Таблица 2
4.4. К выводу контактного сердечника в заводских условиях подключен проводник ПСРП-1 или кабель ВРГ 1 x 2,5 длиной 3 м. Место подключения проводника (или кабеля) к сердечнику тщательно изолировано поливинилхлоридной изоляционной лентой, верхняя и нижняя воронки протектора залиты битумно-резиновой мастикой.
![]() 1 - мешок бумажный; 2 - провод марки ПСРП изолированный;
3 - лента электроизоляционная; 4 - мастика
битумно-резиновая; 5 - анод магниевый; 6 - шайба картонная
(фанерная); 7 - активатор; 8 - мешок хлопчатобумажный.
4.5. Активатор представляет собой порошкообразную смесь, имеющую следующий состав, %: гранулированный сернокислый натрий - 25; сернокислый кальций - 25; бентонитовая глина - 50.
4.6. Стационарные потенциалы комплектных протекторов с анодами из сплава МПУ и МПУвч соответственно равны -1,60 и -1,62 В относительно медносульфатного электрода сравнения. Теоретическая токоотдача составляет 2332 А·ч/кг.
Таблица 3
4.7. Коэффициент полезного действия и поляризационное сопротивление протекторов зависят от анодной плотности тока. Эти зависимости представлены на рис. 3 и 4.
4.8. Допускается поставка магниевых анодов ПМ-5 и ПМ-10, ПМ-20 без активатора при условии специальной оговорки в спецификациях или заявочных ведомостях.
4.9. Для защиты от коррозии морских нефтепромыслов по ТУ 48-10-23-80 выпускаются гальванические магниевые аноды П1-69, П2-69, П3-69 и П4-69, которые могут быть применены и для защиты подземных сооружений.
Технические данные таких протекторов приведены в табл. 4.
![]() от анодной плотности тока (jп).
1 - из сплава МПУ; 2 - из сплава МПУвч.
![]() протектора от анодной плотности тока (jп).
Таблица 4
Протекторы этой серии выпускаются без активатора. При использовании их для подземных сооружений в проектах следует предусматривать активатор, количество которого зависит от размеров протектора и диаметра скважины. Состав активатора указан в п. 4.5.
4.10. Технические данные и характеристики протяженных прутковых или стержневых протекторов типа ПММ, разработанных ВНИИСТ, в настоящем документе не отражены, так как промышленное производство таких протекторов в настоящее время не освоено.
ПОДЗЕМНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ В УСЛОВИЯХ ГОРОДОВ
5.1. При расчете протекторных установок последовательно определяют следующие величины: переходное сопротивление одиночного протектора Rп; силу тока протектора Iп; силу тока, необходимого для защиты определенного участка подземных коммуникаций; число необходимых для этого участка протекторов, срок их службы.
5.2. Переходное сопротивление одиночного протектора
Rп = Rр + Rпол,
где Rр - сопротивление растеканию одиночного протектора, Ом; Rпол - поляризационное сопротивление протектора в актива- рис. 4).
5.3. Для вертикально установленного протектора в актива-
; (5.1)где
5.4. Для горизонтально установленного протектора с активатором
. (5.2)5.5. Для вертикально установленного протектора без активатора
, (5.3)где l - длина протектора, м.
Для горизонтально установленного протектора
. (5.4)При горизонтальной закладке протекторов без активатора небольшой длины (l < h)
. (5.5)В случае протяженного горизонтального протектора (ленточного типа), когда l > 12h,
. (5.6)5.6. Сопротивление растеканию магниевых протекторов типа ПМ-5У, ПМ-10У, ПМ-20У, выпускаемых отечественной промышленностью, может быть рассчитано по эмпирической формуле
где A - коэффициент, зависящий от размеров протектора и глубины его установки; B - коэффициент, зависящий от размеров протектора и удельного сопротивления активатора.
Значения этих коэффициентов приведены в табл. 5.
Таблица 5
Значения коэффициентов A и B
Таблица 6
от удельного электрического сопротивления грунтов
5.7. При ориентировочных расчетах предлагается использовать табл. 6, где приведены значения переходного сопротивления протекторов серии ПМ в условиях часто встречающихся грунтов.
