Методика расчета катодной защиты подземных стальных газопроводов.

За основу расчетных параметров принята средняя плотность защитного тока, представляющая собой отношение тока катодных станций к суммарной поверхности трубопроводов, защищаемых данной установкой.

Площадь поверхности каждого из трубопроводов, которые имеют между собой технологические соединения, обеспечивающие электрический контакт, либо соединяемые специальными перемычками, определяются по формуле:

S=πΣdi li 10^-3 (1.1)

Где:

di - диаметр сооружения, мм.

li – длина участка сооружения, имеющего диаметр, м.

Таким образом по формуле 1.1 определяют площади поверхности газопровода S_г и теплопроводов S_теп., м².

ΣS = S_г+Sв+S_теп. (1,2)

Определяем удельный вес поверхности каждого из трубопроводов в общей массе сооружений, %:

_в= _ S_в _ ₁₀₀ (1.3)

ΣS

Теплопровод:

_с= _ S_теп _ ₁₀₀ (1.4)

ΣS

Газопровод:

_д= _ S_г _ ₁₀₀ (1.3)

ΣS

Определяется плотность поверхности каждого из трубопроводов приходящаяся на единицу поверхности территории, м²/га. S_тео= площадь квартала +25% на будущие застройки, отсюда:

d=Sг / Sтер (1.6)

водопровод:

е=Sв / Sтер (1.7)

теплопровод:

f=Sтеп / Sтер (1.8)

Средняя плотность тока необходимого для защиты трубопроводов, мА/м² определяется по формуле:

j = 30-(100в+128с+34d+3е+0,6f+5р) (1.9)

где р – удельное электрическое сопротивление грунта, Ом/м

Удельное электрическое сопротивление грунта принимается:

а) для грунтов низкой коррозионной активности: р>20 Ом/м

б) для грунтов средней коррозионной активности: р от 20 до 50 Ом/м

в) для грунтов высокой коррозионной активности: р<20 Ом/м

В случае, когда в защищаемом районе нет теплопроводов, значение коэффициентов с и f в формуле 1.9 принимается равным нулю. Аналогично при отсутствии водопроводов в и е равны нулю.

В случае, когда защищается только газопровод, а водопровод и теплопровод отсутствуют, средняя плотность защитного тока определяется так, мА/м²:

j = 20+(100q-34d-5p) (1.10)

Если значения средней плотности защитного тока, полученное по формуле 1.9 и 1.10, менее 6 мА/м², то в дальнейших расчетах следует принимать j, равное 6 мА/м².

Значение суммарного защитного тока, который необходим для обеспечения катодной поляризации подземных сооружений расположенных в данном районе равно, А

q=1,3* j * ΣS (1.11)

где j — А/м²

Число катодных станций определяют их условий оптимального размещения анодных заземлителей (наличие площадок для размещения анодов), наличие источников питания.

При этом значение тока катодной станции рекомендуется ориентировочно принять 25А.

Поэтому число катодных установок может быть определено приближенно:

n = g/20 (1.12)

После размещения катодных установок на совмещенном плане необходимо рассчитать зону действия каждой из них. Для этой цели определяют радиусы действия катодных установок, м:

R=60 √(J_к.с./i k) (1.13)

где J_к.с – ток катодной станции, для которой определяется радиус действия, А, принимается по техническим характеристикам, катодной станции;

k – удельная плотность сооружений, определяется по формуле:

k = ΣS / S _тер (1.14)

ΣS - суммарная поверхность защищаемых трубопроводов, м² по формуле 1.12.

S _тер - площадь территории, занимаемой защищаемыми сооружениями, га.

Выходное напряжение катодной станции определяется по формуле:

v _вых = J_к.с. (R_а.э. + R _каб) (1.15)

где:

R_а.э. – сопротивление растеканию анодных заземлителей, Ом, определяется в зависимости от вида анодных заземлителей по техническим характеристикам.

R _кааб – сопротивление дренажного кабеля, ОМ, определяется по характеристикам кабеля.

Тип преобразователей для катодной установки выбирается с таким расчетом, чтобы допустимое значение напряжения было на 30% выше расчетного с учетом перспективного развития сети трубопроводов, старения защитных покрытий и анодных заземлений.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: