2017-11-30
5280
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, δ т, м;
- марка стали трубы;
- сопротивление изоляции, Rиз, Ом·м2;
- среднее удельное электрическое сопротивление грунта, r г, 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 Rиз 0, 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 r т - удельное электрическое сопротивление материала трубы, Ом·м (определяют в зависимости от марки стали по таблице 6.2);
Dm - диаметр трубы, м;
d т - 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 d т.с, м
(6.2)
где d тi - толщина стенки трубы i -го участка трубопровода, м;
li - длина участка трубопровода с толщиной стенки d тi, 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- g· 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)
