Коррозия. 2395375 контрольная коррозия (вариант 2). Задача 1 3 Задача 2 11 Задача 3 15 Список литературы 23

• Название: Задача 1 3 Задача 2 11 Задача 3 15 Список литературы 23
• Анкор: Коррозия
• Дата: 06.11.2021
• Размер: 310.52 Kb.
• Имя файла: 2395375 контрольная коррозия (вариант 2).docx
• Тип: Задача; #264308
• страница: 3 из 3

Задача 3

Требуется определить срок службы и число протекторов типа ПМ для защиты днища резервуара РВС, установленного на площадке с увлажненным песком . Расстояние от резервуара до протектора .

Таблица 3

Вариант	Тип протектора		Тип резервуара, м3	Расстояние от резервуара до протектора,
2	ПМ-5У	30	РВС-200	6

Решение

Стальные резервуары могут быть защищены как одиночными, так и групповыми протекторами (рис. 2).

Одиночные протекторы применяются для резервуаров, площадь днищ которых не превышает 200 м² (резервуары типа РВС-2000 включительно). При большей площади днища применяют групповые протекторные установки. При расчете протекторной защиты днищ РВС основной задачей является определение числа протекторов и срока их службы. В основу расчета положено достижение плотности тока в цепи «протектор-резервуар» защитной величины (табл. 3.1).



Рис. 2 – Схемы протекторной защиты: а – одиночными протекторами; б – групповыми сосредоточенными протекторами; 1 – резервуар; 2 – протекторы; 3 - контрольно-измерительные колонки; 4 – дренажный провод

При использовании табл. 3.1 нужно руководствоваться тем, что большему значению переходного сопротивления соответствует меньшее значение защитной плотности тока.

Таблица 3.1

Защитная плотность тока для изолированного стального сооружения
(в мА/м²)

Переходное сопротивление изоляции, Омм2	Удельное электросопротивление грунта, Омм
	10	20	50
более 10000	менее 1	менее 0,4	менее 0,2
1000 – 10000	1 – 2	0,4 – 1	0,2 – 0,5
100 – 1000	2 – 5	1 – 2	0,5 – 1
10 – 100	5 – 15	2 – 5	1 – 2
менее 10	более 15	более 5	более2

Переходное сопротивление изоляции определяется по формуле:



где – переходное сопротивление «резервуар-грунт», Ом; – площадь днища резервуара, м².



где – диаметр резервуара, м; – расстояние между протектором и резервуаром, м; .

Сила тока, требующаяся для защиты днища резервуара:



Число протекторов , которое необходимо для защиты днища, равно отношению силы тока , требуемой для защиты всего днища, к силе тока одного протектора:



Сила тока протектора определяется из выражения:



где – сопротивление растеканию тока с протектора, Ом; – сопротивление соединительного провода, Ом; , – абсолютные значения потенциалов, В.

Сопротивление растеканию с одиночного протектора определяется по формуле:



где – удельное сопротивление грунта.

Сопротивление соединительного провода определяется по формуле:



где – удельное сопротивление металла проводов, принимаемое ; ; – длина проводника.

Возможность защиты резервуаров магниевыми протекторами определяется неравенством:



При выполнении этого неравенства протекторная защита резервуара может быть осуществлена.

При расчете групповой протекторной установки, кроме параметров, определяемых для одиночного протектора, вычисляют также переходное сопротивление групповой протекторной установки, силу тока группы, расстояние между групповой протекторной установкой и резервуаром.

Число протекторов в группе определяется методом последовательного приближения. Сначала рассчитывается приближенное число, которое затем уточняется:



где – сила тока, которую необходимо получить от групповой протекторной установки, А; – сила тока одиночного протектора, А.

Техническая характеристика протекторов, применяемых для защиты сооружения от коррозии, приведена в табл. 3.1.

Таблица 3.3

Технико-экономические показатели резервуаров со стационарной крышей

Номинальный объем, м3	Полезная вместимость, м3	Максимальная высота взлива, м	Высота стенки резервуара, м	Диаметр, м	Общая масса металлоконструкции, т	Расход стали на 1м3 объема, кг	Сметная стоимость, тыс. руб.	Типовой проект
100	99,7	5,68	6,96	4,73	5,44	51,8	5,51	704 – 1 - 49
200	206	5,68	5,96	6,63	7,94	38,5	6,69	704 – 1 - 50
300	336	7,0	7,45	7,58	10,58	31,5	7,60	704 – 1 – 51
400	426	7,0	7,45	8,53	12,36	29,0	8,25	704 – 1 - 52
700	764	10,0	10,43	8,94	17,75	23,2	10,05	704 – 1 - 53
1000	960	11,29	11,92	10,48	26,50	23,4	12,68	704 – 1 - 66
2000	2042	11,35	11,92	15,18	48,56	2,5	19,07	704 – 1 - 55
3000	3200	11,35	11,92	18,98	67,10	19,9	24,95	704 – 1 - 56
5000	4975	14,37	14,90	20,92	104,55	19,4	36,78	704 – 1 - 67
10000	11000	17,25	17,90	28,50	211,01	17,6	73,38	704 – 1 - 68
15000	15830	17,23	17,90	34,20	297,04	17,2	104,98	704 – 1 - 69
20000	21540	17,23	17,90	39,90	398,70	17,1	140,08	704 – 1 - 70
30000	28100	17,23	17,90	45,60	521,30	16,6	184,88	704 – 1 - 71

Таблица 3.2

Техническая характеристика комплексных протекторов ПМ-У

Тип протектора	Размеры, мм					Масса, кг
	электрода			общие			электрода		общий
ПМ-5У	500	95	580		165	5		16
ПМ-10У	600	100	700		200	10		30
ПМ-20У	610	150	710		270	20		60

При защите днища резервуара одной протекторной установкой . В общем случае:



где – требующаяся сила тока защитного тока, а; n – число групповых протекторных установок.

Сопротивление растеканию силы тока групповой протекторной установки равно:



где – коэффициент экранирования.

Сила тока групповой протекторной установки определяется зависимостью:



Число протекторов в группе



Если уточненное число протекторов в группе отличается от первоначального определенного более чем на 10%, то расчет и корректируется в соответствии с величиной.

При расчете защиты изолированных битумным покрытием днищ резервуаров групповыми установками важно определить расстояние между протекторами и днищем для того, чтобы на участках днища, близко расположенных к протекторам, не возникло высоких отрицательных потенциалов, которые могут вызвать отслаивание изоляции вследствие разряда ионов водорода:





Рис. 3 – Зависимость коэффициента экранирования вертикальных электродов от их числа при различных отношениях: а – без засыпки; б – в коксовой засыпке



Рис. 4 – Зависимость коэффициента экранирования стальных электродов от их числа при различных отношениях: а – горизонтальные электроды без засыпки; б – вертикальные электроды из уголка в коксовой засыпке

Срок службы протекторной установки вычисляется по формуле:



где – вес протекторной установки, кг; – теоретический электрохимический эквивалент материала протектора, кг/а год; – сила тока в цепи протекторной установки, А; – коэффициент использования протектора ; _п – КПД протектора.

На основании приведенных выше формул производим необходимые расчёты.

1. По формуле (2) определяем переходное сопротивление «резервуар-грунт»:



2. Определяем площадь днища резервуара:



3. По формуле (1) определяем переходное сопротивление изоляции:



4. По таблице 3.1 принимаем величину защитной плотности тока, соответствующую и :



5. По формуле (3) находим силу тока, требующуюся для защиты днища резервуара:



6. Проверяем условие возможности защиты резервуара по формуле (8):



Условие выполняется, значит резервуар от коррозии защищён.

7. Определяем сопротивление растеканию тока с протектора по формуле (6):



7. Определяем сопротивление соединительного провода



8. По формуле (5) определяем силу тока протектора:



9. По формуле (9) определяем приближенное число протекторов:



Округляем в большую сторону и получаем



10. Срок службы протекторной установки вычисляем по формуле (15):



Ответ: 25 лет; 25.

Список литературы

1. 
   Коршак А.А., Нечваль А.М. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа - Уфа: ООО «Дизайн-ПолиграфСервис», 2005.
   
2. 
   Тугунов П.И., Новосёлов В.Ф., Коршак А.А., Шаммазов А.М. Типовые расчёты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов. - Уфа: ООО «Дизайн-ПолиграфСервис», 2002.
   
3. 
   Инженерные расчеты при сооружении и эксплуатации трубопроводов. Учебное пособие С.А. Кривоносов, И.С. Шабуро, Самар. гос. техн. ун-т. Самара, 2005.
   
4. 
   Трубопроводный транспорт нефти / С.М. Вайншток, В.В. Новоселов, А.Д. Прохоров, А.М. Шамазов и др.; Под редакцией С.М. Вайнштока: Учеб. для вузов: В 2 т. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004.