Файл: Стальные резервуары могут быть защищены как одиночными, так и групповыми протекторами (рис. 2).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 15
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Стальные резервуары могут быть защищены как одиночными, так и групповыми протекторами (рис. 2).
Одиночные протекторы применяются для резервуаров, площадь днищ которых не превышает 200 м2 (резервуары типа РВС-2000 включительно). При большей площади днища применяют групповые протекторные установки. При расчете протекторной защиты днищ РВС основной задачей является определение числа протекторов и срока их службы. В основу расчета положено достижение плотности тока в цепи «протектор-резервуар» защитной величины (табл. 3.1).
Рис. 2 – Схемы протекторной защиты: а – одиночными протекторами; б – групповыми сосредоточенными протекторами; 1 – резервуар; 2 – протекторы; 3 - контрольно-измерительные колонки; 4 – дренажный провод
При использовании табл. 3.1 нужно руководствоваться тем, что большему значению переходного сопротивления соответствует меньшее значение защитной плотности тока.
Таблица 3.1
Защитная плотность тока для изолированного стального сооружения
(в мА/м2)
Переходное сопротивление изоляции, Омм2 | Удельное электросопротивление грунта, Омм | ||
10 | 20 | 50 | |
более 10000 | менее 1 | менее 0,4 | менее 0,2 |
1000 – 10000 | 1 – 2 | 0,4 – 1 | 0,2 – 0,5 |
100 – 1000 | 2 – 5 | 1 – 2 | 0,5 – 1 |
10 – 100 | 5 – 15 | 2 – 5 | 1 – 2 |
менее 10 | более 15 | более 5 | более2 |
Переходное сопротивление изоляции определяется по формуле:
где – переходное сопротивление «резервуар-грунт», Ом; – площадь днища резервуара, м
2.
где – диаметр резервуара, м; – расстояние между протектором и резервуаром, м; .
Сила тока, требующаяся для защиты днища резервуара:
Число протекторов , которое необходимо для защиты днища, равно отношению силы тока , требуемой для защиты всего днища, к силе тока одного протектора:
Сила тока протектора определяется из выражения:
где – сопротивление растеканию тока с протектора, Ом; – сопротивление соединительного провода, Ом; , – абсолютные значения потенциалов, В.
Сопротивление растеканию с одиночного протектора определяется по формуле:
где – удельное сопротивление грунта.
Сопротивление соединительного провода определяется по формуле:
где – удельное сопротивление металла проводов, принимаемое ; ; – длина проводника.
Возможность защиты резервуаров магниевыми протекторами определяется неравенством:
При выполнении этого неравенства протекторная защита резервуара может быть осуществлена.
При расчете групповой протекторной установки, кроме параметров, определяемых для одиночного протектора, вычисляют также переходное сопротивление групповой протекторной установки, силу тока группы, расстояние между групповой протекторной установкой и резервуаром.
Число протекторов в группе определяется методом последовательного приближения. Сначала рассчитывается приближенное число, которое затем уточняется:
где – сила тока, которую необходимо получить от групповой протекторной установки, А; – сила тока одиночного протектора, А.
Техническая характеристика протекторов, применяемых для защиты сооружения от коррозии, приведена в табл. 3.1.
Таблица 3.3
Технико-экономические показатели резервуаров со стационарной крышей
Номинальный объем, м3 | Полезная вместимость, м3 | Максимальная высота взлива, м | Высота стенки резервуара, м | Диаметр, м | Общая масса металлоконструкции, т | Расход стали на 1м3 объема, кг | Сметная стоимость, тыс. руб. | Типовой проект |
100 | 99,7 | 5,68 | 6,96 | 4,73 | 5,44 | 51,8 | 5,51 | 704 – 1 - 49 |
200 | 206 | 5,68 | 5,96 | 6,63 | 7,94 | 38,5 | 6,69 | 704 – 1 - 50 |
300 | 336 | 7,0 | 7,45 | 7,58 | 10,58 | 31,5 | 7,60 | 704 – 1 – 51 |
400 | 426 | 7,0 | 7,45 | 8,53 | 12,36 | 29,0 | 8,25 | 704 – 1 - 52 |
700 | 764 | 10,0 | 10,43 | 8,94 | 17,75 | 23,2 | 10,05 | 704 – 1 - 53 |
1000 | 960 | 11,29 | 11,92 | 10,48 | 26,50 | 23,4 | 12,68 | 704 – 1 - 66 |
2000 | 2042 | 11,35 | 11,92 | 15,18 | 48,56 | 2,5 | 19,07 | 704 – 1 - 55 |
3000 | 3200 | 11,35 | 11,92 | 18,98 | 67,10 | 19,9 | 24,95 | 704 – 1 - 56 |
5000 | 4975 | 14,37 | 14,90 | 20,92 | 104,55 | 19,4 | 36,78 | 704 – 1 - 67 |
10000 | 11000 | 17,25 | 17,90 | 28,50 | 211,01 | 17,6 | 73,38 | 704 – 1 - 68 |
15000 | 15830 | 17,23 | 17,90 | 34,20 | 297,04 | 17,2 | 104,98 | 704 – 1 - 69 |
20000 | 21540 | 17,23 | 17,90 | 39,90 | 398,70 | 17,1 | 140,08 | 704 – 1 - 70 |
30000 | 28100 | 17,23 | 17,90 | 45,60 | 521,30 | 16,6 | 184,88 | 704 – 1 - 71 |
Таблица 3.2
Техническая характеристика комплексных протекторов ПМ-У
Тип протектора | Размеры, мм | Масса, кг | ||||||||
электрода | общие | электрода | общий | |||||||
| | | | | ||||||
ПМ-5У | 500 | 95 | 580 | 165 | 5 | 16 | ||||
ПМ-10У | 600 | 100 | 700 | 200 | 10 | 30 | ||||
ПМ-20У | 610 | 150 | 710 | 270 | 20 | 60 |
При защите днища резервуара одной протекторной установкой . В общем случае:
где – требующаяся сила тока защитного тока, а; n – число групповых протекторных установок.
Сопротивление растеканию силы тока групповой протекторной установки равно:
где – коэффициент экранирования.
Сила тока групповой протекторной установки определяется зависимостью:
Число протекторов в группе
Если уточненное число протекторов в группе отличается от первоначального определенного более чем на 10%, то расчет и корректируется в соответствии с величиной.
При расчете защиты изолированных битумным покрытием днищ резервуаров групповыми установками важно определить расстояние между протекторами и днищем для того, чтобы на участках днища, близко расположенных к протекторам, не возникло высоких отрицательных потенциалов, которые могут вызвать отслаивание изоляции вследствие разряда ионов водорода:
Рис. 3 – Зависимость коэффициента экранирования вертикальных электродов от их числа при различных отношениях: а – без засыпки; б – в коксовой засыпке
Рис. 4 – Зависимость коэффициента экранирования стальных электродов от их числа при различных отношениях: а – горизонтальные электроды без засыпки; б – вертикальные электроды из уголка в коксовой засыпке
Срок службы протекторной установки вычисляется по формуле: