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.