double arrow

Расчет электрических характеристик защищаемых магистральных газопроводов


6.1 Электрические характеристики защищаемых магистральных газопроводов являются основными параметрами, определяющими распределение защитного тока. К первичным электрическим параметрам газопровода относятся:

- переходное сопротивление, Rn Ом·м2;

- продольное сопротивление, Rm, Ом/м.

6.2 Исходные данные для определения электрических характеристик газопроводов:

- диаметр трубы, Dm, м;

- толщина стенки трубы, δт, м;

- марка стали трубы;

- сопротивление изоляции, Rиз, Ом·м2;

- среднее удельное электрическое сопротивление грунта, rг, Ом·м;

- глубина укладки газопровода, Нт, м.

6.2.1 Диаметр газопровода, толщину стенки трубы, марку стали трубы и глубину ее укладки определяют по проектной документации.

6.2.2 Сопротивление изоляции для вновь строящихся и реконструируемых магистральных газопроводов определяют в зависимости от типа изоляции по таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Сопротивление изоляции строящихся и реконструируемых газопроводов

Тип изоляционного покрытия Сопротивление изоляции газопровода Rиз0, Ом·м2
Усиленные Трех-, двухслойное полимерные покрытия на основе термореактивных смол и полиолефина Покрытия на основе термоусаживающихся материалов 3·105
Все остальные покрытия, кроме мастичных и полимерно-битумных 1·105
Мастичные и полимерно-битумные покрытия 5·104
Все покрытия нормального типа 5·104

6.2.3 Сопротивление изоляции эксплуатируемых газопроводов определяют по результатам изысканий. Порядок определения сопротивления изоляции эксплуатирующихся трубопроводов приведен в "Руководстве по эксплуатации противокоррозионной защиты трубопроводов" [4].




6.3 Вторичными электрическими параметрами газопровода являются постоянная распространения тока, входное и характеристическое сопротивление, которые определяют расчетным путем.

6.3.1 Продольное сопротивление трубопровода Rm, Ом/м, вычисляют по формуле

(6.1)

где rт - удельное электрическое сопротивление материала трубы, Ом·м (определяют в зависимости от марки стали по таблице 6.2);

Dm - диаметр трубы, м;

dт - толщина стенки трубы, м.

Продольное сопротивление стальных трубопроводов Rm, имеющих стандартные размеры, в практике строительства магистральных газопроводов в зависимости от удельного электрического сопротивления трубной стали определяют из приложения А.

Таблица 6.2 - Удельное электрическое сопротивление различных марок трубной стали

Марка трубной стали Удельное электрическое сопротивление трубной стали, Ом·м
17ГС, 17Г2СФ, 08Г2СФ 2,45·10-7
18Г2, СТ3 2,18·10-7
18Г2САФ, 18ХГ2САФ 2,63·10-7
15ГСТЮ 2,81·10-7
Данные о марке стали отсутствуют 2,45·10-7

6.3.2 При изменяющейся толщине стенки трубы вдоль трубопровода расчет продольного сопротивления производят по средней ее величине dт.с, м



(6.2)

где dтi - толщина стенки трубы i-го участка трубопровода, м;

li - длина участка трубопровода с толщиной стенки dтi, м.

6.3.3 Переходное сопротивление трубопровода Rn, Ом·м2, вычисляют по формуле

Rп = Rиз + Rр, (6.3)

где Rиз - сопротивление изоляционного покрытия трубопровода, Ом·м2;

Rр - сопротивление растеканию трубопровода, Ом·м2.

6.3.4 Сопротивление растеканию тока трубопровода Rp, Ом·м2, вычисляют по формуле

(6.4)

6.3.5 Сопротивление растеканию тока трубопровода , Ом·м, вычисляют по формуле

(6.5)

где Нт - глубина залегания трубопровода, м;

rг - среднее удельное электрическое сопротивление грунта, Ом·м, вычисляемое по формуле

(6.6)

где li - длина i-го участка с удельным электрическим сопротивлением грунта rгi, м;

п - количество участков с удельным электрическим сопротивлением грунта rгi.

6.3.6 Значения сопротивления растеканию тока магистральных газопроводов наиболее распространенных диаметров для различных удельных сопротивлений грунта приведены в приложении Б.

6.3.7 Прогнозирование изменения переходного сопротивления трубопровода Rп(t), Ом·м2, осуществляют по формулам



Rп(t) = Rp + Rиз(t) (6.7)

Rп(t) = Rр + Rиз0 · е-t, (6.8)

где Rиз0 - начальное значение сопротивления изоляции трубопровода, Ом·м2;

g - коэффициент, характеризующий скорость изменения сопротивления изоляции во времени; для трубопроводов, построенных по ГОСТ Р 51164, g = 0,1092.

В таблице 6.3 приведены прогнозируемые значения сопротивления различных типов изоляции на 10-й, 20-й и 30-й год для трубопроводов, построенных в соответствии с ГОСТ Р 51164.

6.4 Постоянную распространения тока вдоль трубопровода a, 1/м, вычисляют по формуле

(6.9)

Постоянную распространения тока вдоль трубопровода как функцию времени a(t), 1/м, вычисляют по формуле

(6.10)

Таблица 6.3 - Прогнозируемые значения сопротивления изоляционного покрытия трубопровода Rиз(t) через 10, 20 и 30 лет его эксплуатации

Тип изоляционного покрытия Прогнозируемое сопротивление изоляции трубопровода Rиз(t), Ом·м2, через
10 лет 20 лет 30 лет
Усиленные Трех-, двухслойное полимерные покрытия на основе термореактивных смол и полиолефина; Покрытия на основе термоусаживающихся материалов
Все остальные покрытия, кроме мастичных и полимерно-битумных
Мастичные и полимерно-битумные покрытия
Все покрытия нормального типа

6.5 Характеристическое сопротивление трубопровода Z, Ом, вычисляют по формуле

(6.11)

6.5.1 Если точка дренажа УКЗ разделяет трубопровод на плечи с различными электрическими параметрами, то характеристические сопротивления правого Zn, Ом, и левого Zл, Ом, плеча трубопровода вычисляют по формулам

(6.12)

(6.13)

где Rmn и Rтл - продольное сопротивление соответственно правого и левого плеч трубопровода, Ом/м;

Rnn и Rпл - переходное сопротивление соответственно правого и левого плеч трубопровода, Ом·м,

Входное сопротивление трубопровода Zвт, Ом, вычисляют по формуле

(6.14)

Если характеристические сопротивления правого и левого плеч трубопровода одинаковы, то входное сопротивление Zвт, Ом, вычисляют по формуле

(6.15)

6.5.2 Входное сопротивление трубопровода как функцию времени эксплуатации Zвт (t), Ом, вычисляют по формуле

(6.16)







Сейчас читают про: