• Реклама

  • Реклама


  • Новости сайта
  • Приказ Минэнерго РФ от 29.12.2001 N 375 "О ВВЕДЕНИИ В ДЕЙСТВИЕ ИНСТРУКЦИИ ПО ЗАЩИТЕ ГОРОДСКИХ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ОТ КОРРОЗИИ (РД 153-39.4-091-01)"

    Страница 11


    Страницы: | Стр.1 | Стр.2 | Стр.3 | Стр.4 | Стр.5 | Стр.6 | Стр.7 | Стр.8 | Стр.9 | Стр.10 | Стр.11 | Стр.12 | Стр.13 | Стр.14 | Стр.15 | Стр.16 | Стр.17 |


    старения  изоляционных  покрытий  и анодных заземлителей,  а также
    возможного развития сети трубопроводов.

    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 d  ,  l   и d  ,  l   по табл.
                                         iг    iг    iв    iв
    П1:

                                                            Таблица П1

    --------------------------------+--------------------------------¬
    ¦               ГП              ¦               ВП               ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦    D  , мм    ¦    l  , м     ¦    d  , мм    ¦     l  , м     ¦
    ¦     iг        ¦     iг        ¦     iв        ¦      iв        ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦      200      ¦      750      ¦      200      ¦      450       ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦      150      ¦      640      ¦      100      ¦      520       ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦      100      ¦      400      ¦      300      ¦       80       ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦       89      ¦      150      ¦      150      ¦      170       ¦
    L---------------+---------------+---------------+-----------------

    2. Определяем по формуле (П.1) суммарную поверхность всех газопроводов:

                        -3
          S  = 3,14 x 10   (200 x 750 + 150 x 640 + 100 x 400 +
           г

                         + 89 x 150) = 940 кв. м,

        по формуле (П.2) - суммарную поверхность всех водопроводов:

                         -3
           S  = 3,14 x 10   (200 x 450 + 100 x 520 + 300 x 80 +
            в

                        + 150 x 170) = 601 кв. м.

        3. Суммарная поверхность всех трубопроводов:

                  S = S  + S  = 940 + 601 = 1541 кв. м.
                       г    в

        4. Определим   среднее   удельное   сопротивление   грунта   у
    трубопроводов, исходя из опытных данных табл. П2, где представлены
    результаты  измерений  ро    и  ро    вдоль  каждого  из  участков
                             iг       iв
    трубопроводов,  где  эти  величины  можно считать постоянными (эти
    участки не обязательно совпадают с участками по табл. П1).

                                                            Таблица П2

    --------------------------------+--------------------------------¬
    ¦              ГП               ¦               ВП               ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦     l  , м    ¦  ро  , Ом x м ¦    l  , м     ¦  ро  , Ом x м  ¦
    ¦      iг       ¦    iг         ¦     iв        ¦    iг          ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦      400      ¦      60       ¦      350      ¦       60       ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦       40      ¦      10       ¦       30      ¦       10       ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦      450      ¦      70       ¦      500      ¦       75       ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦      210      ¦      35       ¦      300      ¦       50       ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦      400      ¦      50       ¦       40      ¦       45       ¦
    +---------------+---------------+---------------+----------------+
    ¦      440      ¦      40       ¦               ¦                ¦
    L---------------+---------------+---------------+-----------------

    4. Суммарная длина газопроводов (по любой из табл. П1 или П2):

                    n
              L  = SUM l   = 750 + 640 + 400 + 150 = 1940 м.
               г    i   iг

        5. Суммарная длина водопроводов:

                    m
              L  = SUM l   = 450 + 520 + 80 + 170 = 1220 м.
               в   i=1  iв

        6. По  формуле (П.4) определяем среднее удельное сопротивление
    грунта у трубопроводов, используя данные табл. П2.

       ро = [1 / (1940 + 1220)] x [(60 x 400 + 10 x 40 + 70 x 450 +

        + 35 x 210 + 50 x 400 + 40 x 440) + (60 x 350 + 10 x 30 +

              + 70 x 500 + 50 x 300 + 45 x 40)] = 56 Ом x м.

        7. По   формулам  (П.5)   и   (П.6)   вычисляем  доли  площади
    поверхности  газопроводов  и  водопроводов в суммарной поверхности
    трубопроводов:

                      a  = (940 / 1541) x 100 = 61%;
                       г

                      a  = (601 / 1541) x 100 = 39%.
                       в

        8. Вычисляем коэффициенты b  и b  по формулам (П.7) и (П.8):
                                   г    в

                       b  = 940 / 10 = 94 кв. м/га;
                        г

                      b  = 601 / 10 = 60,1 кв. м/га.
                       в

        9. По формуле (П.9) вычисляем среднюю плотность защитного тока
    для всех трубопроводов:

                   -3
        j = 30 - 10   (100 x 39 + 3,0 x 60,1 + 34 x 94 + 5 x 56) =

                             = 22,6 мА/кв. м.

        10. По формуле  (П.11)   вычисляем  суммарную  силу  защитного
    тока:

                              -3
                  J = 1,3 x 10   x 22,6 x 1541 = 45,3 А.

        11. С учетом п.  П.13 используемой  "Методики"  принимаем  ток
    катодной станции 25 А и число катодных станций равным 2.
        12. Вычисляем коэффициент K по формуле (П.14):

                     K = 1541 / 10 = 154,1 кв. м/га,

        и по формуле (П.13) радиус действия каждой катодной станции:

                             _______________________
                            /             -3
             R  = R  = 60 \/25 / 22,6 x 10   x 154,1 = 161 м.
              1    2

    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.

    Приложение Р

    (информационное)

    ИНФОРМАЦИЯ

    О ПАКЕТЕ ПРОГРАММ АРМ-ЭХЗ-6П "ПРОЕКТИРОВАНИЕ

    ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДНОЙ СЕТИ" <*>

    --------------------------------

    <*> Разработчик - Волгоградская Государственная архитектурно-строительная академия (ВолгГАСА). Тел.: 44-91-68.

    Р.1. Общие положения

    Р.1.1. Пакет программ предназначен для расчета и проектирования электрохимической защиты от коррозии сети подземных металлических трубопроводов различного назначения и сложности, в том числе:

    - разветвленных;

    - закольцованных;

    - связанных перемычками заданного сечения;

    - рассеченных изолирующими вставками;

    - связанных с различного рода заземлениями;

    - с неоднородной изоляцией;

    - в неоднородных грунтах;

    - в поле блуждающих и защитных токов смежных сооружений;

    - с учетом гальванической неоднородности участков сети и пр.

    Р.1.2. Основные решаемые задачи:

    - определение оптимального количества и схемы размещения установок ЭХЗ, величины их токов и распределения суммарного защитного потенциала (U) исходя из условий минимума суммарного защитного тока и заданного диапазона изменения U в исследуемой области (оптимизационная задача, код M1);

    - определение удельного электрического сопротивления изоляции в заданных точках трубопроводной сети по известному (измеренному) распределению защитного потенциала и токам катодных станций (обратная задача, код М3).

    Р.1.3. Прочие решаемые задачи:

    - подготовка сметы и спецификации на строительно-монтажные работы;

    - расчет параметров анодных заземлителей и установок гальванической защиты;

    - анализ поля токов в земле;

    - построение эпюры потенциала в поле блуждающих и защитных токов;

    - оценка поля токов продольных коррозионных макропар;

    - распечатка проектных материалов, в том числе графических файлов типовых анодных заземлителей различной конфигурации.

    Р.1.4. Прилагается постоянно обновляемая база данных по преобразователям, гальваническим анодам и электродренажам, прейскурант цен на строительно-монтажные работы, каталоги на вспомогательное оборудование и материалы, сметные коэффициенты. При этом предусмотрена корректировка, добавление и запоминание произвольных статей сметы.

    Р.1.5. Прилагается специализированный графический редактор, позволяющий заготавливать рабочие чертежи узлов и деталей систем ЭХЗ.

    Р.1.6. Пакет АРМ ЭХЗ-6П является составной частью комплекса АРМ ЭХЗ-6, куда входят пакеты АРМ ЭХЗ-6Э "Эксплуатация средств ЭХЗ" и АРМ ЭХЗ-6У "Обучение производственного персонала служб ЭХЗ".

    Р.1.7. Комплекс АРМ ЭХЗ-6 эксплуатируется во многих проектных и наладочных организациях России.

    Р.1.8. Программы могут быть использованы в любых модификациях ПЭВМ от 286 до Pentium и выполняются с операционной системой как DOS, так и Windows.

    Р.2. Постановка задач и исходные данные

    Р.2.1. Исходные данные вводятся в диалоге с программой ввода и сопровождаются комментариями и пояснениями.

