных колодцев, в которых отмечались случаи коррозии.

3.97. Масса одной пробы грунта должна составлять не менее 500 г. Пробы грунта укладываются в мешочки из плотной некрашеной ткани или полиэтилена. Каждая проба должна сопровождаться паспортом, в котором указываются: номер объекта, номер пробы, место и глубина отбора пробы. Копия паспорта должна быть вклеена в буровой журнал или рабочую тетрадь.

Проба грунта для исследования коррозионной активности по отношению к стали методом потери массы стального образца и по поляризационным кривым берется в количестве 1,5 - 2,0 кг. Пробы отбираются из шурфов, скважин и траншей с глубины прокладки подземного сооружения с интервалами 50 - 100 м в зонах, оговоренных нормативно - технической документацией.

3.98. На участках пересечения проектируемой трассой кабеля ручьев, рек и водоемов производится отбор проб воды на химический анализ. Пробы берутся с каждого створа. Количество проб должно быть:

не менее одной (с середины) на ручьях и речках шириной до 20 м;

не менее двух (равномерно размещенных по створу) на реках шириной 20 - 50 м;

не менее трех - при ширине 50 - 300 м;

на реках и водоемах шириной 200 - 1000 м пробы отбираются не реже, чем через 150 м;

на реках и водохранилищах шириной свыше 1000 м пробы отбираются не реже, чем через 300 м.

Пробы из рек и открытых водоемов отбирают с помощью специальных пробоотборников или обычной стеклянной бутылкой. Отбор проб воды производится со дна водоема, где вода находится в непосредственном контакте с грунтом.

Пробы воды бутылкой отбирают следующим образом. Бутылку закрывают пробкой, к которой прикреплен шнур, и вставляют в тяжелую оправу или к ней подвешивают груз на тросе (шнуре, веревке). Пробы можно отбирать шестом с прикрепленной к нему бутылкой. Бутылка погружается на намеченную глубину; при натяжении шнура пробка открывается и бутылка заполняется водой. После того как бутылка наполнится водой, ее поднимают на поверхность и сливают верхний слой воды (4 - 5 см). Бутылку закрывают пробкой (резиновой, полиэтиленовой или корковой, пропитанной парафином) с таким расчетом, чтобы под ней оставался слой воздуха 2 - 3 см, обтирают сухим полотенцем и переворачивают вверх дном. Если пробка снаружи остается сухой, можно считать, что герметичность закупорки достигнута.

Примечание: Основным условием при отборе пробы воды должна быть чистота тары и пробки. Бутылку сначала моют ершом и мыльной водой, затем промывают дистиллированной или отбираемой водой. Полиэтиленовые и резиновые пробки моют мыльной водой и тщательно промывают дистиллированной водой или отбираемой водой. Корковые пробки менее удобны, их необходимо кипятить сначала в содовом растворе, затем в чистой воде и после просушки пропитывать парафином.

3.99. Для отбора грунтовых вод бурят специальные скважины. Отбор проб осуществляется при помощи батометров - отборников.

3.100. Объем одной пробы воды не должен быть менее 1000 г (1 л). Для каждой пробы воды составляются две одинаковых этикетки: одну из них прикрепляют к бутылке, а другую вклеивают в рабочий журнал.

3.101. Коррозионная активность грунтов, грунтовых и других вод по отношению к свинцовой оболочке кабелей определяется по концентрации в них водородных ионов (рН), содержанию органических, азотистых веществ (нитрат-ионов) и общей жесткости воды.

ТАБЛИЦА 3.1

Коррозионная активность грунтов по отношению к свинцовой оболочке кабелей

рН

Содержание компонентов от массы, воздушно - сухой пробы, %

Коррозионная активность

органических веществ

нитрат-ионов

6,5 - 7,5

Менее 0,010

Менее 0,0001

Низкая

5,0 - 6,4

7,6 - 9,0

0,010 - 0,020

0,0001 - 0,0010

Средняя

До 5,0

Свыше 9,0

Более 0,020

Более 0,0010

Высокая

3.102. Коррозионная активность грунтов, грунтовых и других вод по отношению к алюминиевой оболочке кабелей определяется по концентрации водородных ионов (рН), содержанию ионов хлора и железа.

ТАБЛИЦА 3.2

Коррозионная активность грунтовых и других вод по отношению к свинцовой оболочке кабелей

РН

Общая жесткость, мг.экв/л

Содержание компонентов, мг/л

Коррозионная активность

органических веществ

нитрат-ионов

6,5 - 7,5

Более 6,3

Менее 20

Менее 10

Низкая

5,0 - 6,4

7,6 - 9,0

5,3 – 3,0

20 - 10

10 - 20

Средняя

До 5,0

Свыше 9,0

Менее 3,0

Более 40

Более 20

Высокая

ТАБЛИЦА 3.3

Коррозионная активность грунтов по отношению к алюминиевой оболочке кабелей

pH

Содержание компонентов от массы воздушно - сухой пробы, %

Коррозионная активность

хлор-ионов

ионов железа

6,0 - 7,5

Менее 0,001

Менее 0,002

Низкая

4,5 - 5,9

7,6 - 8,5

0,001 - 0,005

0,002 - 0,010

Средняя

Менее 4,5

Более 8,5

Более 0,005

Более 0,010

Высокая

ТАБЛИЦА 3.4

Коррозионная активность грунтовых м других вод по отношению к алюминиевой оболочке кабелей

рH

Содержание компонентов, мг/л

Коррозионная активность

хлор-ионов

ионов железа

6,0 - 7,5

Менее 5,0

Менее 1,0

Низкая

4,5 - 5,9

7,6 - 8,5

5,0 - 50

1,0 - 10

Средняя

Менее 4,5

Более 8,5

Более 50

Более 10

Высокая

ТАБЛИЦА 3.5

Коррозионная активность грунтов по отношению к стали в зависимости от их удельного сопротивления

Удельное сопротивление грунта, Ом×м

Более 100

20 - 100

10 - 20

5 - 10

Менее 5

Коррозионная активность

Низкая

Средняя

Повышенная

Высокая

Весьма высокая

Примечание. Защита стальных подземных сооружений связи от почвенной коррозии должна осуществляться изоляционными покровами и катодной поляризацией при прокладке в грунте с удельным сопротивлением менее 100 Ом×м.

ТАБЛИЦА 3.6

Коррозионная активность грунтов по отношению к углеродистой стали подземных сооружений

Показатель

Средняя плотность поляризующего тока, мА/см2

до 0,05

свыше 0,05 до 0,20

свыше 0,20 до 0,30

свыше 0,30 до 0,40

свыше 0,40

Коррозионная активность

Низкая

Средняя

Повышенная

Высокая

Весьма высокая

Примечание. Защита сооружений связи производится при высокой и весьма высокой коррозионной активности.

ТАБЛИЦА 3.7

Коррозионная активность грунтов по отношению к углеродистой стали в зависимости от величины потери массы образца

Показатель

Потери массы, г

до 1

свыше 1 до 2

свыше 2 до 3

свыше 3 до 4

свыше 4

Коррозионная активность

Низкая

Средняя

Повышенная

Высокая

Весьма высокая

Примечание. Защита сооружений связи производится при высокой и весьма высокой коррозионной активности.

3.103. Оценку коррозионной активности грунтов, грунтовых и других вод по отношению к свинцовой оболочке кабеля следует производить по данным химического анализа согласно табл. 3.1 и 3.2.

3.104. Коррозионная активность грунтов, грунтовых, речных и других вод по отношению к алюминиевой оболочке кабелей, к которой возможен доступ почвенного электролита и воды, оценивается по максимальному значению любого из показателей табл. 3.3. и 3.4.

3.105. Оценивать коррозионную активность грунтов по отношению к стальным конструкциям подземных сооружений связи можно по результатам одного из измерений; удельного сопротивления грунта - в соответствии с табл. 3.5, по плотности поляризующего тока - в соответствии с табл. 3.6 и по потере массы образца - в соответствии с табл. 3.7.

Основные указания по выбору трассы, условий прокладки и нормы защиты подземных сооружений связи от коррозии

3.106. При выборе трассы прокладки - сооружений связи следует избегать сильно увлажненных грунтов, свалок мусора и промышленных отходов, стоков загрязненных промышленных вод, а также избегать сближения с различными сооружениями, являющимися источниками блуждающих токов. Выбор трассы прокладки сооружений связи должен быть технико-экономически обоснован.

3.107. При выборе трассы прокладки подземных сооружений связи на стадии технико-экономического сравнения вариантов должны учитываться стоимость сооружений и эксплуатации электродренажной и катодной защиты указанных сооружений.

3.108. Для уменьшения блуждающих токов, протекающих по подземному сооружению связи при пересечении с рельсовыми путями электрифицированной железной дороги, рекомендуется осуществлять это пересечение (за исключением территории городов) на расстоянии от отсасывающего пункта, равном от 1/4 до 1/8 расстояния между тяговыми подстанциями, если это может быть экономически оправдано.

3.109. Расстояние между ближайшим рельсом трамвая и параллельно прокладываемым сооружением связи должно быть, как правило, не менее 2 м.

3.110. Расстояние между ближайшим рельсом электрифицированной железной дороги или наземными линиями метрополитена и параллельно прокладываемыми сооружениями связи, если длина их совместной трассы более 50 м должно быть, как правило, не менее 10 м.

3.111. При пересечении подземных металлических сооружений связи с путями электрифицированных железных дорог, наземных линий метрополитена и трамвая расстояние от подошвы рельса до подземного сооружения, по условиям защиты от коррозии, должно быть не менее 1,5 м. На территориях промышленных предприятий это расстояние допускается уменьшить до 1 м. Подземные сооружения с путями электрифицированного рельсового транспорта должны пересекаться под углом 75 - 90° к оси пути.

3.112. При пересечениях с рельсами электротранспорта (кроме метрополитена) подземные сооружения связи должны быть уложены в неметаллических трубах, блоках, каналах или туннелях.

3.113. Пересечение сооружений связи с рельсовыми путями электрифицированного транспорта под стрелками и крестовинами, а также в местах присоединения к рельсам отсасывающих кабелей не допускается. Место пересечения должно находиться от указанных мест не ближе 3 м для трамвайного пути и 10 м для железных дорог.

3.114. На подземных линиях метрополитена прокладка сооружений связи под путями не допускается.

3.115. Все подземные металлические сооружения связи при прохождении по металлическим и железобетонным мостам должны быть электрически изолированы от металлических конструкций и арматуры железобетона.

3.116. Подземные металлические сооружения связи должны располагаться от заземляющих устройств положительной полярности установок дистанционного питания усилительных пунктов по системе «провод - земля» на расстоянии a, не менее указанного в табл. 3.8.

Подземные металлические сооружения связи в зоне заземляющего устройства отрицательной полярности установки дистанционного питания можно располагать на меньших расстояниях при условии применения прямого дренажа (рис. 3.1).

3.117. В целях устранения или значительного снижения межкристаллитной коррозии свинцовой оболочки междугородных кабелей последние должны прокладываться не ближе 3 м от края автодороги и 5 м от крайнего рельса железной дороги.

ТАБЛИЦА 3.8

Минимально допустимые расстояния

Ток в цепи дистанционного питания, А

0,25

0,5

1

1,5

2

3 - 5

Расстояние a между заземлением и подземными металлическими сооружениями связи, м

15

20

30

40

60

100

3.118. Электрохимическая защита стальных подземных сооружений связи (кроме кабелей в стальных гофрированных оболочках) от почвенной коррозии должна осуществляться в грунтах с удельным сопротивлением менее 100 Ом×м.

Рис. 3.1. Схема защиты кабеля от коррозии, вызываемой токами дистанционного питания усилителей;
1 - кабель; 2 - ОУП; 3 - перемычка; 4 - НУП; 5 - рабочее заземление

3.119. Электрохимическая защита от почвенной коррозии алюминиевых оболочек кабелей связи, имеющих изолирующий покров шлангового типа (без брони) или ленточного типа (с броней), а также кабелей связи в стальных гофрированных оболочках осуществляется независимо от коррозионной активности грунта.

3.120. Электрохимическая защита свинцовых оболочек кабелей связи от почвенной коррозии должна осуществляться при наличии трех средних или одного высокого показателя коррозионной активности грунтов и вод при помощи катодной поляризации.

3.121. В сильно засоленных грунтах с удельным сопротивлением менее 10 Ом×м электрохимическую защиту свинцовых оболочек кабелей связи применять не рекомендуется. В этих грунтах наиболее целесообразно применять кабели с изолирующими покровами шлангового типа.

3.122. В зонах действия блуждающих токов кабели связи с изолирующими покровами шлангового типа должны быть защищены от почвенной коррозии в соответствии с пп. 3.118 и 3.119.

3.123. Электрохимическая защита подземных сооружений связи от коррозии, вызываемой блуждающими токами, должна осуществляться независимо от их интенсивности в анодных и знакопеременных зонах.

3.124. Наличие блуждающих токов в сооружении, а также расположение анодных, катодных и знакопеременных зон может быть определено на основании исходных данных, указанных в пп. 3.87 и 3.88.

3.125. Катодная поляризация защищаемых подземных сооружений должна осуществляться таким образом, чтобы создаваемые на этих сооружениях потенциалы по абсолютной величине были не менее значений, указанных в табл. 3.9, и не более значений, указанных в табл. 3.10.

ТАБЛИЦА 3.9

Минимальные значения защитных потенциалов

Металл сооружения

Потенциал по отношению к неполяризующемуся электроду, В

Среда

водородному

медносульфатному

Сталь

 - 0,55

 - 0,85

Любая

Сталь гофрированная

 - 0,90

 - 1,20

-

Свинец

 - 0,20

 - 0,50

Кислая

 

 - 0,42

 - 0,72

Щелочная

Алюминий

 - 0,55

 - 0,85

Любая

Примечание. При почвенной коррозии наличие естественных высоких отрицательных потенциалов на незащищенных сооружениях не исключает коррозии и при высокой коррозионной активности окружающей среды требует применения на них катодной защиты, при этом потенциал сооружения должен быть сдвинут в отрицательную сторону не менее чем на 100 мВ.

ТАБЛИЦА 3.10

Максимальные значения защитных потенциалов

Металл сооружения

Наличие и состояние защитного покрытия

Потенциал по отношению к неполяризующемуся электроду, В

Среда

водородному

медносульфатному

Сталь

Есть

- 0,80

- 1,10

Любая

Сталь

Нет

Не ограничивается

-

Сталь гофрированная

Частично повреждено

Не ограничивается

-

Свинец

Есть

- 0,80

- 1,10

Кислая

Нет

- 1,00

- 1,30

Щелочная

Алюминий

Частично повреждено

- 1,08

- 1,38

Любая

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ ОТ ПОЧВЕННОЙ КОРРОЗИИ

Общие положения

3.126. Проектирование защиты подземных сооружений связи от почвенной коррозии производится на основании исходных данных для проектирования (см. пп. 3.87 - 3.93).

3.127. Выбор методов и средств защиты подземных сооружений связи от почвенной коррозии производится в соответствии с пп. 3.106 - 3.107 и 4.1 - 4.7.

3.128. На кабелях связи без брони, имеющих защитные покровы шлангового типа, защита от почвенной коррозии при отсутствии одновременной защиты от электромагнитных влияний и ударов молнии осуществляется при помощи протекторов, оборудуемых согласно табл. 3.1. Протекторные установки по трассе кабеля должны размещаться так, чтобы зоны каждой из них были приблизительно равными. Расстояние протекторов от кабелей должно быть не менее 3 м. Протекторы подключаются к кабелям через КИП-2.

Протекторы на кабелях городской телефонной сети размещаются вблизи телефонного колодца в местах, удобных для их установки и эксплуатации. Необходимость и возможность установки протекторов определяются проектом.

