Способ нахождения количества дополнительных анодных заземлителей, необходимых для обеспечения защитной разности потенциалов "труба-земля" на участке трубопровода

Изобретение относится к области противокоррозионной защиты подземных трубопроводов и может быть использовано при планировании капитального ремонта. Способ заключается в выборе УКЗ, в составе которой станция катодной защиты (СКЗ) работает в максимальном режиме по выходному напряжению, измерении сопротивления растеканию тока АЗ, кратковременном измерении режимов работы СКЗ и нахождении коэффициента ее влияния на величину защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа и на стыках зон защиты с соседними станциями, пошаговом измерении режимов работы смежных СКЗ, не допуская перехода защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа смежной СКЗ в область недопустимых значений, не изменяя режимов работы остальных станций. Измеряют защитную разность потенциалов «труба-земля» после ее стабилизации, определяют коэффициенты влияния каждой станции при текущих режимах работы остальных СКЗ, стационарный потенциал в точке дренажа исследуемой СКЗ, стационарный потенциал на левом стыке зон защиты СКЗ, рассчитывают необходимое смещение потенциала в точке дренажа СКЗ и на стыках зон ее защиты, определяют необходимые значения силы тока СКЗ для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа и на стыках зон защиты СКЗ, выбирают большее значение силы тока СКЗ и рассчитывают необходимое значение сопротивления растеканию АЗ, определяют необходимое сопротивление добавочных анодов, исходя из условия, что АЗ подключают параллельно. Рассчитывают сопротивление растеканию тока одного АЗ при вертикальном расположении, количество дополнительных АЗ, округляют полученное число в большую сторону и принимают его за необходимое количество дополнительных анодов. Технический результат: повышение достоверности определения количества дополнительных АЗ, необходимых для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» на участке трубопровода для действующих УКЗ. 1 пр., 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области противокоррозионной защиты подземных трубопроводов, а именно нахождению количества анодных заземлителей как элементов установок катодной защиты (УКЗ) от коррозии подземных трубопроводов и может в частности использоваться при планировании капитального ремонта.

В настоящее время, при достижении максимальных режимов работы станции катодной защиты (СКЗ) эксплуатирующая организация вынуждена проводить работы по ее реконструкции, связанные либо с увеличением ее мощности, либо с заменой анодных заземлителей. При отсутствии средств на проведение данных работ возникает вопрос о необходимости проведения мероприятий, направленных на обеспечение защищенности объекта на срок до проведения капитального ремонта. Это может быть осуществлено за счет снижения сопротивления растеканию анодного заземления данной СКЗ путем установки дополнительных анодных заземлителей. В настоящее время отсутствует инструмент, позволяющий по текущим режимам работы для действующей СКЗ определить количество дополнительных анодных заземлителей, необходимых для поддержания в работоспособном состоянии системы электрохимической защиты от коррозии.

Известен способ восстановления глубинного анодного заземлителя, включающий диагностирование пластов пород с минимальным удельным электрическим сопротивлением методом вертикального электрического зондирования, расчет параметров глубинного анодного заземлителя из электродов заводского изготовления, промывку заземлителя на проектную глубину, откачку воды, спуск электродов заводского изготовления, засыпку коксо-минеральным активатором, присоединение заземлителей к станции катодной защиты. Дополнительно выполняют диагностирование заземлителя изнутри, разрушают и удаляют коррозионные отложения из заземлителя, а установку электродов заводского изготовления и засыпку коксо-минеральным активатором выполняют с одновременным поэтапным наращиванием и уплотнением. При этом разрушение коррозионных отложений заземлителя выполняют электрогидравлическим способом, уплотнение коксо-минерального активатора - одновременно гидравлическим и электрогидравлическим способом, а диагностирование заземлителя изнутри производят ультразвуковым иммерсионным методом (патент РФ №2541247, кл. C23F 13/00, опубл. 10.02.2015).

Недостатками данного способа являются, большая трудоемкость процесса, малая эффективность восстановления работоспособности анодного заземлителя.

Известен способ оценки технического состояния анодных заземлителей путем измерения сопротивления растеканию тока анодного заземления, заключающийся в установке в грунт измерительного и вспомогательного заземлителей, подключению заземлителей и анодного заземления по трехэлектродной схеме к измерительному прибору и проведению измерений сопротивления растеканию тока анодного заземлителя при протекании переменного тока через токовые электроды (см. Бэкман В., Швенк В. Катодная защита от коррозии: Справ, изд. пер. с нем. - М.: Металлургия, 1984. - С. 118-119.). Со временем эксплуатации на поверхности анода образуются коррозионные отложения, повышающие сопротивление растеканию тока.

Недостатком данного способа является возможность определить только текущее значение сопротивления растеканию тока анодного заземления. Необходимо учитывать, что при хорошем состоянии изоляционного покрытия трубопровода для поддержания защитной разности потенциалов «труба-земля» на объекте требуются небольшие значения силы тока. Превышение значений сопротивления растеканию тока в данном случае ведет к необходимости повышения напряжения на выходе станции катодной защиты и при достижении максимальных режимов работы станции катодной защиты необходимо снижать значение сопротивления растеканию анодного заземления. В данном способе не показано насколько необходимо снижать сопротивление растеканию тока анодного заземления, и, соответственно, какое количество анодных заземлителей необходимо добавить к существующим.

Известен способ вычисления количества анодных заземлителей в подповерхностном заземлении в зависимости от их расположения, на стадии разработки проектной документации, взятый нами за прототип (СТО Газпром 9.2-003-2009 Защита от коррозии. Проектирование электрохимической защиты подземных сооружений - М.: ОАО «Газпром» - ООО «ВНИИГАЗ», 2009. - с. 20-22).

При вертикальном или горизонтальном расположении анодных заземлителей количество электродов в заземлении вычисляют по формуле:

где R_p1 - сопротивление растеканию тока одного электрода, Ом,

R_p - сопротивление растеканию тока анодного заземления, состоящего из N анодных заземлителей, Ом.

Сопротивление растеканию тока одного подповерхностного заземлителя зависит от его расположения и наличия коксовой засыпки заземлителя.

При вертикальном расположении электрода заземлителя расчет производится по следующей формуле:

где р_г -удельное электрическое сопротивление грунта, Ом м,

- длина электрода заземлителя, м,

d_э - диаметр электрода заземлителя, м,

h - глубина (до середины заземлителя) заложения электрода заземлителя, м.

При горизонтальном расположении электрода заземлителя, когда <h, то есть для короткого электрода, расчет производится по формуле (3):

Начальное сопротивление растеканию тока анодного заземления в различных грунтах не должно превышать величин, указанных в таблице 1.

Недостатком данного способа является то, что расчет количества анодных заземлителей проводится на начальный период эксплуатации и данный расчет не применим к действующей УКЗ, так как, в результате стекания анодного тока и разрушения анодных заземлителей изменяется сопротивление растеканию каждого анодного заземлителя. Также, требования к начальной величине сопротивления растеканию тока для различных условий не являются необходимыми в процессе эксплуатации, а вычисление удовлетворяющих значений для текущих условий по данной методике невозможно.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением - создание достоверного способа нахождения количества дополнительных анодных заземлителей, необходимых для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» на участке трубопровода для действующих установок коррозионной защиты.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении достоверности определения количества дополнительных анодных заземлителей необходимых для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» на участке трубопровода для действующих установок коррозионной защиты.

