Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 [ 93 ] 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

4. Сопротивление единицы длины изоляции для каждого трубопровода

R„ 1000

7t-D„ 3,14-1,02

= 312,2 Ом-м.

Аналогично находим R„32 = 442,3 Ом-м и К„зз = 602,0 Ом-м.

5. Постоянная распределения токов и потенциалов для каждого трубопровода по формуле (13.4)

а, =

Miil.i,75-10-i 313 м

Аналогично находим а, =1,98-10 и =2,45-10 -.

6. Взаимное сопротивление между 1-м и 2-м трубопроводами по формуле (13.40)

20 , R. =-In

= 51,4 Ом-м.

3,14 101,57-10--1,98-10-

7. Эквивалентное сопротивление изоляционного покрытия на единице длины 1-го и 2-го трубопроводов по формуле (13.38)

, 312,2-442,3-51,4 ,,0,3 р.. 312,2 + 442,3-2-51,4

8. Постоянная распределения токов и потенциалов трубопровода, эквивалентного 1-му и 2-му трубопровода, по формуле (13.39)

4,73-10- , ,„ 4 1

207,8

= 1,51-10- -.

9. Взаимное сопротивление между эквивалентным трубопроводом (заменяющим 1-й и 2-й) и третьим трубопроводом

R =-1п- -».К Ом-м.

3,14 10/1,51-10--2,45-10-

10. Эквивалентное сопротивление изоляционных покрытий на единице длины всех трех трубопроводов

207,8-602-39,8

= 169,2 Ом-м

207,8 + 602-2-39,8 И. Постоянная распределения токов и потенциалов (общая для системы трубопроводов) по формуле (13.4)

Mlllio-io-l.

V 169,2 м

12. Входное сопротивление системы нефгепроюдов по формуле (13.9)

2з = 0,5/3,78 -10- -169,2 = 1,27 -10- Ом.

Пример 13.3. Определить параметры СКЗ для защиты сети подземных трубопроводов нефтебазы в радиусе R3 = 300 м. Число присоединенных к ним контуров заземления 2, переходное сопротивление изоляции трубопроводов R„ = 7000 Om-mI Другие необходимые данные: R = 10 Ом; R„p = 0,5 Ом; г.р = 30 Ом-м.

Решение

1. По табл. 13.9 находим величину коэффициентов К, и К,. Для условий примера К, = 1,5.Величину коэффициента Kj определяем методом интерполяции

К =0,8+ (8000-7000)- Л

8000-5000

2. Сила дренажного тока по формуле (13.41)

,,,=,.5.0.87.15 = ,,,, А.

3. Напряжение на контактах СКЗ по формуле (13.42)

ДЕ = у-(10 + 0,5) = 155,4 В.

4. Требуемая мощность СКЗ для обеспечения защиты по формуле (13.12)

Р,,з = 11,1-155,4 = 1724,9 Вт.

Пример 13.4. Определить протяженность защитной зоны и срок службы одной протекторной установки, состоящей из пяти вертикальных установленных протекторов марки ПМ5У. Глубина установки протекторов Н„ = 2 м, расстояние между ними в группе а = 5 м. Другие данные, необходимые для расчета, следующие: гр = 20 Ом-м; R„3,p = 500 Ом-м; = 0,2 Ом-м.

Решение

1. Для протекторов марки ПМ5У по табл. 9.10 находим L„ = 0,5 м; d„ = 0,095 м; L, = 0,58 м; d, = 0,165 м; G„ = 5 кг.

2. Вычисляем сопротивление растеканию одиночного протектора по формуле (13.18)

Л 2-0,58 1, 4-2-0,58 0,2, 0,165

, In-- + -ln-+ -ln- =10,34 Ом.

oiA< о /I.Oj-Oq on о 0Q<;

R„,=

2-3,14-0,58

0,165 2 4-2 + 0,58 20 0,095 j

3. По графику на рис. 13.5 для заданного количества протекторов и отношения a/L = 10 находим величину коэффициента экранирования Т1з„ = 0,82.

4. Находим сопротивление растеканию тока с протекторной установки по формуле (13.44)

R„=iMl = 2,52 0M. " 5-0,82

5. Определяем протяженность защитной зоны протекторной установки по формуле (13.43)

i:„ =

500 2,52

1,6 0,85

= 175 м.

6. Сила тока протекторной установки по формуле (13.46)

2,52

0,85 1,6

= 0,056 А.

7. Анодная плотность тока по формуле (13.48)

Ja=-

10-0,056

= 0,686

2

5-0,095-(3,14-0,5+ 1,57-0,095)

8. По графику на рис. 13.6 находим КПД протекторной установки Т1„ = 0,32.

9. Срок службы протекторной установки по формуле (13.47)

5-5-0,95-0,32

Т =---= 34,4 года.

0,056-3,95

Пример 13.5. Определить, какое количество магниевых протекторов марки ПМЮУ потребуется для обеспечения защиты участка трубопровода длиной 10000м, если известно, что К„зер= 1000 Ом - м, гр= 10 Ом - м.

Решение

1. Сопротивление растеканию с одиночного протектора по формуле (13.45)

R„i =0,18 + 0,47-10 = 4,88 Ом.

2. Токоотдача одного магниевого протектора по формуле (13.51)

4,88

= 0,123 А.

3. Необходимая величина защитного тока по формуле (13.50)

1 = 1,25-10000

0,3 1000

= 3,75 А.

4. Требуемое количество протекторов по формуле (13.49)

N= 1,75-- = 53,4 шт. 0,123

5. Округляем полученное число протекторов до ближайшего большего целого числа. Получаем = 54 шт.

Пример 13.6. Определить необходимое количество и срок службы одиночных протекторов типа ПМ-ЮУ, которое необходимо для обеспечения защиты резервуара РВС2000 (Dp = 15 м), установленного на площадке с увлажненным песком (г,р = 20 Ом-м). Расстояние от резервуара до протектора - пять метров.

Решение

1. Площадь днища резервуара

2. Сопротивление «резервуар-грунт» по формуле (13.53)

3-20

R„ = =0,2 Ом.

15-(15 + 5)

3. Переходное сопротивление изоляции днища резервуара по формуле (13.52)

Rp =0,2-176,6 = 35,3 Ом-м.

4. По табл. 13.11 принимаем величину защитной плотности тока, соответствующую г,,р = 20 Ом-м и Rq = 35,3 Ом-м

]; = 0,0035 A/mI

5. Сила тока, необходимая для защиты днища резервуара от коррозии, по формуле (13.54)

1з =0,0035-176,6 = 0,62 А.

6. Выполним проверку условия (13.55) .

l3Rp,= 0,62-0,2 = 0,124 В.

Так как (Е„ - Е,„) = -1,6-(-0,55) = 1,05 В > 0,124 В, то резервуар от коррозии защищен.

7. Сопротивление растеканию тока с протектора по формуле (13.45)

R„i =0,18 + 0,47-20 = 9,85 Ом.

8. Ориентировочное число протекторов по формуле (13.56)

0,62-9,58

N =

-=6,4.

1,6-0,55-0,62-0,2

Округляем данное количество до N, = 7.

9. Для ориентировочного количества протекторов по табл. 13.12 находим коэффициент экранирования г\„ = 0,82.

10. Окончательное число протекторов по формуле (13.57)

N„ =- = 8,549. " 0,82

11. Анодная плотность тока по формуле (13.48)

10-0,62

Ja =

= 27 -

9-0,123-(3,14-0,6 + 1,57-0,123) дм

12. По графику рис. 13.6 находим КПД протектора х]„ = 0,47.

13. Сила тока протектора по формуле (13.58)

0,2 + 9,58

14. Срок службы протекторов по формуле (13.47)

10-0,95-0,47

=----- = 10,3 года.

0,11-3,95

Пример 13.7. Определить параметры протекторной защиты резервуара РВС-2000 с помощью групповых установок. Исходные данные и промежуточные результаты взять из примера 13.6

Решение

1. Ориентировочное общее количество протекторов, необходимое для защиты, по формуле (13.59)

2. Принимаем N, = 4. Отсюда число групповых протекторных установок п = 2.

3. Сопротивление растеканию тока с групповой установки по

формуле (13.44)

9 58

R„.= = 2,9 Ом.

4-0,82

4. Сила тока групповой протекторной установки по формуле (13.61)

" 2,9 + 0,2

5. Уточненное количество протекторов в группе по формуле (13.62)

xi 4 0,62

=---= 3,65 шт.

2 0,34

6. Отклонение уточненного количества протекторов от первоначально ПрИ11Я1010

N - N 3 65 - 4

" -100% = - 100% = 7,5% < 15%. N, 4

Следователыю, выбор числа протекторов сделан правильно.

7. Безопасное удаление протекторов от резервуара по формуле (13.63)

0,34-20

У =

= 1 м.

2-3,14(1,15-0,34-0,2)

Так как минимальное безопасное удаление протекторов от резервуаров составляет 3 м, групповые протекторные установки могут быть расположе111>1 на расстоянии трех метров от резервуара.

8. Срок службы протекторов по формуле (13.47)

10-8-0,95-0,47

tnv =-= 14,6 лет.

0,62-3,95

Пример 13.8. Рассчитать протекторную защиту внутренней поверхности резервуара РВС5000 от коррозии подтоварной водой с концентрацией солей 10%. Уровень подтоварной воды 1 м.

Решение

1. Удельное электросопротивление подтоварной воды по формуле (13.64)

1,5 + 10

= 0,087 Ом-м.