Рассчитать мощность станции катодной защиты. Максимально допустимое значение наложенной разности потенциалов «труба-грунт» составляет Еmax=0,55. 2

Рассчитать мощность станции катодной защиты. Максимально допустимое значение наложенной разности потенциалов «труба-грунт» составляет Еmax=0,55 В. Коэффициент, учитывающий влияние смежной СКЗ Кв=0,54. Минимальная наложенная защитная разность потенциалов «труба-земля» Еmin=0,3 В. Грунт является однородный, изоляция равномерная и без дефектов. Таблица 1 – Исходные данные Сопротивление изоляции Rиз, Ом·м Продольное сопротивление единицы трубопровода Rr, ·10-6 Ом·м Удельное сопротивление грунта ρг, Ом·м Расстояние от трубопровода до анодного заземления У, м Сопротивление дренажных проводов, соединяющих катодную станцию с трубопроводом и анодным заземлением Rпр, Ом Сопротивление растеканию анодного заземления Rаз, Ом 11 1680 7,98 64 555 0,41 0,59

Наибольшее влияние на точность расчётов оказывают величина удельного сопротивления грунта и величина сопротивления (проводимости) изоляции.
Чтобы рассчитать мощность станции катодной защиты, необходимо знать величину напряжения и силы тока в цепи защиты. Значение силы тока СКЗ определяем по формуле:
I=Emaxz1+2∙exp-αL+ρг2πY=
=0,550,0579(1+2∙exp⁡(-6,89·10-5·35431)+642·3,14·555)=7,97 А
Где Emax – максимально допустимое значение наложенной разности потенциалов «труба-грунт», В;
ρг – удельное сопротивление грунта, Ом∙м;
У – расстояние от трубопровода до анодного заземления, м;
α – постоянная распределения потенциалов, 1/м;
Z – входное сопротивление трубопровода, Ом;
L -протяженность зоны защиты одной СКЗ, м
Входное сопротивление трубопровода:
Z=Rr·Rиз2=7,98·10-6·16802=0,0579 Ом
где Rr – продольное сопротивление единицы трубопровода, Ом·м;
Rиз – сопротивление изоляции трубопровода на единицу длины, Ом·м.
Постоянная распределения потенциалов и токов вдоль трубопровода:
α=RrRиз=7,89·10-61680=6,89·10-5
Протяженность зоны защиты трубопроводы одной СКЗ определяем по формуле:
L=2α2,3lg2πZYKB∙EminEmax2πZY+Rr=
=26,89·10-52,3lg2·3,14·0,0579 ·5550,54∙0,30,55(2·3,14·0,0579 ·555+7,89·10-6)==35431 м
где Кв – коэффициент, учитывающий влияние смежной СКЗ;
Emin – минимальная наложенная защитная разность потенциалов «труба-земля», В
Напряжение на выходе катодной станции равно:
E=IZ+Rпр+Rаз=7,970,0579+0,41+0,59=8,43 В
Где Rпр – сопротивление дренажных проводов, соединяющих катодную станцию с трубопроводом и анодным заземлением, Ом;
Rаз- сопротивление растеканию анодного заземления, Ом.
Мощность на выходе катодной станции:
W=I·E=7,97·8,43=67,16 Вт
Ответ:
Мощность на выходе катодной станции: W=67,16 Вт