Технический результат достигается тем, что в способе нахождения количества дополнительных анодных заземлителей, необходимых для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» на участке трубопровода, выбирают установку катодной защиты, в составе которой станция катодной защиты работает в максимальном режиме по выходному напряжению, измеряют сопротивление растеканию тока анодного заземления, входящего в состав данной установки катодной защиты, кратковременно изменяют режимы работы станции катодной защиты и находят коэффициент ее влияния на величину защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа и на стыках зон защиты с соседними станциями, пошагово изменяют режимы работы смежных станций катодной защиты, не допуская перехода защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа смежной станции катодной защиты в область недопустимых значений, не изменяя режимов работы остальных станций, измеряют значения защитной разности потенциалов «труба-земля» после ее стабилизации, определяют коэффициенты влияния каждой станции при текущих режимах работы остальных станций катодной защиты, стационарный потенциал в точке дренажа исследуемой станции катодной защиты, стационарный потенциал на левом стыке зон защиты исследуемой станции катодной защиты, рассчитывают необходимое смещение потенциала в точке дренажа исследуемой станции катодной защиты и на стыках зон ее защиты, путем исключения из требуемого значения защитной разности потенциалов «труба-земля» стационарного потенциала в точке дренажа и на стыках зон защиты исследуемой станции, определяют необходимые значения силы тока исследуемой станции катодной защиты для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа и на стыках зон защиты исследуемой станции, выбирают большее значение силы тока станции катодной защиты из найденных, определяют необходимое значение сопротивления растеканию анодного заземления, определяют необходимое сопротивление добавочных анодов, исходя из условия, что анодные заземлители подключаются параллельно, определяют сопротивление растеканию тока одного анодного заземлителя при вертикальном расположении, количество дополнительных анодных заземлителей, округляют полученное число в большую сторону и принимают его за необходимое количество дополнительных анодов, как отношение приращения защитной разности потенциалов «труба-земля» к приращению силы тока станции катодной защиты. Стационарный потенциал в точке дренажа исследуемой СКЗ определяют по формуле (4):

где ϕ_ТД - защитная разность потенциалов «труба-земля» в исследуемой точке,

I_BC - сила тока исследуемой станции катодной защиты,

А_ГДВС - коэффициент влияния исследуемой станции катодной защиты на величину защитного потенциала в ее точке дренажа,

I_ЛС - сила тока смежной станции катодной защиты, располагающейся слева от исследуемой станции катодной защиты по трассе трубопровода,

А_ГДЛС - коэффициент влияния смежной станции катодной защиты, располагающейся слева по трассе трубопровода от исследуемой станции катодной защиты, на величину защитного потенциала в точке дренажа исследуемой станции,

I_ПС - сила тока смежной станции катодной защиты, располагающейся справа от исследуемой станции катодной защиты по трассе трубопровода,

А_ГДПС - коэффициент влияния смежной станции катодной защиты, располагающейся справа по трассе трубопровода от исследуемой станции катодной защиты, на величину защитного потенциала в точке дренажа исследуемой станции.

Стационарный потенциал на левом стыке зон защиты исследуемой станции катодной защиты (ϕ_СтцЛСт) определяют по формуле (5):

где ϕ_СтцЛСт - защитная разность потенциалов «труба-земля» на левом стыке зон защиты исследуемой станции,

I_ЛС- сила тока смежной станции катодной защиты, располагающейся слева от исследуемой станции катодной защиты по трассе трубопровода,

А_ЛСтЛС - коэффициент влияния смежной станции катодной защиты, располагающейся слева по трассе трубопровода от исследуемой станции катодной защиты, на величину защитного потенциала на левом стыке зон защиты исследуемой станции,

I_BC - сила тока исследуемой станции катодной защиты,

А_ЛСтВС - коэффициент влияния исследуемой станции катодной защиты на величину защитного потенциала на ее левом стыке зон защиты,

I_ПС - сила тока смежной станции катодной защиты, располагающейся слева от исследуемой станции катодной защиты по трассе трубопровода,

А_ЛСтПС - коэффициент влияния смежной станции катодной защиты, располагающейся справа по трассе трубопровода от исследуемой станции катодной защиты, на величину защитного потенциала на левом стыке зон защиты исследуемой станции.

Необходимое смещение потенциала (Δϕ_НЗi) определяют по формуле (6):

где Δϕ_НЗi - требуемое значение разности потенциалов «труба-земля», соответствующее условию защищенности трубопровода по п. 5.1 ГОСТ Р 51164-98,

ϕ_Стцi- стационарный потенциал в i-ой (i=ЛСт, ТД или ПСт) точке контроля.

Необходимые значения силы тока исследуемой станции катодной защиты (I_ИЗВС) для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа и на стыках зон защиты исследуемой станции определяют по формуле (7):

где Δϕ_Н3i - необходимое смещение потенциала,

A_iВС - коэффициент влияния исследуемой станции катодной защиты i-ой (i=ЛСт, ТД или ПСт) точке контроля.

Значение сопротивления растеканию анодного заземления (R_A3H)определяют по формуле (8):

где U_BCmax - номинальное напряжение исследуемой станции катодной защиты,

I_BC - сила тока на выходе исследуемой СКЗ.

Необходимое сопротивление добавочных анодов (R_АЗД), исходя из условия, что анодные заземлители подключаются параллельно, определяют по формуле (9):

где R_АЗН - необходимое значение сопротивления растеканию анодного заземления,

R_АЗС - значение сопротивления растеканию существующего анодного заземления.

Сопротивление растеканию тока одного анодного заземлителя при вертикальном расположении (R_pl)определяют по формуле (10):

где ρ_г - удельное электрическое сопротивление грунта,

- длина электрода заземлителя,

d_э - диаметр электрода заземлителя,

h - глубина (до середины заземлителя) заложения электрода заземлителя.

Количество дополнительных анодных заземлителей определяют по формуле (11):

где R_р1 - сопротивление растеканию тока одного анодного заземлителя,

R_AЗД - сопротивление растеканию тока добавочного анодного заземления.

Реализация способа.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется ниже следующими примерами и фиг.

На фиг. 1 представлена схема участка трубопровода (1) с тремя установками катодной защиты (УКЗ) (2, 3, 4), расположенными друг от друга на расстоянии 30 км. Каждая из трех УКЗ содержит СКЗ: исследуемая СКЗ (5), левая СКЗ (6), правая СКЗ (7).

Исследуемая СКЗ (5). Каждая СКЗ содержит: анодные заземления (8, 9, 10), точки дренажа (11, 14, 15). Между УКЗ находятся стыки СКЗ (12,13). Способ осуществляется следующим образом.

Измеряют с помощью мультиметра текущие значения силы тока и напряжения на выходе СКЗ на выбранном участке трубопровода (1) (фиг. 1). Выбирают УКЗ (2), в составе которой СКЗ (5) работает в максимальном или близком к максимальному режиму равному 70% от номинального и более по выходному напряжению, согласно заявленным характеристикам станции.

Измеряют сопротивление растеканию анодного заземления (8), входящего в состав УКЗ (2) по трехэлектродной схеме (Руководство по эксплуатации систем противокоррозионной защиты трубопроводов. - М.: ОАО «Газпром» - ООО «ВНИИГАЗ», 2004. - 300 с.).

Кратковременно изменяют режим работы СКЗ (5) и вручную или дистанционно, с использованием оборудования дистанционного коррозионного мониторинга, измеряют значения защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа (11) и на стыках зон защиты с соседними станциями (12) и (13). Находят коэффициент влияния СКЗ (5) на величину защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа (11) и на стыках зон защиты с соседними станциями (12, 13) по формуле:

где A_iBC - коэффициент влияния исследуемой СКЗ,

Δϕ_i - защитная разность потенциалов «труба-земля»,

ΔI_BC - приращение силы тока исследуемой СКЗ.