5.8. Силу тока в цепи протектор - трубопровод для одиночного протектора, A, определяют по формуле
где
- минимальная защитная разность потенциалов, В; K - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения потенциалов "труба - земля", принимается 1,15; Если
5.9. Сила тока в цепи одиночный протектор - сооружение для сосредоточенных сооружений определяется по формуле
, (5.9)где
5.10. Для проектируемых разветвленных подземных сооружений общий ток защиты определяется по формуле
где j - плотность тока, мА/м2, необходимого для защиты газопроводов; рассчитывается по формуле (3) "Методических рекомендаций по проектированию электрохимической защиты городских подземных сооружений".
5.11. Для существующих сооружений общий необходимый ток защиты определенного участка может быть определен по опытным включениям катодной защиты.
5.12. Необходимое число одиночных протекторов для защиты участка определяется по формуле
N = Iэ/Iп. (5.11)
5.13. В целях эффективного использования и удобства контроля при эксплуатации протекторы размещают в группы. Количество групп, их местоположение и число протекторов в каждой из групп определяются в зависимости от условий их установки при проектировании.
5.14. Общее число протекторов при групповой их расстановке принимается по формуле
где
.![]() протекторов ПМ-5У от их числа (n) в группе
и соотношения a/lа.
![]() протекторов ПМ-10У, ПМ-20У от их числа (n) в группе
и соотношения a/lа.
5.15. После размещения протекторных групп и протекторов в группах на плане подземных сооружений уточняется сила тока каждой протекторной группы
, (5.13)где
5.16. При установке в группе более трех протекторов с одноконтактным устройством большое значение имеет сопротивление соединительных проводников, в том числе контактных соединений. Сопротивление каждого механического контакта (зажима, скрутки) в цепи протектор - трубопровод можно принять равным 0,05 Ом.
5.17. Срок службы одиночных протекторов (в годах) вычисляют по формуле
, (5.14)где G - масса протектора, кг; q - теоретическая токоотдача материала протектора, А·ч/кг; для протекторов из сплава МПУ и МПУвч q = 2332 А·ч/кг;
.6.1. Для защиты подземных сооружений, находящихся в районах с блуждающими токами, как правило, используются поляризованные протекторные установки.
6.2. Подключение протекторов к газопроводу производится через специальные контактные устройства, в которые вмонтированы малогабаритные панели с полупроводниковыми вентилями и другими элементами схемы.
6.3. Известные по справочной литературе схемы включения поляризованных протекторов используют германиевые полупроводниковые диоды, которые лучше включать параллельно в количестве 3 - 6 шт. Для таких схем рекомендуются также триоды ГТ403 в диодном включении. Порог открывания диодов должен быть в пределах 0,3 - 0,4 В.
6.4. При применении кремниевых диодов рекомендуется схема снижения порога открывания вентильного устройства (см. рис. 7). В качестве источника тока используется сухой элемент типа 373 "Марс".
Схема регулирования напряжения открывания и уменьшения прямого сопротивления вентильного устройства представлена на рис. 8.
Общий вид вентильного блока поляризованной протекторной защиты представлен на рис. 9.
![]() со смещенным порогом открывания 0,3 В.
1 - защищаемое сооружение; 2 - протектор.
![]() с регулируемым порогом открывания.
1 - защищаемое сооружение; 2 - протектор.
![]() смещенного вентильного устройства в закрытой коробке.
ПРОТЕКТОРНЫХ УСТАНОВОК
7.1. Рабочие чертежи протекторной защиты принимаются по альбому серии 4.900-5/74 "Узлы и детали электрозащиты подземных инженерных сетей от коррозии".
7.2. Контактные устройства должны быть в таком исполнении, которое исключает попадание грязи и влаги на клеммные зажимы и другие элементы схемы, т.е. должны располагаться:
- в закрытой коробке на стене;
- в контрольном железобетонном столбике;
- в металлической контрольно-измерительной колонке.
В качестве коробки используются протяжные коробки, изготавливаемые заводами Главэлектромонтажа, уплотненные резиновыми прокладками.
7.3. При использовании протекторов для контура заземления молниезащиты резервуаров сжиженных газов в качестве заземляющих проводников принимаются круглая сталь диаметром не менее 6 мм или полосовая сталь сечением не менее 48 мм2.
Проводники должны быть изолированы поливинилхлоридной трубкой (стержни) или битумной изоляцией (стальные полосы) весьма усиленного типа. Соединения проводников с контактным сердечником протектора, резервуарами или трубопроводами, подходящими к резервуарам, должны быть сварными. Проводник протектора в этом случае отсоединяется от контактного сердечника.
7.4. В групповой установке проводники отдельных протекторов присоединяются к общей магистрали, выполненной одножильными кабелями типа АВРГ или АВВГ сечением не менее 16 мм2, места соединения провода с магистралью тщательно изолируются полихлорвиниловой лентой и битумом (см. рис. 10). В качестве контактных устройств с трубопроводами предпочтительно наружное соединение, пример которого дан на рис. 11.
![]() Рис. 10. Подключение проводника протектора
к соединительному кабелю.
1 - кабель; 2 - припой; 3 - изоляция поливинилхлоридная;
4 - покрытие битумное; 5 - проводник протектора.
![]() 1 - уголок; 2 - кабель электрозащиты;
3 - трубопровод; 4 - наконечник.
Примечания. 1. ГОСТ 9.015-74 заменен на ГОСТ 9.015-74*. 2. СН 202-76 заменены на СН 202-81*. 3. Взамен "Инструкции по защите городских подземных трубопроводов от электрохимической коррозии". М., МЖКХ РСФСР, 1974, издана "Инструкция по защите городских подземных трубопроводов от электрохимической коррозии". М., 1982. 4. Взамен альбома серии 4.900-5/74 "Узлы и детали электрозащиты подземных инженерных сетей от коррозии" Мосгазниипроектом разработан альбом серии 5.905-6 "Узлы и детали электрозащиты подземных инженерных сетей от коррозии", 1982.
Задание
1. Предусмотреть защиту от почвенной коррозии вновь строящихся внутриквартального распределительного газопровода низкого давления с наружным диаметром 108 мм, длиной 240 м и дворовых вводов газопровода в жилые здания диаметром 57 мм общей длиной 300 м.
2. Выполнить технико-экономическое сравнение вариантов с катодной и протекторной защитой.
Дополнительные условия
1. Вновь строящийся газопровод врезается в действующий газопровод, обеспеченный катодной поляризацией, потенциал действующего газопровода в точке врезки - 0,85 В по МСЭ.
2. Среднее удельное электрическое сопротивление грунта составляет 40 Ом·м.
3. Вводы газопроводов оборудованы изолирующими фланцевыми соединениями.
4. Смежные подземные сооружения (чугунные водопроводные сети; теплопроводы с плохим защитным покрытием в каналах без изолирующих прокладок на опорах; кабели с пластмассовыми оболочками и покровами) электрохимической защите не подлежат.
Решение
По данным измерений параметров катодной защиты, смонтированной на соседних действующих газопроводах, находящихся в аналогичных рассматриваемому участку коррозионных условиях, плотность защитного тока j = 6 мА/м2.
1. Требуемая сила тока для защиты данных газопроводов находится по формуле (5.10):
,где j - плотность тока защиты, мА/м2;
, причем S1 - площадь поверхности распределительного газопровода, м2, и S2 - площадь поверхности дворовых газопроводов, м2. ; ; .2. По варианту катодной защиты потребуется установка катодной станции типа КСС-300 с устройством анодного заземления из угольно-графитовых электродов (3 электрода, глубина заложения 12 м).
3. По варианту протекторной защиты выбираем число протекторов по формуле (5.12):
,где Iп - сила тока в цепи протектор - трубопровод для одиночного протектора, А;
).Учитывая, что грунты вдоль защищаемых газопроводов характеризуются довольно высоким удельным электрическим сопротивлением, принимаем протекторы с минимальной массой типа ПМ-5У.
Сила тока одного протектора подсчитывается по формуле (5.8):
,где
; k = 1,25; ; Sп = 0,16 м2. Сопротивление проводов с учетом всех контактных соединений Rпр = 0,1 Ом. Сопротивление растеканию протектора определяем по формуле (5.7): .Сила тока протектора
Iп = (1,6 - 0,55 - 1,15·0,32 -
- 0,64·0,16)/(14,24 + 0,1) = 0,04 А.
