Прогноз изменений состояния подземной гидросферы:

5. О промышленных отходах.

Данные о объемах всех отходов, которые будут образовываться на проектируемом объекте, оценка прогрессивности предложенных технологий с точки зрения их малоотходности. Данные о проектных решениях, связанные с мероприятиями по нейтрализации возможного влияния на окружающую среду, токсичных или радиоактивных отходов.

7 Защита трубопроводов от коррозии

7.1 Катодная защита трубопроводов от почвенной коррозии.

Катодная поляризация осуществляется с помощью наложенного тока от внешнего источника энергии, обычно выпрямителя, который преобразует переменный ток промышленной частицы в постоянный. Защищаемая конструкция соединяется с отрицательным полюсом внешнего источника выпрямленного тока, так что она действует в качестве катода. Второе анодное заземление соединяется с положительным полюсом источника тока так, что он действует в качестве анода.

В дипломном проекте предусмотрена катодная защита, потому что защищаемая конструкция и анодное заземление находятся в электрическом контакте, защита от коррозии достигается с помощью металлических проводников, через выпрямитель, обеспечивающий катодную поляризацию.

Катодная защита регулируется путём поддержания необходимого защитного потенциала, который измеряется между конструкцией и электродом сравнения (ЭС). Прибор для измерения поляризационного потенциала устанавливается на каждых 200 метрах.

Катодная защита используется совместно с изоляционными покрытиями, нанесёнными на наружную поверхность защищаемого сооружения. Поверхностное покрытие уменьшает необходимый ток на несколько порядков. Для катодной защиты стали плотность тока выбирают 0,01… 0,2 мА/м2.

По мере разрушения покрытия и оголения металла, катодный ток должен возрастать для обеспечения защиты сооружения.

7.2 Расчёт и проектирование катодной защиты.

Данные:

Диаметр трубы (Дт)…………………………………………………………800 мм

Толщина трубы (бт)……………………………………………………… …20 мм

Длина трубопровода……………………………………………………….1550 мм

Удельное сопротивление грунта (rз )…………………………………….34,4 Омм

Переходное сопротивление «труба-земля»…………………………….1105 Омм

7.2.1 Принципиальная схема действия катодной защиты.

Катодную защиту подземных трубопроводов почвенной коррозии осуществляют путём образования на защищаемом металле отрицательного защитного потенциала по отношению к окружающей коррозионной среде (катодная поляризация).

Для этого трубопровод соединяют с отрицательным полюсом внешнего источника постоянного тока, так что он действует в качестве катода, а положительный полюс источника соединяют с анодным заземлителем (см. рис. 7.1). Под действием разности потенциалов «труба-земля», ток из грунта вытекает в трубопровод, защищая его от коррозии.

Катодную защиту используют совместно с наружными изоляционными покрытиями, что уменьшает необходимый ток на несколько порядков. По мере разрушения покрытия в процессе эксплуатации и оголения металла катодный ток должен возрастать для обеспечения защиты трубопровода.

1 – трубопровод; 2 – катодная станция; 3 – дренажная электролиния; 4 – анодное заземление.

Рис. 7.1 - Схема катодной защиты подземного трубопровода и диаграмма распределения разности потенциалов «труба – земля».

Максимальное значение защитной разницы потенциалов находится у точки дренажа, лежащей против анода. По мере удаления от точки дренажа вдоль трубопровода значение наложенной разности потенциалов уменьшается. Для изолированных трубопроводов значительное повышение наложенной разности потенциалов сказывается вредное влияние на адгезию покрытия к металлу.

7.2.2 Расчёт установки катодной защиты.

Основными элементами установки катодной защиты являются: катодная станция (источник постоянного тока), анодное заземление и дренажная электролиния.

Для расчёта УКЗ последовательно определяют:

- первичные параметры (продольное сопротивление трубопровода и переходное сопротивление «труба-земля»), а затем вторичные параметры (входное сопротивление трубопровода и постоянная распространения вдоль трубопровода);

- расстояние между трубопроводом и анодным заземлением;

- сила тока катодной установки;

- параметры анодного заземления;

- параметры дренажной электролинии;

- параметры катодной станции.

7.2.3 Электрические параметры трубопровода.

Электрические параметры трубопровода объединяют в себя выше упомянутые первичные и вторичные параметры.

Продольное сопротивление трубопровода, Rт, Ом/м, находим по формуле:

, Ом/м (7.1)

где - удельное сопротивление металла для стали 0,098 Омм2/м.

, Ом/м.

Переходное сопротивление (RП), «труба – земля» для усиленного типа защитного покрытия толщиной 0,35 мм равно 110-5 Омм2.

Постоянную распространения тока вдоль трубопровода, характеризующую протяженность зоны катодной защиты a, 1/м, рассчитывают по формуле:

, 1/м (7.2)

Входное сопротивление трубопровода в точке дренажа при одинаковых электрических параметрах левого и правого плеча защищаемого трубопровода Zн Ом, находят по формуле:

, Ом (7.3)

7.2.4 Основные параметры установки катодной защиты.

При проектировании УКЗ протяженность защитной зоны равна 1550 м. Минимальную наложенную разность потенциалов «труба - земля» Umin, В рассчитывают по формуле:

, В (7.4)

где, Umax – максимальный защитный потенциал, В;

Ul – усредненное значение потенциала «труба – земля», В.

Максимальную допустимую разность потенциалов «труба – земля» Umax, В определяют по формуле:

, В (7.5)

Кратчайшее расстояние от трубопровода до анодного заземления g м, находят из уравнения:

, м (7.6)

где Kв – коэффициент, учитывающий взаимовлияние соседних катодных установок.

Kв=1,

- удельное сопротивление земли =34,4 Ом;

L – протяженность плеча защиты , м.