Расчет протекторной защиты

Расчет протекторной защиты сводится к определению:

- силы тока в цепи протектор – труба;

- срока службы анода;

- необходимого числа анодов для защиты участка трубопровода.

Сила тока, А, в цепи одиночный протектор – трубопровод в общем случае равна

,

где – разность электродных потенциалов трубы и протектора при силе то- ка защиты, В;

– омическое сопротивление в цепи протектор – труба, Ом.

Величины электродных потенциалов трубы и протектора представляют собой сравнительно сложные функции силы тока. Поэтому при проектировании протекторной защиты (ПЗ) чаще всего упрощенно принимают В. При этом

(7.34)

При расчете сопротивления растеканию (омического сопротивления) магниевых протекторов типа ПМ5У, ПМ10У, ПМ20У можно пользоваться формулой

,

(7.35)

где и – коэффициенты, зависящие от размеров протектора. В табл. 44 приложения приведены усредненные значения коэффициентов и при установке протектора на глубину до 2,5 м.

Для оценки необходимого защитного тока к концу планируемого периода эксплуатации ПЗ, исходя из падения во времени входного сопротивления трубопровода, используют соотношение

(7.36)

где и – начальная и конечная сила защитного тока, А;

и – начальное и конечное входное сопротивление трубопровода;

– необходимый (планируемый) срок эксплуатации ПЗ;

– коэффициент старения изоляции, год^-1, принимается по табл. 45.

Общее число протекторов в группе, шт, необходимое для защиты данного участка трубопровода, определяется по формуле

,

(7.37)

где – сила тока необходимая для защиты, А, определяется по формуле (7.16) или по данным опытного включения передвижной катодной станции;

– средний коэффициент экранирования, при расстоянии между сосед- ними протекторами 2–5 м может приниматься равным 0,85.

Зона защиты протектора (шаг установки), м,

,

(7.38)

где - защитная плотность, А/м, определяемая по формулам (7.13), (7.15);

- диаметр трубопровода, м.

После размещения групп протекторов на плане подземных сооружений вычисляется ожидаемая сила тока в каждой группе, А,

,

(7.39)

где – коэффициент экранирования протекторов, принимается по рис. 15 приложения в зависимости от числа протекторов в группе и отношения межпротекторного расстояния в группе к длине комплектного анода.

Срок службы одиночного протектора, год,

,

(7.40)

где – масса протектора, кг (табл. 42, 43 приложения);

– теоретическая токоотдача (без учета КПД) протектора, А∙ч/кг (для магниевых протекторов 2330 А∙ч/кг);

– коэффициент использования протектора, принимается 0,95;

– КПД протектора, обычно принимают 0,6 или по технической доку- ментации на протектор;

– средняя сила тока в цепи протектор–труба за период эксплуатации протектора.

Предложенные методики определения параметров ЭХЗ могут быть использованы и для действующих трубопроводов. Однако в этом случае более надежным является метод опытного включения. В результате опытного включения устанавливают тип электрозащиты (дренажная или катодная) и основные ее параметры, а также пункты присоединения дренажных кабелей к подземным сооружениям и источникам блуждающих токов или места установления анодных заземлений; зону действия защиты; характер влияния защиты на смежные сооружения, необходимость и возможность осуществления совместной защиты.

Дата добавления: 2015-05-07