Техническая характеристика комплектных анодных заземлителей

Тип	Материал электрода	Размеры, мм				Масса, кг		Эл. хим. эквивалент, кг/А∙год
		электрод		общие		электр.	общая
		диаметр	длина	диаметр	длина
АК-1	сталь	50	1400	185	1420	21	60	1,0
АК-3	железокрем.	40	1400	185	1420	12	53	0,12
АК-1 Г		68	1400	225	1700	41	90	0,12
АК-2Г		40	1400	150	1700	12	60	0,12
ЗЖК-12-КА	...	30	1400	185	1425	80	40	0,12
ЗЖК-41п-КА		68	1400	240	1700	41	100	0,12
АКЦ	сталь	50	1700	150	-	26	-	1,0

 

Таблица 3.5

Коэффициент экранирования вертикальных трубчатых заземлителей,

размещенных в ряд (h _в)

Число труб	Отношение расстояния между трубами к длине трубы
2	0,84 - 0,87	0,9 - 0,92	0,93 - 0,95
3	0,76 - 0,8	0,85 - 0,88	0,9 - 0,92
5	0,67 - 0,72	0,79 - 083	0,85 - 0,88
10	0,56 - 0,62	0,72 - 0,77	0,79 - 0,83
15	0,51 - 0,56	0,66 - 0,73	0,76 - 0,80
20	0,41 - 0,5	0,65 - 0,7	0,74 - 0,79
50	0,38 - 0,43	0,56 - 0,63	0,68 - 0,74

 

Сопротивление растеканию тока с анодного заземления

                                         (3.17)

Оптимальная плотность тока в дренажной линии

                (3.18)

где r _пр - удельное сопротивление металла проводов, принимаемое                       r _пр = 0,029 м×м²/м; С₁ – стоимость прокладки дренажной линии.

Оптимальное сечение дренажного провода

                                  (3.19)

Сопротивление дренажной линии

                                     (3.20)

Проводник стали

                                   (3.21)

где r _пр - удельное сопротивление металла проводов, принимаемое
r _пр = 0,029×10^-6 Ом×м; S _пр = 16 мм²; l _пр - длина проводника.

Среднее значение потребляемой мощности СКЗ r = I _др × D j.

В зависимости от величины D j подбирается соответствующая марка СКЗ.

На основании закона Фарадея срок анодного заземления (в годах), установленного в грунт, определяется по формуле

                                     (3.22)

где G – общий вес рабочих электродов заземления, кг; h _и – коэффициент использования электродов; (h _и = 0,95); q – электрохимический эквивалент материала электродов, кг/а год.

Глава 4.

Протекторная защита трубопроводов и резервуаров

 

Протекторная защита (рис. 4.1) основана на использовании принципа гальванических пар. Если к стальному подземному сооружению подключить протектор из более электроотрицательного металла, чем сталь, то будет образована гальваническая пара, в которой защищаемое сооружение будет катодом, а протектор - анодом. Протекторную защиту называют катодной защитой гальваническими анодами.

Вследствие разности потенциалов протектор - металлическое сооружение в цепи протекторной установки возникает электрический ток, который, притекая на защищаемый объект, создает на нем потенциал более отрицательный, чем до подключения протекторной установки.

 

Рис. 4.1. Схема протекторной защиты подземного трубопровода:

1 - трубопровод, 2 - соединительные провода, 3 - контрольно-измерительная колонка,

4 - протекторная установка

 

При защитной разности потенциалов металлическое сооружение - земля - 0,85 В по МЭС (медно-сульфатный электрод сравнения) на сооружении практически прекращаются коррозионные процессы. Протектор же под действием стекающих с него токов растворяется.

4.1. Протекторная защита магистральных трубопроводов

 

Применение протекторов в проектах электрохимической защиты магистральных трубопроводов допускается только в групповых установках и грунтах с удельным электрическим сопротивлением не более 50 Ом×м.

Расчет протекторной защиты трубопроводов сводится к определению длины защищаемого участка трубопровода L и срока службы протекторов Т.

Длину зоны действия защиты на изолированном трубопроводе можно определить с достаточной для инженерных расчетов точностью по следующей формуле

                                   (4.1)

где R _из – сопротивления изоляции трубопровода на единице длины, Ом×м; R _п – сопротивление растеканию тока с протектора, Ом; j _п – потенциал протектора до подключения его к трубопроводу, В; для магниевых протекторов j _п = - 1,6 В по МЭС; j … - минимальный защитный потенциал.

Сопротивление растеканию тока групповой протекторной установки при h >> l_a /4 и l_a >> d_a /2 определяется по формуле

,             (4.2)

где r _гр – удельное сопротивление грунта, окружающего протектор Ом×м;
r _а – удельное сопротивление активатора, Ом×м; 0,2 Ом×м ³ r _а; d _a, l_a – соответственно диаметр и высота столба активатора, окружающего протектор; d_a – диаметр протектора; h – глубина установки протектора от поверхности земли до середины протектора; N – число протекторов в грунте; h _в – коэффициент, учитывающий взаимное экранирование вертикальных протекторов в группе.

При защите трубопровода одиночными протекторами N = 1 и h _в = 1.

Срок службы протекторной установки вычисляется по формуле

                                      (4.3)

где G – вес протекторной установки, кг.; q – теоретический электрохимический эквивалент материала протектора, кг/а год; J _п – сила тока в цепи протекторной установки, а; h _и – коэффициент использования протектора (h _и = 0,95); h _п – КПД протектора (определяется в зависимости от анодной плотности тока).

Анодная плотность тока определяется по формуле

         (4.4)

Здесь размеры тока протектора d _п и l _п подставляются в дм.

Сила тока в цепи протекторной установки при подключении ее к трубопроводу определяется зависимостью

                              (4.5)

Техническая характеристика протекторов, применяемых для защиты сооружения от коррозии, приведена в табл. 4.1.

Таблица 4.1