Основные показатели стекломатериалов

 

Показатели	Марка стекломатериала
ОБН-230-Т	НПСС-Т-Г
Поверхностная плотность, г/м2	230 ±30	300±30 или 150±30
Разрывная нагрузка в продольном направлении пластины 50´ 100 мм, кгс (не менее)
Ширина, мм	по согласованию с потребителем до 1000±25

 

В качестве связующего материала используются трехкомпонентные клеи типа «Спрут» (табл. 9.13).

Таблица 9.13

Основные показатели клеев типа «Спрут»

 

Показатели	Марка клея
Спрут-5 МДИ	Спрут-МП
Внешний вид	вязкая масса светло-желтого цвета	вязкая масса коричневого цвета
жизнеспособность, мин.
Время отвердения, мин.
Прочность при отрыве, кг/см2 - через 1 сутки - через 7 суток	– –	–
Температурный интервал эксплуатации, °С	-60	+100
Масло-, бензо-, водостойкость	стоек
Состав клея (мг): основа – полиэфирная смола ПН-1, полиэфирные смолы повышенной эластичности ПН-30 в смеси с ПН-69 добавка – полиэфир МДИ инициатор – перекись метилэтил кетона	– 1¸ 2	–   30, 4 2¸ 3

 

Следует отметить, что клеевые композиции типа «Спрут» имеют высокую длительную прочность, сохраняют высокую адгезию к склеиваемой поверхности даже при многолетней выдержке в воде или других жидкостях.

Основным вопросом использования метода армирования поврежденных труб является расчет конструкции бандажирующего покрытия с целью определения прочностных характеристик при совместной работе трубы и нанесенного бандажа.

Последовательность и виды работ при ликвидации аварий

1. Остановка перекачки.

2. Обследование места аварии звеном разведки.

3. Обнаружение места аварии.

4. Отключение аварийного участка.

5. Расстановка сигнальной информации на запорной арматуре.

6. Замер содержания паров продукта в воздухе.

7. Определение границы загазованности.

8. Расстановка дополнительной сигнальной информации о границах загазованности.

9. Выявление тенденций развития аварии на местности (сток, взрывоопасность, пожароопасность, дрейф газа).

10. Выявление характера аварии.

11. Передача информации руководителю работ.

12. Принятие оперативных решений о технологии ликвидации аварии в экстремальных ситуациях.

13. Принятие решения о технологии ликвидации аварии.

14. Оповещение и сбор аварийной бригады.

15. Выезд и прибытие аварийной бригады.

16. Доставка материалов оборудования и аварийной техники.

17. Подготовка площадки для развёртывания аварийной техники, а также площадок для принятия грузов воздушным транспортом.

18. Подготовка и развёртывание аварийной техники.

19. Сооружение временных технологических дорог к месту повреждения к аварийной площадке.

20. Расстановка аварийной техники на ремонтной площадке.

21. Сооружение ремонтного котлована.

22. Зачистка трубопровода под УКЗ (удлинённые кумулятивные заряды).

23. Установка УВК (установка врезки катушки) на трубопровод и подсоединение пневмо- и гидросистем к пневмо- и гидростанциям.

24. Строповка вырезаемого участка к подъёмному механизму.

25. Обеспечение взрывобезопасности.

26. Вырезка дефектного участка.

27. Установка катушки.

28. Герметизация зазоров и ликвидация поступления продукта в котлован.

29. Дегазация и удаление продукта из ремонтного котлована.

30. Обеспечение безопасности и удобства огневых работ.

31. Проведение сварочных работ.

32. Контроль качества сварных соединений.

33. Демонтаж УВК.

34. Изоляция участка.

35. Опрессовка трубопровода.

36. Засыпка траншеи.

37. Ликвидация последствий аварии.

 

Организация аварийно-восстановительной

Службы на МГ и МК

 

Функцией аварийно-восстановительного (АВП) является своевременное и качественное выполнение технического обслуживание, плановых и аварийных ремонтов.

Основные задачи АВП – определение оптимального числа и рационального размещения аварийно-восстановительных пунктов (АВП), разработка и внедрение прогрессивного метода обслуживания, и эффективное использование различных видов транспорта. Для обеспечения надёжности газопроводов необходима специальная аварийно-восстановительная служба (АВС), осуществляющая профилактические и аварийно-восстановительные работы, особенно возрастает роль этой службы в тяжёлых условиях Западной Сибири. АВП обслуживает 200¸ 250 км трубопровода для обычных условий местности и 80¸ 100 км для болотистой трассы.

Базирующиеся на этих пунктах аварийно-восстановительные бригады оснащаются скоростным транспортом для доставки их к месту аварии, в условиях Западной Сибири для этих целей целесообразно применять воздушный транспорт, как наиболее экономичный.

 

Противокоррозионная защита

Трубопроводы и оборудование в процессе эксплуатации подвергаются процессу коррозии. Под коррозией (от позднелат. corrosio – разъединение) металла понимают процесс самопроизвольного окисления, приводящий к разрушению металла под воздействием окружающей среды. Коррозия металла труб происходит как снаружи под воздействием почвенного электролита (в почве всегда находится влага и растворённые в ней соли), так и внутри, вследствие примесей влаги, сероводорода и солей, содержащихся в транспортируемом углеводородном сырье. Коррозия металлических сооружений наносит большой материальный и экономический ущерб народному хозяйству. Она приводит к преждевременному износу агрегатов, установок, линейной части трубопроводов, сокращает межремонтные сроки оборудования, вызывает дополнительные потери транспортируемого продукта. Коррозия в зависимости от механизма реакций, протекающих на поверхности металла, подразделяются на химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия представляет собой процесс разрушения металла при взаимодействии с сухими газами (газовая коррозия) или жидкими не электролитами (коррозия в не электролитах) по законам химических реакций и не сопровождается возникновением электрического тока. Продукты коррозии в этом случае, образуются непосредственно на всём участке контакта металла с агрессивной средой.

 

	Рис. 9.15. Виды коррозии: а – пятнами; б – язвенная; в – точечная; г –подповерхностная; д – структурно-избирательная; е –межкристаллитная; ж –коррозионное растрескивание

 

Электрохимическая коррозия является гетерогенной электрохимической реакцией. Она подразделяется на коррозию в электролитах, почвенную, электрокоррозию, атмосферную, биокоррозию, контактную. Во всех случаях окисление металлов происходит за счёт возникновения электрического тока, протекают анодные и катодные процессы на различных участках поверхности и продукты коррозии образуются на анодных участках.

Существующие виды коррозии металла представлены на рис. 9.15.

При электрохимической коррозии одновременно протекают два процесса – окислительный (анодный), вызывающий растворение металла на одном участке, и восстановительный (катодный), связанный с выделением катиона из раствора, восстановлением кислорода и других окислителей на другом. В результате возникают микрогальванические элементы, и появляется электрический ток, обусловленный электронной проводимостью металла и ионной проводимостью раствора электролита. Анодные и катодные процессы локализуются на тех участках, где их протекание облегчено. Причины, вызывающие электрохимическую неоднородность поверхности, весьма многочисленны: макро- и микронеоднородности металла; фазовая и структурная неоднородность сплавов; неоднородность и несплошность поверхностных плёнок; неоднородность деформаций и напряжений. Кроме того, неоднородны и жидкие фазы, контактирующие с поверхностью.

Продлить срок службы трубопроводов можно, применяя следующие способы защиты:

· изоляцию поверхности Ме изделий от агрессивной среды (пассивная защита), т.е. нанесение на поверхность Ме слоя химически инертного, относительно Ме и агрессивной среды, вещества с высокими диэлектрическими свойствами;

· воздействие на Ме с целью повышения его коррозионной устойчивости, т.е. обработка его окислителями, вследствие чего на его поверхности образуется плёнка из продуктов коррозии, например, травление стали персульфатом аммония (NН₄SО₈) при этом на поверхности стали образуется продукт коррозии – магнетит, что увеличивает сопротивление высокопрочных сталей коррозионному растрескиванию (в щёлочных средах);

· нанесение на металл конструкции из малостойкого металлического тонкого слоя другого металла, которые обладают меньшей скоростью коррозии в данной среде, например, горячее алюминирование, оцинкование, хромирование;

· воздействие на ОС с целью снижения её агрессивности, т.е. введение в среду ингибитора (замедлителей) коррозии. К этому способу можно отнести очистку воздуха от примесей и осушку его, обработку почвы ядохимикатами, снижают интенсивность жизнедеятельности микроорганизмов, что уменьшает опасность биокоррозии и т.д.

· активная защита, которая включает следующие методы: катодную поляризацию металлической конструкции (катодная защита трубопроводов) за счёт сообщения отрицательного потенциала от источника постоянного тока; катодную поляризацию, вызванную контактом изделия с металлом, обладающим более отрицательным электродным потенциалом (протекторная защита трубопроводов и резервуаров). Катодная поляризация является методом защиты от блуждающих токов.

На практике применяется сочетание пассивных и активных методов защиты.

9.9.1. Расчет основных параметров катодной защиты

Защита магистральных трубопроводов от почвенной коррозии осуществляется катодной поляризацией поверхности трубы уста­новками катодной защиты (автоматическими и неавтоматически­ми).

Для расчета установок катодной защиты необходимо при про­ведении электрометрических работ получить данные об удельном электрическом сопротивлении грунта в поле токов катодной за­щиты, а также в месте установки анодного заземления, иметь данные по характеристике трубопровода, ввиду изоляционного покрытия и наличию источников электроснабжения.

Основными параметрами установки катодной защиты являются сила тока и длина защитной зоны, в зависимости от которых принимаются мощность установки, тип и число анодных заземлителей, длина дренажных линий.

Принципиальная схема катодной защиты изображена на рис. 9.16.

Порядок расчета основных параметров катодной защиты сле­дующий [2].

1.Среднее значение удельного сопротивления грунтов

, (9.29)

где – удельные сопротивления грунтов на отдельных участках, Ом× м; - протяженность участков; – общая протяженность проектируемого трубопровода.

2. Переходное сопротивление трубопровод-грунт к концу нормативного срока эксплуатации установок катодной защиты

, (9.30)

где – начальное переходное сопротивление трубопровод-грунт, принимается равным 10 000 Ом× м²; – показатель скорости старения покрытия, принимает значения 0, 116¸ 0, 133 1/год, для ориентировочных расчетов b следует принимать рав­ным 0, 125 1/год; t_н.с – нормативный срок эксплуатации ус­тройств катодной защиты,

t_н.с = 100/s₁, (9.31)

здесь s₁ – норма амортизационных отчислений, идущая на пол­ное восстановление основных фондов, принимается равной 10, 5 % /год.

3. Среднее значение переходного сопротивления трубопро­вод-грунт

. (9.32)

Рис. 9.16. Принципиальная схема катодной защиты:

1 – трубопровод; 2 – катодная станция;

3 – анодное заземле­ние; 4 – соединительные провода

 

4. Сопротивление изоляции трубопровода на единице длины к концу нормативного срока эксплуатации устройств катодной за­щиты

; (9.33)

среднее сопротивление изоляции трубопровода на единице длины

, (9.34)

где D_н – наружный диаметр трубопровода, м.

5. Продольное сопротивление единицы длины трубопровода

, (9.35)

где d_н – толщина стенки трубопровода, м; r_ст – удельное электрическое сопротивление трубной стали; если марка неиз­вестна, то r_ст= 0, 245 Ом× мм²/м:

Марка трубной стали……. 17ГС 17Г2СФ 09Г2СФ Ст3

r_ст, Ом× мм²/м………………. 0, 247 0, 245 0, 243 0, 218

6. Входное сопротивление трубопровода, среднее за нор­мативный срок эксплуатации катодной установки

; (9.36)

к концу нормативного срока

. (9.37)

7. Постоянная распределения потенциалов и токов вдоль трубопровода к концу нормативного срока эксплуатации катод­ных установок

. (9.38)

8. Максимальный E_max и минимальный E_min наложенные защит­ные потенциалы

E_max= E_maxp – E_ест; (9.39)

E_min= E_minp – E_ест; (9.40)

где E_max и E_min – максимальный и минимальный расчетные защитные потенциалы, равные соответственно -1, 1 и -0, 85 В; Е_ест – естественный потенциал трубопровода по отношению к медносульфатному электроду сравнения, равный - 0, 55 В.

9. Задавшись удалением анодного заземления у от маги­стрального трубопровода, определяем:

а) коэффициент, учитывающий влияние смежной станции ка­тодной защиты (СКЗ)

; (9.41)

б) протяженность зоны защиты трубопровода одной СКЗ к концу нормативного срока эксплуатации катодных установок

; (9.42)

в) среднее значение силы тока в цепи катодной станции при R_вх = R_вх.ср

; (9.43)

Таблица 9.14

Удельное сопротивление грунта r_гр, Ом× м

 

Вид грунта	При атмосферных осадках до
250 мм/год	500 мм/год
Почва	20¸ 50	2¸ 10
Глина	10¸ 10	5¸ 20
Песок		30¸ 300
Известняк пористый		30¸ 300
Гравий		100¸ 1000

 

значение силы тока в конце расчетного периода при R_вх = R_вх.к

; (9.44)

г) сопротивление растеканию тока с одиночного вертикаль­ного анода

, (9.45)

где r_гр – удельное сопротивление грунта (табл. 9.14); l_а , d_а – длина и диаметр анода.

Вертикальные анодные заземлители устанавливают в скважи­нах в один или два ряда на глубину 1, 4¸ 1, 5 м от земной по­верхности до оголовка.

д) сопротивление растеканию тока с одиночного горизон­тального анода

, (9.46)

где h_a – глубина заложения анода.

е) оптимальное число анодов в конструкции анодного зазем­ления

, (9.47)

где w_э , w_а – соответственно стоимость 1 кВт× ч электроэнергии и стоимость одного анода с установкой; h_с – коэффициент по­лезного действия станции, определяемый как отношение номи­нальной мощности к потребляемой, ориентировочно значение h_с можно принять в пределах 0, 57¸ 0, 63; h_э – коэффициент экрани­рования, определяемый для вертикальных анодов в зависимости от расстояния а между анодами в ряду и длины l_а анода; h_и – коэффициент использования анода, h_и = 0, 75¸ 0, 95.

ж) сопротивление растеканию тока с анодного заземления

; (9.48)

з) оптимальная плотность тока в дренажной линии

, (9.49)

где e – норма амортизационных отчислений; w_л – стоимость прокладки дренажной линии, руб/м× мм²; r_пр – удельное сопротивление материала проводов, принимаемое равным 0, 029 Ом× мм²/м; t – время работы станции в году, час, принимаемое равным 8760 час.

и) оптимальное сечение дренажного провода

; (9.50)

к) сопротивление дренажного провода

, (9.51)

где l_пp – длина провода, принимается равной удалению анодно­го заземления у от магистрального трубопровода.

л) среднее значение напряжения на выходных контактах СКЗ

DЕ = DЕ_а+DЕ_пр+DЕ_к, (9.52)

где DЕ_а = I_срR_а.з; DE_пр = I_срR_пр; DE_к =½ E_max - E_min ½;

м) среднее значение потребляемой мощности СКЗ

Р = I_срDЕ (9.53)

в зависимости от которой, а также с учетом величины R_а.з подбирается в первом приближении марка станции катодной за­щиты.

н) экономические показатели катодной защиты:

стоимость анодного заземления

К_а = w_аn; (9.54)

стоимость опор воздушной дренажной линии

, (9.55)

где w_к.о – стоимость одной концевой опоры с установкой; w_п.о – стоимость одной промежуточной опоры с установкой; – показатель, округляемый до ближайшего целого числа;

стоимость провода воздушной дренажной линии

, (9.56)

где w_м – стоимость монтажа одного метра дренажного провода;

капитальные затраты на одну станцию катодной защиты

, (9.57)

где К_о – стоимость катодной станции, включая стоимость строительных и монтажных работ;

стоимость электроэнергии при работе одной станции

; (9.58)

приведенные затраты

П = К_э+eК_з ; (9.59)

удельные приведенные затраты

. (9.60)

Задаваясь рядом значений у, рассчитываем для каждого из них величину удельных приведенных затрат П_уд, строим график зависимости П_уд = f(у), по которому определяем оптимальное удаление анодного заземления от трубопровода у_оп, соответ­ствующее минимальным удельным приведенным затратам. Далее по формулам (9.44) и (9.51) определяются максимальное значение силы тока в конце расчетного периода I_к при у = у_опт, соответствующее значение DE_шах при силе тока I_к. По ним уточняется выбор типа станции катодной защиты.

9. Срок службы анодного заземления

, (9.61)

где М_a, – масса одного анодного заземлителя (см. табл. 9.14); q_a – электрохимический эквивалент материала анодов; для железокремнистых анодов q_a = 0, 3¸ 0, 6 кг/(А× год), для железокремнистых анодов в коксовой засыпке q_a = 0, 12¸ 0, 2 кг/(А× год), для стальных анодов q_a = 0, 9¸ 1, 0 кг/(А× год).

10. Общее число станций катодной защиты

. (9.62)

Пример. Определить оптимальные параметры катодной защиты магистраль­ного нефтепровода диаметром D_н = 0, 72 м с толщиной стенки d_н = 9× 10 ^-3 м, протяженностью L_общ = 800 км. Трубная сталь марки 17Г2СФ. Нефтепровод проектируется проложить по местности, характеризующейся следующим значе­нием удельного электросопротивления грунта по участкам:

L_i/L_общ…………………………0, 1 0, 3 0, 4 0, 1 0, 1

r_гр, Ом× м…………….………..150 70 50 20 10

Анодное заземление станций катодной защиты планируется выполнить из вертикальных железокремниевых анодов АКО-3 в коксовой засыпке, установленных в глине с удельным сопротивлением r_гр = 42 Ом× м (табл. 9.14). Дренажную линию проложить из алюминиевого провода.

Экономические показатели: средняя стоимость электроэнергии w_э = 40 руб/(кВт× ч); стоимость одного анода с установкой w_а = 50000 руб; стоимость дренажной линии w_л = 20 руб/(м× мм² ); норма амортизационных от­числений e = 0, 268 1/год; стоимость одной концевой опоры с установкой w_о.к = 170000 руб; стоимость одной промежуточной опоры с установкой w_о.п = 50000 руб; стоимость монтажа воздушной дренажной линии w_м = 2600 руб/м; ориентировочная стоимость станции катодной защиты КСС-150600000 руб, КСС-300640000 руб, КСС-600760000 руб; КСС-12001060000 руб.

Расчет ведем для семи вариантов значений у: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 550 м.

По формуле (9.29)

r_ср.гр = 150× 0, 1 + 70× 0, 3 + 0, 4× 50 + 0, 1× 20+ 0, 1× 10 = 59 Ом× м.

По формуле (9.31)

t_н.с = 100/10, 5 = 9, 5 лет.

По формуле (9.30)

R_п.к = 10000 ехр (-0, 125× 9, 5) = 3050 Ом× м².

По формуле (9.32)

Ом× м².

По формуле (9.33)

Ом× м.

По формуле (9.34)

Ом× м.

По формуле (9.35)

Ом/м.

По формуле (9.36)

Ом.

По формуле (9.37)

Ом.

По формуле (9.38)

1/м.

По формулам (9.39) и (9.40)

Е_max = -1, 1 + 0, 55 = -0, 55 B;

Е_min = -0, 85 + 0, 55 = -0, 30 B.

Для варианта у = 100 м по формуле (9.41)

.

По формуле (9.42)

.

По формуле (9.43)

.

По формуле (9.44)

.

По формуле (9.45), принимая h_а = 1, 5 м,

^.

По формуле (9.47) методом последовательного приближения вычисляем n, определяя коэффициент h_э, исходя из принятого ориентировочно числа анодов и отношения a/l_a.

Пусть число анодов равно пяти, отношение a/l_a = 1, тогда h_э = 0, 7. Принимаем h_с = 0, 6, h_и = 0, 85, откуда по формуле

^.

Принимаем n = 5.

По формуле (9.48)

По формуле (9.49)

^.

По формуле (9.50)

Учитывая увеличение S_пр с удалением анодного заземления от трубопровода у, принимаем с запасом сечение дренажного провода S_пр = 10 мм² (алюминиевый провод А 1´ 10).

По формуле (9.51)

.

По формуле (9.52)

.

По формуле (9.53)

.

По потребной мощности СКЗ и напряжению на выходных контактах выбираем катодную станцию типа КСС – 150.

По формуле (9.54)

По формуле (9.55)

По формуле (9.56)

По формуле (9.57)

По формуле (9.58)

.

По формуле (9.59)

.

Рис. 9.17. Зависимость удельных приведенных затрат П_уд от уда­ления

анодного заземления от трубопровода у

 

По формуле (9.60)

.

Результаты расчета по остальным вариантам сведены в табл. 9.15. Зависи­мостьП_уд = f(у) изображена на рис. 9.17, по которому определяется опти­мальное удаление анодного заземления от трубопровода у = 300 м.

Руководствуясь полученными значениями DЕ и Р, окончательно останавли­ваемся на станции типа КСС -150.

По формуле (9.61), принимая q_a = 0, 2 кг/(А× год),

.

По формуле (9.62)

,

принимаем N = 50.

Таблица 9.15

Результаты расчета параметров катодной защиты магистрального

трубопровода

 

Параметр	Номер варианта
у, м
kв	0, 66	0, 61	0, 594	0, 58	0, 574	0, 566	0, 559
L, км	2, 38	8, 7	12, 1	14, 4	16, 1
Iср, А	3, 0	3, 61	4, 0	4, 32	4, 54	4, 86	5, 15
Iк, А	3, 48	4, 34	4, 96	5, 4	5, 77	6, 29	6, 78
n (округленное)
Rа.з, Ом	5, 5	4, 23	3, 82	3, 82	3, 45	3, 45	3, 2
Sпр, мм2	5, 34	6, 42	7, 12	7, 69	8, 08	8, 65	9, 16
Rпр, Ом	0, 29	0, 44	0, 58	0, 73	0, 87	1, 16	1, 6
DE, В	17, 62	17, 1	17, 85	19, 9	19, 86	22, 65	24, 97
Р, Вт	52, 86	61, 73	71, 4	85, 97	90, 16	110, 08	128, 6
Ка, тыс. руб.
Коп, тыс. руб.
Кпр, тыс. руб.
К3, тыс. руб.
Кэ, тыс. руб. /год	18, 5	21, 6	25, 0	30, 1	31, 6	38, 5	45, 1
П, тыс. руб. /год
Пуд, тыс.руб./(км× год)

 

9.9.2. Расчет основных параметров протекторной защиты

 

Протекторная защита относится к электрохимическому виду защиты трубопровода от коррозии иоснована на принципе рабо­ты гальванического элемента. Она автономна, благодаря чему может использоваться в районах, где отсутствуют источники электроэнергии.

Принципиальная схема протекторной защиты изображена на рис. 9.18. Наиболее распространенными протекторами являются магниевые, потенциал которых Е_пр до подключения их к трубо­проводу составляет - 1, 6 В. Минимальный расчетный защитный потенциал E_{min p} составляет, так же, как и для катодной за­щиты - 0, 85 В, естественный потенциал трубопровода по отноше­нию к медносульфатному электроду сравнения Е_ест = - 0, 55 В. Для повышения эффективности работы протектора его погружают в специальную смесь солей, называемую активатором.

Рис. 9.18. Принципиальная схема протекторной защиты:

1 – трубопровод; 2 – дренажный провод; 3 – контрольно-измерительная

колонка; 4 – активатор; 5 – протектор

Таблица 9.16

Техническая характеристика протекторов

Показатели	Тип протектора	Тип комплектного протек­тора
ПМ5	ПМ10	ПМ20	ПМ5У	ПМ10У	ПМ20У
Размеры, мм:
в плане	75´ 100	100´ 130	155´ 175	-	-	-
Условный диаметр				-	-	-
Диаметр	-	-	-
Длина
Рабочая поверхность, м2	0, 16	0, 23	0, 35	-	-	-
Масса, кг

Такая конструкция называется комплектным протектором. Техническая характеристика магниевых протекторов представлена в табл. 9.16.

При расчете протекторной установки задаются числом про­текторов в ней п и определяют следующие параметры: сопротив­ление растеканию тока и силу тока протекторной установки, протяженность защитной зоны, срок службы.

Порядок расчета.

1. Сопротивление изоляции трубопровода на единице длины R_из.к (определяется по формуле (9.34) при заданном R_п.к).

2.Сопротивление растеканию тока с протекторной установ­ки, при вертикальном расположении протекторов

, (9.63)

где r_гр – удельное сопротивление грунта, окружающего комп­лектный протектор; r_ак – удельное сопротивление активатора; d_aк, l_ак – соответственно диаметр и длина активатора, (комп­лектного протектора); d_np – диаметр протектора, м; h_пр – глубина установки протектора (от поверхности земли до сере­дины протектора); п – число протекторов в установке; h_э – коэффициент, учитывающий взаимное экранирование вертикальных протекторов в группе. Для ориентировочных расчетов может быть принят равным 0, 7, при защите одиночными протекторами h_э = 1, 0.

3.Протяженность защитной зоны протекторной установки

. (9.64)

4.Сила тока протекторной установки при подключении ее к трубопроводу

, (9.65)

где R_тр – сопротивление растеканию токазащищаемого участка трубопровода,

^, (9.66)

здесь R_т – продольное сопротивление трубопровода на еди­нице длины, определяемое по формуле (9.35); a – постоянная распределения потенциалов и токов вдоль трубопровода, опре­деляемая по формуле (9.38).

Рис. 9.19. Зависимость коэффициента полезного действия h_п магниевого

протектора от анодной плотности тока j_а.

 

5. Анодная плотность тока

, (9.67)

здесь размеры протектора подставляются в метрах.

6.Срок службы протекторной установки

, (9.68)

где М_п – масса одного протектора; п – число протекторов одной протекторной установке; q_n – электрохимический эквивалент материала протектора, для магниевых протекторов q_n = 3, 95 кг/(А× год); h_и – коэффициент использования протекторов, равный 0, 95; h_п – коэффициент полезного действия протектора, зависящий от анодной плотности тока и определяемый по графику (рис. 9.19).

Пример.Определить протяженность защитной зоны протекторной установки и срок ее службы. Установка состоит из пяти комплектных протекторов ПМ5У и подключена к магистральному трубопроводу диаметром 1020 мм, уложенном в грунт с удельным сопротивлением 20 Ом× м. Трубопровод имеет изоляционное покрытие с конечным переходным сопротивлением R_пк = 3050 Ом× м². Протекторы установлены на глубине h_п = 2 м.

По формуле (9.33)

.

По формуле (9.63)

.

 

По формуле (9.64)

.

По формуле (9.35)

.

По формуле (9.38)

.

По формуле (9.66)

.

По формуле (9.65)

.

По формуле (9.67)

А/м².

По графику (см. рис. 9.19) коэффициента h_п = 0, 51.

По формуле (9.68)

лет.

 

9.9.3. Расчет основных параметров электродренажной защиты

 

Значительную опасность для магистральных трубопроводов представляют блуждающие токи электрифицированных железных дорог, которые в случае отсутствия защиты трубопровода вызы­вают интенсивное коррозионное разрушение в анодных зонах. Наиболееэффективным способом защиты от блуждающих токов яв­ляетсяэлектродренажная защита, основной принцип которой состоит в устранении анодных зон путем отвода (дренажа) блу­ждающих токов от них в рельсовую часть цепи электротяги, имеющей отрицательный или знакопеременный потенциал.

Существует дренажная защита нескольких типов (рис. 9.20):

· прямая, допускающая прохождение блуждающих токов в двух направлениях;

· поляризованная, обеспечивающая прохождение блуждающих токов только в одном направлении: из трубопровода в рельс при знакопеременной разности потенциалов труба-рельс;

· усиленная автоматическая, включающая поляризованную электродренажную защиту и станцию катодной защиты.

Характеристики электродренажных установок приведены в [2].

Рис. 9.20. Принципиальные схемы элек­трического дренажа:

а – прямой; б – поляризованный; в – усиленный; 1 – трубопровод; 2 – пе­ременное сопротивление; 3 – клеммы для подключения шунта амперметра; 4 – выключатель; 5 – плавкий предо­хранитель; б – рельс электрифицированной дороги; 7 – выпрямитель

 

При осуществлении дренажной защиты необходимо вы

⇐ Предыдущая123456789

Поделиться:

Популярное:

1. I. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2. I.2. Основные интерпретации катарсиса.
3. II. Основные принципы и правила служебного поведения государственных служащих
4. II. ЦЕЛИ, ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЗАДАЧИ ПРОФСОЮЗА
5. IV. Основные способы и средства защиты населения в чрезвычайных ситуациях.
6. V. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА.
7. V1: 2. Основные этапы становления и развития финансовой системы России
8. XI. Основные виды и жанры аниме
9. А. Основные принципы создания и деятельности союза
10. Абсолютные и относительные показатели финансовой устойчивости предприятия
11. Административная юрисдикция. Понятие и основные черты.
12. Античная философия, ее основные школы