Пошагово изменяют режимы работы смежных СКЗ (6) и (7), не изменяя режимов работы остальных станций трубопровода и не допуская перехода защитной разности потенциалов «труба-земля» в точках дренажа (14) и (15) смежных СКЗ (6) и (7) в область недопустимых значений. Вручную или дистанционно, с использованием оборудования дистанционного коррозионного мониторинга, измеряют значения защитной разности потенциалов «труба-земля», после ее стабилизации, в точке дренажа (11) и на стыках зон защиты (12) и (13), исследуемой СКЗ (5). Возвращают первоначальные режимы работы смежных СКЗ (6) и (7), коэффициенты влияния смежных СКЗ (6) и (7) на величину защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа (11) исследуемой СКЗ (5) на стыках ее зон защиты определяют по формулам:

где А_iЛС - коэффициент влияния смежных СКЗ,

ΔI _ЛС(ПС) - приращение силы тока смежных СКЗ (6,7).

Стационарный потенциал в точке дренажа (11) исследуемой СКЗ (5) и на стыках зон ее защиты (12) и (13) определяют по формуле (4).

Определяют необходимое смещение потенциала, которое необходимо поддерживать, с учетом стационарного потенциала в точке дренажа (11) и на стыках зон защиты (12) и (13) исследуемой СКЗ по формуле (6).

Определяют необходимые значения силы тока исследуемой СКЗ (5) для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа (11) и на стыках зон защиты (12) и (13) по формуле (7).

Сравнивают полученные значения и выбирают большее значение силы тока СКЗ из рассчитанных.

Определяют необходимое значение сопротивления растеканию тока анодного заземления (8), как отношение максимального напряжения на выходе СКЗ к большему необходимому для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» значению силы тока СКЗ и исходя из условия, что значение сопротивления соединительных проводов и входное сопротивление трубы крайне мало и им можно пренебречь, по формуле (8).

Определяют необходимое сопротивление добавочных анодов, исходя из условия, что анодные заземлители подключаются параллельно, по формуле (9).

Определяют сопротивление растеканию в соответствии с СТО Газпром 9.2-003-2009 «Защита от коррозии. Проектирование электрохимической защиты подземных сооружений» одного анодного заземлителя при его вертикальной установке в грунт по формуле (10).

Находят количество дополнительных анодных заземлителей по формуле (11). Округляют полученное число в большую сторону и принимают его за необходимое количество дополнительных анодов.

Пример.

УКЗ №26 мощностью 1 кВт с номинальными значениями по силе тока 21А, по напряжению 48 В, располагается на км 240 и обеспечивает электрохимическую защиту от коррозии на участке магистрального газопровода км 225 - км 255 по состоянию на 01.01.2019 г. По результатам сезонных замеров специалистами службы защиты от коррозии эксплуатирующей организации установлено, что защитная разность потенциалов «труба-земля» находится в пределах диапазона, регламентированного ГОСТ Р 51164-98 и равна в точке дренажа минус 1 В, на левом стыке зон защиты от УКЗ №26-минус 0,95 В, а на правом стыке зон защиты УКЗ№26 - минус 0,92 В. При этом специалистам службы защиты от коррозии эксплуатирующей организации измерены сила тока и напряжение на выходе СКЗ, входящей в состав данной УКЗ №26. Значения силы тока - 5,8А, напряжения - 36 В. Отмечено, что значение напряжения превышает 70% от номинального значения данной СКЗ (33,6 В), соответственно, данная СКЗ работает в максимальном режиме. Для уменьшения напряжения на выходе данной СКЗ, необходимо снизить сопротивление растеканию тока анодного заземления данной СКЗ, в паре с которым работает данная станция. Для этого необходимо установить и подключить к существующим, дополнительные анодные заземлители. Существующее анодное заземление выполнено в подповерхностном исполнении и состоит из 20 анодных заземлителей, установленных вертикально. Удельное электрическое сопротивление грунта в районе существующего анодного заземления равно 300 мм.

Устанавливают в грунт измерительный и вспомогательный заземлители, подключают их и анодное заземление УКЗ №26 по трехэлектродной схеме к измерительному прибору и проводят измерение сопротивления растеканию тока анодного заземлителя УКЗ №26 при протекании переменного тока через токовые электроды. Измеренное значение сопротивления растеканию тока анодного заземления равно 6 Ом.

Кратковременно изменяют режимы работы СКЗ УКЗ№26 и измеряют значения защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа УКЗ№26 и на стыках зон защиты с соседними левой УКЗ №25 на км 210 и правой УКЗ №27 на км 270. Значение силы тока СКЗ УКЗ №26 после изменения равно 10,8А, а значение защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа данной СКЗ равно минус 1,3 В, на стыке зон защиты с левой УКЗ №25 - минус 0,96 В, на стыке зон защиты правой УКЗ №27 - минус 0,925 В.

Находят коэффициент влияния исследуемой СКЗ УКЗ №26 на величину защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке ее дренажа и на стыках зон защиты с соседними станциями, как отношение приращения защитной разности потенциалов «труба-земля» к приращению силы тока СКЗ по формуле (4):

для точки дренажа А_ТДВС=(минус 0,3)/5=минус 0,06,

для левого стыка зон защиты А_ЛСтВС=(минус 0,1)/5=минус 0,02,

для правого стыка зон защиты А_ПСтВС=(минус 0,05)/5=минус 0,01.

Пошагово изменяют режимы работы смежных УКЗ №25 и УКЗ №27. Увеличивают силу тока на выходе УКЗ №25 с 6А до 16А, контролируют защитную разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа УКЗ №26 и отмечают, что ее значение равное минус 1,9 В не выходит в область недопустимых значений. Не изменяя режимов работы остальных СКЗ УКЗ №25 и №26, измеряют значение защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа исследуемой СКЗ УКЗ №26. Фиксируют изменение защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа УКЗ №26 минус 1,1 В, на стыке с левой УКЗ №25 зон защиты - минус 0,98 В, на стыке с правой УКЗ №27 зон защиты -минус0,92 В.

Возвращают первоначальные режим работы смежной УКЗ №25. Повторяют данные процедуры со смежной УКЗ №27 и увеличивают силы тока на выходе СКЗ с 7А до 17А, фиксируют изменение защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа исследуемой СКЗ УКЗ №26 минус 1,05 В, на стыке зон защиты с левой УКЗ №25 - минус 0,95 В, на стыке зон защиты с правой УКЗ №27 - минус 0,94 В.

Коэффициенты влияния СКЗ смежной УКЗ №25, располагающейся слева по трассе трубопровода от СКЗ исследуемой УКЗ №26, на величину защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа СКЗ УКЗ №26 и на стыках зон ее защиты с соседними УКЗ №25 и №27, находят как отношение приращения защитной разности потенциалов «труба-земля» к приращению силы тока СКЗ по формуле (13):

для точки дренажа А_ТДЛС=(минус 0,1)/10=минус 0,01,

для левого стыка зон защиты А_ЛСтЛС=(минус 0,3)/10=минус 0,03,

для правого стыка зон защиты А_ПСтЛС=0.

Коэффициенты влияния СКЗ смежной УКЗ №27, располагающейся справа по трассе трубопровода от СКЗ исследуемой УКЗ №26, на величину защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа СКЗ исследуемой УКЗ №26 и на стыках зон ее защиты с соседними УКЗ №25 и №27, находят как отношение приращения защитной разности потенциалов «труба-земля» к приращению силы тока СКЗ по формуле (14):

для точки дренажа А_ТДПС =(минус 0,05)/10=минус 0,005,

для левого стыка зон защиты А_ЛСтПС=0,

для правого стыка зон защиты А_ПСтПС - (минус 0,2)/10=минус 0,02.

Стационарный потенциал в точке дренажа, для левого стыка зон защиты и для правого стыка зон защиты СКЗ исследуемой УКЗ №26, определяют по формуле (4): ϕ_СттцТД=минус 0,557 В, ϕ_СтцЛСт=минус 0,654 В, ϕ_СтцПСт=минус 0,722 В.

Необходимое смещение защитной разности потенциалов «труба-земля» с учетом стационарного потенциала в точке дренажа, для левого стыка зон защиты и для правого стыка зон защиты СКЗ исследуемой УКЗ №26 определяют по формуле (6): Δϕ_НЗТД=минус 0,443 В, Δϕ_НЗЛСт=минус 0,296 В, Δϕ_НЗПСт=минус 0,198 В.

Необходимое значения силы тока СКЗ исследуемой УКЗ №26 для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа, для левого стыка зон защиты и для правого стыка зон защиты определяют по формуле (7): I_НЗТДВС=7,3 8А, I_{НЗЛСтВС}=14,8 А, I_{НЗПСтВС}=19,8 А.

Сравнивают полученные значения и выбирают большее значение силы тока СКЗ из найденных. В данном случае большее значение силы тока равно 19,8 А.

Рассчитывают необходимое значение сопротивления растеканию тока анодного заземления УКЗ №26, как отношение максимально допустимого напряжения на выходе СКЗ к значению силы тока СКЗ при котором обеспечивается защита на правом стыке зон защиты по формуле (10): R_АЗН=1,7 Ом.

Рассчитывают необходимое сопротивление добавочных анодов, исходя из условия, что анодные заземлители подключаются параллельно, по формуле (9): R_АЗД=2,37 Ом.

Выбирают в качестве дополнительных анодных заземлителей, подповерхностные заземлители производства ЗАО «Химсервис». Выбирают заземлители марки «Менделеевец-МК» с габаритными размерами:

- длина электрода - 2 м,

d_э - диаметр электрода - 0,04 м.

Рассчитывают сопротивление растеканию тока одного анодного заземлителя при его вертикальной установке в грунт по формуле (10): R_Р1=11 Ом.

Рассчитывают количество дополнительных анодных заземлений по формуле (11) и округляют полученное число в большую сторону, принимая его за необходимое количество дополнительных анодов: N₃=6,63≅7 шт.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет найти точное количество дополнительных анодных заземлителей для действующей УКЗ, необходимое для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» на участке трубопровода за счет того, что способ учитывает степень влияния не только СКЗ исследуемой УКЗ, но и смежных с ней станций.

Способ нахождения количества дополнительных анодных заземлителей, необходимых для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» на участке трубопровода, включающий выбор установки катодной защиты, в составе которой станция катодной защиты работает в максимальном режиме по выходному напряжению, измерение сопротивления растеканию тока анодного заземления, входящего в состав данной установки катодной защиты, отличающийся тем, что изменяют режимы работы станции катодной защиты и находят коэффициент ее влияния на величину защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа и на стыках зон защиты с соседними станциями, пошагово изменяют режимы работы смежных станций катодной защиты, не допуская перехода защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа смежной станции катодной защиты в область недопустимых значений, не изменяя режимов работы остальных станций, измеряют значения защитной разности потенциалов «труба-земля» после ее стабилизации, определяют коэффициенты влияния каждой станции при текущих режимах работы остальных станций катодной защиты, стационарный потенциал в точке дренажа исследуемой станции катодной защиты, стационарный потенциал на левом стыке зон защиты исследуемой станции катодной защиты, рассчитывают необходимое смещение потенциала в точке дренажа исследуемой станции катодной защиты и на стыках зон ее защиты, путем исключения из требуемого значения защитной разности потенциалов «труба-земля» стационарного потенциала в точке дренажа и на стыках зон защиты исследуемой станции, определяют необходимые значения силы тока исследуемой станции катодной защиты для обеспечения защитной разности потенциалов «труба-земля» в точке дренажа и на стыках зон защиты исследуемой станции, выбирают большее значение силы тока станции катодной защиты из найденных и определяют необходимое значение сопротивления растеканию анодного заземления, определяют необходимое сопротивление добавочных анодов, исходя из условия, что анодные заземлители подключаются параллельно, определяют сопротивление растеканию тока одного анодного заземлителя при вертикальном расположении, количество дополнительных анодных заземлителей, округляют полученное число в большую сторону и принимают его за необходимое количество дополнительных анодов как отношение приращения защитной разности потенциалов «труба-земля» к приращению силы тока станции катодной защиты.