3.1.2 Розрахунок захисту підземних газопроводів
Визначення параметрів катодного захисту підземних споруд на території кварталу нової забудови площею Fз = 26,75 га. Вихідні дані для розрахунку: план території району в М 1:1000 з нанесеними підземними спорудами, відомостями про корозійну активність грунту. На районі розміщенні газопроводи, мережа теплопостачання, водопроводи наступних діаметрів і довжин.
Корозійна агресивність грунту на території району складає ρ =40 Ом∙м.
1. Визначаємо площу трубопроводів, розміщених на території мікрорайону:
,
(3.1)
де d - діаметр підземних споруд, м;
L - довжина підземних споруд, м.
2. Сумарна поверхня всіх трубопроводів:
,
(3.2)
м2.
3. Визначаємо питому вага поверхні кожної споруди:
,
(3.3)
,
(3.4)
,
(3.5)
%;
%;
%.
4. Визначаємо густину поверхні кожного з трубопроводів, що приходиться на одиницю поверхні території захисного району:
,
(3.6)
,
(3.7)
,
(3.8)
м2/га;
м2/га;
м2/га.
5. Визначаємо середню густину струму необхідного для захисту трубопроводів:
,
(3.9)
де ρ – питомий опір грунту, Ом∙м.
мА/м2.
6. Величину сили захисного струму, який необхідний для забезпечення катодної поляризації підземного опору і трубопроводів розміщених в районі, обчислюється за формулою:
,
(3.10)
де і – середня густина струму, А/м2 ;
∑S – сумарна поверхня всіх трубопроводів, м2.
А.
7. Кількість станцій катодного захисту підземних споруд і трубопроводів від електрохімічної корозії можна визначити за наступною формулою:
,
(3.11)
шт.
Приймаємо 2 катодні станції.
8. По типу району для зручного встановлення катодної станції визначаємо радіус її дії:
,
(3.12)
де Ік.с. – сила струму катодної станції, А (найбільш характерні значення становлять 10, 15, 20, 25 і 30 А);
К – коефіцієнт, який характеризує густину підземних споруд на території, що знаходиться, га.
,
(3.13)
м2/га.
м.
Таким чином, площа дії однієї станції катодного захисту газопроводів від електрохімічної корозії становить:
,
(3.14)
га.
Що відповідає площі забудови Fз = 26,75 га.
9. Згідно з нормативними документами по захисту підземних газопроводів для струму Ік.с. = 30 А та електричного опору ρ = 30 Ом вибираємо анодне заземлення з чавунних труб d = 150 мм довжиною l = 10 м з опором розтікання Rа.з. = 0,56 Ом.
З урахуванням дренажного кабелю Rкаб. = 0,1 Ом вихідна напруга катодної станції становить:
,
(3.15)
В.
В якості перетворювачів катодного захисту приймаємо катодну станцію типу КСС-1200 з такими характеристиками: вихідна потужність – 1,2 кВт, напруга – 24/48 В, сила струму – 50/25 А.
10. Визначаємо розрахункову потужність катодної станції:
,
(3.16)
кВт.
Вихідна потужність станції КСС-1200 (Р=1,2 кВт) перевищує розрахункове значення.
Таким чином, обладнання станції катодного захисту газопроводів від корозії підібрано вірно.