книги / Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов

0,029-0,02 $*= 2.95-3, = 5,91 мм2

V0,01 О,7(0,15 + 0,148)

По табл.3.52 выбираем большее сечение серийно выпускаемых проводов, которое равно S„p=16 мм2 (провод Л-16).

20. Сопротивление дренажной линии по формуле (3.218)

22. Средняя величина мощности, потребляемой СКЗ по формуле (3.216)

Рскз=3,8-31,2 = 118,6 Вт

23.В соответствии с найденными значениями 1др.ср, &Еср и Рскз по табл.

3.50выбираем тип катодной станции - КСТ (КСК)-500 с параметрами:

мощность -0,5 кВт; напряжение на контактах - 10,50 В; ток - 10 А; стоимость -

122руб.

24.Выполняем расчет экономических показателей катодной защиты при принятом удалении анодного заземления от трубопровода:

-стоимость одного заземления по формуле (3.236)

К, = 20-5 = 100 руб.

-стоимость опор воздушной линии по формуле (3.237)

^ n =2-85 + 2 5 ^ - l j = 320py6.

-стоимость провода воздушной линии по формуле (3.238)

Кпр = (0,01 • 9,6 +1,3)- 350 = 488,6 руб.

-капитальные затраты на одну СКЗ по формуле (3.239) = 100 + 320 + 488,6 + 122 = 1030,6 руб.

-стоимость электроэнергии, потребляемой одной СКЗ

25. Задавая другие значения удаления анодного заземления от трубопровода, аналогично вычисляем удельные приведенные затраты на катодную защиту и для них. Результаты расчетов представим таблицей.

Результаты расчетов по определению оптимального удаления

_________анодного заземления от трубопровода______________

26.По результатам расчета строим график в координатах «Л/£скз-У» (рис.3.49). Откуда видно, что оптимальным удалением анодного заземления является У=350 м.

27.Для варианта, когда удельные приведенные затраты на катодную защиту минимальны, т.е. У=350 м, определяем необходимое число СКЗ для защиты всего трубопровода по формуле (3.207)

1200 103 = 80

14957

28. Срок службы анодного заземления, установленного в грунт, по формуле (3.230)

3.Эквивалентное продольное сопротивление всех трех трубопроводов

^ 7 э 1 - 2 - 3

4,73-10_618,7-10-6 м

4.Сопротивление единицы длины изоляции для каждого трубопровода

Аналогично находим <22 = 1*98• 10~4 —;а3 = 2,45-10“4 —.

мм

6.Взаимное сопротивление между 1-м и 2-м трубопроводами по формуле

(3.246)

*10V1,57 • 10“4 • 1,98 • 10“4

7.Эквивалентное сопротивление изоляционного покрытия на единице длины 1-го и 2-го трубопроводов по формуле (3.244)

_ 312,2 -442,3- 51,42 = 207,8 О м м

^312,2 -f 442,3 —2-51,4

8.Постоянная распределения токов и потенциал01* трубопровода, эквивалентного 1-му и 2-му трубопровода, по формуле (3.245)

3. По графику на рис.3.44 для заданного количества протекторов и отношения а/£п=10 находим величину коэффициента экранирования 7]эп=0,82.

4. Находим сопротивление растеканию тока с протекторной установки по формуле (3.248)

10,34 = 2,52 Ом

5-0,82

5.Определяем протяженность защитной зоны протекторной установки по формуле (3.247)

6. Сила тока протекторной установки по формуле (3.250)

7. Анодная плотность тока по формуле (3.252)

. __________ 10-0,056________ = 0,686 мА

8.По графику на рис.3.45 находим КПД протекторной установки //„=0,32.

9.Срок службы протекторной установки по формуле (3.351)

5-5-0,95-0,32 = 34,4 года 0,056-3,95

Пример 3.26. Определить какое количество магниевых протекторов марки ПМ10У потребуется для обеспечения защиты участка трубопровода длиной 1000м, если известно, что Rmcp =1000 Ом- м, рГхр = 10 Ом м.

Решение

1. Сопротивление растеканию с одиночного протектора по формуле

(3.249)

Л„,= 0,18+ 0,47-10 = 4,88 Ом

2. Токоотдача одного магниевого протектора по формуле (3.255)

/„ ,= — = 0,123А

'4,88

3.Необходимая величина защитного тока по формуле (3.254)

/= 1,25-10000--^- = 3,75 А

1000

4. Требуемое количество протекторов по формуле (3.253)

3 75

N n = 1,75 • — — = 53,4 шт ОД23

5. Округляем полученное число протекторов до ближайшего большего целого числа, получаем Л^л=54 шт.

Пример 3.27. Подобрать кабель для электродренажной установки нефтепровода диаметром 820 мм, уложенного в грунт на расстояние 500 м от железнодорожного полотна. Срок службы дренажной установки 8 лет, максимальные токи тяговой подстанции 600 А. Расстояние до нее -2 км.

