Рассчитать мощность станции катодной защиты. Максимально допустимое значение наложенной разности потенциалов «труба-грунт» составляет Еmax=0,55 В. Коэффициент, учитывающий влияние смежной СКЗ Кв=0,54. Минимальная наложенная защитная разность потенциалов «труба-земля» Еmin=0,3 В. Грунт является однородный, изоляция равномерная и без дефектов.
Таблица 1 – Исходные данные
Вариант Сопротивление изоляции Rиз, Ом·м Продольное сопротивление единицы трубопровода Rr, ·10-6 Ом·м Удельное сопротивление грунта ρг, Ом·м Расстояние от трубопровода до анодного заземления У, м Сопротивление дренажных проводов, соединяющих катодную станцию с трубопроводом и анодным заземлением Rпр, Ом Сопротивление растеканию анодного заземления Rаз, Ом
9 4000 5,89 53 987 0,12 0,63
Ответ
Мощность на выходе катодной станции: W=30,36 Вт
Решение
Наибольшее влияние на точность расчётов оказывают величина удельного сопротивления грунта и величина сопротивления (проводимости) изоляции.
Чтобы рассчитать мощность станции катодной защиты, необходимо знать величину напряжения и силы тока в цепи защиты. Значение силы тока СКЗ определяем по формуле:
I=Emaxz1+2∙exp-αL+ρг2πY=
=0,550,0767(1+2∙exp(-3,84·10-5·63636)+532·3,14·987)=6,06 А
Где Emax – максимально допустимое значение наложенной разности потенциалов «труба-грунт», В;
ρг – удельное сопротивление грунта, Ом∙м;
У – расстояние от трубопровода до анодного заземления, м;
α – постоянная распределения потенциалов, 1/м;
z – входное сопротивление трубопровода, Ом;
L -протяженность зоны защиты одной СКЗ, м
Входное сопротивление трубопровода:
z=Rr·Rиз2=5,89·10-6·40002=0,0767 Ом
где Rr – продольное сопротивление единицы трубопровода, Ом·м;
Rиз – сопротивление изоляции трубопровода на единицу длины, Ом·м.
Постоянная распределения потенциалов и токов вдоль трубопровода:
α=RrRиз=5,89·10-64000=3,84·10-5
Протяженность зоны защиты трубопроводы одной СКЗ определяем по формуле:
L=2α2,3lg2πZYKB∙EminEmax2πZY+Rr=
=23,84·10-52,3lg2·3,14·0,0767 ·9870,54∙0,30,55(2·3,14·0,0767 ·987+5,89·10-6)=63636 м
где Кв – коэффициент, учитывающий влияние смежной СКЗ;
Emin – минимальная наложенная защитная разность потенциалов «труба-земля», В
Напряжение на выходе катодной станции равно:
E=IZ+Rпр+Rаз=6,060,0767+0,12+0,63=5,01 В
Где Rпр – сопротивление дренажных проводов, соединяющих катодную станцию с трубопроводом и анодным заземлением, Ом;
Rаз- сопротивление растеканию анодного заземления, Ом.
Мощность на выходе катодной станции:
W=I·E=6,06·5,01=30,36 Вт
Ответ:
Мощность на выходе катодной станции: W=30,36 Вт
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
