книги / Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов

где Rл‘, Rp - общее сопротивление растеканию тока соответственно с вертикальных и с горизонтальных электродов; RXey R ir - сопротивление растеканию одиночного электрода соответственно вертикального и горизонтального; пв, пр — количество вертикально и горизонтально расположенных электродов в заземлении; rjej т]г - коэффициенты их экранирования (см. рис. 3.42, 3.43).

Габаритные размеры электродов различных типов приведены в табл. 3.45.

Таблица 3.45

Габаритные размеры, масса и стоимость анодных заземлителей из железокремниевых сплавов

Электроды анодного заземления могут устанавливаться либо непосредственно в грунт, либо в коксовую засыпку, существенно уменьшающую скорость их растворения. Сопротивление растеканию тока с вертикального и горизонтального электродов в коксовой засыпке определяется по формулам:

2 ^ Г Т Л

n ---------- —

Рис.3.41. Зависимость коэффициента экранирования вертикальных электродов от их числа при различных отношениях а/^:

а - без засыпки; б —в коксовой засыпке

n,

Рис.3.42. Зависимость коэффициента экранирования стальных электродов от их числа при различных отношениях а/^:

а - горизонтальные электроды без засыпки; б - вертикальные электроды из уголка в коксовой засыпки

Коэффициент экранирования 7je вертикальных трубчатых заземлителей,

размещенных в ряд, без учета влияния соединительной полосы

Примечание: наименьшие значения т}всоответствуют t j d jr 20, а наибольшие £y/d3^6Syгде d3 - диаметр заземлителя.

Таблица 3.48

Коэффициенты экранирования для горизонтальной рабочей шины анодного заземления, состоящего из расположенных в ряд вертикальных трубчатых элеюродов, объединенных шиной в земле

С учетом расчетных значений потребной мощности Рею, силы тока нагрузки 1др и напряжения на выходных контактах СКЗ ДЕ по табл.3.49, 3.50 выбирается тип СКЗ. Катодные станции типа КСЭР используются, как правило, на территории Республики Башкортостан [93].

В практике катодной защиты применяют медные и алюминиевые провода. Сведения о них приведены в табл. 3.51.

Срок службы анодного заземления та, установленного в грунт, определяется по формуле:

G -Пи п

h p 4

Технико-экономические характеристики катодных станций

Величины электрохимического эквивалента электродов из различных материалов следующие: стальные аноды без активатора - 10 кг/( Атод); железокремнистые аноды без активатора - 0,2 кг/( Атод); железокремнистые аноды с активатором - 0,1 кг/( Атод).

обеспечить. Так, потеря электроэнергии в дренажной линии составляют практически от 1 0 до 2 0 % от общего расхода энергии на защиту трубопровода.

При уменьшении сопротивления дренажной линии за счёт увеличения сечения проводов S„p может значительно сократиться расход бесполезно теряемой электроэнергии. Однако при увеличении S„p возрастает стоимость дренажной линии. Решение технико-экономической задачи даёт следующее выражение для оптимального сечения дренажного провода:

(3.233)

где С\ - коэффициент зависимости стоимости устройства 1 п.м дренажной линии апрот сечения проводов:

Дренажный кабель может быть проложен либо по столбам воздушной линии, либо в траншее. Прокладка кабеля в траншее, как правило, обходится дороже. Так, для алюминиевого кабеля типа АСБ-1 в траншее Ci=0,01 руб/м-мм2; С2= 1,3 руб/м, а для его подвески по столбам воздушной линии С]=0,0035 руб/м*мм2; С2=0,025 руб/м (цены 1980 г.). Однако, при прокладке кабеля в траншее возможно его порыв сельскохозяйственной техникой. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать только вариант прокладки дренажного кабеля по столбам воздушной линии. Характеристика проводов линий электропередачи и силовых кабелей приведена в табл. 3.51 и 3.52.

С увеличением расстояния между анодным заземлением и трубопроводов увеличивается длина плеча защиты одной катодной станции, а следовательно, уменьшается их число и стоимость катодной защиты. Однако, при увеличении возрастает стоимость сооружения линии постоянного тока, питающей СКЗ.

Кроме того, с удалением анодного заземления от трубопровода при той же разности потенциалов «трубопровод-грунт» в точке дренажа увеличивается сила тока катодной установки, потребляемая ею мощность, сечение проводов линии постоянного тока, число заземлителей и стоимость анодного заземления.

Выбор оптимального удаления анодного заземления от трубопровода производится из условия минимума отношения величины приведенных расходов на сооружение и эксплуатацию одной катодной установки к длине защищаемого ею участка, то есть по минимуму функции

П K , ( e + t ) + 3 ,

СКЗ