Вибір та розрахунок кількості СКЗ

Вихідні дані: L= 77км, ; =24,4 мм;

Повздовжній опір трубопроводу, що має стандартні розміри, визначається по формулі:

(7.1)

де - питомий електричний опір металу, ;

D- діаметр трубопроводу, мм;

δ - товщина стінки трубопроводу, мм;

Ом/м

Визначаємо перехідний опір

(7.2)

де – перехідний опір ізоляції трубопроводу залежно від питомого опору грунту, , тоді

Сталу поширення струму вздовж трубопроводу, визначаємо по формулі:

(7.3)

Вхідний опір трубопроводу визначаємо по формулі:

(7.4)

По номограмі визначаємо значення Q і P при

Отже P=6,8 і Q=0,8.

Визначаємо відстань між анодним заземленням і трубопроводом по формулі:

Визначаємо плече захисту СКЗ по формулі:

=

Визначаємо силу струму в точці дренажу по формулі:

(7.5)

де довжина з’єднання проводів;

, (7.6)

довжина спусків проводів з опор до катодної станції, анодного заземлення і трубопроводу,

Переріз дренажних проводів:

(7.7)

де питомий опір матеріалу проводів (для алюмінію );

опір схеми СКЗ,

Опір дренажних проводів визначаємо по формулі:

(7.8)

Напруга на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(7.9)

де опір дренажних проводів, які з’єднують станцію з трубопроводом і анодним заземленням, Ом;

опір розтіканню анодного заземлення, Ом;

Загальна кількість електродів визначається по формулі:

(7.10)

де перехідний опір горизонтального електорода;

де загальний перехідний опір електродів;

(7.11)

Тоді:

де коефіцієнт використання електрода, який працює сумісно з сусіднім,

де опір розтіканню анодного заземлення, для і n =15 графітопластикових вертикальних електродів, розташованих в один ряд

Потужність на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(7.12)

Ці електричні параметри ми розрахували в початковий момент часу. Але щоб остаточно вибрати тип СКЗ необхідно розрахувати основні електричні параметри, які будуть через 10 років. Тому проводимо розрахунок для часу

10 років.

Перехідний опір трубопроводу через 10 років буде рівним:

=

Силу струму в точці дренажу через 10 років обчислимо за формулою:

(7.13)

Напругу на виході катодної станції через 10 років обчислимо за формулою:

(7.14)

=45,1(0,375+0,68+0,0093)=48,0 В

Потужність на виході з СКЗ через 10 років знайдемо за формулою:

На даній ділянці труб категорії В – 1,2 км, категорії І і ІІ - 9,5 км, категорії ІІІ - 66,3 км.

Кількість СКЗ буде рівною:

Отже, для ділянки довжиною L=77 км потрібно 4 шт СКЗ типу СКЗ-М АКХ (модернізована).

 

Вихідні дані: L= 77км, ; =16,5 мм;

Повздовжній опір трубопроводу, що має стандартні розміри, визначається по формулі:

(8.1)

де - питомий електричний опір металу, ;

D- діаметр трубопроводу, мм;

δ - товщина стінки трубопроводу, мм;

Ом/м

Визначаємо перехідний опір

(8.2)

де – перехідний опір ізоляції трубопроводу залежно від питомого опору грунту, , тоді

Сталу поширення струму вздовж трубопроводу, визначаємо по формулі:

(8.3)

Вхідний опір трубопроводу визначаємо по формулі:

(8.4)

По номограмі визначаємо значення Q і P при

Отже P=6,8 і Q=0,8.

Визначаємо відстань між анодним заземленням і трубопроводом по формулі:

Визначаємо плече захисту СКЗ по формулі:

=

Визначаємо силу струму в точці дренажу по формулі:

(8.5)

де довжина з’єднання проводів;

, (8.6)

довжина спусків проводів з опор до катодної станції, анодного заземлення і трубопроводу,

Переріз дренажних проводів:

(8.7)

де питомий опір матеріалу проводів (для алюмінію );

опір схеми СКЗ,

Опір дренажних проводів визначаємо по формулі:

(8.8)

Напруга на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(8.9)

де опір дренажних проводів, які з’єднують станцію з трубопроводом і анодним заземленням, Ом;

опір розтіканню анодного заземлення, Ом;

