На территории площадью 10 Га проложены следующие

На территории площадью 10 Га проложены следующие газопроводы и водопроводы:
Газопроводы: Dу 200 мм – 750 м, Dу 150 мм – 640 м, Dу 100 мм – 400 м, Dу 89 мм – 150 м.
Водопроводы: Dу 200 мм – 450 м, Dу 100 мм – 520 м, Dу 300 мм -80 м, Dу 150 мм – 170 м.
На данные коммуникации установлены две катодные станции с радиусом действия 160 м.
ВОПРОС: Какое необходимое число катодных станций требуется для защиты сети
газопроводов и водопроводов?
Кроме этого имеются опытные данные по удельному электрическому сопротивления
грунтов на каждых участках трубопроводов, а именно:
Газопровод: 400 м – 60 Ом*м, 40 м – 10 Ом*м, 450 м – 70 Ом*м, 210 м – 35 Ом*м, 400 м –
50 Ом*м, 440 м – 40 Ом*м.
Водопроводы: 350 м – 60 Ом*м, 30 м – 10 Ом*м, 500 м – 75 Ом*м, 300 м – 50 Ом*м, 40 м
– 45 Ом*м
ИНСТРУКЦИЯ ПО ЗАЩИТЕ ГОРОДСКИХ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ОТ
КОРРОЗИИ РД 153-39.4-091-01
Пример расчета совместной катодной защиты сети газопроводов и водопроводов
1. Пусть на территории площадью 10 га после завершения строительства будут
размещены газопроводы (ГП) и водопроводы (ВП) диаметрами и длинами соответственно
,
и
,
по табл.П1:
2. Определяем по формуле (П.1) суммарную поверхность всех газопроводов:
(П.1)
,
где:
- диаметр (мм);
- длина (м) участка газопровода, имеющего диаметр
;
- общее число соответствующих участков газопровода.
м ,
по формуле (П.2) - суммарную поверхность всех водопроводов:
(П.2)
,
где:
- диаметр (мм);
- длина (м) участка водопровода, имеющего диаметр
;
- общее число соответствующих участков водопровода.
м .
3. Суммарная поверхность всех трубопроводов:
м
4. Определим среднее удельное сопротивление грунта у трубопроводов, исходя из
опытных данных, где представлены результаты измерений
и
вдоль каждого из
участков трубопроводов, где эти величины можно считать постоянными (эти участки не
обязательно совпадают с участками по табл.П1).
4. Суммарная длина газопроводов (по любой из табл.П1 или П2)
м
5. Суммарная длина водопроводов
м
6. По формуле (П.4) определяем среднее удельное сопротивление грунта у
трубопроводов, используя опытные данные по удельному электрическому сопротивления
грунтов на каждых участках трубопроводов.
Среднее удельное сопротивление грунта (Ом.м) вдоль трасс проектируемых
трубопроводов определяется по формуле:
,
(П.4)
где:
и
- средние удельные сопротивления грунта (Ом.м) вдоль длины
соответственно
- каждого -го участка газопровода и
- каждого -го участка
водопровода;
и
- суммарные длины газопроводов и водопроводов на данной территории.
7. По формулам (П.5) и (П.6) вычисляем доли площади поверхности газопроводов и
водопроводов в суммарной поверхности трубопроводов:
Вычисляется доля (%) площади поверхности газопроводов
и водопроводов
в
суммарной площади их поверхностей:
(П.5)
(П.6)
%
%
8. Вычисляем коэффициенты
и
по формулам (П.7) и (П.8):
Вычисляется площадь поверхности (м /га) газопроводов
приходящаяся на единицу площади территории
трубопроводы:
и водопроводов
,
(га), где размещены проектируемые
(П.7)
(П.8)
м /га
м /га
9. По формуле (П.9) вычисляем среднюю плотность защитного тока для всех
трубопроводов:
Средняя плотность защитного тока для всех трубопроводов (мА/м ) вычисляется
по уравнению:
(П.9)
мА/м
39 это аг, данный параметр в расчете не должен участвовать. В расчетах ошибка.
10. По формуле (П.11) вычисляем суммарную силу защитного тока
(П.11)
,
А
11. С учетом п.П.13
П.13 Число катодных станций определяют из условий оптимального размещения анодных
заземлителей (наличие площадок, удобных для их размещения), наличия источников питания и
т.д. При этом значение тока одной катодной станции можно ориентировочно принять равным 25
А. Поэтому число катодных станций приближенно равно
, где
или
.
принимаем ток катодной станции 25 А и число катодных станций равным 2.
12. Вычисляем коэффициент
по формуле (П.14):
м /га и по формуле (П.13) радиус действия каждой катодной
станции
,
П.13)
где: - катодная плотность тока (А/м ), определенная по формуле (9) или (10),
м
По совмещенному плану круги с центрами в местах расположения анодных
заземлений и радиусами по 161 м охватывают всю территорию размещения
проектируемых трубопроводов (при этом каждая станция охватывает по 8,14 га из 10 га).
Следовательно, изменять число катодных станций и их расположение не нужно.