Необходимое число протекторов
N = 1,0/(0,04·0,85) = 28 шт.
Принимаем с учетом топогеодезической подосновы 7 групп по 4 протектора типа ПМ-5У в каждой.
4. Результаты сметной части проекта (капитальные затраты) сводим в табл. 1.
Таблица 1
5. Эксплуатационные затраты. Расчет годовых эксплуатационных расходов производится по формуле
Ci = А + Э + З;
где А - амортизационные отчисления на средства электрозащиты, руб; Э - затраты на электроэнергию, руб; З - затраты на обслуживание и ремонт устройств электрохимической защиты, руб.
Амортизационные отчисления при эксплуатации средств электрозащиты составляют 12% от стоимости оборудования, т.е. учитываются только для варианта катодной защиты:
А1 = 343·0,12 = 41,2 руб.
Затраты на потребляемую электроэнергию станций КСС-300 вычисляются по формуле
Э = PKзTCэ,
где P = 0,515 - потребляемая мощность станции, кВт·ч; Kз = 0,5 - коэффициент загрузки по мощности; T = 8700 ч - время работы катодной станции в году; Cэ = 0,0145 руб - стоимость 1 кВт·ч электроэнергии.
Тогда
Э1 = 0,515·0,5·8700·0,0145 = 32,50 руб/год.
Затраты на электроэнергию для варианта протекторной защиты нет.
Затраты на обслуживание защитных установок состоят из зарплаты обслуживающего персонала и транспортных расходов на периодические осмотры. Транспортные расходы у сравниваемых вариантов одинаковы и поэтому в настоящем расчете не учитываются.
Затраты на обслуживающий персонал подсчитываются по формуле
u = CтtпKm,
где Cт - тарифная ставка электромонтера 5-го разряда; Cт = 0,89 руб/ч; K - коэффициент, учитывающий премию к зарплате (20%) и отчисления на социальное страхование (4,7%); tп - норма времени одной проверки, tп = 3,2 чел.-ч; m - число проверок (измерений) в год.
Для варианта катодной защиты при m = 24
u1 = 0,89·3,2·1,247·24 = 85,2 руб.
Для варианта протекторной защиты при m = 2
u2 = 0,89·3,2·1,247·2 = 7,1 руб.
Затраты на текущий ремонт защитных установок рассчитываются по формуле
Зр = M + P,
где M - стоимость материалов, необходимых для ремонта, руб; P - затраты на зарплату персонала, руб/год.
Стоимость материалов для ремонта катодной станции КСС-300 по данным горьковской конторы "Подземметаллзащита" составляет M1 = 17 руб/год.
Учитывая, что профилактические ремонты протекторных установок производятся не чаще 1 раза в 3 года, расходы на материалы в среднем на одну протекторную группу составляют 0,8 руб/год, таким образом, M2 = 7·0,8 = 5,6 руб/год.
Затраты на зарплату ремонтного персонала:
а) по катодной защите определяются по формуле
P1 = Cтtр1km,
где Cт - тарифная ставка электромонтера, Cт = 0,89 руб/ч; tр1 - норма времени на ремонт катодной станции, tр1 = 6,3 чел.-ч; m - число ремонтов в году;
P1 = 0,89·6,3·1,247·1 = 7 руб/год.
б) по протекторной защите (в 3 раза меньше)
P2 = 2,3 руб/год.
Годовые изменяющиеся эксплуатационные расходы по вариантам катодной и протекторной защиты сведены в табл. 2.
Годовой экономический эффект от выбора более экономичного варианта определяется по формуле
Э = (C1 + EнK1) - (C2 + EнK2),
где K1 и K2 - капитальные затраты по вариантам катодной и протекторной защиты, руб; C1 и C2 - текущие затраты по тем же вариантам, руб; Eн - нормативный коэффициент эффективности;
Э = (165,9 + 0,15·1761) - (9,4 + 0,15·1867) = 155 руб/год.
Таким образом, протекторная защита рассмотренных выше газопроводов является более экономичной.
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/prikaz/29/rekom_87871.html
На правах рекламы:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||