Максимальные защитные потенциалы

Примечания

1. Для трубопроводов из упрочнённых сталей с пределом прочности 0,6 МПа (6кгс/см²) и более не допускаются поляризационные потенциалы более отрицательные, чем минус 1,10В.

2. В грунтах с высоким удельным электрическим сопротивлением (более 100 Ом·м) допускаются более отрицательные потенциалы с омической составляющей, установленные экспериментально.

Многочисленными измерениями установлено, что величина естественного потенциала подземных металлических сооружений колеблется в интервале от -0,23 до -0,72В. Если не имеется точных данных о величине естественного потенциала стали в рассматриваемом грунте, то рекомендуется принимать Е_ест=-0,55В по медно-сульфатному электроду сравнения (по МСЭ).

Сведения о величинах минимального и максимального защитных потенциалов (по ГОСТ Р51164-98) приведены в таблицах.

На всех вновь построенных и реконструируемых трубопроводах должны быть обеспечены только поляризационные потенциалы (без омической составляющей).

Если трубопровод повреждён коррозией (более 10% толщины стенки), то минимальный защитный потенциал должен быть на 0,05В отрицательнее значений, указанных в таблице.

Величина наложенного (минимального или максимального) потенциала находится как разница между соответствующим защитным потенциалом и естественным потенциалом.

Среднее значение удельного сопротивления грунтов

где

ρ_г – удельные сопротивления грунтов на отдельных участках, Ом·м;

l_i – протяжённость участков; L_общ= - общая протяжённость проектируемого трубопровода.

При катодной защите магистральных трубопроводов величина наложенного потенциала изменяется от максимально возможного значения Е_max в точке подключения станции катодной защиты (СКЗ) до минимального допустимого значения Е_min на границе зон действия смежных СКЗ.

В случае использования однотипных СКЗ расстояние между ними можно определить как:

где

α – постоянная распределения потенциалов и токов вдоль защищаемого сооружения; К_в – коэффициент, учитывающий влияние смежной СКЗ; Θ – расчётный параметр, равный

.

где ρ_{г ср} – среднее удельное электросопротивление грунта; Z_k – входное сопротивление изолированного трубопровода на конец нормативного срока службы; у – удаление анодного заземления от трубопровода.

Необходимое число СКЗ составляет:

.

Величина постоянной распределения потенциалов и токов вдоль трубопровода определяется как:

, где

R_Т – продольное сопротивление трубопровода, равное:

; где

ρ_Т – удельное электросопротивление трубной стали, в среднем ρ_Т =0,245 Ом·мм²/м; D_н – наружный диаметр; δ – толщина стенки трубопровода; R_из(τ_нс) – сопротивление единицы длины изоляции к концу нормативного срока службы СКЗ, равное

, где

R_пн – переходное сопротивление «трубопровод-грунт» в начале эксплуатации, Ом·м²; β – показатель скорости старения изоляционного покрытия, 1/год; τ_нс =9,5 лет – нормативный срок службы СКЗ.

Среднее сопротивление единицы длины изоляции за нормативный срок службы составляет:

.

Коэффициент, учитывающий влияние смежной СКЗ:

, а

Входное сопротивление изолированного трубопровода определяется на конец нормативного срока службы

и в среднем за период эксплуатации СКЗ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Быков Л.И., Мустафин Ф.М., Рафиков С.К. и др. Типовые расчёты при сооружении и ремонте газонефтепроводов: Учеб.пособие – Санкт-Петербург: Недра, 2006. – 824с., ил.