Загальна кількість електродів визначається по формулі:

(8.10)

де перехідний опір горизонтального електорода;

де загальний перехідний опір електродів;

(8.11)

Тоді:

де коефіцієнт використання електрода, який працює сумісно з сусіднім,

де опір розтіканню анодного заземлення, для і n =15 графітопластикових вертикальних електродів, розташованих в один ряд

Потужність на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(8.12)

Ці електричні параметри ми розрахували в початковий момент часу. Але щоб остаточно вибрати тип СКЗ необхідно розрахувати основні електричні параметри, які будуть через 10 років. Тому проводимо розрахунок для часу

10 років.

Перехідний опір трубопроводу через 10 років буде рівним:

=

Силу струму в точці дренажу через 10 років обчислимо за формулою:

(8.13)

Напругу на виході катодної станції через 10 років обчислимо за формулою:

(8.14)

=37,5(0,376+0,68+0,01132)=40,03 В

Потужність на виході з СКЗ через 10 років знайдемо за формулою:

На даній ділянці труб категорії В – 1,2 км, категорії І і ІІ – 9,5 км, категорії ІІІ - 66,3 км.

Кількість СКЗ буде рівною:

Отже, для ділянки довжиною L=77 км потрібно 4 шт СКЗ типу СКЗ-М АКХ (модернізована).

Вихідні дані: L= 77км, ; =14,2 мм;

Повздовжній опір трубопроводу, що має стандартні розміри, визначається по формулі:

(9.1)

де - питомий електричний опір металу, ;

D- діаметр трубопроводу, мм;

δ - товщина стінки трубопроводу, мм;

Ом/м

Визначаємо перехідний опір

(9.2)

де – перехідний опір ізоляції трубопроводу залежно від питомого опору грунту, , тоді

Сталу поширення струму вздовж трубопроводу, визначаємо по формулі:

(9.3)

Вхідний опір трубопроводу визначаємо по формулі:

(9.4)

По номограмі визначаємо значення Q і P при

Отже P=6,8 і Q=0,8.

Визначаємо відстань між анодним заземленням і трубопроводом по формулі:

Визначаємо плече захисту СКЗ по формулі:

=

Визначаємо силу струму в точці дренажу по формулі:

(9.5)

де довжина з’єднання проводів;

, (9.6)

довжина спусків проводів з опор до катодної станції, анодного заземлення і трубопроводу,

Переріз дренажних проводів:

(9.7)

де питомий опір матеріалу проводів (для алюмінію );

опір схеми СКЗ,

Опір дренажних проводів визначаємо по формулі:

(9.8)

Напруга на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(9.9)

де опір дренажних проводів, які з’єднують станцію з трубопроводом і анодним заземленням, Ом;

опір розтіканню анодного заземлення, Ом;

Загальна кількість електродів визначається по формулі:

(9.10)

де перехідний опір горизонтального електорода;

де загальний перехідний опір електродів;

(9.11)

Тоді:

де коефіцієнт використання електрода, який працює сумісно з сусіднім,

де опір розтіканню анодного заземлення, для і n =15 графітопластикових вертикальних електродів, розташованих в один ряд

Потужність на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(9.12)

Ці електричні параметри ми розрахували в початковий момент часу. Але щоб остаточно вибрати тип СКЗ необхідно розрахувати основні електричні параметри, які будуть через 10 років. Тому проводимо розрахунок для часу

10 років.

Перехідний опір трубопроводу через 10 років буде рівним:

=

Силу струму в точці дренажу через 10 років обчислимо за формулою:

(9.13)

Напругу на виході катодної станції через 10 років обчислимо за формулою:

(9.14)

=34,75(0,375+0,68+0,0123)=37,1 В

Потужність на виході з СКЗ через 10 років знайдемо за формулою:

На даній ділянці труб категорії В – 1,2 км, категорії І і ІІ – 9,5 км, категорії ІІІ - 66,3 км.

Кількість СКЗ буде рівною:

Отже, для ділянки довжиною L=77 км потрібно 5 шт СКЗ типу СКЗ-М АКХ (модернізована).

