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.

Розкрито метод і створено прилади для безконтактних вимірювань струмів (БВС), визначення місця, напряму та глибини залягання підземного трубопроводу (ПТ). Запропоновано та реалізовано в апаратурі типу БІТ-К паралаксний спосіб БВС ПТ за різних глибин його залягання з корекцією рельєфної похибки. Розроблено схеми та виготовлено серію апаратури БІТ-КВП з вольтметром і пам'яттю та інтерфейсом для передачі вимірів у комп'ютер для опрацювання та документування. Досліджено її метрологічні характеристики. Розвинуто метод визначення розподілу струму катодного захисту для інтегрального та диференційного контролю стану протикорозійного захисту на різних гілках і ділянках ПТ з оперативним виявленням місць незадовільної ізоляції за критерієм критичних відносних витрат струму та з кількісними оцінками перехідного опору "труба - земля" на різних ділянках ПТ. Досліджено ефект витікання струму через локальні пошкодження ізоляції ПТ. Запропоновано та реалізовано у варіантах портативні прилади типу ОРТ, ОРТ+В. Удосконалено методику оперативного визначення розміщення та дистанційного контролю роботи установки катодного захисту ПТ.

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.

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.

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.

На основі розв'язку крайової задачі електродинаміки для металевого циліндра з ізоляційним шаром в електропровідному середовищі виведено формули компонент поля основної квазі-ТЕМ хвилі і ефективної ємності структури. Використано теорему Гауса. Розраховано залежності ефективної ємності від частоти поля, електропровідності середовища та провідності ізоляції підземного трубопроводу. Виявлено, що за низьких електропровідності середовища і частоти поля формула ємності коаксіального кабелю неправомірна.

Проаналізовано відомі методи визначення поляризаційного потенціалу металевих споруд в електропровідному середовищі. Описано будову та принцип дії нової апаратури для вимірювань постійних і змінних електричних напруг та визначення поляризаційного потенціалу з вилученням омічного складника. Оцінено її переваги під час контролю катодного захисту металевих конструкцій. Наведено приклад використання в діагностичних обстеженнях стану активного і пасивного захисту від корозії підземних магістральних трубопроводів та виявлено широкі можливості застосування апаратури за польових умов.

Показано, що метод безконтактних вимірювань струму (БВС) надає змогу оперативно контролювати стан захисту від корозії на різних ділянках підземних трубопроводів (ПТ), оцінювати стан і виявляти пошкодження ізоляції ПТ. Метод одночасного вимірювання постійної і змінної електричної напруги надає змогу визначати поляризаційний потенціал (з вилученням омічного складника), який вважається головним критерієм для контролю електрохімічного захисту металу від корозії в електропровідному середовищі. Реалізація цього методу в апаратурі ВПП забезпечує можливість знаходити пошкодження ізоляції як на змінному струмі (метод Пірсона), так і за різницею потенціалів на поверхні грунту (градієнтний метод). Використання у створеній апаратурі БВС-К модуля GPS забезпечує автоматичне визначення географічних координат і часу вимірювання струму та глибини ПТ, що значно полегшує обробку і документування результатів обстежень, зокрема, під час визначення густини струму, його витрат і перехідного опору "труба-земля" на різних ділянках ПТ. БВС разом з ВПП надають змогу визначати розподіли густин струму катодного захисту, питомих опорів грунту навколо труби та захисної ізоляції на різних ділянках ПТ.

Досіджено актуальні проблеми оперативних обстежень підземних трубопроводів (ПТ) без розкопування. Розглянуто методи неруйнівного контролю захисних покриттів металевих ПТ. Запропоновано триєдину математичну модель електромагнетного поля ПТ. Досліджено інформативні ознаки поля. Розвинуто фізичні засади методів визначення параметрів ізоляції ПТ за характеристиками розподілу ЕМ поля над трасою. Проведено класифікацію та проаналізовано відомі методи, а також запропоновано нові способи визначення перехідного опору ділянки ПТ і його складників. Запропоновано новий критерій виявлення незадовільної ізоляції. Описано інтегральний, диференційний та локальний методи контролю стану протикорозивного захисту ПТ за безконтактними вимірами струмів із раціональним використанням контактної електрометрії. Наведено приклади обстежень ПТ.

Запропоновано метод безконтактного виявлення дефектів феромагнетного циліндра, який можна використати для контролю корозійних чи механічних пошкоджень металу підземних трубопроводів та технологічних труб під покривами. Наведено результати розрахунків впливу дефекту сталевої труби на розподіл магнетного поля. Описано процедуру збудження обертового магнетного поля, його приймання та візуалізації аномалій для виявлення дефектів.