- заходи, що проводяться на підземних трубопроводах і дозволяють так захистити їх, щоб на трубопроводі не виникали анодні зони.

До заходів першої групи відносяться:

- збільшення перехідного опору між рейками і землею шляхом укладання рейок на щебеневу основу, просочування шпал електроізоляційними речовинами;

- для збільшення провідності рейок можна робити їх більшого поперечного перерізу, зварювати окремі рейки, влаштування перемичок в місцях з’єднання рейок;

- збільшення кількості тягових підстанцій.

Рисунок 7.3 – Принципова схема дії блукаючих струмів

Для облаштування попадання блукаючих струмів на трубопровід тобто виконання другої групи заходів передбачають дренаж захисних конструкцій. Принцип електричного дренажу полягає в тому, щоб струми які попадають на трубопровід повернути до джерела їх виникнення в анодних зонах по спеціальних кабелях, що мають значно менший опір ніж перехідний опір “труба-земля”.

Як видно з рисунка до рейок підключений “від’ємний” полюс тягової підстанції, тому в місці підключення на рейках буде найбільший від’ємний потенціал, тобто рейки будуть “-” як по відношенню до трубопроводу так і до ґрунту.

Якщо дренажною перемичкою з’єднати рейки і трубопровід, то в точці з’єднання трубопровід дістає такий же потенціал як і на рейках, тобто в цьому місці створюються умови, що блукаючі струми будуть входити в нього, тобто створюється катодна зона.

Рисунок 7.4 – Принципова схема захисту трубопроводу від блукаючих струмів

Вимоги ГОСТ 25812-83 передбачають регулярно, не рідше двох разів на місяць проводити перевірку роботи засобів електрохімічного захисту на трубопроводах. При забезпеченні установок катодного захисту засобами дистанційного контролю таку перевірку можна проводити рідше. Для організації телеконтролю лінійних об’єктів магістральних газопроводів, а також для телеконтролю роботи станції катодного захисту використовують пристрої телеконтролю ТКЗ-2 і ТКЗ-4.

7.4 Блок розрахунку параметрів системи катодного захисту

При розрахунку катодного захисту найважливішим етапом розрахунку є визначення електричних параметрів трубопроводу до яких відносяться:

- – поздовжній опір трубопроводу;

- – перехідний опір труба-земля;

- – постійна поширення струму вздовж трубопроводу;

- – вхідний опір трубопроводу;

- – віддаль між трубопроводом і анодним заземленням;

- – віддаль між катодними станціями;

- – сила струму катодної установки;

- – напруга на виході катодної станції;

- – потужність на виході катодної станції.

Поздовжній опір трубопроводу визначається за формулою

Ом/м, (7.1)

де – питомий електричний опір металу, Ом·мм2/м;

– діаметр трубопроводу, мм;

– товщина стінки трубопроводу, мм.

Перехідний опір труба-земля

Ом/м. (7.2)

Постійна поширення струму вздовж трубопроводу

1/м. (7.3)

Вхідний опір трубопроводу при однакових параметрах лівого і правого плечей

Ом. (7.4)

Віддаль між трубопроводом і анодним заземленням

м, (7.5)

де - коефіцієнт, що вибирається з номограми в залежності від питомого опору ґрунту.

Плече захисту катодної установки

м, (7.6)

де – допоміжний коефіцієнт, .

Сила струму катодної установки

А, (7.7)

де – накладена різниця потенціалів в точці дренажу (для вологих грунтів В;

– питомий опір грунту.

Переріз дренажних дротів

мм2, (7.8)

де – питомий опір матеріалу дротів;

– довжина дротів;

– опір схеми станції катодного захисту, Ом.

Опір дренажних дротів

Ом. (7.9)

Загальне число електродів

шт, (7.10)

Напруга на виході катодної станції

В, (7.11)

де – опір розтіканню анодного заземлення.

Потужність на виході катодної станції

Вт. (7.12)

7.5 Розрахунок параметрів системи катодного захисту

Метою розрахунку параметрів системи катодного захисту є визначення ряду електричних параметрів газопроводу, за якими проводиться вибір станції катодного захисту (СКЗ). Для розрахунку потрібні такі вихідні дані:

- зовнішній діаметр трубопроводу мм;

- товщина стінки мм;

- довжина трубопроводу км;

- питомий електричний опір ґрунту Ом/м;

- опір дренажних дротів Ом;

- накладена різниця потенціалів в точці дренажу В;

- довжина спусків проводів м;

- опір розтіканню анодного заземлення Ом;

- питомий електричний опір металу Ом·мм2/м;

- перехідний опір ізоляції Ом·м.

Поздовжній опір трубопроводу визначаємо за формулою (7.1)

Ом/м.

Перехідний опір труба-земля знаходимо за формулою (7.2)

Ом/м.

Постійна поширення струму вздовж трубопроводу визначаємо за формулою (7.3)

1/м.

Вхідний опір трубопроводу при однакових параметрах лівого і правого плечей визначаємо за формулою (7.4)

Ом.

Віддаль між трубопроводом і анодним заземленням розраховуємо за формулою (7.5)

м.

Плече захисту катодної установки визначаємо за формулою (7.6)

м.

Силу струму катодної установки розраховуємо за формулою (7.7)

А.

Переріз дренажних дротів визначаємо за формулою (7.8)

мм2.

Опір дренажних дротів розраховуємо за формулою (7.9)

Ом.

Опір анодного заземлювача

Ом.

Опір ґрунту в районі заземлювача

Ом.

Загальне число електродів визначаємо за формулою (7.10)

шт.

Напругу на виході катодної станції обчислюємо за формулою (7.11)

В.

Потужність на виході катодної станції визначаємо за формулою (7.12)

Вт.

Вибираємо станції катодного захисту СКЗТ-3000, які повністю забезпечують розраховані параметри.

Текст програми для розрахунку системи катодного захисту та результати розрахунку наведені в додатку Д.

8 ВПРОВАДЖЕННЯ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ТЕХНОЛОГІЙ НА КС

Однією з найгостріших проблем сьогодення є питання економії енергоресурсів. Ця тема широко обговорюється суспільством. Всім зрозуміло що потрібно знижувати споживання газу, електроенергії та інших ресурсів. Проте яким чином і завдяки чому можна реально знизити затрати на опалення помешкань досі незрозуміло.

Найбільш ефективний спосіб економити тепло – утепляти та ущільнювати зовнішні будівельні конструкції (додатково утеплювати стіни, встановлювати герметичні вікна тощо). Однак при цьому погіршується провітрюваність приміщень, а з відкриванням вікон та дверей дороге тепло викидається просто на вулицю.

Щоб заощадити тепло, не погіршуючи при цьому комфорту, необхідно використовувати тепло витяжного повітря. Це можливо зробити за рахунок централізованої системи вентиляції з рекуперацією тепла (використання теплоти витяжного повітря для підігріву припливного повітря). Такі системи можна використовувати як в житлових будинках так і в громадських та промислових спорудах.

Інший спосіб заощадити – використати альтернативні технології. Сьогодні існує досить велика кількість систем з допомогою яких можна отримати дешеве тепло (сонячні колектори, вітроелектростанції, геотермальні джерела енергії тощо). Основним недоліком таких систем є їх висока вартість. Найбільш простим, та доступним на сьогодні