Расчет протекторной защиты

При расчете должна быть определена длина участка трубопровода, защищаемого одиночным протектором или группой протекторов. Рассмотрим схему, изображенную на рис. 21.7. Допустим, что в грунте установлен протектор (или группа) 2, который соединен кабелем 3 с трубопроводом /. Вследствие того что протектор изготовлен из материала, обладаюіцего более отрицательным потенциалом по сравнению с потенциалом материала трубопровода, в точке подсоединения О разность потен-циалов будет максимально допустимой Ѵтах. По мере удаления от точки 0 эта разность будет уменьшаться. В точках т, п она станст равной минимально допустимой Ѵтіп- Расстояиие Ь\ между точками т и п можно считать максимальной длиной участка трубопровода, защищаемого одним протектором. Пусть электродная разность потенциала протектора по отношению к электроду сравнения Ѵпр<Ѵ_тах, переходное сопротивление одиночного протектора К_п. пр; /?в* — входное сопротивление тру-бопровода, т. е. сопротивление, оказываемое трубопроводом, имеюіцим на изоляции повреждения, входящему в него току, Кс. пр — сопротивление кабеля, соединяющего протектор с тру-бопроводом. Тогда, учитывая естественную разность потенциа-лов труба — земля Ѵ_е, силу тока протектора, найдем по закону Ома

Чем больше электродный по-тенциал иротектора, тем боль-шей силы ток при прочих равных условиях он может дать. Для того чтобы трубопровод был защищен от коррозии, плотность тока, приходящаяся на единицу длины трубопро-вода, при минимуме защит-ного потенциала Ѵ_тщ должна быть

где 6=1,2—1,3 —коэффициент неравномерности распределения разности потенциалов труба —грунт вдоль трубопровода; Ѵ_т1п=0,85 В (по медносульфатному электроду сравнения); Япер — переходное сопротивление трубопровод — грунт.

Две последние формулы позволяют определить число N не-обходимых одиночных протекторов на участок определенной длины или длину участка 1\, защищаемого одним протектором:

В однородном груите протекторы размощаются на равном друг от друга расстоянии 1*\.

Применяют также и групповое размещение протектора. В этом случае необходимо определить силу тока группы про-текторов и их переходнос сопротивление. Сила тока группы протекторов

где к„ср. г — переходное сопротивлсние группы про

Первоначально определяют приближенное число протекторов в группе, необходимое для защиты участка длиной I:

где 0,6 — ориентировочный коэффициент взаимовлияния про-текторов в группе. Далее определяют К_Пер.г = Ктр/М_г.

Одной из важнейших расчетных характеристик является срок службы протектора Т, который зависит от массы протск-тора Рпр, электрохимического эквивалента материала протек-тора <7, коэффициентон использования протектора т)_и и его к. п. д. т)_Пр, а также средней силы тока протектора /_ПР. ср или группы протекторов /_г. _Ср:

Протекторы выполняют в форме цилиндрического стержня (табл. 21.8).

Значение электрохимического эквивалента можно принять по табл. 21.6. Коэффициент т]„ принимают для МГА-7 МГА-8 — 0,95 и МГА-5, МГА-6 —0,98; к. п. д. т]_пр^0,6.

Сооружение протекторной защиты

Сооружение протекторной защиты включает следующие осиовные операции: устройство скважин диаметром 25—30 см на глубину, превышающую глубину промерзания грунта; присоединение к протектору кабеля сечением 3—5 мм²; подготовку протектора к установке в скважину; установку протектора в скважину; прокладку соединительного кабеля и подсоединение его к трубопроводу. Бурят скважины с помощью передвижной буровой установки. Перед установкой протектора в скважину заливают специально приготовляемый заполнитель. Состав заполнителя: гипс, глина, сернокислый натрий, сернокислый магний (табл. 21.9). На этой основе приготовляют водный раствор пастообразной консистенции. Составы 1,2 применяют при удель-ном сопротивлении грунта более 20 Ом • м, состав 3 — менее

20 Ом-м. Протектор обмазывают заполнителем и устанавливают по центру скважины. Затем оставшееся пространство между стенкой скважины и протектором заливают заполнителем, закрывая торец протектора на 15—20 см.

Сверху оставшуюся часть скважины засыпают грунтом. Соединительный кабель прокладывают на глубину 50—80 см и присоединяют его к поверхности труб с помощью термитной сварки (рис. 21.8). Для регулировки работы протектора в соединительный кабель включают шунт, регулируемое сопротивление и размыкатель цепи.

Раздел VII