2.7.1 Расчёт двухступенчатой системы

Параметры электрохиимческой защиты подземных трубопроводов определяют расчётами. Методика расчёта позволяет установить параметры катодных станций, необходимые для обеспечения защитного потенциала на всех сооружениях, которые расположены в зоне действия установок ЭХЗ и имеют контролируемые и неконтролируемые металлические соединения, обеспечивающие электрическую приводимость. За основной расчётных параметр принимают среднюю плотность защитного тока, представляющую собой отношение тока катодной станции к суммарной поверхности трубопроводов, защищаемой данной установкой.

Площадь поверхности каждого из газопроводов, которые имеют между собой технологические соединения, обеспечивающие электрический контакт, либо соединяемые специальными перемычками определяют по формуле:

[м²], (2.1)

где - наружный диаметр газопровода, мм;

- длина данного участка газопровода, м.

На территории проектируемого объекта, требующего защиты, расположены газопроводы низкого и высокого давления. Диаметры и длины газопроводов приведены в таблице2.1.

Таблица 2.1.Диаметры и длины газопроводов.

d, мм	l, мм	d, мм	l, мм
57	270	89	1245
57	1771	108	350
60	540	121	640
70	190	133	540
76	414	146	320
83	450	194	80

Коррозийная активность грунта на территории защищаемого района равна 10 Омм.

Удельный вес поверхности газопровода в общей массе сооружений равен:

(2.2)

Плотность поверхности газопроводов, приходится на единицу поверхности территории (м²/га):

(2.3)

где - площадь газифицированной территории=99,6 га;

- площадь поверхности газопроводов, м².

, (2.4)

Средняя плотность тока, необходимого для защиты газопроводов мА/м² определяем по формуле:

(2.5)

Значение суммарного защитного тока, который необходим для обеспечения катодной поляризации подземных сооружений, расположенных в данном районе, А.

, (2.6)

.

Число катодных станций находим из условий оптимального размещения анодных заземлителей (наличие площадок, удобных для размещения анодов), наличия источников питания и т.д., а также с учётом того, что значение тока одной катодной станции по возможности не должно превышать 25 А.

Таким образом, число катодных установок может быть определено приближённо, как:

шт. (2.7)

По плану района находим места расположения катодных станций и анодных заземлений. Зону действия катодной станции определяем по формуле:

м, (2.8)

где , (2.9)

м,

Найденные радиусы действия катодной станции охватывают всю территорию района защиты.

Катодные установки размещены на плане сети (лист 1) с учётом оптимального размещения опорных заземлений, наличия источников питания и т.д.

Для устройства катодных установок с учётом 50% запаса на развитие сети принят преобразователь ПСК-М-1,2 с выходной мощностью 1,2 кВт, напряжение выпрямленного тока 48/24, сила выпрямленного тока25/50 А.

Масса преобразователя: 118 кг.

Габаритные размеры: 5003001000

Вертикальное размещение железокремнистых электродов.

Рисунок Схема анодного заземления.

1. коксовая мелочь;

2. изоляционные соединения встык;

3. железокремнистый электрод;

4. токовод с кабельным выводом;

5. контактное устройство;

6. кабель АВРГ 110

7. фитинг ФТ-20

8. буровая скважина.

Система анодного заземления принята групповая с вертикальным размещением железокремнистых электродов.

Электроды заземления длиной 6,1 м, составляются из четырех железокремнистых электродов типа «А», длиной 1525 мм, диаметром 50 мм, массой 12 кг, скорость анодного растворения электродов 0,10,25 кг/Агод. Расстояние между электродами заземления принято равным двойной длине электрода – 12,2 м, количество электродов принято в результате технико-экономического расчёта на основании анодного заземления растеканию, удельного электрического сопротивления грунта и затрат на устройство, эксплуатацию и замену заземления.