Проектирование и эксплуатация средств электрохимической защиты

 

Решение

 

1. Сопротивление растеканию с одиночного протектора по формуле (45)

2. Токоотдача одного магниевого протектора по формуле (51)

3. Необходимая величина защитного тока по формуле (50)

4. Требуемое количество протекторов по формуле (49)

5. Округляем полученное число протекторов до ближайшего большего целого числа. Получаем N_п = 54 шт.

 

 

 

 

Задание 6

 

Определить необходимое  количество и срок службы одиночных  протекторов типа ПМ10У, которое необходимо для обеспечения защиты резервуара РВС-2000 (D_р=15 м), установленного на площадке со средним удельным электросопротивлением r_r.ср = 20 Ом×м. Расстояние от резервуара до протектора – у = 5 м.

 

Решение

 

1. Площадь днища резервуара

2. Сопротивление «резервуар-грунт» по формуле (53)

3. Переходное сопротивление изоляции днища резервуара по формуле (52)

4. По таблице 11 принимаем величину защитной плотности тока, соответствующую r_r.ср = 20 Ом×м и R₀ = 35,3 Ом×м²

j_п = 0,0035 А/м².

5. Сила тока, необходимая для защиты днища резервуара от коррозии, по формуле (54)

6. Выполним проверку условия (55)

Так как (Е_п - Е_ест) = |-1,6-(-0,55)| = 1,05 В > 0,124 В, то резервуар от коррозии защищен.

7. Сопротивление растеканию тока с протектора по формуле (45)

8. Ориентировочное число протекторов по формуле (56)

Округляем данное количество до N_по = 7.

9. Для ориентировочного количества протекторов по таблице 12 находим коэффициент экранирования h_эп = 0,82.

10. Окончательное число протекторов по формуле (57)

11. Анодная плотность тока по формуле (48)

12. По графику рис.6 находим КПД протектора h_п = 0,47.

13. Сила тока протектора по формуле (58)

14. Срок службы протекторов по формуле (47)

Задание 7

 

Определить параметры  протекторной защиты резервуара РВС-2000 с помощью групповых установок. Исходные данные и промежуточные  результаты взять из задания №6.

Решение

 

1. Ориентировочное общее количество протекторов, необходимое для защиты, по формуле (59)

2. Принимаем N₁ = 4. Отсюда число групповых протекторных установок n = 2.

3. Сопротивление растеканию тока с групповой установки по формуле (44)

4. Сила тока групповой протекторной установки по формуле (61)

5. Уточненное количество протекторов в группе по формуле (62)

6. Отклонение уточненного количества протекторов от первоначально принятого

7. Безопасное удаление протекторов от резервуара по формуле (63)

Так как минимальное  безопасное удаление протекторов от резервуаров составляет 3 м, групповые  протекторные установки могут быть расположены на расстоянии трех метров от резервуара.

8. Срок службы протекторов по формуле (47)

Задание 8

 

Рассчитать протекторную защиту внутренней поверхности резервуара РВС-5000 от коррозии подтоварной водой  с концентрацией солей К = 10%. Уровень  подтоварной воды В_н = 1м.

 

Решение

 

1. Удельное электросопротивление подтоварной воды по формуле (64)

2. Выбираем протектор типа ПМР-20 с параметрами (таблица 10) G_п = 20 кг, l_п = 0,14 м, d_п = 0,4 м.

3. Сопротивление растеканию тока с протектора по формуле (67)

4. Площадь поверхности контакта протектора с электролитом по формуле (69)

5. Поляризационное сопротивление протектора по формуле (68)

6. Токоотдача протектора по формуле (66)

7. Площадь защищаемой поверхности резервуара по формуле (71)

8. Анодная плотность тока по формуле (48) при N_п=1

9. Необходимое число протекторов по формуле (70)

Округляем найденное  количество в большую сторону N_ок = 4 шт.

10. Анодная плотность тока при N_ок = 4 шт

11. Срок службы протектора по формуле (47)

Задание 9

 

Подобрать кабель для  электродренажной установки нефтепровода со сроком эксплуатации 6 лет с усиленным изоляционным покрытием диаметром 820 мм, уложенного в грунт на расстояние L₁ = 500 м от железнодорожного полотна. Срок службы дренажной установки 8 лет, максимальные токи тяговой подстанции 600 А. Расстояние до нее L₂ = 2000 м.

 

Решение

 

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

r_пр = 0,029 Ом×мм²/м.

2. При подключении дренажа к минусовой шине тяговой подстанции допустимое падение напряжения по формуле (76)

3. Вычисляем величины коэффициентов К₁ и К₂ по формулам (74) и (75)

4. Согласно условию задачи из таблиц 13 – 15 выбираем значения коэффициентов: К₃ = 0,9; К₄ = 1; К₅ = 1.

5. Определяем максимальную силу тока в дренажной цепи по формуле (73)

6. Определяем необходимое сечение дренажного провода по формуле (72)

7. В таблице 8 выбираем кабель марки А-25, имеющий фактическое сечение 24,25 мм².

8. Проверяем правильность подбора кабеля по формуле (78)

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