Вихідні дані: L=528 км, ; =22,4 мм;

Повздовжній опір трубопроводу, що має стандартні розміри, визначається по формулі:

(10.1)

де - питомий електричний опір металу, ;

D- діаметр трубопроводу, мм;

δ - товщина стінки трубопроводу, мм;

Ом/м

Визначаємо перехідний опір

(10.2)

де – перехідний опір ізоляції трубопроводу залежно від питомого опору грунту, , тоді

Сталу поширення струму вздовж трубопроводу, визначаємо по формулі:

(10.3)

Вхідний опір трубопроводу визначаємо по формулі:

(10.4)

По номограмі визначаємо значення Q і P при

Отже P=8,1 і Q=0,76.

Визначаємо відстань між анодним заземленням і трубопроводом по формулі:

Визначаємо плече захисту СКЗ по формулі:

=

Визначаємо силу струму в точці дренажу по формулі:

(10.5)

де довжина з’єднання проводів;

, (10.6)

довжина спусків проводів з опор до катодної станції, анодного заземлення і трубопроводу,

Переріз дренажних проводів:

(10.7)

де питомий опір матеріалу проводів (для алюмінію );

опір схеми СКЗ,

Опір дренажних проводів визначаємо по формулі:

(10.8)

Напруга на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(10.9)

де опір дренажних проводів, які з’єднують станцію з трубопроводом і анодним заземленням, Ом;

опір розтіканню анодного заземлення, Ом;

Загальна кількість електродів визначається по формулі:

(10.10)

де перехідний опір горизонтального електорода;

де загальний перехідний опір електродів;

(10.11)

Тоді:

де коефіцієнт використання електрода, який працює сумісно з сусіднім,

де опір розтіканню анодного заземлення, для і n =20 графітопластикових вертикальних електродів, розташованих в два ряди

Потужність на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(10.12)

Ці електричні параметри ми розрахували в початковий момент часу. Але щоб остаточно вибрати тип СКЗ необхідно розрахувати основні електричні параметри, які будуть через 10 років. Тому проводимо розрахунок для часу

10 років.

Перехідний опір трубопроводу через 10 років буде рівним:

=

Силу струму в точці дренажу через 10 років обчислимо за формулою:

(10.13)

Напругу на виході катодної станції через 10 років обчислимо за формулою:

(10.14)

=37(0,375+0,98+0,0109)=50,54 В

Потужність на виході з СКЗ через 10 років знайдемо за формулою:

На даній ділянці труб категорії В – 8,2 км, категорії І і ІІ - 65 км, категорії ІІІ -100,8 км.

Кількість СКЗ буде рівною:

Отже, для ділянки довжиною L=528 км потрібно 24 шт СКЗ типу СКЗ-М АКХ (модернізована).

Вихідні дані: L=270 км, ; =16,5 мм;

Повздовжній опір трубопроводу, що має стандартні розміри, визначається по формулі:

(11.1)

де - питомий електричний опір металу, ;

D- діаметр трубопроводу, мм;

δ - товщина стінки трубопроводу, мм;

Ом/м

Визначаємо перехідний опір

(11.2)

де – перехідний опір ізоляції трубопроводу залежно від питомого опору грунту, , тоді

Сталу поширення струму вздовж трубопроводу, визначаємо по формулі:

(11.3)

Вхідний опір трубопроводу визначаємо по формулі:

(11.4)

По номограмі визначаємо значення Q і P при

Отже P=8,1 і Q=0,76.

Визначаємо відстань між анодним заземленням і трубопроводом по формулі:

Визначаємо плече захисту СКЗ по формулі:

=

Визначаємо силу струму в точці дренажу по формулі:

(11.5)

де довжина з’єднання проводів;

, (11.6)

довжина спусків проводів з опор до катодної станції, анодного заземлення і трубопроводу,

Переріз дренажних проводів:

(11.7)

де питомий опір матеріалу проводів (для алюмінію );

опір схеми СКЗ,

Опір дренажних проводів визначаємо по формулі:

(11.8)

Напруга на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(11.9)

де опір дренажних проводів, які з’єднують станцію з трубопроводом і анодним заземленням, Ом;

опір розтіканню анодного заземлення, Ом;

Загальна кількість електродів визначається по формулі:

(11.10)

де перехідний опір горизонтального електорода;

де загальний перехідний опір електродів;

(11.11)

Тоді:

де коефіцієнт використання електрода, який працює сумісно з сусіднім,

де опір розтіканню анодного заземлення, для і n =20 графітопластикових вертикальних електродів, розташованих в один ряд

Потужність на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(11.12)

Ці електричні параметри ми розрахували в початковий момент часу. Але щоб остаточно вибрати тип СКЗ необхідно розрахувати основні електричні параметри, які будуть через 10 років. Тому проводимо розрахунок для часу

10 років.

Перехідний опір трубопроводу через 10 років буде рівним:

=

Силу струму в точці дренажу через 10 років обчислимо за формулою:

(11.13)

Напругу на виході катодної станції через 10 років обчислимо за формулою:

(11.14)

=32,05(0,375+0,98+0,013)=43,8 В

Потужність на виході з СКЗ через 10 років знайдемо за формулою:

На даній ділянці труб категорії В – 8,2 км, категорії І і ІІ - 65 км, категорії ІІІ - 454,8 км.

Кількість СКЗ буде рівною:

Отже, для ділянки довжиною L=528 км потрібно 27 шт СКЗ типу СКЗ-М АКХ (модернізована).

Вихідні дані: L=528 км, ; =14,2 мм;

Повздовжній опір трубопроводу, що має стандартні розміри, визначається по формулі:

(12.1)

де - питомий електричний опір металу, ;

D- діаметр трубопроводу, мм;

δ - товщина стінки трубопроводу, мм;

Ом/м

Визначаємо перехідний опір

(12.2)

де – перехідний опір ізоляції трубопроводу залежно від питомого опору грунту, , тоді

Сталу поширення струму вздовж трубопроводу, визначаємо по формулі:

(12.3)

Вхідний опір трубопроводу визначаємо по формулі:

(12.4)

По номограмі визначаємо значення Q і P при

Отже P=8,1 і Q=0,76.

Визначаємо відстань між анодним заземленням і трубопроводом по формулі:

Визначаємо плече захисту СКЗ по формулі:

=

Визначаємо силу струму в точці дренажу по формулі:

(12.5)

де довжина з’єднання проводів;

, (12.6)

довжина спусків проводів з опор до катодної станції, анодного заземлення і трубопроводу,

Переріз дренажних проводів:

(12.7)

де питомий опір матеріалу проводів (для алюмінію );

опір схеми СКЗ,

Опір дренажних проводів визначаємо по формулі:

(12.8)

Напруга на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(12.9)

де опір дренажних проводів, які з’єднують станцію з трубопроводом і анодним заземленням, Ом;

опір розтіканню анодного заземлення, Ом;

Загальна кількість електродів визначається по формулі:

(12.10)

де перехідний опір горизонтального електорода;

де загальний перехідний опір електродів;

(12.11)

Тоді:

де коефіцієнт використання електрода, який працює сумісно з сусіднім,

де опір розтіканню анодного заземлення, для і n =20 графітопластикових вертикальних електродів, розташованих в один ряд

Потужність на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(12.12)

Ці електричні параметри ми розрахували в початковий момент часу. Але щоб остаточно вибрати тип СКЗ необхідно розрахувати основні електричні параметри, які будуть через 10 років. Тому проводимо розрахунок для часу

10 років.

Перехідний опір трубопроводу через 10 років буде рівним:

=

Силу струму в точці дренажу через 10 років обчислимо за формулою:

(12.13)

Напругу на виході катодної станції через 10 років обчислимо за формулою:

(12.14)

=44,7(0,375+0,98+0,0139)=61,2 В

Потужність на виході з СКЗ через 10 років знайдемо за формулою:

На даній ділянці труб категорії В – 8,2 км, категорії І і ІІ - 65 км, категорії ІІІ -454,8 км.

Кількість СКЗ буде рівною:

Отже, для ділянки довжиною L=528 км потрібно 29 шт СКЗ типу СКЗ-М АКХ (модернізована).

Вихідні дані: L=35 км, ; =22,4 мм;

Повздовжній опір трубопроводу, що має стандартні розміри, визначається по формулі:

(13.1)

де - питомий електричний опір металу, ;

D- діаметр трубопроводу, мм;

δ - товщина стінки трубопроводу, мм;

Ом/м

Визначаємо перехідний опір

(13.2)

де – перехідний опір ізоляції трубопроводу залежно від питомого опору грунту, , тоді

Сталу поширення струму вздовж трубопроводу, визначаємо по формулі:

(13.3)

Вхідний опір трубопроводу визначаємо по формулі:

(13.4)

По номограмі визначаємо значення Q і P при

Отже P=9,2 і Q=0,72.

