الزامات مواد کاهنده مقاومت زمین(بکفیل)

1- حوزه

این بخش مربوط به الزامات و تست های مواد کاهنده می باشد که مقاومت ترمینال زمین را کاهش می دهد.

2- تعاریف

مواد کاهنده مقاومت زمین

موادی رسانا که مقاومت سیستم ترمینال زمین را کاهش میدهند

دستورالعمل سازنده

دستورالعمل محصول که باید توسط تولید کننده ارائه گردد

آزمایش لیچینگ

آزمایشی که در طی آن مواد کاهنده در تماس با یک عامل شسشتو دهنده (LEACHAND) قرار گرفته و برخی اجزا اصلی از آن استخراج میشوند.

3- الزامات

3-1- کلیات

کاربری این مواد باید قابل اطمینان بوده و به افراد و محیط اطراف آسیبی نرساند.

3-2-  مستندات

تولید کننده باید اطلاعات کافی و دستورالعمل اجرا را ارائه نماید.

نکته: تولید کننده باید اطلاعات مربوط به نگهداری، که توسط استفاده کننده در دوره های زمانی مشخص انجام می شود را برای حصول اطمینان از پایداری مواد کاهنده مقاومت زمین، ارائه دهد.

3-3- مواد

مصالح استفاده شده باید از نظر شیمیایی نسبت به خاک محل اجرا بی اثر باشد. این مواد باید مقاومت کمی از خود نشان داده، خوردگی برای الکترود زمین  و آلودگی برای محیط اطراف نداشته باشند و همچنین محیط زیست پایداری را (از نظر فیزیکی و شیمیایی) را برای ما فراهم نمایند.

3-4- علامت گذاری

-اسم تجاری تولید کننده

-علامت شناسایی

-مقاومت ویژه

این علامت ها باید بر روی بسته بندی قرار گیرد.

4-  آزمایشها

4-1- کلیات

آزمایشهای این بخش آزمایشهای نمونه می باشند.

در صورتی که از قبل دستورالعملی تعیین نشده باشد، تست ها را با نمونه محصولاتی انجام دهیم که برای کاربری عادی و با توجه به دستورالعمل سازنده، ساخته شده باشند.

نکته: در صورتی که از قبل دستورالعملی تعیین نشده باشد، سه نمونه را تست نموده و در صورتی که تمام تست ها را پاس نمایند می توان الزامات را رعایت شده دانست. ممکن است درخواست کننده یک نمونه اضافی نیز برای زمانی که یکی از نمونه ها تست را پاس ننماید، به طور همزمان با سایر نمونه ها برای آزمایش بفرستد.در این صورت تنها زمانی که نمونه اضافی نیز (علاوه بر یکی از سه نمونه ذکر شده در بالا) آزمایش را پاس نکند می توان محصول را رد کرد. چنانچه نمونه اضافی همراه با سایر نمونه ها ارسال نگردد رد شدن یکی از آنها به منزله رد شدن محصول می باشد.

4-2- آزمایش لیچنیگ (LEACHING )

این آزمایش باید طبق EN 12457-2 صورت گرفته و شامل موارد زیر باشد:

– Fe (iron);

– Cu (copper);

– Zn (zinc);

– Ni (nickel);

– Cd (cadmium);

– Co (cobalt);

– Pb (lead)

4-3-تعیین یونهای قابل شستشو( ( leachable ions 

این آزمایش باید طبق EN 12506 صورت گیرد.

4-3-1-  معیار پذیرش

این معیار توسط قوانین محلی و یا ملی تعیین شده اند.

4-4- تعیین مقدار سولفور

4-4-1- کلیات

آزمایش تعیین مقدار سولفور طبق ISO 4689-3 و یا ISO 14869-1 و یا روش های تحلیلی مطابق با آن (ICP-OES, ICP-AES و یا سایر روش های ICP) صورت می گیرد.

4-4-2- معیار پذیرش

در صورتی که تمام مقادیر اندازه گیری شده زیر 2% باشد ، آزمایش مورد تایید است. مقدار بدست آمده در این تست باید در اطلاعات مشخصات محصول آورده شود.

4-5-  اندازه گیری مقاومت ویژه

با استفاده از آزمایش چهار نقطه ای طبق ASTM G57-06 صورت می گیرد. نمونه ها باید از یک بسته معمول تولید شده طبق دستورالعمل تولید کننده برداشته شوند. سه نمونه از این محصولات باید تحت آزمایش چهار نقطه ای قرار گیرند.

در این آزمایش جریان بوجود آمده بین دو الکترود بیرونی بواسطه اعمال ولتاژ به آنها بوده و مقدار افت ولتاژ بدست آمده میان دو الکترود درونی بوسیله یک ولت متر اندازه گیری می شود و سپس مقاومت را محاسبه میگردد.

میزان مقاومت بدست آمده برای هر کدام از نمونه ترکیبات مواد کاهنده باید توسط فرمول زیر به مقاومت ویژه تبدیل شود.

P     مقاومت ویژه نمونه بر حسب اهم سانتی متر

R      مقاومت بر حسب اهم

A     سطح مقطع صفحات عمودی جعبه آزمون که ترمینالهای جریانی به آن متصل هستند (بر حسب سانتی متر مربع)

a     فاصله الکترودهای داخلی، که از لبه داخلی آنها اندازه گیری صورت می گیرد.( بر حسب سانتی متر)

4-6-  تجهیزات آزمایش

-        هر دستگاه اندازه گیری موجود در بازار دارای دو خروجی ولتاژ و دو خروجی جریان و یا منبع AC فرکانس پائین، یک ولت متر و یک آمپرمتر با امپدانس داخلی  بالا می باشد. اتصالات معمول برای استفاده از تجهیزات مختلف در شکل 7-1 نمایش داده شده است.

-        جعبه های آزمون چهار الکترودی ، از مواد غیر هادی ساخته شده اند که دارای چهار الکترود با اتصال دائمی و از جنس استنلس استیل می باشند. این جعبه ها (soil box) به صورت تجاری قابل خرید بوده و یا به شرط آنکه اندازه های داخلی مشخص باشد می توان آنها را در اندازه های مختلف تولید نمود.

-        کابل های اتصال

1 جعبه آزمون ( soil box)

2 آمپر متر

3 ولت متر

4 دستگاه اندازه گیری مقاومت زمین

شکل 7-1- آرایش یک جعبه آزمون( soil box ) چهار الکترودی

4-7- فرایند آزمایش

مواد کاهنده باید طبق دستورالعمل سازنده تهیه شود. چنانچه هیچ گونه آماده سازی قبلی نیاز نباشد، این مواد را همان گونه که دریافت می شوند مورد تست قرار می گیرد.

اندازه گیری مقاومت ویژه باید پس از گذشت مدت زمانی که توسط سازنده تعیین می شود صورت گیرد.

مواد کاهنده باید بگونه ای درون جعبه قرار گیرد که از ارتباط الکتریکی آن با الکترودها اطمینان حاصل کنیم.

میزان مقاومت نمونه باید به کمک دستگاه اندازه گیری و یا روش های تکنیکال (اندازه گیری ولتاژ و جریان) اندازه گیری شده و مقاومت ویژه از فرمول 7-4-5 محاسبه می شود.

4-8-  ملاک پذیرش

زمانیکه مقدار مقاومت ویژه سه نمونه آزمایش کمتر از مقدار اعلام شده توسط تولید کننده باشند،آزمایش مورد پذیرش میباشد.

5- آزمایش خوردگی

7-5-1 کلیات

این آزمایش خورندگی مواد را بررسی می کند. میزان خورندگی این مواد با کمک روش های potentiodynamic polarization resistance که در ASTM G59-97  و ASTM G102-89آورده شده بررسی میگردد.

این تست از اهمیت بالایی برخوردار می باشد چرا که مواد کاهنده باید از نظر فیزیکی و شیمیایی نسبت به الکترودهای زمین بی اثر و خنثی بوده تا از بروز خوردگی در آنها جلوگیری شود.

5-2 تجهیزات آزمایش

یک پتانسیواستات سه ترمیناله که برای اعمال اختلاف پتانسیل مثبت و یا منفی و برای ضبط جریان مورد نیاز برای دست یابی به پتانسیل استفاده می شود.

-        آب مقطر

-        ظروف شیشه ای

-        میکسر

-        ترازو با دقت +0.001g

5-3 آماده سازی آزمایش

-        تهیه مخلوطی از مواد کاهنده مقاومت زمین با توجه به دستورالعمل سازنده

-        قرار دادن سه الکترود (الکترود کاری، الکترود مرجع و الکترود فعال) در درون این مواد طبق روش مقاومت پلاریزاسیون

-        اتصال به پتانسیواستات. الکترود کاری باید از جنسی مشابه با الکترود زمین باشد (برای مثال روکش مس و یا فولاد گالوانیزه).