    Для решения основных задач (М1, М2 и М3) требуются:

    - масштабированный план трубопроводной сети с произвольно назначенной системой прямоугольных координат;

    - координаты контролируемых точек сети: вводы трубопроводов в здания, повороты трасс, точки разветвления, пересечения с соседними подземными сооружениями и рельсами трамвая, КИПы и пр.;

    - диаметр, толщина стенки, удельное сопротивление изолирующего покрытия трубопроводов;

    - удельное электрическое сопротивление грунта;

    - фактическое количество установок ЭХЗ и их токи (задачи М2 и М3) или предполагаемое количество установок ЭХЗ и предельно допустимые защитные потенциалы в рассматриваемой сети (задача М1);

    - предполагаемое (задача М1) или фактическое (задачи М2 и М3) положение анодных заземлителей и точек дренажа установок ЭХЗ на плане сети;

    - координаты контролируемых точек рельсовой сети как источника блуждающих токов и эпюра распределения потенциала рельсы-земля.

    Р.2.2. При постановке задач следует учитывать ряд особенностей.

    Р.2.2.1. Минимальное расстояние между контролируемыми точками (или узлами дискретизации) на участке сети не лимитируется и определяется степенью точности ожидаемого решения и требуемой детализацией (дискретизацией) задачи. Например, вблизи анодного заземлителя шаг дискретизации может быть принят равным 10 м и менее, а на прямолинейных протяженных участках допустим шаг 500 м и более.

    Возможны незначительные спрямления и искажения реальной схемы сети (замена расчетной схемой) с целью уменьшения объема ввода узлов дискретизации. Общее число узлов дискретизации - не более 200, начало нумерации - произвольное.

        Р.2.2.2. Удельное  электрическое  сопротивление  изоляционного
    покрытия R   для проектируемого городского трубопровода  принимают
              из
    приближенно,  прорабатывая  варианты с вилкой "новая - изношенная"
    изоляция,  ориентируясь,  вероятно,  на  худший  вариант,  взятый,
    например, из интервала R   = 200...50 Ом x кв. м, имея в виду, что
                            из
    изоляция стареет, и фактические значения R   могут быть на порядок
                                              из
    меньше.
        При проработке вариантов с различными  значениями  R    удобно
                                                            из
    пользоваться коэффициентом старения изоляции, заложенным в разделе
    "Исходные данные", позволяющим пропорционально менять величины R
                                                                    из
    сразу во всем массиве участков.
        Р.2.2.3. Один из способов определения фактических значений R
                                                                    из
    для узлов  дискретизации   в   действующей   трубопроводной   сети
    представлен  задачей  М3.  Точность  решения  задачи М3 зависит от
    степени  достоверности  результатов  натурных  измерений  защитных
    потенциалов,  созданных катодными станциями:  изменение потенциала
    труба-земля в режиме включено-выключено должно быть  зафиксировано
    с точностью +/- 0,01 В.
        Р.2.2.4. При необходимости определения локального значения R
                                                                    из
    в отдельно взятой точке по трассе существующего  трубопровода:  а)
    включают опытную катодную станцию; б) измеряют поперечный градиент
    потенциала в земле вблизи исследуемой точки;  в) измеряют смещение
    потенциала трубопровода,  вызванное током катодной станции;  г) по
    известной  формуле  вычисляют  плотность   тока   на   поверхности
    трубопровода  в  исследуемой  точке  и  д) по закону Ома вычисляют
    удельное сопротивление изоляции R  .
                                     из

    Р.2.2.5. Поскольку проектируемая трубопроводная сеть, как правило, затем будет соединена с существующей сетью, следует учитывать их взаимное влияние, связанное с токами перетекания. С этой целью для узла дискретизации, соответствующего точке электрического соединения (стыка) сетей на проектируемом трубопроводе, вводят потенциал, близкий к фактическому потенциалу трубопровода со стороны существующей сети в этой точке, например, U = -0,90 В.

    Следует учитывать, что задача М1 корректно решается лишь при разделенных сетях. Поэтому после решения М1 с разделенными сетями следует откорректировать результаты решением в режиме М2 при состыкованных сетях.

    Р.2.2.6. При наличии рельсовой сети трамвая или электрифицированной железной дороги определяют шаг дискретизации рельсовых линий в интервале 1000...200 м с малым шагом в районе точек дренажа. Общая протяженность участка моделируемой рельсовой сети должна быть достаточной для воспроизведения поля блуждающих токов на исследуемой территории с минимальными искажениями. Для этого целесообразно рассекать рельсовую сеть в точках токораздела на границах зон действия соседних тяговых подстанций. Общее число узлов дискретизации рельсовой сети - не более 40, нумерация узлов - непрерывная от начала участка.

    При наличии ответвления нумерация продолжается от точки разветвления. При этом точка разветвления получает двойной номер: по основной линии и по ответвлению.

        Р.2.2.7. Переходное сопротивление участка рельсовой сети  R
                                                                   пер
    можно  принять  исходя  из  технического состояния рельсовой линии
    (обычно R    = 50...200 Ом x  м)  или  рассчитать  по  результатам
             пер
    измерения методом градиента потенциала.
        Для расчета R     на расстоянии Y = 20...30 м от оси рельсовой
                     пер
    линии  измеряют  поперечный  градиент  потенциала земли ДЕЛЬТА U /
    ДЕЛЬТА Y; измеряют удельное электрическое сопротивление грунта ро,
    по  закону  Ома  вычисляют  плотность  тока  в  земле  в  точке  с
    радиальной координатой Y;  вычисляют суммарный ток,  пронизывающий
    боковую   поверхность  полуцилиндра  радиуса  Y  единичной  длины;
    измеряют  среднее  значение  потенциала  рельсов;  по   потенциалу
    рельсов  и току вычисляют искомое значение переходного (линейного)
    сопротивления в данной точке.

    Р.2.2.8. При решении задачи M1, руководствуясь реальными возможностями размещения установок ЭХЗ на данной территории, вначале вводят предполагаемое, причем желательно избыточное, количество установок ЭХЗ, задавая их тип - катодные станции, электродренажи и установки гальванической защиты (протекторные). В процессе решения оптимизационной задачи (симплекс-методом) программа отбрасывает излишние установки ЭХЗ и выбирает наилучший вариант размещения оставшихся исходя из заданной номинальной мощности каждой из них и других указанных выше ограничивающих условий.

    Общее количество вводимых установок ЭХЗ - не более 25.

    Р.2.2.9. При выборе конструкции анодных заземлителей можно пользоваться типовыми решениями из альбомов рабочих чертежей 5.905-6 и 7.402-5 или же принять нетиповой (собственный) заземлитель.

    Р.2.2.10. При проектировании только гальванической защиты участка трубопроводной сети (обычно в режиме М2) вначале должно быть задано количество групп гальванических анодов, их размещение и токи, полагая, что группа - это мини-СКЗ. После варьирования этими параметрами и отыскания приемлемого решения по распределению потенциала в сети определяют, используя раздел "Анодные заземлители СКЗ", количество гальванических анодов в группе, ток каждого из них и срок службы.

    Решение задачи гальванической (протекторной) защиты в режиме М1 аналогично задаче с катодными станциями, но с заданием малых номинальных (предельных) токов, например не более 0,2 А для группы гальванических анодов.

    Р.2.2.11. К трубопроводу, заземленному на арматуру железобетонной конструкции или другое подземное сооружение, не требующее ЭХЗ, подключают эквивалентный трубопровод, моделирующий данное заземление. Параметры эквивалентного трубопровода вычисляют в разделе "Анализ поля токов" и направляют его от точки заземления в глубь земли. При этом, если моделируется железобетонный фундамент, то стационарный потенциал эквивалентного трубопровода берется более положительным, чем основного, т.е. равным, например, -0,3 В.

        Р.2.2.12. При  определении  величины  стационарного потенциала
    E   проектируемого к укладке трубопровода по трассе с неоднородным
     ст
    грунтом  следует  иметь в виду,  что в сухих грунтах потенциал E
                                                                    ст
    более положителен,  чем в мокрых. Обычно E   находится в диапазоне
                                              ст
    -0,45...-0,7 В.
        Р.2.2.13. Поскольку     удельное     сопротивление    изоляции
    трубопровода  (R  )  зависит  от  удельного  сопротивления  водной
                    из
    составляющей  окружающего  грунта,  то  целесообразно  вводить для
    корректировки R   значения удельного сопротивления грунта (ро) для
                   из
    каждой контролируемой точки или группы ближайших точек.
        Р.2.2.14. При   исследовании   совокупности   разнородных    и
    разделенных    трубопроводных    сетей,    т.е.   при   отсутствии
    потенциалвыравнивающих перемычек  и  гальванических  связей  между
    сетями,   решают   задачу   М2.   При  наличии  искусственных  или
    естественных перемычек между  трубопроводами  возможно  решение  в
    режиме М1.

    Страницы: | Стр.1 | Стр.2 | Стр.3 | Стр.4 | Стр.5 | Стр.6 | Стр.7 | Стр.8 | Стр.9 | Стр.10 | Стр.11 | Стр.12 | Стр.13 | Стр.14 | Стр.15 | Стр.16 | Стр.17 |


    Архив правовых актов
  • Реклама
 
  • Реклама
  • Счетчики

  • Рейтинг@Mail.ru
  • Новости