Задание

 

1. Генплан квартала - М 1:500;

2. Площадь застройки квартала - 3.2 га;

3. Блуждающие токи в квартале отсутствуют;

4. Коррозионная активность грунтов:  высокая;

5. Грунт - суглинок;

6. Удельное электрическое сопротивление грунта ρ=13 Ом*м;

7. Дорожное покрытие – булыжник на щебёночном основании;

8. Район строительства - г. Тула;

9. Диаметр водопровода:

Основной- 90 мм;

Ответвление -50 мм ;

10. Диаметр тепловых сетей -2 трубы по 75 мм;

11. Диаметр горячего водоснабжения – 50 мм;

12. Данные для построения графика ППР ВДГО.

- ул. Борзова - ПГ-4 (26 домов по 45 кв.)

- ул. Красная - ПГ-4+ВПГ (23 дома по 54 кв.)

- ул. К.Маркса - ПГ-4 +ВПГ+ напольный котел (37 домов по 1кв)

- ул. Каштановая аллея - ПГ-4+двух контурный котел (33 дома по 9 кв.)

- ул. Чернышевского - ПГ-4 + АГВ (22 домов по 4 кв.)

- квартал "Красных фонарей" -ПГ-4 + ВПГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Электрохимическая защита трубопроводов от коррозии.

1. 1.1. Характеристика квартала.

 

Квартал состоит из трёх трёх секционных, трёх двух секционных и двух трёх секционных пятиэтажных жилых домов. В квартале расположена котельная, которая предназначена для отопления и горячего водоснабжения. К котельной подводится газопровод высокого давления диаметром 108 мм.

В квартале имеется баня и прачечная, к которым подводится газопровод среднего давления диаметром 133 мм.

Жилые дома подключаются к квартальному газопроводу низкого давления. Квартальный газопровод отключается шаровым краном, который устанавливается подземно, отключающие устройства выходят под крышку ковера.

Вводы газопроводов предусмотрены в кухне первых этажей. Квартиры жилых домов оборудованы четырёх конфорочными газовыми плитами марки "Indesit" и проточными газо - водонагревателями ВПГ - 20.

Данным проектом предусмотрена комплексная защита от почвенной электрохимической коррозии стальных подземных газопроводов низкого, среднего и высокого давления, водопроводов и тепловых сетей.

В квартале предусмотрено место для размещения анодных заземлителей, выполненных из чугунных труб и катодной станции, подключается к источнику тока.

    

1.2 Проектирование электрохимической защиты вновь построенных газопроводов.

 

Проектирование электрохимической защиты подземных газопроводов осуществляется одновременно с проектированием трубопроводов. Защита стальных подземных газопроводов от почвенной коррозии и коррозии, вызванной блуждающими токами, может осуществляться путем изоляции трубопроводов от контакта с окружающим грунтом (рациональный выбор трасс прокладки трубопроводов, применение различных типов изоляционных покрытий) и путем катодной поляризации металла трубопровода.

Катодную поляризацию стальных подземных газопроводов проводят так, чтобы исключить вредное влияние ее на соседние металлические сооружения. В случае, когда при осуществлении катодной поляризации нельзя избежать вредного влияния на соседние металлические сооружения необходимо выполнить совместную защиту этих сооружений.

Контрольно-измерительные пункты устанавливаются на участках газопровода, где ожидаются минимальные и максимальные значения поляризационных защитных потенциалов:

- на участках газопровода, ограничивающих заданную зону защиты;

- в пунктах подключения дренажного кабеля газопровода и на участках максимального сближения газопровода с анодными заземлителями;

- в пунктах установки электрических перемычек со смежными подземными коммуникациями.

Определение параметров электрохимической защиты подземных газопроводов производится расчетным путем. Методика расчета позволяет определить параметры катодной станции, необходимые для обеспечения защитных потенциалов на всех сооружениях, расположенных в зоне действия установок.

 

1.3 Методика расчета катодной защиты стальных подземных трубопроводов.

 

За основной расчетный параметр принимается средняя плотность защитного тока, представляющая собой отношение тока катодных станций к суммарной поверхности трубопроводов, защищаемых данной установкой.

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

S =π∑ li * di *10^-3 (1.1)

где, di-диаметр сооружения. мм.

      li-длина участка сооружения данного участка, имеющего данный диаметр.

      S57= 3,14*132,5*57*0,001= 23,7 м²      

      S76 = 3.14*67*76*0.001= 15,9 м²

      S89= 3.14*127*89*0.001 = 35,4 м²

      S108= 3.14*186*108*0.001 = 63,07 м²

      ΣSг= 138,07 м²

      Sв₁.= 3.14*201*90*0.001= 56,8 м²

      Sв₂.= 3.14*261,5*50*0.001= 41,05 м²

      ΣSв= 97,85 м²

      Sт=3.14*2*100*325,5*0.001 =204,4 м²

      ΣSт=204,4 м²

Суммарная площадь поверхности всех трубопроводов, электрически связанных между собой определяется по формуле:

Sобщ = ΣSг + ΣSт + ΣSв                                               (1.2)

Sобщ = 138,07+97,85+204,4=440,32 м²

Определяем удельный вес поверхности каждого из трубопроводов в общей    массе

сооружения, %.

1.Водопроводов

В =(∑ Sв/∑ Sобщ)*100% (1.3)

b = (97,85/440,32)*100% = 22,2%

2. Теплопроводов

С = (∑ Sтепл.гор.в./ ∑ Sобщ) *100% (1.4)

С = (204,4/440,32)*100% =46,4%

3. Газопроводов

g = ∑ Sг/∑ Sобщ *100% (1.5)

g= (138,07/440,32)*100% = 31,3%

Определяем плотность поверхности каждого из трубопроводов, приходящуюся на единицу поверхности территории, м² /га

Определяем площадь территории с учетом перспективы развития:

Sтер = 1,25*Sкв                                                              (1.6)

Sтер = 1,25*3,2 =4 м²/га.

1. Газопроводов:

d = ∑S г/ Sтер (1.7)

d= 138,07/4 = 34,51 м² /га

2. Водопроводов:

E=∑Sвод/Sтер (1.8)

E = 97,85/4= 24,46 м² /га

3. Теплопроводов:

f=∑Sт.с/Sтер (1.9)

f= 204,4/4 = 51,1 м² /га  

Средняя плотность защитного тока необходимого для защиты трубопроводов определяется по формуле, мА/ м²:

i= 30-(100b+128c+34d+3E+0.6f+5ρ)* 10^-3 (1.10)  

где, ρ-удельное сопротивление грунта.

i= 30-(100*22,2+128*46,4+34*34,51+3*24,46+0.6*51,1+5*13)*0,001 = 20,49 мА/ м²

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

I = 1.3*i*ΣSобщ                                          (1.11)

I = 1,3*0,02049*440,32 =11,72 А

Число катодных станций определяется из условий оптимального размещения анодных заземлителей.

К установке принимаем катодную станцию с силой тока Iкс=25А

Число катодных станций определяется по формуле:

n= I/ Iкс (1.12)

n= 11,72/25 = 0,46 -1 станция.

После размещения катодной станции и анодных заземлителей на генплане рассчитываем зону действия катодной станции.

Радиус действия катодной станции определяется по формуле:

R =60√(Iкс/i_*K)                                                 (1.13)

где, К -удельная плотность сооружения.

R= 60√(25/0,02049*110,08) = 199,8

 

k =∑Sобщ /Sтер

К = 440,32/4= 110,08    (1.14)  

Полученный радиус действия катодной станции охватывает всю территорию района защиты. По паспорту для тока Iкс =25 А и ρ= 13 Ом*м выбираем анодные заземлители из чугунных труб диаметром 150 мм длиной 12 м в количестве 5 штук с сопротивлением растекания тока R = 0,25 Ом*м.