ТАБЛИЦА 3.11

Число протекторов и мест их установки для защиты от почвенной коррозии алюминиевых и стальных гофрированных оболочек подземных кабелей связи

Участки кабелей

Общее число протекторов

Число протекторов в одной точке

Число мест установки

Усилительный участок длиной 20 км симметричных кабелей при двух - и однокабельной системе

3

1

3

Усилительный участок длиной 10 км симметричных кабелей при двух - и однокабельной системе

2

1

2

Усилительный участок длиной в 6 км коаксиального кабеля

1

1

1

То же, участок длиной 10 км

2

1

2

Кабель городской телефонной сети (независимо от длины)

1

1

1

Примечания: 1. В общей длине кабеля на усилительном участке учитывается и кабель в телефонной канализации 2. На речных переходах протекторы устанавливаются в земле на концах участка переходов, по одному в каждой точке 3 Протекторы на кабелях городской телефонной сети устанавливаются в тех случаях, когда это технико-экономически обосновано.

3.129. Выбор и размещение средств электрохимической защиты от почвенной коррозии кабелей связи в свинцовых оболочках с защитными покровами типов Б и БГ производятся на основании расчетов или типовых решений.

Примечание. В тех случаях, когда сохранение брони кабеля необходимо для обеспечения защиты от ударов молнии и электромагнитных влияний, при удельном сопротивлении грунта rг £ 100 Ом×м должна осуществляться электрохимическая защита брони от коррозии.

3.130. При прокладке в телефонной канализации кабелей типов МКСАШп и МКССтШп для контроля состояния шланговых изолирующих покровов в шахтах АТС и МТС устанавливаются щитки КИП, к которым подсоединяются оболочки кабелей и заземления. На кабелях связи при вводе их в шахты монтируются изолирующие муфты.

Расчет электрохимической защиты

3.131. Расчет электрохимической защиты от почвенной коррозии должен производиться для междугородных и городских сооружений связи, прокладываемых непосредственно в земле (воде). Расчет защиты голых свинцовых кабелей ГТС прокладываемых в телефонной канализации, не производится. Выбор средств защиты в этом случае осуществляется на основе результатов опытных включений после прокладки кабелей (см. гл. 4 настоящего Руководства).

3.132. Расчет электромеханической защиты проводится в следующей последовательности:

определение исходных данных;

расчет электрических параметров сооружений связи;

расчет необходимой плотности защитного тока;

расчет протекторной или катодной защиты.

3.133. Исходными данными для расчета являются:

тип и конструкция защищаемого подземного сооружения связи:

длина подземного сооружения связи, подлежащего электрохимической защите (Lк, м);

значение стационарного потенциала сооружения (j0, В);

величина минимального и максимального защитного потенциала сооружения связи (jз.макс и jз.мин. В);

удельное сопротивление грунта, (rг, Ом×м);

источники питания для катодных установок и их характеристика;

3.134. Электрическими параметрами, необходимыми для расчета, являются - продольное сопротивление сооружения связи (rс, Ом/м);

переходное сопротивление (Rпер, Ом×м);

постоянная распространения тока (а, 1/м);

входное сопротивление (Rвх, Ом);

защитная плотность тока (jа, А/м).

Определение продольного сопротивления

Величины продольных сопротивлений основных типов кабелей связи приведены в табл. П2.1

Если продольное сопротивление кабеля или другого сооружения связи неизвестно, оно должно быть рассчитано. Для кабелей связи расчет производится по следующим формулам:

сопротивление, Ом, одного метра свинцовой (алюминиевой) оболочки

,                                                       (3.1)

где d1 - внешний диаметр оболочки, м; dоб - толщина оболочки, м - rсв - удельное сопротивление свинца 0,221×10-6 Ом×м; rал - удельное сопротивление алюминия 0,029×10-6 Ом×м;

сопротивление, Ом, одного метра брони из двух стальных лент

,                                                    (3.2)

где Dбр - средний диаметр кабеля по броне, мм; а2 - ширина ленты брони мм; b - толщина ленты брони, мм;

сопротивление, Ом, одного метра брони из круглых проволок

,                                                          (3.3)

где rст - удельное сопротивление стали 0,138×10-6, Ом×м;

l - длина одной проволоки, снятой с 1 м кабеля, м; d - диаметр проволоки м; п - число проволок в броне, шт.;

сопротивление, Ом, одного метра брони кабеля из плоских проволок

,                                                             (3.4)

где l - длина одной приволоки, снятой с 1 м кабеля, м; а - ширина проволоки, м; b - толщина, м; п - число проволок в броне кабеля, шт.;

сопротивление, Ом, одного метра бронированного кабеля

rк = rобrбр/(rоб+rбр),                                                   (3.5)

где rбр, rоб - сопротивление одного метра брони и оболочки кабеля, Ом.

Значения толщины металлических оболочек кабеля связи приведены в табл. П2.2, П2.3.

Продольное сопротивление при параллельной прокладке нескольких совместно защищаемых подземных сооружений рассчитывается по формуле

1/rэкв = l/r1 + 1/r2 +... 1/rп,                                                (3.6)

где rэкв - эквивалентное расчетное продольное сопротивление, Ом; r1, r2, ..., rп - продольное сопротивление соответствующих подземных сооружений, Ом.

Определение переходного сопротивления

Переходное сопротивление между сооружением связи и землей может быть определено по формуле

Rпер = Rиз + 5rг×(1-0,1×lndh)/p,                                        (3.7)

где d - наружный диаметр кабеля, м; h - глубина прокладки кабеля, м; Rиз - сопротивление изолирующего покрова сооружения, Ом×м; rг - удельное сопротивление грунта, Ом×м.

Переходное сопротивление, Ом×м, кабелей, не имеющих специальных защитных покровов (МКСБ, ТЗБ, КМБ и др.), в случае необходимости защиты брони кабеля типа MKCAБп может быть определено по эмпирической формуле

Rпер = 15rг.                                                                                                         (3.8)

При параллельной прокладке двух сооружений связи с различными электрическими параметрами переходное сопротивление Rпер.экв определяется

,                                       (3.9)

где Rпер1 - переходное сопротивление «сооружение - земля» первого сооружения при отсутствии второго, Ом×м; Rпер2 - переходное сопротивление «сооружение - земля» второго сооружения при отсутствии первого, Ом×м; Rпер1-2 и Rпер2-1 - взаимные сопротивления, Ом×м, между сооружениями, определяемые по формулам:

     (3.10)

где a1-2 - расстояние между сооружениями, м; Dк1 и Dк2 - наружные диаметры сооружения, м; a1 и a2 - постоянные распространения тока соответственно вдоль первого и второго сооружений, 1/м; h1 и h2 - глубина прокладки соответственно первого и второго сооружений, м.

При одинаковых электрических параметрах сооружений связи эквивалентное переходное сопротивление Rпер.экв, Ом×м, определяется по формуле

.                                              (3.11)

При числе сооружений больше двух переходное сопротивление эквивалентного сооружения определяется сначала для первых двух, затем для эквивалентного и третьего, затем для эквивалентного, состоящего из трех, и четвертого и т.д.

Определение постоянной распространения тока a

Постоянная распространения тока, 1/м, вдоль сооружения определяется по формуле

,                                                             (3.12)

Для параллельно уложенных двух и более сооружений постоянная распространения тока, 1/м, определяется по формуле

,                                                   (3.13)

Определение входного сопротивления

Входное сопротивление сооружения Rвх, Ом, при одинаковых параметрах левого и правого плеч защищаемого сооружения (влево и вправо от точки подключения защитной установки) определяется по формуле

,                                                        (3.14)

При различных электрических параметрах левого и правого плеч защищаемого сооружения входное сопротивление, Ом,

,                                                          (3.15)

где Rл и Rпр - характеристическое сопротивление соответственно левого и правого плеч сооружения, Ом.

Характеристическое сопротивление, Ом,

,                                              (3.16)

Для параллельно проложенных двух и более сооружений входное сопротивление, Ом, определяется по формуле

,                                            (3.17)

3.135. Необходимая защитная плотность тока (j, А/м) рассчитывается по формуле

jз = 1,25(|jз.мин|-|j0|)/Rпер.экв,                                       (3.18)

где jз.мин - минимальный защитный потенциал сооружения (см. табл. 3.9) при электрохимической защите бронированных кабелей связи с металлической оболочкой для расчетов принимается равным - 0,87 В по отношению к медносульфатному электроду сравнения; j0 - стационарный потенциал сооружения.

В случае невозможности измерения стационарного потенциала сооружения в процессе изысканий (например, на однотипных соседних сооружениях) берется его среднее значение, которое по отношению к медносульфатному электроду сравнения принято для стали - 0,55 В, свинца - 0,48 В, алюминия - 0,70 В.

3.136. После определения исходных данных приступают к расчету одиночной или групповой протекторной установки и, в случае необходимости, катодной защиты.

Расчет протекторной защиты

3.137. Расчет протекторной защиты ведется в следующей последовательности:

а) для одиночных протекторных установок определяются:

сила тока одиночного протектора;

зона защиты одиночным протектором;

необходимое число одиночных протекторных установок;

срок службы одиночной протекторной установки;

б) для групповых протекторных установок определяются:

необходимое число протекторов в групповой протекторной установке;

необходимое число групповых протекторных установок;

необходимое число протекторов;

срок службы групповой протекторной установки.

3.138. Сила тока, А, одиночного протектора определяется по формуле

,                                                       (3.19)

где jп - потенциал протектора до подключения к защищаемому сооружению, В; для магниевых протекторов из сплавов МПУ jп = - 1,60 В, МПУвч jп = -1,62 В по отношению к медносульфатному электроду сравнения; jз.мин - минимальный защитный потенциал, В. Для бронированных и небронированных кабелей с алюминиевой, стальной или свинцовой оболочкой jз.мин принимается в соответствии с табл 3.9 настоящего Руководства.

Сопротивление растеканию Rп одиночного протектора определяется, Ом:

а) для вертикально установленного в активаторе протектора

,                       (3.20)

где lп - высота протектора в активаторе, м; da - диаметр активатора, м; rа удельное сопротивление активатора, Ом - м, которое для расчетов принимается равным 0,25 Ом×м: hп - глубина закопки протектора, м; dп - диаметр протектора, м,

б) для горизонтально установленного в активаторе протектора

,                (3.21)

Сопротивление растеканию магниевых протекторов типов ПМ5У, ПМ10У и ПМ20У, выпускаемых отечественной промышленностью, может быть рассчитано по эмпирической формуле

Rп.в = A×rг + B,                                                   (3.22)

где A = 0,56; 0,47; 0,40 соответственно для протекторов ПМ5У, ПМ10У, ПМ20У; B = 0,24; 0,18; 0,15 соответственно для протекторов ПМ5У, ПМ10У, ПМ20У.

3.139. Зона защиты lз, м, одиночной протекторной установки определяется по формуле

lз = Iп/jз,                                                               (3.23)

Если lз больше или равна нормальной строительной длине сооружения связи lк, необходимое число протекторов, шт., определяется числом соединительных муфт, установленных на участке, подлежащем защите, т.е.

n = Lк/lк+1.

3.140. Срок службы Тп, лет, одиночной протекторной установки определяется по формуле

Тп = 5,2×10-2Gп/Iп,                                                   (3.24)

где Gп - масса протектора без заполнителя, кг.

Масса основных типов магниевых протекторов приведена в табл. 6.14 - 6.15.

3.141. Если lз меньше нормальной строительной длины сооружения связи lк, то определяется возможность применения групповой протекторной защиты. С этой целью определяется число протекторов в групповой протекторной установке nг.п, необходимое для защиты одной строительной длины кабеля. Расчет необходимого числа протекторов в групповой протекторной установке производится по формуле

.                                      (3.25)

Если nг.п £ 8, производится дальнейший расчет групповой протекторной защиты. Если nг.п > 8, рекомендуется применять катодную защиту.

3.142. При невозможности применения катодной защиты и nг.п > 8 производится дополнительный расчет групповой протекторной защиты с соответственно сокращенной в два, три, четыре и т.д. раз зоной защиты каждой группы.

3.143. Число групповых протекторных установок nг, необходимых для защиты кабельной магистрали длиной Lк определяется по формуле

nг = Lк/lк + 1.                                                      (3.26)

3.144. Общее число протекторов пs необходимое для установки на данном участке, определяется по формуле

ns = nг.п nг.                                                          (3.27)

3.145. Срок службы Tг.п, лет, групповой протекторной установки определяется по формуле

Tг.п = 6,5×10-2×Gп/Iп.                                            (3.28)

Расчет катодной защиты

3.146. При расчете катодной защиты в следующей последовательности определяются.

сила тока катодной станции;

длина защитной зоны;

необходимое число катодных станций;

напряжение и мощность катодной станции;

срок службы анодных заземлений.

3.147. Сила тока, А, катодной станции, Iк, определяется по формуле

Iк = (|jз.макс| - |j0|)/(Rвх + rг/2py),                                          (3.29)

где Rвх - входное сопротивление подземного сооружения постоянному току, Ом (для одного подземного сооружения Rвх определяется по (формулы 3.14 - 3.16), при защите нескольких подземных сооружений, Rвх определяется по (формулы 3.17); jз.макс - максимально допустимая величина защитного потенциала, определяется по табл. 3.10 настоящего Руководства; у - расстояние между анодным заземлением и защищаемым подземным сооружением, м.

Примечание. В практических условиях 50 м ³ y ³ 30 м.

3.148. Длина защитной зоны катодной станции определяется по формуле

lз = Iк/jз.                                                              (3.30)

Если lз<Lк, устанавливаются несколько катодных станций.

3.149. Необходимое число, шт., катодных станций (nк) рассчитывается по формуле

nк = Lк/lз.                                                            (3.31)

3.150. Напряжение катодной станции (Uк), В, определяется по формуле

Uк = Iк(Rвх + Ra + rдр),                                             (3.32)

где Rа - сопротивление растеканию анодного заземления. Ом; rдр = rтl/s - сопротивление проводов и кабелей, соединяющих катодную станцию с подземным сооружением и анодным заземлением. Ом (где S - сечение провода или кабеля; l - длина соединительных проводов и кабелей, м); rт - удельное электрическое сопротивление проводов или токоведущих жил кабеля, Ом×мм2/м (для меди rт =0,0175, для алюминия rт =0,028).

Определение сопротивления растеканию анодного заземления

Анодное заземление станций катодной защиты выполняется с помощью одиночных вертикальных или горизонтальных стальных заземлителей.

Сопротивление, Ом, растеканию одиночных вертикальных и горизонтальных заземлителей определяется соответственно по формулам:

,                                       (3.33)

,                           (3.21)

где dв и dг - диаметры заземлителей соответственно вертикального и горизонтального, м, lв - длина вертикального заземлителя, м; hв и hг - глубина закопки соответственно вертикального и горизонтального заземлителей, м.

При установке анодных заземлителей в активаторе их сопротивление, Ом, растеканию определяется соответственно по формулам:

,                       (3.35)

,                 (3.36)

где l - длина столба активатора, м; dак - диаметр активатора, м; rак - удельное сопротивление активатора, Ом×м.

При установке стальных заземлителей в активатор из коксовой мелочи rак для расчетов принимается равным 0,5 Ом×м.

Примечание. Если горизонтальные заземлители, устанавливаемые без активатора, применяются не круглые, а ленточные (полосы) прямоугольного сечения, в (формулы 3.34) вместо dг подставляется значение 2b/p, где b - ширина полосы, м. При установке таких электродов в активатор в (формулы 3.36) вместо dак подставляется значение 4с/p, где с - ширина засыпки активатора, м.

При использовании для анодных заземлителей железокремниевых заземлителей типа ЗЖК-12 сопротивление растеканию одиночного вертикального заземлителя определяется по формуле

Rв.ж = 0,34rг + 0,342.                                                   (3.37)

Для обеспечения необходимой эффективности станции катодной защиты сопротивление растеканию анодного заземления должно удовлетворять неравенству

Rа £ 3aRпер.                                                                 (3.38)

Если Rа > 3aRпер, то применяют комбинированные анодные заземления, состоящие из нескольких соединенных между собой вертикальных и горизонтальных электродов. Сопротивление, Ом, растеканию комбинированного анодного заземления определяется по формуле

,                                                 (3.39)

где hв - коэффициент взаимовлияния вертикальных электродов; hв.г - коэффициент взаимовлияния вертикальных электродов при влиянии на них горизонтальной полосы; hг.в в - коэффициент взаимовлияния горизонтальной полосы при влиянии на нее вертикальных электродов.

Коэффициенты hв.г и hг.в для расчетов принимаются равными 0,95. Коэффициент взаимовлияния вертикальных электродов hв в зависимости от числа электродов при различных отношениях a/l, где а - расстояние между электродами; l - длина электрода, можно определить по графикам, представленным на рис. 3.2 - 3.3. Расчетные значения сопротивления растеканию некоторых конструкций комбинированных анодных заземлений приведены в табл. П2.3 - П2.7.

Мощность станции катодной защиты к, Вт) определяется по формуле

Рк = Iк/Uк.                                                               (3.40)

На основании расчетных значений тока напряжения и мощности выбирается соответствующий тип катодной станции. Основные параметры катодных станций, выпускаемых в настоящее время отечественной промышленностью, приведены в табл. 6.13.

3.151. Срок службы анодных заземлений (Тк, лет) определяется по формуле

,                                                             (3.41)

где Ga - масса анодного заземления, кг (массы некоторых типов и конструкций анодных заземлений приведены в табл. П2.5 - П2.7), масса железокремниевого заземлителя типа ЗЖК - 12 составляет 12 кг; q - электрический эквивалент растворения металла заземлителя, кг/А×год (для стали q=l0, для стальных электродов в коксовой мелочи q=1, для железокремниевых заземлителей q=0,15).

3.152. Расчет питающей сети и дренажных кабелей должен быть выполнен на основании действующих правил и норм по устройству электрических установок [2].

3.153. Грозозащитные тросы от почвенной коррозии не защищаются.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ ОТ КОРРОЗИИ БЛУЖДАЮЩИМИ ТОКАМИ

3.154. Проектирование защиты подземных сооружений связи от коррозии блуждающими токами является составной частью общего проектирования и производится в следующей последовательности:

Рис. 3.2. Зависимость коэффициента экранирования вертикальных заземлителей в коксовом активаторе от числа электродов при различном отношении a/l:
а - при длине активатора 1300 мм, б - при длине активатора 1400 мм

Рис. 3.3. Зависимость коэффициента взаимовлияния горизонтальных заземлителей в коксовом активаторе от числа электродов при различном отношении a/l:
а - при длине активатора 1300 мм, б - при длине активатора 1400 мм

установление наличия блуждающих токов в земле по трассе проектируемого сооружения;

определение опасности коррозии блуждающими токами;

выбор схемы защиты;

ориентировочный расчет параметров электродренажной защиты.

3.155. Наличие блуждающих токов в земле по трассе проектируемого сооружения устанавливается путем измерения разности потенциалов между различными точками земли, как это указано в пп. 2.29 - 2.32, или путем измерения разности потенциалов между существующими подземными металлическими сооружениями, которые находятся вблизи проектируемой трассы, и землей (пп. 2.33 - 2.57).

3.156. Определение опасности коррозии блуждающими токами от различных источников может быть выполнено путем теоретических расчетов, как это изложено в [9], на основе электрических измерений на сооружениях, находящихся вблизи трассы предполагаемой прокладки сооружений связи или на уже проложенных сооружениях связи.

3.157. Поскольку определение опасности коррозии блуждающими токами путем теоретических расчетов связано с выполнением большого объема вычислительных работ, с большим числом переменных параметров, входящих в формулы, и дает лишь качественную оценку опасности, рекомендуется расчеты выполнять лишь для небольшого числа простейших случаев.

3.158. Определение опасности коррозии блуждающими токами на основе электрических измерений заключается в измерении разности потенциалов между рельсами и землей или подземными металлическими сооружениями и землей находящимися в зоне проектируемой трассы подземного сооружения связи. Измерения должны проводиться в соответствии, с пп. 2.33 - 2.57.

3.159. Выбор схемы защиты подземного металлического сооружения связи от коррозии блуждающими токами осуществляется исходя из результатов изысканий, в процессе которых определяют расположение анодных, знакопеременных и катодных зон на подземных сооружениях связи.

Установку дренажей проектируют в анодных и знакопеременных зонах с наибольшей амплитудой положительных значений разности потенциалов сооружений «связи - земля».

3.160. В практике проектирования защиты могут иметь место весьма сложные ситуации, которые могут быть разделены на ряд простейших случаев, для которых имеются типовые схемы защиты. В результате применения комплексного метода на базе простейших решений (схем) по защите могут быть составлены более сложные схемы, включающие в себя использование ряда средств и методов защиты.

В табл. 3.12 приведены наиболее часто встречающиеся случаи взаимного расположения трассы защищаемого от коррозии блуждающими токами подземного металлического сооружения связи и источников блуждающих токов, исходные данные для выбора схемы защиты, рекомендуемые мероприятия по защите и рекомендуемые схемы защиты.

3.161. В тех случаях, когда на основании результатов изысканий запроектировать защиту от коррозии блуждающими токами не представляется возможным, проектирование осуществляется по результатам измерений разности потенциалов «сооружение - земля» после прокладки сооружения и проведения опытных включений защитных устройств.

3.162. Параметры электродренажной защиты от коррозии блуждающими токами (величина тока защиты, сопротивление подводящих и дренажных проводов) определяются путем расчета в соответствии с рекомендациями пп. 3.163 - 3.166 или по результатам опытных включений.

3.163. Расчет электродренажной защиты подземного металлического сооружения связи включает:

определение силы тока электродренажных установок и выбор типа дренажного устройства;

расчет сечения дренажного кабеля.

ТАБЛИЦА 3.12

Случаи взаимного расположения кабелей и источников блуждающих токов

Взаимное расположение

Исходные данные для выбора схемы

Рекомендуемые мероприятия по защите

1

2

3

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи пересекает электрифицированную железную дорогу постоянного тока: вблизи тяговой подстанции (отсасывающего пункта) (а); на участке между тяговыми подстанциями (б).

Вблизи места пересечения отсутствуют другие подземные металлические сооружения

Результаты измерения разности потенциалов между рельсами и землей на участке проектируемого пересечения при прохождении поездов в обоих направлениях

Если рельсы имеют устойчивый положительный потенциал относительно земли, то вновь проложенное сооружение связи будет иметь отрицательный потенциал относительно земли и на участке пересечения предусматривать защиту не следует

Если рельсы имеют отрицательный или знакопеременный потенциал, то вновь проложенное сооружение связи будет иметь положительный или знакопеременный потенциал относительно земли и на участке пересечения следует запроектировать установку прямого (а) или поляризованного (6) электрического дренажа

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи пересекает электрифицированную железную дорогу постоянного тока.

Вблизи места пересечения имеются другие подземные металлические сооружения, которые не имеют защиты (а); имеют электродренажную защиту (б)

Результаты одновременных измерений разности потенциалов между существующими подземными сооружениями и землей и существующими сооружениями и рельсами электрифицированной железной дороги. Данные о работе установленного электрического дренажа

Если на существующем подземном сооружении имеют место положительные или знакопеременные потенциалы относительно земли и рельс, то должна быть предусмотрена электродренажная защита вновь прокладываемого сооружения связи.

По согласованию с владельцем соседнего подземного сооружения может быть предусмотрено устройство совместной защиты (а) Предусматривается устройство совместной электродренажной защиты. В случае необходимости проектом могут быть предусмотрены работы по замене дренажа и усилению дренажных соединений (кабелей, контактов) (б)

Трасса проектируемого металлического сооружения связи проходит на расстоянии до 50 м от электрифицированной железной дороги постоянного тока вблизи тяговой подстанции

Результаты измерения разности потенциалов между рельсами и землей на участке сближения проектируемого сооружения с рельсами в районе расположения тяговой подстанции

Поскольку рельсы в районе расположения тяговой подстанции, как правило, имеют отрицательный потенциал относительно земли проложенные вблизи них подъемные сооружения будут иметь положительный потенциал относительно земли, т.е. подвергаться коррозии. В этих случаях должна быть запроектирована установка поляризованного электрического дренажа на участке сближения

Трасса проектируемого металлического сооружения связи имеет сближение до 50 м с электрифицированной железной дорогой постоянного тока между тяговыми подстанциями

Потенциальная диаграмма рельсовой сети на участке сближения рельс (до 50 м) с трассой проектируемого сооружения связи, полученная на основе - обработки результатов измерений разности потенциалов между рельсами и землей, произведенных на всей длине сближения через каждый километр

На потенциальной диаграмме могут быть выделены участки, имеющие устойчивые анодные и знакопеременные зоны. Защита подземных сооружений связи, прокладываемых на участках, расположенных вдоль рельсовой сети, имеющей знакопеременный потенциал относительно земли, проектируется путем установки поляризованных электрических дренажей; на участках, расположенных вдоль рельсовой сети и имеющих положительный потенциал, защита не предусматривается

Окончательное число и место установки электродренажных устройств уточняется после прокладки сооружений связи и проведения электрических измерений

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи имеет сближение с электрифицированной железной дорогой постоянного тока и с трассами других подземных металлических сооружений, имеющих электродренажную защиту при удалении от них менее 50 м

Результаты измерения разности потенциалов между существующими подземными металлическими сооружениями, имеющими электродренажную защиту, и землей

Если на существующем подземном металлическом сооружении, защищенном электрическим дренажом, имеет место катодная зона, то на проектируемом сооружении возникает анодная зона. Для обеспечения защиты в этом случае должна быть запроектирована совместная электродренажная защита

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи имеет сближение с электрифицированной железной дорогой постоянного тока и с трассами других подземных металлических сооружений, не имеющих электрической защиты при удалении более 50 м

Результаты измерения разности потенциалов между существующими подземными металлическими сооружениями (трубопровод кабель) и землей

Если на существующем подземном металлическом сооружении, не имеющем электрической защиты, возникают анодные, катодные и знакопеременные зоны, то на проектируемом сооружении могут возникать зоны обратного знака. Для обеспечения защиты в этом случае должна быть запроектирована электродренажная (а) или отдельная автоматическая катодная (б) защита Уточнение метода защиты осуществляется после прокладки проектируемого сооружения связи

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи имеет сближение с трассами других подземных металлических сооружений, имеющих катодную защиту внешним током при удалении более чем на 50 м от защищаемого сооружения (а) или анодного заземления (б)

Результаты измерения разности потенциалов между вновь проложенным подземным металлическим сооружением связи и землей при включенных и выключенных - установках на соседнем влияющем сооружении

Если в результате измерений окажется, что катодные установки, оборудованные на соседних подземных металлических сооружениях, оказывают вредное влияние на проложенное подземное металлическое сооружение связи, то возможными средствами защиты может быть индивидуальная или совместная катодная защита

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи имеет сближение с трассами других подземных металлических сооружений, имеющих катодную защиту внешним током, при удалении менее чем на 50 м от защищаемого сооружения (а) или анодного заземления (б)

Результаты измерения разности потенциалов между вновь проложенным под земным сооружением связи и землей при включенных и выключенных катодных установках на соседнем влияющем сооружении

Если в результате измерений окажется, что катодные установки, оборудованные на соседних подземных металлических сооружениях, оказывают вредное влияние на проложенные подземные металлические сооружения связи, то возможными средствами защиты может быть совместная или индивидуальная катодная защита

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи пересекает другие подземные металлические сооружения, не имеющие электродренажной или катодной защиты

Результаты измерений разности потенциалов между сооружением связи после его прокладки и существующим подземным сооружением

Если потенциал подземного сооружения связи положителен относительно земли и пересекаемого подземного металлического сооружения то защита сооружения связи на участке пересечения может быть запроектирована в виде поляризованной перемычки (а) или поляризованного токоотвода (б)

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи пересекает другие подземные металлические сооружения, имеющие электродренажную защиту; катодную защиту внешним током

Результаты измерений разности потенциалов между сооружением связи (после его прокладки) и землей и между сооружением связи и пересекаемым существующим подземным сооружением

Если потенциал подземного сооружения связи положителен относительно земли и пересекаемого подземного металлического сооружения, имеющего катодную или электродренажную защиту, то защита сооружения связи на участке пересечения проектируется в виде поляризованной перемычки при пересечении подземного сооружения, защищаемого электрическим дренажом (а), и прямой перемычки при пересечении подземного сооружения, защищаемого катодной установкой (б)

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи, находящегося в зоне влияния блуждающих токов, пересекает водную преграду (речку, озеро)

Результаты измерения разности потенциалов между подземным сооружением связи (после его прокладки) и землей (водой)

Если потенциал подземного сооружения связи положителен относительно земли (воды), т.е. в районе водной преграды имеет место сброс блуждающих токов, то на сооружении связи проектируется защита в виде изолирующих муфт и поляризованных токоотводов, устанавливаемых с обеих сторон пересечения

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи проходит в зоне влияния двух источников блуждающих токов (электрифицированной железной дороги и трамвая) и имеет с ними сближения

Результаты измерений разности потенциалов между сооружением связи (после его прокладки) и землей и между сооружением связи и рельсами на участках наибольшего сближения

Если подземное сооружение связи имеет положительный или знакопеременный потенциал относительно земли и рельс, то проектируется его защита путем оборудования поляризованных или усиленных электрических дренажей на участках сближения.

Выбор типа дренажа производится на основании результатов опытных включений

Трасса проектируемого подземного металлического сооружения связи проходит в зонах расположения рабочих заземлений линий передач постоянного тока системы «провод - земля»

Результаты измерений разности потенциалов между сооружением связи (после его прокладки) и землей в зоне влияния токов рабочих заземлений ЛЭП постоянного тока, работающей по системе «провод - земля», при включенной и отключенной передаче

Если на подземном сооружении связи сказывается вредное влияние блуждающих токов ЛЭП постоянного тока, то на участках влияния должны быть запроектированы катодные установки. Проектом должно быть предусмотрено обеспечение защиты при перемене полярности рабочих заземлений ЛЭП ПТ, т.е. защита сооружений связи, расположенных в зоне влияния обоих рабочих заземлений

Проектируемое подземное металлическое сооружение связи имеет дистанционное питание усилителей по системе «провод - земля»

Нормы и рекомендации, приведенные в «Указаниях по строительству междугородных кабельных линий связи». М. Связь, 1972

Дли защиты сооружений связи от коррозии на ОУП должен быть запроектирован прямой электрический дренаж, а рабочие заземления НУП должны быть запроектированы на определенном расстоянии (l) от трассы сооружения, значения которого указаны в табл. 3.8

Примечание. Принятые в настоящей таблице условные графические обозначения соответствуют установленным ГОСТ 2.753-71 «ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Телефонные сети. Линейные сооружения и устройства», ОСТ 453-72 «Обозначения условные графические на схемах организации междугородной проводной связи, радиорелейных линий и радиотрансляционных сетей» и «Указаниям по строительству междугородных кабельных линий связи». М.: Связь, 1972 ГОСТ 9.015-74.

3.164. Силу тока, А, в дренажной цепи определяют из расчета, что ток утечки с рельсов электрифицированной железной дороги в подземное сооружение - связи не превышает 5% от тока нагрузки тяговой подстанции, в зоне действия блуждающих токов которой находятся подземные металлические сооружения - связи:

Iд = 0,05Iт.п,

где Iд - сила тока дренажной установки, А; Iт.п - нагрузка тяговой подстанции, А.

3.165. Максимальное значение силы тока, А, в дренажной цепи определяется по формуле

Iмакс = 0,05Iт.пK1K3K4K5; Iмакс = 0,05Iт.пK2K3K4K5,

где K1 - коэффициент, учитывающий расстояние между подземным металлическим сооружением связи и электрифицированной железной дорогой (см. табл. 3.13); K2 - коэффициент, учитывающий расстояние от места пересечения сооружением связи рельса электрифицированной железной дороги до тяговой подстанции (см. табл. 3.14); K3 - коэффициент, учитывающий наличие на подземном металлическом сооружении связи защитных покровов (см. табл. 3.15); K4 - коэффициент, учитывающий изменение состояния защитного покрова во времени (см. табл. 3.16); K5 - коэффициент, учитывающий число параллельно уложенных подземных металлических сооружений связи (см. табл. 3.17).

ТАБЛИЦА 3.13

Значения коэффициента K1

ТАБЛИЦА 3.14

Значения коэффициента K2

ТАБЛИЦА 3.15

Значения коэффициента К3

Тип защитного покрова

Б без покрова

Бл; Б2л

Бп; Шп; БпШп

К3

1

0,5

0,001

ТАБЛИЦА 3.16

Значения коэффициента K4

Примечание. Настоящая таблица составлена только для защитных покровов типа Б.

ТАБЛИЦА 3.17

Значения коэффициента К5

ТАБЛИЦА 3.18

Значение DUк при подключении дренажного кабеля к минусовой шине

ТАБЛИЦА 3.19

Значение DUк при подключении дренажного кабеля к рельсам

3.166. Сечение, мм2, дренажного кабеля определяется по формуле

,

где lк - длина дренажного кабеля, м; DUд - допустимое падение напряжения в дренажной цепи, В; rм - удельное электрическое сопротивление материала проводника, Ом×мм2.

При подключении дренажного кабеля непосредственно к минусовой шине тяговой подстанции электрифицированной железной дороги значение DUд = DUк (где DUк - допустимое падение напряжения в дренажном кабеле) берут из табл. 3.18, а при подключении дренажного кабеля к рельсам через среднюю точку путевых дросселей - из табл. 3.19.

При подключении дренажного кабеля к отсасывающим фидерам при расчете сечения дренажного кабеля надо учитывать падение напряжения, В, в фидере, т.е.

DUд = DUк + DUф,

где DUф - падение напряжения в отсасывающем фидере берется по данным организаций, эксплуатирующих систему электропитания.

3.167. Катодные установки для защиты от коррозии блуждающими токами применяются в тех случаях, когда после включения электрического дренажа и - установления наиболее эффективного режима его работы на сооружениях связи остаются незащищенные участки или при удалении сооружений связи от рельсовой сети и пунктов отсасывания на такие расстояния, когда применение электрического дренажа экономически нецелесообразно.

3.168. Усиленный электрический дренаж следует применять в тех случаях, когда на подземном сооружении связи имеется анодная или знакопеременная зона, а потенциал рельс выше потенциала сооружения связи, или когда применение усиленного электрического дренажа может быть технико-экономически оправдано.

3.169. Протекторные установки следует применять для защиты от блуждающих токов в тех случаях, когда величины блуждающих токов в сооружениях связи невелики, а положительная разность потенциалов «сооружение связи - земля» вследствие влияния блуждающих токов увеличивается (по сравнению с естественной) на величину не более 0,1 В. При защите от коррозии блуждающими токами при помощи протекторных установок, оборудуемых в знакопеременных зонах, в их цепи должны включаться вентильные элементы (диоды).

3.170. По вновь прокладываемым трассам после завершения прокладки и монтажа кабелей связи с металлическими оболочками, до приемки их в эксплуатацию, строительной организацией производятся контрольные измерения потенциалов для определения необходимости электрозащиты кабелей. Заключения о результате измерений потенциалов на построенных линиях связи прикладываются к документам при сдаче объекта в эксплуатацию.

В тех случаях, когда на вновь построенных кабелях связи выявляются опасные потенциалы, требующие электрозащиты, разрабатывается проект на защиту в срок не более 6 месяцев с момента получения исходных данных от строительной организации и геоподосновы.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ СВЯЗИ

Общие положения

3.171. Проектирование защиты от коррозии существующих металлических сооружений связи включает в себя выполнение следующих работ:

определение опасности коррозии подземного металлического сооружения связи;

выбор защитных мероприятий на основании результатов определения опасности коррозии и технических рекомендаций;

пробные включения и выбор режима работы защитных устройств;

составление проектно - сметной документации в соответствии с пп. 3.20 - 3.86.

Проектирование защиты от почвенной коррозии

3.172. Основными исходными данными при проектировании защиты от почвенной коррозии являются:

наличие на защищаемых сооружениях защитных покрытий и их состояние;

общая характеристика грунтов;

результаты химических анализов грунтов и вод;

состояние подземных сооружений связи и сведения о повреждениях от почтенной коррозии;

потенциальные диаграммы защищаемых сооружений.

3.173. Данные о наличии на защищаемых сооружениях защитных покрытий и их состояние определяются из рабочей документации и протоколов периодических измерений сопротивления изолирующих покрытий.

3.174. Данные об общей характеристике грунтов и вод по трассе протяженного подземного металлического сооружения связи (кабели, прокладываемые в земле и в телефонной канализации, волноводы и т.д.) или в месте установки сооружения (НУП, НРП и др.) определяются путем визуального осмотра в соответствии с рекомендациями гл. 2 настоящего Руководства и измерения удельного сопротивления грунта.

3.175. Характеристика коррозионной активности грунтов и вод определяется по результатам химических анализов проб, взятых с участков, опасных в отношении коррозии, в соответствии с пп. 3.90 - 3.105.

Оценка коррозионной активности грунтов и вод должна производиться по табл. 3.1 - 3.4 в зависимости от вида металла сооружения.

3.176. Данные о состоянии подземных сооружений связи и их повреждениях от почвенной коррозии получают из актов повреждений сооружений связи.

3.177. Мероприятия по защите подземных металлических сооружений связи от почвенной коррозии намечаются в соответствии с выявленными на трассе агрессивными участками и в соответствии с качеством защитных покровов на кабелях и изолирующих покрытий на сооружениях.

3.178. Основными мероприятиями по защите существующих подземных металлических сооружений связи от почвенной коррозии являются: протекторная защита и катодная защита внешним током.

3.179. Выбор защитных устройств (протекторов, катодных станций), места их включения и оценка возможности и целесообразности их применения производятся на основании электрических измерений разности потенциалов «сооружение - земля» при пробном включении выбранных устройств.

3.180. Пробное включение защитных устройств и выбор режима их работы выполняются на характерных участках, результаты исследований на которых позволяют использовать их для аналогичных участков (указания по пробному включению даны в пп. 4.61 - 4.81).

3.181. При всех пробных включениях и установке защитных устройств необходимо одновременно с измерениями на защищаемом сооружении производить измерения на соседних подземных металлических сооружениях. Опасность в отношении коррозии на этих сооружениях при включении защитных устройств на защищаемом сооружении связи не должна увеличиваться или появляться. В противном случае проектом намечаются мероприятия по совместной защите.

3.182. Защита существующих подземных металлических сооружений связи, имеющих изолирующие покровы, например кабели в алюминиевых и стальных гофрированных оболочках, и не имеющих таких покровов, должна проектироваться на основании расчетов с учетом существующей величины сопротивления изоляции оболочки по отношению к земле.

3.183. Выбор и размещение средств электрохимической защиты от почвенной коррозии кабелей связи без изолирующих покровов и с изолирующими покровами производятся на основании расчета.

3.184. Протекторы должны размещаться в 3 м от кабеля, а при групповой защите - в 3 - 6 м. При применении групповой протекторной защиты расстояние между отдельными протекторами в группе должно быть не менее 3 м. Выводы от каждого из протекторов должны подводиться к клеммному щитку КИП раздельно.

3.185. Целесообразность применения протекторной защиты на кабелях, имеющих пониженное сопротивление изоляции оболочки по отношению к земле, определяется технико-экономическими соображениями.

Проектирование защиты от коррозии блуждающими токами

3.186. Основными исходными данными при проектировании защиты от коррозии блуждающими токами являются:

конструкция и электрические характеристики подземных сооружений связи (типы кабелей, НУП и т.д., наличие изолирующих покровов, величина продольных и переходных сопротивлений и т.п.);

схема взаимного расположения подземных металлических сооружений связи и источников блуждающих токов;

результаты измерения разности потенциалов между подземными сооружениями связи и окружающей средой;

результаты измерения разности потенциалов между подземными сооружениями связи и другими подземными сооружениями и рельсами электрифицированного транспорта, находящимися в соседстве с сооружениями связи;

результаты измерения величины и направления тока в сооружениях, защита от коррозии которых проектируется;

данные о наличии устройств защиты на соседних сооружениях;

результаты измерения удельного сопротивления грунта;

данные о повреждениях подземных сооружений связи коррозией блуждающими токами.

3.187. Схема взаимного расположения подземных металлических сооружений связи и источников блуждающих токов составляется на основе исполнительной документации, данные которой должны быть в случае необходимости проверены на местности.

3.188. Конструктивные и электрические характеристики подземных сооружений определяют по исполнительной документации и результатам электрических измерений.

3.189. По результатам измерений разности потенциалов между сооружением связи и землей, между сооружением связи и другими подземными металлическими сооружениями строятся потенциальные диаграммы, на основании которых определяются участки, опасные в отношении коррозии блуждающими токами.

3.190. Выбор наиболее рациональных мест установки устройств защиты (электрических дренажей, токоотводов и т.д.) осуществляется на основе результатов измерения величины и направления блуждающего тока в защищаемых сооружениях и разности потенциалов «сооружение - земля» и «рельс - сооружение».

3.191. Целесообразность и необходимость осуществления совместной защиты определяются на основе наличия и степени влияния устройств защиты соседних сооружений на сооружения связи.

3.192. При расчетах защиты анодных заземлений катодных установок, токоотводов и т.д. должны использоваться результаты измерения удельного сопротивления грунта, пересчитанные к максимально возможным значениям.

3.193. Места, в наибольшей степени подверженные коррозии блуждающими токами, устанавливаются на основе данных о повреждениях подземных сооружений связи блуждающими токами, получаемых из актов повреждений.

3.194. Мероприятия по защите подземных сооружений связи от коррозии блуждающими токами намечаются в соответствии с выявленными на трассе, а также в местах расположения подземных сооружений связи, анодных или знакопеременных зон, являющихся причиной коррозии сооружений связи.

3.195. Основными мероприятиями по защите существующих подземных металлических сооружений связи от коррозии блуждающими токами являются:

поляризованная протекторная защита;

катодная защита внешним током;

электродренажная защита;

поляризованные токоотводы;

изолирующие муфты.

3.196. Выбор защитного устройства (поляризованных протекторов, катодных станций, электрических дренажей и т.д.), места его включения и оценка возможности и целесообразности его применения производятся на основании электрических измерений разности потенциалов «сооружение - земля» при пробном включении выбранного устройства или нескольких устройств.

3.197. Пробное включение защитных устройств и выбор режима работы выполняются в соответствии с пп. 4.61 - 4.81.

3.198. При всех пробных включениях и установке защитных устройств необходимо одновременно с измерениями потенциалов на защищаемом сооружении связи производить измерения на соседних подземных металлических сооружениях. Опасность коррозии на этих сооружениях при включении защитных устройств на защищаемых сооружениях связи не должна увеличиваться или появляться. В противном случае проектом намечаются мероприятия по совместной защите от коррозии.

Проектирование совместной электрохимической защиты

3.199. Совместная защита подземных металлических сооружений связи между собой и подземными сооружениями других министерств и ведомств осуществляется с целью повышения эффективности защиты от почвенной коррозии и электрокоррозии, уменьшения затрат на ее устройство, а также для предотвращения вредного влияния защищенных сооружений на соседние незащищенные.

3.200. Осуществление совместной защиты подземных сооружений связи допускается со всеми видами подземных металлических сооружений. При совместной защите подземных сооружений связи и высоковольтных кабелей должны быть приняты меры, обеспечивающие безопасную эксплуатацию всего комплекса защищаемых сооружений (включение в перемычки предохранителей, разрядников, отключение защиты на период производства работ и т.д.).

3.201. Проектирование совместной защиты производится в следующей последовательности:

устанавливаются необходимость и целесообразность совместной защиты на основании исходных данных или путем теоретических расчетов [10];

выбирается схема и производится ориентировочный расчет параметров совместной защиты.

3.202. Совместную электрохимическую защиту подземных металлических сооружений целесообразно применять в случаях, когда

а) сооружения проложены параллельно или под небольшим углом на расстоянии не более 50 м друг от друга.

Примечание. При расстоянии между сооружениями от 50 до 400 м для решения вопроса о применении совместной защиты необходимо проведение теоретических расчетов или электрических измерений.

Если в этом случае окажется, что защищаемое сооружение оказывает вредное влияние на другое сооружение, то решение о применении совместной защиты должно быть подтверждено технико-экономическим обоснованием;

б) сооружения пересекаются между собой;

в) анодное заземление катодной установки, оборудованной, на соседнем сооружении, оказывает вредное влияние на расположенные вблизи него незащищенные сооружения.

3.203. Осуществление совместной катодной и дренажной защиты на участках сближений и пересечений производится путем устройства прямых, регулируемых или вентильных перемычек между подземными сооружениями, включаемыми в систему совместной защиты.

3.204. При совместной электрохимической защите подземных сооружений связи с другими подземными сооружениями для предотвращения перетекания тока на сооружения связи следует применять перемычки, оборудованные вентильными устройствами.

3.205. Выбор схемы совместной защиты производится на основании анализа исходных данных. Некоторые типичные случаи возможного устройства совместной защиты трубопроводов и междугородных кабелей связи при их различном взаимном расположении приведены на рис. 3.4, 3.5, а для условий городов - на рис. 3.6.

3.206. Расчет совместной катодной защиты производится аналогично приведенному в пп. 3.131 - 3.152 расчету. При этом в расчетные формулы для определения основных параметров электрохимической защиты подставляют эквивалентные значения величин, определяющих электрические характеристики всего комплекса совместно защищаемых подземных металлических сооружений.

3.207. Расчет совместной электродренажной защиты производится аналогично приведенному в пп. 3.163 - 3.166 расчету. При этом в расчетные формулы для определения основных параметров электродренажной защиты подставляются эквивалентные значения, определяющие электрические характеристики всего комплекса совместно защищаемых подземных металлических сооружений.

Рис. 3.4. Схемы совместной электродренажной защиты трубопроводов и кабелей связи при их различном взаимном расположении.
1 - железная дорога; 2 - трубопровод; 3 - кабель; 4 - тяговая подстанция; 5 - поляризованный электрический дренаж; 6 - вентильная перемычка; 7 - возможное место установки вентильной перемычки

3.208. Расчет электрических параметров перемычек, устанавливаемых при совместной защите, производится по следующим формулам:

максимальный ток, А, в перемычке

Iмакс.пер = IперDUмакс/DUср,

где Iпер - расчетное значение тока в перемычке, А; DUмакс - измеренное или расчетное значение максимальной разности потенциалов между сооружениями, В; DUср - измеренное или расчетное значение средней разности потенциалов между сооружениями, В;

сопротивление, Ом, регулировочного реостата в перемычке

Rpег = 2(Rпер -