-        الکترود فعال باید گرافیتی باشد.

-        الکترود مرجع معمولا Cu/CuSO4 می باشد.

-        مواد کاهنده ای که قرار است بصورت جامد مورد استفاده قرار گیرند، باید بعد از گذشت مدت زمان گیرش مورد تست قرار گیرند.

-        مواد کاهنده ای که برای استفاده بصورت خشک طراحی شده اند باید با میزان آب حداقل 40% مورد تست قرار گیرند.

5-4 فرایند آزمایش

-        بدست آوردن پتانسیل الکترود کاری که در مواد کاهنده دفن شده است

-        بدست آوردن منحنی تافل مربوط به مواد کاهنده

-        تعیین ثابت تافل و مقادیر مقاومت پلاریزاسیون R_p

5-5 رد / قبول

-        برای الکترودهای زمین روکش مس، در محیطهای غیر تهاجمی (non aggressive) مقاومت پلاریزاسیون باید بیشتر از  و برای محیطهای تهاجمی(aggressive) بیش از  باشد.

-        برای الکترود زمین گالوانیزه، در محیطهای غیر تهاجمی (non aggressive) مقاومت پلاریزاسیون باید بیشتر از  و برای محیطهای تهاجمی (aggressive) بیش از  باشد.

5-6- علامت گذاری

موارد زیر باید بر روی بسته بندی و یا کاتالوگ نصب تولید کننده آورده شود.

نوشته های روی بسته بندی نباید از روی آن پاک و یا محو شوند.

-        نام تولید کننده و یا نشان تجاری آن

-        نوع یا شماره سریال

-        دستورالعمل نصب

-        مقدار مقاومت ویژه و دستگاه های تست استفاده شده

-        شرح مطابقت با استاندارد موجود

5-7- ساختار و  محتوای گزارش آزمایش

5-7-1-شناسایی گزارش

-عنوان یا موضوع گزارش

-نام ، آدرس و تلفن آزمایشگاه

-نام ، آدرس و تلفن آزمایشگاه جانبی

-شماره شناسایی مشخص یا شماره سریال گزارش آزمایش

-نام و آدرس فروشنده

-گزارش باید صفحه بندی شده و هر صفحه شماره گذاری شود

-تاریخ ثبت گزارش

-تاریخ انجام آزمایش

-نام و امضاء تهیه کننده گزارش

نام وامضاء انجام دهنده آزمایش

7-5-7-2-توصیف نمونه

-توصیف جزئی و مشخصات بدون ابهام نمونه های تست

-شرایط و مشخصات نمونه تست

-روند نمونه گیری، در جایی که نیاز باشد

-تاریخ دریافت نمونه ها

-مستند سازی از طریق عکس، طرح دستی یا هر گونه مستند سازی بصری

5-7-3-فرایند آزمایش

-توصیف فرایند آزمایش

-توجیه هر گونه انحراف ، اضافه کردن و یا ممانعت از استاندارد مرجع

-هرگونه اطلاعات مربوط به محیط آزمایش مانند شرایط محیطی

-نحوه چیدمان

-موقعیت چیدمان در محل تست و تکنیک های اندازه گیری

5-7-4-توصیف دستگاه آزمایش کننده

توصیف تجهیز مورد استفاده برای انجام هر آزمایش مانند دستگاه استفاده شده برای اندازه گیری مقاومت ویژه(جعبه یا لوله)

5-7-5- توصیف وسیله اندازه گیری

مشخصات و تاریخ کالیبره همه وسایل اندازه گیری اشاره شده در استاندارد مانند اهم متر، ولت متر و.... ذکر شود

5-7-6-نتایج و پارامترهای ثبت شده

-  مقادیر مستقل اندازه گیری شده برای هر تست

-  مقدار میانگین برای هر تست

-  معیارهای فبولی هر تست که استاندارد تعیین نموده

-  نتایج مرتبط مشاهده شده تست

موارد اشاره شده باید در قالب جداول، شکل ها، نمودارها و یا سایر مستندات بصری ارائه شود.

5-8- رد / قبول

درج عبارت قبول یا رد نمونه و توصیف خطایی که منجر به رد شدن نمونه شده است.