ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет станций катодной защиты из "Защита заводских подземных трубопроводов от коррозии" Все указанные положения должны служить основанием при выборе системы защиты отдельных участков трубопроводов, причем возможно применение комбинированных систем например, на протяженных участках — станций с наложенным током, а на коротких участках без источников электрической энергии — гальванических анодов. [c.241] Расчетом станций катодной защиты решается одна из двух задач, в зависимости от задания. Первая из них состоит в следующем. Если длина участка, который должен быть защищен, точно зафиксирована местными условиями, то необходимо рассчитать мощность источника тока станции катодной защиты, которая может защитить трубопровод необходимой протяженности. Во втором случае мощность станции катодной защиты фиксируется необходимо определить протяжение трубопровода, на которое будет распространяться действие отдельной станции катодной защиты. Второй случай имеет место и при расчете гальванических анодов, так как мощность протектора известна требуется только определить интервалы, через которые следует размещать протекторы. [c.241] Следует иметь в виду, что при расчетах нельзя учесть всех местных условий, часто меняющихся на протяжении нескольких метров трассы. А так как все формулы выведены на основании принятого предположения о единообразии имеющихся условий, расчеты дают приблизительные данные, которые приходится уточнять на месте специальными измерениями и исправлять имеющиеся отклонения. Главными факторами, влияющими на точность расчета, являются сопротивление почвы на трассе и особенно состояние изоляции. Поэтому формульи дают тем более точные результаты, чем выше качество изоляции на трубопроводе. Наиболее заметные ошибки в расчет катодной защиты трубопровода обычно вносит неправильная оценка проводимости изоляции трубопровода или случаи ее повреждений. Поэтому необходимо особенно тщательно определять проводимость изоляции. [c.241] Когда рядом расположено несколько станций, каждая из которых влияет на распределение потенциала соседней станции, наблюдается значительная экономия электроэнергии, так ка ток одной станции как бы отжимает ток соседней станции, уменьшая его расход. Станции этого вида называют станциями конечной длины . Распределение потенциала такой станции экономичнее, чем станции бесконечной длины и они более предпочтительны для эксплуатации. [c.242] В обоих случаях закон распределения потенциала определяют на основании следующих основных формул. [c.243] При выводе основных формул, определяющих закон изменения потенциала вдоль трубопровода, предполагают, что, во-первых, изоляция трубопровода обладает высокими диэлектрическими свойствами, а следовательно, малой проводимостью и на всем протяжении рассматриваемого участка одинакова, а, во-вторых, общее сопротивление на участке прохождения тока через почву настолько мало (главным образом из-за самого большого сечения пути), что им при выводе формул пренебрегают. Отмеченные допущения снижают точность расчетов, однако без них невозможно получить нужный вывод. [c.243] Необходимо напомнить, что значения Iпоказывают ток, воз1вращающийся из трубы к точке дренажа, только с одной стороны, а — напряжение между трубой и удаленной землей в точке дренажа, т. е. максимальный защитный потенциал. [c.244] Ввиду сложности формул представляет интерес производить расчет при помощи номограмм. Составленные автором для формул (93) — (96) номограммы позволяют путем построений быстро находить нужные значения любых величин, входящих в формулы. На рис. 140 приведена номограмма для расчета распределения потенциала вдоль участка бесконечной длины. Эффективное сопротивление одного плеча участка бесконечной длины может быть найдено при помощи номограммы, приведенной на рис. 141. Для распределения потенциала вдоль участка конечной длины составлена номограмма, представленная на рис. 142. Сопротивление одного плеча того же участка конечной длины может быть найдено при помощи номограммы, приведенной на рис. 143. [c.252] В приводимых ниже примерах показано, как пользоваться номограммами. [c.252] Некоторые авторы, желая уточнить проводимые расчеты, несколько видоизменяют приведенные выше формулы, вводя в них новые параметры и изменяя условия пользования ими. [c.252] Поэтому предлагаемое авторами изменение основных форму.т нельзя считать удачным. [c.258] Францевичем с его сотрудниками [44] была предложена другая формула, полученная также из общих формул, приведенных выше. [c.258] Следовательно, предлагаемая формула представляет собой основную формулу, но несколько видоизмененную. В то же время пренебрежение другими членами ряда, кроме первых двух, ничем не обосновано. Нельзя также сказать, чтобы формула приняла вид, удобный для пользования. Таким образом, и эту формулу нельзя рекомендовать для пользования. [c.258] Основная цель расчета — определение мощности станции катодной защиты, необходимой для предупреждения коррозии на намеченном участке. Общая цепь катодной защиты представляет собой ряд последовательных сопротивлений, на каждом из которых имеется определенное падение напряжения общей цепи. Таким образом, чтобы найти общее необходимое напряжение защиты, нужно определить падения напряжения на отдельных участках и суммировать их. В то же время ток на любом участке цепи будет одним и тем же поэтому, чтобы установить необходимый выход тока из источника тока катодной защиты, достаточно определить его значение на любом одном участке. [c.259] Хотя в общей цепи катодной защиты имеется семь-восемь последовательных участков падения напряжения, практическое значение для расчета имеют почти всегда только три из них падение напряжения на переходном сопротивлении между землей и трубопроводом, падение напряжения на сопротивлении растеканию тока с анода и падение напряжения в соединительных проводах. Остальные сопротивления, как правило, бывают настолько малы, что не входят в прямой расчет. [c.259] Обычно принимают следующий общий ход расчета мощности отдельной катодной станции. Сначала определяют потери напряжения на границе земля — трубопровод, т. е. напряжение, необходимое собственно для защиты, пользуясь для этого формулами (93), (95) или (50). Затем определяют сопротивление того же участка по формулам (94), (96) или (58), (59). Из полученных значений по закону Ома находят ток, необходимый для цепи катодной защиты. После этого определяют сопротивление растеканию анодного заземления по приводимым ниже формулам и сопротивление проводов. Умножая полученные сопротивления на общий ток в цепи, получают падения напряжения в отдельных участках. Просуммировав падения напряжения, определенные для всех трех участков, получают общее напряжение источника тока, необходимого для защиты. При этом следует иметь в виду, что ток, определенный по приведенным выше формулам, относится только к одной стороне участка общий ток будет складываться из величин тока правого и левого плеча. [c.259] Более подробно с общим порядком расчета защиты можно ознакомиться, рассмотрев примеры, приведенные на стр. 330. [c.260] Обозначения отдельных сопротивлений соответствуют приведенным на рис. 144. [c.261] В остальном порядок расчета остается тем же. [c.261] Вернуться к основной статье