Повышение нефтеотдачи пластов сочетанием тепловых и химических методов. Отчет по выполненным задачам по дисциплине Обеспечение и контроль технологии добычи нефти, газа и газового конденсата
 Скачать 1.16 Mb.
|
3 Расчет катодной защиты трубопровода от коррозииЗадача 3.1Рассчитать катодную защиту трубопровода 529·6мм с удовлетворительным состоянием битумной изоляции, проложенного в грунте с удельным сопротивлением грунта ρг =20 Ом·м. Электроды анодного заземления ЗКЖ-12 расположены в грунте горизонтально. Для дренажной линии использовать алюминиевый провод круглого сечения. Грунты сухие Umax = - 0,95В. 1.Расстояние между двумя катодными станциями с учетом их взаимного влияния определяют:  (40)где:  - электрический параметр трубопровода. 1/м ; (41)где  - сопротивление трубопровода (Ом·м), справочные данные. Для трубопровода 529·6мм =  Ом*мм2/м.  -переходное сопротивление изоляции трубопровода на 1м длины (Ом·м). Для битумных покрытий в зависимости от состояния изоляции значение принимают в пределах 300-500 Ом·м. Берем для расчетов =300 Ом·м;  - наложенная разность потенциалов в точке дренажа, берется в зависимости от состояния грунтов: для влажных грунтов =-0,67 В; для сухих грунтов =-0,95 В.Для расчета берем =-0,95 В (из условия задачи). - наложенная разность потенциалов “труба-земля” в конце плеча защиты; = - 0,32В.Тогда: L =  км. (42)2.Величину силы тока в точке дренажа Iн в начальный период работы катодной защиты определяют:  (43) - удельное сопротивление грунта по условию задачи = 20 Ом·м; У - расстояние от анодного заземления до защищаемого трубопровода (м), принимается в пределах 100-200 м; для расчетов примем У=200 м; Zo - входное сопротивление трубопровода, Ом. Ом (44)Тогда:  А (45)С учетом старения изоляции трубопровода в процессе его эксплуатации и ухудшения со временем защитных свойств изоляции величину силы тока Iк в точке дренажа для конечного периода работы катодной защиты принимают с трехкратным запасом Iк=3Iн. Величина силы тока Iкв точке дренажа для конечного периода работы катодной защиты Iк= 3*  = 3*14,6 = 43,8 А.3.Общее число электродов:  ; (46)где  - сопротивление растеканию горизонтального электрода, Ом. Для электрода ЗКЖ-12-ка в коксовой мелочи  , Ом; - удельное сопротивление грунта, 20 Ом·м;  -общее сопротивление растеканию электродов.  ;  -общее сопротивление схемы защиты катодной станции. Для станции катодной защиты =0,3 Ом;  - коэффициент использования электрода. =0,7. Определяем общее число электродов: (47)Поперечное сечение дренажных проводов (кабеля):  (48)где  - удельное сопротивление материала проводника (кабеля), Ом· /м; для алюминия = 0,028 Ом· /м;  - длина проводника (кабеля) м; принимается равной У.( У-расстояние от анодного заземления до трубопровода; т.е = У = 200м);  -сопротивление дренажных проводов (кабелей), принимаем равным общему сопротивлению растеканию электродов, т.е  Ом.Тогда:  (49)При использовании в качестве дренажной линии проводника круглого сечения (  ) минимально необходимый d проводника: мм≈7мм. (50)S - поперечное сечение дренажных проводов. Срок службы анодного заземления:  лет 6 мес. (51)где G - масса материала заземления G= 1200 кг; (от 1000-2000 кг);  - коэффициент запаса, для обеспечения нормальной работы анодного заземления на проектируемый срок эксплуатации =1,1÷1,3; g - масса растворяемого материала заземления, g=10 кг/А·год (для стальных заземлителей без активаторов).  - сила тока в точке дренажа в начальный период.Падение напряжения в схеме защиты:  = Iк (Rа + Rк +Zо + ) ≈ Iк * Rсх = 43,8*0,3 = 13,14 В. (52) -общее сопротивление схемы защиты катодной станции. Для станции катодной защиты =0,3 Ом. Iк - величина силы токав точке дренажа для конечного периода работы катодной защиты Iк= 3 = 314,6 = 43,8 А (53)Потребляемая мощность сетевой катодной станции:  ≈ 720 Вт (54) - мощность на выходе сетевой катодной станции. = Iк*  = 43,8*13,14 = 575,5 Вт. (55) = 0,8.К установке принимаем станцию катодной защиты типа СКСА – 1200 с номинальной мощностью на выходе 1200 Вт. |