Мета розрахунку визначення параметрів катодних станцій, необхідних для забезпечення захисного потенціалу на всіх спорудах, розміщених у зоні дії установок електрохімічного захисту, що мають контрольовані і неконтрольовані металеві з’єднання, які забезпечують електричну провідність.
Основним розрахунковим параметром є середня густина захисного струму – відношення струму катодної станції до сумарної поверхні трубопроводів, яку захищає дана установка.
Таблиця 7
Назва і тип | Номінальна потужність, кВт | Максимальна напруга, В | Максимальний струм, А | Джерело живлення | ККД,% | Виконання | Захист від зовнішнього середовища | Параметри |
А. Автоматичні СКЗ | ||||||||
Перетворювачі автоматичні, сітьові й теристорно-діодні агрегати | ||||||||
1. ПАСК-М; ТДЕ-9 | 1,2 | 48/24 | 12,5/25 | 220 В | 65 (ПАСК) 63 (ТДЕ) | ПАСК-М-У-1 ТДЕ-ХЛ-1; | ІР 23 захист від дощу під кутом 60 | 4000 г. без проведення ремонтів |
2. Те саме | 2,0 | 96/42 | 21/42 | 220В | Те саме | ІР 23 | те саме | |
3. | 3,0 | 96/48 | 32/63 | 220В | Те саме | ІР 23 | те саме | |
4. | 5,0 | 96/48 | 20/104 | 220В | Те саме | ІР 23 | те саме | |
Автоматичні регулятори струму й потенціалу захисту | ||||||||
5. АРТЗ-1,2 АРПЗ-1,2 | 1,2 | 48/24 | 25/50 | 220В | VI | бризко захисне виконання з підвищенням захистом | Р=0,965 за 2 п.г | |
6. АРТЗ; АРПЗ-2 | 2,0 | 96/48 | 21/42 | 220В | те саме | те саме | ||
Продовження табл.7 | ||||||||
7. АРТЗ; АРПЗ-3 | 3,0 | 96/48 | 32/62 | 220В | VI | те саме | те саме | |
8. АРТЗ; АРПЗ-5 | 5,0 | 96/48 | 52/104 | 220В | VI | те саме | те саме | |
Б. Неавтоматичні станції катодного захисту | ||||||||
Перетворювачі сітьові | ||||||||
1. ПСК-М | 1,2 | 48/24 | 25/50 | 220В | VI | ІР 23 захист від дощу під кутом 60 | 4000 г. без проведення ремонтів | |
2. Те саме | 2,0 | 96/48 | 21/42 | 220В | VI | те саме | те саме | |
3. Те саме | 3,0 | 96/48 | 31/62 | 220В | VI | те саме | те саме | |
4. Те саме | 5,0 | 96/48 | 52/104 | 220В | VI | те саме | те саме | |
Станції катодного захисту трубопроводів | ||||||||
5. СКЗТ-1500 | 1,5 | 60/30 | 25/50 | 220В | VI | ІР 23 | ||
6. СКЗТ-3000 | 3,0 | 60/30 | 50/100 | 220В | VI | ІР 23 | ||
7. СКЗ-М АКХ (модернізована) | 5,0 | 96/48 | 52/100 | 220В | VI | ІР 23 | ||
8. Пристрій катодного захисту, високовольтний УКЗВ | 4/8 | 48/24/23 | 100/200/400 | 6/10кВ | VI | ІР 23 | ||
9. Те саме, низьковольтний УКЗН | 4/8 | 48/24/12 | 100/200/400 | 220В | VI | ІР 23 |
Вихідними даними для розрахунку катодного захисту є параметри проектних споруд і питомий опір ґрунту по трасі.
|
|
Поверхня трубопроводів, які мають контакт з газопроводом, визначають за формулою
|
|
, (12)
де
S | ¾ поверхні газопроводів, водопроводів, теплопроводів м2; |
d | ¾ діаметри газопроводів, водопроводів, теплопроводів, м; |
I | ¾ довжина дільниць газопроводів, водопроводів, теплопроводів, м. |
Послідовно визначають поверхні газопроводів водопроводів теплопроводів , які прокладають в каналах.
Сумарна поверхня всіх трубопроводів, електрично-зв'язаних між собою, дорівнює:
(13)
Визначають питому вагу поверхні кожної споруди в загальній їх масі: водопроводів
100 %;
теплопроводів
100 %;
газопроводів
100 %
Визначають густину поверхні кожного з трубопроводів
що приходиться на одиницю поверхні території захисного району, м2/га:
для водопроводів
для теплопроводів
для газопроводів
де
¾ площа території, на якій прокладені трубопроводи, м2. |
Середню густину струму, необхідного для захисту трубопроводів (мА/м2), визначають за формулою
, (14)
де
¾ питомий опір ґрунту, Ом м. |
У випадку, коли немає теплопроводів, значення коефіцієнтів T i t дорівнює нулю. Аналогічно коефіцієнти «В» і дорівнюють нулю при відсутності водопроводів.
Якщо захищають тільки газопровід, тоді середня густина струму (мА/м2) визначають за формулою
i = 20,1 +(99-33,9g -4.96 ) • 10-3 (15)
Якщо значення середньої густини струму, одержане за формулами, менше 6 мА/м2, у подальших розрахунках необхідно приймати i = 6 мА/м2.
Сумарний захисний струм для забезпечення катодної поляризації підземних споруд, розміщених уданому районі (А):
I= 1,3 • і • , (16)
де
i | ¾ середня густина струму, А/м2; |
¾ сумарна поверхня всіх трубопроводів, м2. |
Кількість катодних станцій визначають з умов оптимального розміщення анодів (наявність площадок для розміщення анодів), наявності джерел живлення, а також з урахуванням того, щоб сила струму катодної станції не була більше 25 А. Тому кількість катодних станцій визначають приблизно:
(17)
Після розміщення катодних установок на поєднаному плані перевіряють зону дії кожної установки. Для цього перевіряють радіус дії катодної установки.
(18)
де
- струм катодної станції, для якої визначають радіус дії, А. Приймають за характеристикою КС, вибраною в довіднику;
K | ¾ питома густина споруд |
(19)