Проаналізовано коефіцієнт заникання струму вздовж підземного трубопроводу в залежності від параметрів ізоляційного покриття й оточуючого грунту. Теоретичними оцінками та на основі результатів вимірювань показано, що для добре ізольованого трубопроводу відношення коефіцієнтів заникання струму і плоскої електромагнітної хвилі в грунті менше одиниці, а у разі пошкодження ізоляції заникання струму перевищує заникання ЕМ поля плоскої хвилі. Запропоновано використовувати останні як критерій експрес-оцінки якості ізоляції у неруйнівному контролі захисних покрить магістральних трубопроводів методом безконтактних вимірювань струмів.

Рассмотрены основные положения и возможности бесконтактных измерений токов для контроля противокоррозионной защиты подземных стальных трубопроводов. Проанализированы характеристики магнитного поля и решение обратной задачи для прямолинейного тока, сформулированы необходимые и достаточные условия определения тока по измерениям магнитного поля над трассой. Описаны алгоритмы, пример реализации бесконтактного измерителя тока БИТ-3, натурные испытания по контролю изоляции и ЭХЗ магистрального газопровода.

Розглядаються теоретичні і практичні питання корозії сталевих трубопроводів та зв'язаних з ними об'єктів, їх електрохімічний захист, якість ізоляційних матеріалів, технології їх нанесення і контролю, неруйнівні фізичні методи і прилади корозійних обстежень, безконтактні вимірювання струмів для оперативного моніторингу стану протикорозійного захисту підземних трубопроводів з метою запобігання пошкоджень та провадження термінів експлуатації трубопровідних систем.

Показана возможность применения метода поляризационного тока для коррозионного мониторинга работающего оборудования. Приведены расчеты, свидетельствующие, что данная методика позволяет оценивать степень повреждения оборудования на расстоянии от электрохимического зонда не менее чем 5 м. Чувствительность метода зависит от сопротивления электролита и размеров тестируемого объекта.

Показано можливості методу безконтактних вимірювань струму для оперативних оцінювань стану протикорозійного захисту різних ділянок системи підземних трубопроводів, виявлення місць незадовільної ізоляції, і в комплексі з контактною електрометрією для визначення розподілу густини струму катодної поляризації та складників перехідного опору.

Розроблено теоретичні засади створення та функціонування електромагнітної інформаційно-вимірювальної системи (ЕМ ІВС) для обстежень стану комплексного захисту від корозії підземних магістральних трубопроводів. Побудовано математичну модель та досліджено інформативні ознаки ЕМ поля підземного трубопроводу, вибрано вимірювані параметри. Запропоновано методи та технічні засоби визначення координат і безконтактних вимірювань змінних і постійних струмів, що протікають підземним струмопроводом, а також методи визначення розподілу вздовж траси густини струму катодного захисту, перехідного опору труба-земля та його складових (грунту, ізоляції, поляризації) за безконтактними вимірами змінної складової струму та додатковими контактними вимірами постійних і змінних напруг. Розроблено структуру, алгоритми та засоби технічного забезпечення ЕМ ІВС, створено апаратуру типу БІТ-КВП для безконтактних вимірювань струмів з метою передачі даних у комп'ютер, програми обробки та відображення інформації. Наведено методику оперативного визначення параметрів ізоляційного покриття та електрохімічного захисту в системі комплексних обстежень технічного стану трубопроводів для виявлення найбільш імовірних місць корозії та запобігання пошкодженням підземних трубопроводів.

Запропоновано структуру математичного моделювання корозії на межі метал - електроліт. Визначено ємність та ефективну товщину подвійного електричного шару без урахування розподілу зарядів в електроліті.

Описано методологію математичного моделювання адгезійного шару на межі метал - діелектрик. Для перехідної області визначено ємність, ефективну товщину подвійного електричного шару, роботу адгезії, енергію адгезійних зв'язків.

Одержано вихідні співвідношення для дослідження корозійних процесів у системі метал - розчин електроліту, через яку проходить змінний струм, з урахуванням дифузійного імпедансу Варбурга. На межі розділу метал - розчин електроліту з використанням узагальнених умов спряження фізико-механічних полів одержано співвідношення для міжфазних натягу й енергії, від яких залежать умови проходження корозійних струмів, що супроводжуються переходом частинок металу в розчин електроліту.

Описано розроблену програму dataMgr для завантаження даних з апаратури типу БВС безконтактних обстежень комунікацій. Розглянуто покращання програми у порівнянні з попередньою версією, деталі розроблення, інтерфейс користувача, процедуру та приклад опрацювання результатів вимірювань.

Запропоновано збалансовані показники для діагностування корозійних дефектів на поверхні металу з урахуванням параметрів міжфазного шару.

Запропоновано систему параметрів стану та критерії міцності для дослідження умов руйнування сталі в сірководневих середовищах з урахуванням характеристик міжфазного шару.

Надано теоретичні основи електромагнітного методу безконтактних вимірювань струмів підземних трубопроводів, шляхи виявлення ненадійної ізоляції за критичними витратами струму. Описано апаратуру і портативні прилади для контролю стану електрохімічного захисту від корозії, визначення розподілу густини струму катодного захисту та перехідного опору. Наведено приклади практичних обстежень підземних трубопроводів.

Проаналізовано параметри традиційного контролю корозії та інформативні характеристики електромагнітного поля підземного трубопроводу за наявності струмів катодного захисту. Розглянуто засоби базконтактних вимірювань струмів. Подано методику та результати обстежень ізоляційних покриттів та електрохімічного захисту трубопроводів за умов експлуатації.

Розглянуто розподіл електричного поля та густини струму, що витікає з циліндра, розміщеного в електропровідному півпросторі паралельно його межі. Проаналізовано похибки виміру поперечної напруги на поверхні грунту та різниці потенціалів труба - земля під час електрометричних обстежень підземних трубопроводів. Одержано алгоритм визначення опору грунту.

Надано огляд і аналіз наукових досліджень і розробок у галузі електромагнетизму та його застосувань у геофізиці, дефектоскопії, неруйнівному контролі та діагностиці середовищ, конструкційних матеріалів і виробів, виконаних у Фізико-механічному інституті від часу наукової і організаційної діяльності В. М. Михайловського.

На основі аналізу феноменологічної моделі межі металу з ізоляційним покриттям в електропровідному середовищі побудовано заступну електричну схему. Розроблено пристрій вимірювань постійних і змінних електричних напруг. Експериментально показано придатність нового методу визначення поляризаційного потенціалу для контролю електрохімічного захисту від корозії підземних конструкцій.

Сформульовано і з використанням методу малого параметра розв'язано обернену задачу визначення фізичних характеристик міжфазного шару контактуючих середовищ. Розв'язок і числові результати одержано для системи 2-х контактуючих металів, для яких задано значення енергії адгезійного зв'язку та поверхневі натяг і енергію цих металів за їх контакту з інертним газовим середовищем.

Проаналізовано основні типи середовищ щодо корозійної агресивності. Виділено особливості грунтової та морської корозії. Зроблено аналіз морської корозії у Чорному морі. Розглянуто вплив сірководню у морській воді на корозію трубопроводів.

Описано схему і роботу безконтактного вимірювача електричного поля. Для підвищення завадостійкості використано синхронний детектор. За результатами досліджень показано можливість застосування такого пристрою для контролю протикорозійного захисту підземних і підводних трубопроводів.