Проектирование мероприятий по борьбе с коррозией труб

6.1Дано: Водовод подвержен различным видам электрохимической коррозии, в том числе и блуждающими токами. Длина участка водовода, подлежащего защите от коррозии равна l . Наружный диаметр водовода –DH, внутренний диаметр – DВ. Трубы стальные, бесшовные.

6.2. Исходные данные для выполнения расчетов приведены в таблице 6.1

Таблица 6.1.

 

Показатели Варианты
DH, м
DВ, мм
L , км

 

6.3 Требуется:

а) выполнить расчет противокоррозионной защиты водовода методом секционирования;

б) рассчитать одну установку катодной защиты водовода.

6.4 Решение.

Рассмотрим пример для DH=402 мм, DВ= 380 мм, l= 10 км.

6.5. Рассчитывается метод секционирования.

Предположим, что в начале трубопровода находится зона входа блуждающих токов, а в конце его – зона выхода блуждающих токов (анодная зона). Принимается разность потенциалов по длине трубопровода (с запасом): Е=2В.

Сопротивление 1 метра стальной трубы равно:

Ом/м.

Сопротивление фланцев на трубопроводе рекомендуется принять с запасом:

 

Тогда сопротивление всего участка водовода равно:

(6.1)

Величина тока, протекающего по водоводу определяется по формуле:

. (6.2)

Допустимым является ток силой не более 0,3 а (Ji= 0,3 ) . Для уменьшения силы тока необходимо установить на водоводе изолирующие фланцы, разбив его таким образом на отдельные секции. Для этого определяется необходимое соотношение:

(6.3)

Принимается А= 7

 

Тогда

(6.4)

 

Определяется требуемое число изолирующих фланцев по формуле:

 

(6.5)

 

где Е- разность потенциалов по длине трубопровода, В;

r – сопротивление изолирующих фланцев, которые представляют собой асбестоцементные вставки.

Принимается: r= 20000 ом;

R – переходное сопротивление между трубопроводом и грунтом. Принимается R= 3 Ом.

С запасом принимается: n= 3 фланца.

Тогда фактическая величина тока будет равна:

(6.6)

6.6. Рассчитывается одна установка катодной защиты водовода.

Определяется площадь поперечного сечения металла трубы:

 

мм2 (6.7)

 

Сопротивление 1 метра битумного покрытия трубопровода равно

Rn= 24,0 Ом/м.

Защитный потенциал на конце защищаемого участка принимается с запасом равным Ез = 0,285 В.

Тогда величина тока в точке подключения к трубопроводу катодной защиты равна:

 

, (6.8)

Где (6.9)

м. (6.10)

Требуемая величина тока:

(6.11)

Определяется значение потенциала в точке подключения катодной защиты:

. (6.12)

 

Для обеспечения требуемого режима питания в точке подключения катодной защиты определяется полное сопротивление цепи катодной защиты:

Ом. (6.13)

Определяется требуемый вес металла анодного заземления:

 

кг, (6.14)

где Gi= 0,91кг- средний вес металла, уносимого с анодного заземления током в 1 ампер в течение одного года;

Т- время в годах, на которое рассчитывается работа анодного заземления. Принимается Т=10 лет.

Определяется общая длина заготовки анодного заземления, при условии, что это заземление изготавливается из обычной стальной трубы:

мм, (6.15)

где d – удельный вес металла трубы.

Для стальных труб по ГОСТ 8731-74:

 

кг/мм3

 

Расчетная работа № 7.