курсач. 1 Расчет параметров вертикальный цилиндрический резервуара
 Скачать 110.99 Kb.
|
 СодержаниеВведение 3 1 Расчет параметров вертикальный цилиндрический резервуара 5 Исходные данные. 5 2 Протекторная защита магистральных трубопроводов 21 ВведениеВ настоящее время известно достаточно много способов защиты металлов от коррозии, которые условно можно разделить на две большие группы: пассивная защита, основанная на изменении свойств металла (легирование) или создании защитного покрытия, и активная электрохимическая защита, когда коррозия металла идет по электрохимическому механизму. Больше всего коррозии электрохимического вида подвержены подземные газопроводы среднего и высокого давления. Статистика показывает, что причиной каждой третьей аварии на проложенном в грунте трубопроводе является электрохимическая коррозия. Последствия данной коррозии могут быть разнообразными: от нанесения прямого экономического ущерба, связанного с потерей добываемого или транспортируемого продукта, до крупных техногенных и экологических катастроф. В связи с этим в отраслях нефтегазового комплекса, занимающихся транспортировкой сырья, надежной антикоррозийной защите уделяется особое внимание. Как правило, места, где имеются нарушения изоляции, являются наиболее уязвимыми – именно здесь трубопроводы подвержены коррозии под действием блуждающих токов. Для предотвращения серьезных разрушений и аварийных ситуаций в качестве электрохимической защиты магистральных трубопроводов используется катодная защита. Катодная защита широко применяется для борьбы с коррозией трубопроводов и газопроводов в грунте как дополнительное средство защиты к изоляционному покрытию путем присоединения к защищаемой металлической поверхности трубопровода отрицательного полюса источника постоянного тока; при этом положительный полюс должен присоединяться к специально устанавливаемым анодам. Этот способ защиты в последнее время становится все более актуальным, так как большая часть магистральных газопроводов уже выработали свой ресурс, вследствие чего качество их изоляционного покрытия существенно снизилось. Безусловно, кроме газовой промышленности, проблемы защиты от коррозии актуальны и для нефтяной отрасли России. Так, по данным АК «Транснефть», скорость коррозии нефтяных трубопроводов составляет 0,2…1,6 мм/год. Исследования показывают, что скорость коррозии металла нефтяных резервуаров составляет 1…2 мм/год. К основным требованиям катодной защиты подземных трубопроводов относятся непрерывность во времени и обеспечение катодной поляризации на всем протяжении и по всей поверхности трубопровода. Электрохимическая защита магистральных трубопроводов и других металлических поверхностей обеспечивается за счет размещения на них станций катодной защиты (СКЗ), в состав которой входят источник электроснабжения, преобразователь, анодное заземление, линии постоянного тока, неполяризующийся электрод сравнения длительного действия и контрольно-измерительный пункт. В качестве источника электроэнергии может быть централизованная сеть или автономный источник энергии. На рис. 1 схеме защищаются все возможные металлические конструкции, находящиеся под землей. Рисунок 1  1 Расчет параметров вертикальный цилиндрический резервуараИсходные данные.Таблица 1.1 Исходные данные к задаче
Определения оптимаоьный высота   Где:       , =950 .Таб 1.2
При листы 1,5  определяем количество ведров (поясов) С учетом строжки листов Н=13  1,49=19,37 м.Считаем радиус резервуара по формуле:    Длина развертки стенки определяется по формуде: L=2  ,L=2  Зная длина одного листа 5990 определяем количество листов   Уточняем фактический радиус резервуара L=15    Где:  .фактический объем резервуара   Расхождение с заданный объемом составляет:   2 Определение толщина стенка резервуара Таб 2
*На 0,3 м отстуспают от низа стенки ввиду влияния краевого эффекта. Проверка прочность стенка по формуле:               Где:    внутреннего равномерного давления на данный расстояние;              Напряжения сравнивается с расчетным сопротивлением сварного шва получается: 
Основными параметрами установок катодной защиты (УКЗ) являются сила тока и длина защитной зоны, создаваемой этой установкой. При расчете необходимо учитывать изменение сопротивления изоляции во времени. Расчет выполняют на начальный и конечный срок службы УКЗ. Расчет параметров УКЗ сводится к определению количества и мощности катодных станций на трубопроводе. Количество УКЗ определяется длиной защитной зоны этих станций. Мощность катодных станций зависит в основном от силы защитного тока и сопротивления анодного заземления. 1.Продольное сопротивление трубопровода вычисляют по формуле:   По таблице удельное сопротивление различных марок трубной стали 18ХГ2САФ  .2.Сопротивление единицы длины изоляции к концу нормативного срока службы СКЗ:   3.Среднее сопротивление единицы длины изоляции за нормативный срок службы составляет   4.Входное сопротивление среднее за период эксплуатации трубопровода:   5.Входное сопротивление среднее конку эксплуатации трубопровода:   6.Определим постоянную распространения тока вдоль трубопровода:   7.Коэффициент работы анодного заземления определяется по формуле:   Где: y- удадление анодного заземления от трубопровода равно 350. 8.Вышеприведенные потенциалы связаны между собой выражением:  Величины потенциалов при защите подземных металлический сооружений от коррозии измеряют по отношению к медно-сульфатному электроду сравнения(МЭС). Многочисленными сравнениями установлено, что величина естественного потенциала подземных металлических сооружений колеблется в интервале от -23 до -72 В, причем практический диапазон изменения  составляет от -0,45 до -0,60 В. Поэтому, если не имеется точных данных о величине естественного потенциала стали в данном грунте, принято считать =-0,55 В(по МЭС).Отсюда, пользуясь формулой (4), легко получить предельные значения наложенного потенциала для стального изолированного трубопровода:  9.Определим коэффициент, учитывающий влияние смежной СКЗ:   10.Расчетную длину защищаемого участка трубопровода можно определить по формуле:   11.Общее число СКЗ:   12.Сила тока в точке дренажа:   13.Сопротивление растеканию тока одиночного вертикального электрода тип АК-1 (диаметр 50мм и длино 1400мм), установленного непосредственного в грунт   14.Оптимальное число электродов анодного заземления:   15.Сопротивление растеканию тока с анодного заземления:   16. Сечение провода дренажной лини  (16)   17.Удельное электрическое сопротивление материала  (17) Где:  - удельное электросопротивление материала провода, принимаемое для меди  ;  (18) 18.Напряжение на выходе СКЗ:   19.Определяем мощность СКЗ:   20. Срок анодного заземления (в годах):   2 Протекторная защита магистральных трубопроводовТаблица 2.1 Исходные данные к задаче 2
20.Среднее сопротивление единицы длины изоляции за нормативный срок службы составляет   21.Сопротивление растеканию тока с вертикального и горизонтального электродов в коксовой засыпке при высота 700мм и диаметр 200мм определяется по формуле:   22.Сопротивление растеканию тока с протекторной установки:   23.Длину зоны действия защиты на изолированном трубопроводе можно определить с достаточной для инженерных расчетов точностью по следующей формуле:   24.Сопротивление растеканию тока с вертикального и горизонтального электродов в коксовой засыпке при высота 700мм и диаметр 200мм определяется по формуле:  25.Сопротивление растеканию тока с протекторной установки:  26.Сила тока в цепи протекторной установки при подключении ее к трубопроводу определяется по формуле:   27.Анодная плотность тока   Здесь размеры тока протектора   28.Срок службы протекторной установки вычисляется по формуле:   ЗаключениеВ данной курсовой работе я рассчитал среднее значение потребляемой мощности СКЗ(P=18,4Вт), напряжение на выходе СКЗ(  Также я определила срок службы протекторной установки(T=197 лет). Список используемых источников1.Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М., 1976 2.СТО Газпром 2-3.5-047-2006г. “Инструкция по расчету и проектированию электрохимической защиты от коррозии магистральных газопроводов”. 3.Коршак А.А., Нечваль А.М. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов. СПб.: Недра, 2008. – 488 с. 4.Мустафин Ф.М., Кузнецов М.в., Быков Л.И. Защита от коррозии. Т. 1. Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2004. – 806 с. 5.Нефтегазовое строительство / Под ред. И.И. Мазура, В.Д. Шапиро. М.: Недра, 2005. – 790 с. 6.Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. М., 2006. – 306 с | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
,
,
268000
,Ом·м
,
