Задача КС. Задача. Задача к контрольной работе. Выбрать тип станции катодной защиты газопровода при исходных данных, взятых для своего варианта и из таблицы

• Название: Задача. Задача к контрольной работе. Выбрать тип станции катодной защиты газопровода при исходных данных, взятых для своего варианта и из таблицы
• Анкор: Задача КС
• Дата: 10.02.2022
• Размер: 23.9 Kb.
• Имя файла: 5.docx
• Тип: Задача; #357615

5.Задача.

Задача к контрольной работе.

Выбрать тип станции катодной защиты газопровода при исходных данных, взятых для своего варианта и из таблицы

1. Электроды анодного заземления АК-3 с активатором расположены в грунте горизонтально. Для дренажной линии использовать алюминиевый провод круглого сечения.

Таблица 1-Исходные данные для решения задачи по вариантам

Показатель	5
Наружный диаметр трубопровода ,мм	1020
Толщина стенки трубопровода, δ, мм	12
L, км.	115
Удельное сопротивление грунта ,Ом м	40
Наложенная разность потенциала │ΔU│,В	1,0

Продольное сопротивление трубопровода, R_т, Ом/м

R_т = ρ _т / π · (D-δ) δ,

где ρ _т – удельное сопротивление трубной стали 0,135 Ом·мм²/м;

D – наружный диаметр трубопровода, мм;

δ – толщина стенки трубопровода, мм

R_т = = 3,55 · 10^-6 Ом/м

Переходное сопротивление «труба – земля», R_п, Ом/м,

R_п = R_пиз / π·D·10^-3,

где R_пиз – переходное сопротивление полимерной изоляции трубопровода, Ом/м (Табл.1,Приложение 1)

R_п = = 1220 Ом/м

Постоянная распространения тока вдоль трубопровода, α , 1/м,





Входное сопротивление трубопровода, Z _в, Ом,





Расстояние между труьопроводом и анодным заземлением, У, м

,

где Р – вспомогательный коэффициент – 14

м

Плечо защиты ℓ_з, м ,

ℓ_з= ,

где - вспомогательный коэффициент - 0,64

ℓ_з= = 23692 м

Сила тока в точке дренажа в начальный период эксплуатации, I_н, А,

,

где U_тз - наложенная разность потенциала «труба-земля», В;

Z_в – входное сопротивление трубопровода, Ом;

Р_гр – удельное сопротивление грунта, Ом · м;

У – расстояние между трубопроводом и анодным заземлением, м

= 15 А

Сечение дренажных проводов, S, мм²,



где ρ_а(м) – сопротивление алюминиевых или медных проводов,

ρ_а = 0,028 Ом·мм²/м,

l_п – длина дренажных проводов, равна У,м,

R_с – сопротивление схемы СКЗ, - 1,5 Ом

мм²

Сопротивление дренажных проводов, r, Ом,

,

где ρ_а(м) – сопротивление алюминиевых или медных проводов, м,

l_п – длина проводника, м,

s – сечение стандартного проводника, мм²

Ом

Общее количество проводов в заземление, n, Ом,

,

где R_г – сопротивление растеканию тока горизонтального анодного заземления,

Ом;

, Ом

Ом;

R_a – сопротивление анодного заземления, 0,75 Ом;

η – К.П.Д. анодного заземления 0,7,

шт

Напряжение на выходе катодной станции в начальный период эксплуатации,

U_н, В,

,

где I_н – сила тока на выходе СКЗ, А;

Z_в – входное сопротивление трубопровода, Ом;

r – сопротивление дренажных проводов, Ом;

R_э – сопротивление заземления, 1 Ом

В

Мощность на выходе СКЗ, W_н, Вт,

,

=15*19=285 Вт, 0,285 кВт

Сила тока в точке дренажа в конечный период эксплуатации, I_к, А,

,

А

Переходное сопротивление изоляции трубы через 10 лет, R_п, Ом,

,

где R_пиз – переходное сопротивление изоляции трубопровода через 10 лет, 1100 Ом м;

Ом

Входное сопротивление трубопровода, Z_вх, Ом,

,

где R_т – продольное сопротивление трубопровода, , Ом,

R_п – переходное сопротивление трубы через 10 лет, 344 Ом,

Ом

Напряжение на выходе СКЗ через 10 лет, U_к, В,

,

где R_э – сопротивление заземления из электродов, 1 Ом,

В

Мощность СКЗ в конечный период эксплуатации через 10 лет, W_к, Вт,

,

Вт

Средняя сила тока в расчётный период эксплуатации СКЗ, I_ср, А,

,

А

Срок службы анодного заземления, Т, лет,

,

где G – масса анода, кг;

n – количество анодов в заземлении, шт,

g – скорость растворения материала анода, 0,1 кг/А · год,

лет

Вывод: Для защиты магистрального трубопровода от почвенной коррозии применяем Преобразователь сетевой катодный ПСК-М-1,2.

Ном. мощность, 2 кВт

Мах. напряжение, 96/48 В

Мах. ток, 21/42 А

Железокремниевые электроды марки ЭЖК-12-КА в количестве 23 штук с вертикальной 2^х рядной установкой.