Противокоррозионная защита. Расчёт первичных и вторичных электрических параметров, страница 2

9.  Определить параметры катодной защиты (число и тип СКЗ, число электродов анодного заземления, марку дренажного кабеля) для трубопровода общей длиной 1800 км. Дренажная линия - алюминиевый кабель в транше. Анодное заземление располагается на расстоянии 300 м от защищаемого трубопровода. Средняя стоимость электроэнергии - 0,007 руб/кВт-ч. Анодное заземление выполнено из электродов длиной 1,4 м, диаметром 0,05 м, массой 21 кг, устанавливаемых непосредственно в грунт. Стоимость электрода 20 р., электрохимический эквивалент материала электродов - 0,2 кг/(А*год). Определим минимальный и максимальный наложенные потенциалы трубопровода: Так как грунт имеет удельное электрическое сопротивление 25 Ом-м, тогда минимальный потенциал сооружения, обеспечивающий защиту трубопровода, Е_защ.min.= -0,85 В по табл. 2.1. Поскольку трубопровод проложен в нормальных условиях, а температура транспортируемого продукта не выше 20 °С, то согласно рекомендаций. Е_защ.max, = -1,15 В. Так как измерения естественного потенциала не проводились, то принимаем

Е_ест =-0,55 В.

Тогда расчетные значения наложенного потенциала по формулам:

Е_max=-1,15-(-0,55) = -0,50 (В);

E_min.= -0,85 -(-0,55) = -0,30 (В).

10. Приняв первичные и вторичные параметры трубопровода определим протяжённость защитной зоны одной СКЗ на конечный год эксплуатации, при совместной защите трубопровода несколькими станциями (k_е=0,5), приняв предварительное значение L₃⁽⁰⁾=200000 м

подставив в правую часть уравнения L=м получим

Сравнивая значения, полученные на 1 -м и на 2-м шаге итераций, получим:

11.так как расхождение составляет меньше 10 %, то принимаем L₃=м.  Число СКЗ по формуле (2.3)

так как число СКЗ не может быть дробным, то принимаем N=21 шт.

12. Сила дренажного (защитного) тока на начальный и конечный год по формуле (2.5):

13.Среднее значение силы дренажного тока за период эксплуатации по формуле (2.19):

14. Примем, что глубина заложения середины электродов анодного заземления h равна 2,2 м, а расстояние между ними 7 м, тогда сопротивление растеканию с одиночного электрода получим по формуле (3.19) отбросив третье слагаемое в скобках (так как электрод установлен непосредственно в грунт)

15. Для дальнейшего расчёта необходимо задаться числом электродов анодного заземления. Примем п=7, тогда коэффициенты по формулам (2.16) и (2.17) при z-1

при 2-7 значения коэффициентов приводятся в таблице

	1	2	3
A	0,629	0,314	0,210
B	0,100	0,050	0,033
F	0,184	0,098	0,066

16.Сопротивление растеканию с центрального электрода заземления по формуле (2.13):

17. Сопротивление растеканию с крайнего электрода заземления по формуле (2.14):

18. Коэффициент экранирования электродов анодного заземления по формуле (2.12):

19. Оптимальное число электродов анодного заземления по формуле (2.17)

т.е. принятое и расчётное число электродов совпадает, следовательно выбранное число электродов п=3 для данного удаления у=300 м является оптимальным, в противном случае необходимо было бы изменить число электродов в пункте 7 и произвести пересчёт.

20.Проверим срок службы анодного заземления по формуле (2.18)

21. Сопротивление растеканию тока с анодного заземления по формуле (2.6)

22. Для выбора провода для дренажной линии рассчитаем оптимальное сечение дренажного провода по формуле (2.20)

По таблице 3.6 выбираем большее сечение серийно выпускаемых проводов, которое равно S_np= 16 мм (провод А-16).

23. Сопротивление дренажной линии по формуле (2.31), пренебрегая спусками и подъёмами кабеля.

24. Значение напряжения на выходных контактах СКЗ на конечный год по формуле (2.23)

25. Необходимая мощность СКЗ на конечный год по формуле (2.22)

26.В соответствии с найденными значениями силы дренажного тока, напряжения на выходных контактах и мощности на конечный год эксплуатации (теоретически максимально возможных значений) по таблице 2.7 выбираем тип СКЗ – КГС (КСК)-500 со следующими параметрами: мощность - 0,5 кВт; напряжение на контактах - 10-50 В; ток - 10 А; стоимость - 122 р. (по ценам 1980 года).