1. Изучение теории.
2. Методика полевых наблюдений на эталонной площадке.
3. Компьютерная обработка результатов, составление отчёта.
Пояснения к работе
Метод постоянного естественного электрического поля (ЕП) основан на изучении этого поля, которое является результатом окислительно-восстановительных, диффузионно-адсорбционных и фильтрационных процессов в земной коре. В электрически неизолированных стальных трубопроводах, помещённых в землю, преимущественно происходят окислительно-восстановительные процессы, а, при повреждениях изолированных труб и возникновении утечек, также процессы фильтрационные и диффузионно-адсорбционные. Они создают аномалии ЕП, которые могут быть зарегистрированы микровольметром постоянного тока с высокоомным входом.
Полевые наблюдения состоят в измерениях потенциала (UЕП) или разности потенциалов (ΔUЕП) между электродами. Для регистрации этих аномалий в методе ЕП используются специальные неполяризующиеся электроды, так как металлические электроды поляризуются из-за окисления в грунте и создают значительную (до 1 В) электродную разность потенциалов. Схемы измерений приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 Схемы съемки потенциалов (А) и их градиентов (Б) методом ЕП
Эффективным методическим приёмом в процессе измерений является обёртка неполяризующихся электродов тряпичными чехлами, которые обильно смачиваются водой, одновременно заливаемой из пластиковых бутылок в лунки открытого грунта или шпуровые отверстия в бетоно-асфальтовых покрытиях. Это существенно увеличивает производительность работ и повышает точность измерений.
Полевые наблюдения выполняются на эталонной площадке в западном жилом массиве Советского района г. Ростова-на-Дону по улице Зорге, расположенной между зданиями Геолого-географического и Химического факультетов Южного Федерального университета.
Последовательность работ следующая:
1) Собирается принятая для наблюдений схема (см. рисунок 1) и неполяризующиеся электроды, подключённые к измерительному прибору, настроенному на режим измерений постоянного напряжения, помещаются в одноимённую лунку для проверки между ними разности потенциалов (ЭДС-поляризации). Последняя не должна превышать пяти милливольт (ΔUЭДС < 5 мВ).
2) В лунки, заранее подготовленные на профиле, наливается вода. Неполяризующиеся электроды перемещаются по этим лункам путём плотного прижатия к грунту. При измерениях по схеме UЕП по лункам перемещается только электрод М, а второй электрод N устанавливается стационарно на расстоянии в первые единицы метров от площадки наблюдений.
3) Производится отсчёт по цифровому индикатору мультиметра и значения UЕП или ΔUЕП заносятся в полевой журнал с соответствующим знаком (плюс или минус). Обязательным условием является строгое слежение за правильностью подсоединения электродов к входным гнёздам мультиметра, так как знак аномалии имеет принципиальное значение при их истолковании.
Зарегистрированные в полевом журнале измерения переводятся в электронный вид с помощью программы Excel и представляются в виде план-графиков (рисунок 2).
Рисунок 2 Пример представления результатов ЕП в форме план-графиков
Содержание отчета
1. Название и цель работы.
2. Краткое описание теории, методики полевых работ и компьютерной обработки результатов, включая графические построения.
3. Основные выводы по работе.
Контрольные вопросы
1. Сущность и способы электропрофилирования методом ЕП.
2. Методика обработки результатов ЕП с помощью стандартных компьютерных программ.
3. Форма графиков ЕП над стальными трубами. Построение план-графиков и карт.