Решение

1. Для сооружения электродренажной линии выбираем алюминиевый кабель с удельным электросопротивлением

Ом мм

Рпр -0.029

м

2. При подключении дренажа к минусовой шине тяговой подстанции допустимое падение напряжения по формуле (3.260)

лид= 9,7 + 2,47 • 0,5 - 0,353 • 0,52 = 10,9 В

3. Вычисляем величины коэффициентов К \ и К 2 по формулам (3.258), (3.259)

/д=0,2 -600* 0,778- 0,2 -0,9 *1 -1 =*16,8 А .

6. Определяем необходимое сечение дренажного провода по формул

(3.256)

S= — ■0,029 • 500 = 22.2 мм2

*10,9

7.В табл. 3.51 выбираем кабель марки А-25, имеющий фактическое сечение 24,25 мм2.

8.Проверяем правильность подбора кабеля по формуле (3.262)

j —_1É^L = 0,41——J < 0,8— • 24,75 мм2 мм2

Так как найденная величина плотности тока меньше допустимой, то выбор кабеля произведен верно.

Кособым будем относить условия строительства,

требующие внесения соответствующих корректив по сравнению с сухопутными равнинными участками. К ним относится прокладка трубопроводов в условиях сильно пересеченного рельефа местности (горные условия), через болота и обводненные участки, на многолетнемерзлых, пучинистых и просадочных (районы шахтных разработок) грунтах, в сейсмических районах, в барханных песках, на поливных землях и при пересечении соров, в тоннелях.

Рассмотрим эти особенности.

4.1 .П рокладка трубопроводов на сильно пересеченной местности

Как показывает практика, строительство трубопроводов в условиях сильно пересеченной и горной местности - весьма сложная в инженерно-техническом и организационном отношениях задача [11 ;13;91 ;114; 123; 125; 140], осложняющие факторы при этом:

•значительное число горных рек и ручьев;

•продольные склоны местности, достигают а„ = 30° и более на участках большой протяженности;

• косогорные участки с поперечными уклонами а к= 40° и более;

•наличие скальных пород;

•залесенность трассы на значительном протяжении;

•большое количество осадков в весенне-летний период;

•наличие селевых потоков и оползней.

Взависимости от перечисленных факторов прокладку трубопроводов осуществляют открытым или закрытым способом.

Закрытый способ (бестраншейная проходка) применяют обычно без ограничений инженерно-геологических и гидрологических условий, но необходимо учитывать его высокую стоимость. Этот способ широко распространен в мировой практике трубопроводного строительства, в России также все большее применение получают бестраншейные методы прокладки, такие как микротоннелирование и тоннельная проходка.

Микротоннелирование используется не только при прокладке трубопроводов в сильно пересеченнной и горной местности, но и при строительстве переходов через другие естественные и искусственные препятствия.

При строительстве коллекторов для подземных городских инженерных коммуникаций г.Москвы успешно применялся отечественный горнопроходческий комплекс «Топаз» (разработка Мосинжстроя).

При строительстве Стройтрансгазом газопровода «Голубой поток», в частности при сооружении двух тоннельных переходов через хребты Кобыла и Безымянный протяженностью 2082 и 988 м соответственно, субподрядная организация ООО «НПО Мостовик» применила тоннельный щитовой комплекс «LOVAT».

Тоннельную проходку осуществляют с применением различных марок отечественных и зарубежных горнопроходческих комбайнов с возведением сборной или монолитной железобетонной обделки. Например, при строительстве газопровода «Голубой поток» было привлечено ОАО «Тоннельный отряд №44» для проходки 196-метрового тоннеля через отроги хребта «Безымянный».

Прокладку трубопровода внутри построенного тоннеля осуществляют методом постепенного наращивания и протаскивания. Трубопровод укладывают на роликоопоры или непосредственно на дно тоннеля, при этом для защиты изоляции применяются кольцевые поливинилхлоридные хомуты.

В случае строительства непроходного тоннеля пространство между трубопроводом и стенками обделки можно заполнять цементно-песчаным раствором.

4.1.1. Устойчивость насыпного откоса

При строительстве трубопроводов на косогорных участках с поперечными уклонами ак > 8° необходимо устраивать полки (рис.4.1) со съездами и въездами на нее.

Наиболее экономичными являются полки в виде полувыемов-полунасыпи (рис.4.1,а,б), при этом насыпной грунт полки используется для устройства проезда на период производства строительно-монтажных работ и последующей эксплуатации.

На рис.4.2 показана схема откоса грунта («полки») насыпанного на поперечном уклоне пересеченной местности. Отсыпанная призма АБВ удерживается на естественном откосе (поперечном уклоне) за счет сил трения грунта отсыпки и грунта естественного откоса.