Визначаємо відстань між анодним заземленням і трубопроводом по формулі:

Визначаємо плече захисту СКЗ по формулі:

=

Визначаємо силу струму в точці дренажу по формулі:

(13.5)

де довжина з’єднання проводів;

, (13.6)

довжина спусків проводів з опор до катодної станції, анодного заземлення і трубопроводу,

Переріз дренажних проводів:

(13.7)

де питомий опір матеріалу проводів (для алюмінію );

опір схеми СКЗ,

Опір дренажних проводів визначаємо по формулі:

(13.8)

Напруга на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(13.9)

де опір дренажних проводів, які з’єднують станцію з трубопроводом і анодним заземленням, Ом;

опір розтіканню анодного заземлення, Ом;

Загальна кількість електродів визначається по формулі:

(13.10)

де перехідний опір горизонтального електорода;

де загальний перехідний опір електродів;

(13.11)

Тоді:

де коефіцієнт використання електрода, який працює сумісно з сусіднім,

де опір розтіканню анодного заземлення, для і n =25 графітопластикових вертикальних електродів, розташованих в один ряд

Потужність на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(13.12)

Ці електричні параметри ми розрахували в початковий момент часу. Але щоб остаточно вибрати тип СКЗ необхідно розрахувати основні електричні параметри, які будуть через 10 років. Тому проводимо розрахунок для часу

10 років.

Перехідний опір трубопроводу через 10 років буде рівним:

=

Силу струму в точці дренажу через 10 років обчислимо за формулою:

(13.13)

Напругу на виході катодної станції через 10 років обчислимо за формулою:

(13.14)

=33,5(0,375+0,88+0,012)=42,5 В

Потужність на виході з СКЗ через 10 років знайдемо за формулою:

На даній ділянці труб категорії В – 0,55 км, категорії І і ІІ - 4,3 км, категорії ІІІ -30,15 км.

Кількість СКЗ буде рівною:

Отже, для ділянки довжиною L=35 км потрібно 2 шт СКЗ типу СКЗ-МАКХ (модернізована).

Вихідні дані: L= 35км, ; =16,5 мм;

Повздовжній опір трубопроводу, що має стандартні розміри, визначається по формулі:

(14.1)

де - питомий електричний опір металу, ;

D- діаметр трубопроводу, мм;

δ - товщина стінки трубопроводу, мм;

Ом/м

Визначаємо перехідний опір

(14.2)

де – перехідний опір ізоляції трубопроводу залежно від питомого опору грунту, , тоді

Сталу поширення струму вздовж трубопроводу, визначаємо по формулі:

(14.3)

Вхідний опір трубопроводу визначаємо по формулі:

(14.4)

По номограмі визначаємо значення Q і P при

Отже P=9,2 і Q=0,72.

Визначаємо відстань між анодним заземленням і трубопроводом по формулі:

Визначаємо плече захисту СКЗ по формулі:

=

Визначаємо силу струму в точці дренажу по формулі:

(14.5)

де довжина з’єднання проводів;

, (14.6)

довжина спусків проводів з опор до катодної станції, анодного заземлення і трубопроводу,

Переріз дренажних проводів:

(14.7)

де питомий опір матеріалу проводів (для алюмінію );

опір схеми СКЗ,

Опір дренажних проводів визначаємо по формулі:

(14.8)

Напруга на виході катодної станції визначаємо по формулі:

(14.9)

де опір дренажних проводів, які з’єднують станцію з трубопроводом і анодним заземленням, Ом;

опір розтіканню анодного заземлення, Ом;

Загальна кількість електродів визначається по формулі:

(14.10)

де перехідний опір горизонтального електорода;

де загальний перехідний опір електродів;

(14.11)

Тоді:

де коефіцієнт використання електрода, який працює сумісно з сусіднім,

де опір розтіканню анодного заземлення, для і n =25 графітопластикових вертикальних електродів, розташованих в один ряд

Потужність на виході катодної станції визначаємо по формулі: