Princíp metódy DCVG
Metóda DCVG (Direct Current Voltage Gradient) – metóda jednosmerného spádu potencialu je určená na vyhľadávanie vád izolácie podzemných vedení, ako sú produktovody (plynovody, ropovody, vodovody, čpavkovody) a káble a k vyhodnoteniu účinnosti aktívnych protikorózných opatrení.
Podmienkou aplikácie tejto metódy je, aby podzemné vedenia boli z vodivého materiálu (kovu) vybaveného protikoróznou ochranou (izoláciou) a zakryté zeminou.
Nedeliteľnou súčasťou meraní DCVG je vždy vyhľadanie a verifikácia trasy záujmových produktovodov podľa podkladov objednávateľa a zameranie význačných bodov a záujmových objektov trasy produktovodu metódou DGPS (Differential GPS). Takto zameranú trasu produktovodu je možné veľmi ľahko integrovať do existujúceho geografického informačného systému (GIS) alebo využiť meranie na vybudovanie nového GISu. Tým, že všetky záujmové objekty na trase produktovodu sú jednoznačne lokalizované v súradniciach (globálnych aj lokálnych), je zároveň možné ich opätovné rýchle vytýčenie (vyhľadanie) za účelom inšpekcie, kontroly, výkopu, opravy a pod.
Meranie metódou DCVG je možné rozdeliť nasledovne:
A) Základné merania DCVG
- A.1 Vyhľadávanie vád na produktovode
-
Pri vyhľadávaní vád je do obvodu katodickej ochrany (KAO) zapojený prerušovač prúdu, ktorý vytvára prúdové impulzy s charakteristickou periódou, a tak odlišuje hľadaný signál od ostatných zdrojov jednosmerného napätia (ako sú napr. iné systémy KAO, bludné prúdy a podobne). Na povrchu terénu nad trasou produktovodu alebo kábla je meracím prístrojom snímaný rozdiel napätia vytváraný prechodom prúdu do miesta poškodenej izolácie. Meranie veľkosti a smeru prúdu tečúceho smerom k epicentru vady (defektu) sa realizuje citlivým milivoltmetrom zapojeným medzi dva snímavie elektródy Cu/CuSO4. Asymetričnosť pulzu umožňuje určiť smer, v ktorom sa nachádza vada. Krokovaním tohoto merania a jeho opakovaním v oboch osiach produktovodu (pozdĺžne a priečne) je potom možné lokalizovať epicentrum vady.
-
V prípade, že na produktovode nie je nainštalovaná katodická ochrana (KAO), určitý úsek produktovodu je napájaný prenosným zdrojom s elektrocentrálou. V prípade existencie KAO je prenosný zdroj napojený do zdroja KAO t. j. do stanice katodickej ochrany (SKAO), aby nedošlo k neželanému poškodeniu zdroja zákazníka. V prípade vplyvu viacerých KAO na meraný úsek je nutné – pokiaľ je to možné – ostatné známe zdroje vypnúť (ak nie sú realizované potenciálové merania).
- A.2 Vyhodnotenie vád na produktovode
-
Na prvotné vyhodnotenie veľkosti vady sa používa veľkosť gradientu v mieste vady proti vzdialenej zemi, ktorého hodnota sa odčíta z prístroja DCVG. Táto hodnota sa potom percentuálne porovnáva s predpokladanou hodnotou potenciálu na produktovode v mieste vady, čím sa určí hrubá hodnota %IR. Táto hodnota sa vzťahuje na elektrickú veľkosť vady v izolácii, ktorá nemusí byť vždy úmerná fyzickej veľkosti vady.
-
Jednotlivé vady sú podľa veľkosti %IR rozdelené nasledovne:
| %IR | Veľkosť vady | Odporúčaná činnosť |
|---|
| 0-15 | Malá | Neopravovať, viesť v evidencii |
| 16-35 | Stredná | Uvažovať o oprave v závislosti na posune podmienok |
| 36-100 | Veľká | Opraviť v dohľadnej dobe |
Poznámka: niektoré spoločnosti preferujú rozdelenie na 4 skupiny: 0-15% (malé vady), 16-35% (stredné vady), 36-70% (veľké vady), 76-100% (veľmi veľké vady).
- A.3 Spracovanie výsledkov merania
-
Výstupom z meraní je protokol o meraní, ktorý obsahuje:
- popis použitých metód;
- zistenia a návrh opatrení;
- tabuľky so všetkými nameranými údajmi a spracovanými hodnotami;
- grafy nameraných hodnôt a štatistické vyhodnotenia;
- grafické spracovanie priebehu produktovodu so zistenými vadami a záujmovými objektami v digitálnom formáte (spravidla MicroSTATION DGN, AutoCAD DWG alebo DXF, prípadne ESRI SHP a Geodatabáza XML, či Microsoft Access MDB), ktorého podkladom sú DGPS merania;
- fotodokumentácia prípadných závad (problémov) na trase produktovodu (ako je napr. vegetácia nachádzajúca sa priamo na potrubí, stavby na potrubí, výkopy, poškodené objekty protikoróznej ochrany a pod.)
B) Rozšírené (doplnkové) merania
Rozšírené merania DCVG slúžia na presnejšíu interpretáciu výsledkov meraní, k ich doplneniu a umožňujú integráciu údajov do jednotného informačného systému.
- B.1 Meranie potenciálu
-
Meranie potencialu slúži jednak na ohodnotenie účinnosti KAO, jednak na ohodnotenie jednotlivých vád izolácie. V prípade, že KAO nie je inštalovaná, meria sa tzv. Prirodzený potencial En ako súčasť korózneho prieskumu.
-
Na ohodnotenie účinnosti KAO sa merajú štandardné hodnoty dané normou:
- výstupné parametre SKAO;
- úroveň ochranného potencialu v objektoch KAO;
- hodnoty vypínacieho potencialu pomocou sondy MS110 alebo PS10Pb.
- B.2 Zdanlivý merný odpor pôdy
-
Toto meranie prispieva k presnejšej interpretácii nameraných údajov tým, že k určenej veľkosti vady poskytuje údaj o korozivite prostredia, v ktorom je vada nájdená. Toto meranie sa ďalej vykonáva pri koróznom prieskume pred výstavbou potrubia alebo pred inštaláciou KAO. Samotné meranie sa realizuje s jednotným krokom (10 m, 50 m alebo 100 m), a to buď:
- Wennerovou metódou (bodové merania);
- alebo bezkontaktne metódou DEMP (dipólové elektromagnetické profilovanie – využíva aktívny zdroj elektromagnetických vĺn, ktoré vysiela smerovaný signál do zeme a prijíma jeho odozvu) v prípade líniového alebo plošného merania.
- B.3 Hĺbka uloženia potrubia
-
Hĺbka je registrovaná ako vedľajšia veličina pri trasovaní produktovodu. Na základe týchto hodnôt je možné navrhnúť úpravy na trase produktovodu tak, aby nemohlo prísť nechcenému poškodeniu izolácia alebo samotného potrubia. Hĺbky sú určované pomocou vyhľadávacieho lokátora buď:
- v požadovaných vzdialenostiach;
- v kritických bodoch trasy (zlomy terénu, výkopy, vodné toky, …);
- v miestach vád izolácie.
