Исследование распределения блуждающих токов и разработка рекомендаций защиты от них подземных коммуникаций

• Автор: Шагаев, Олег Федорович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА
§1.1. Общие сведения
§ 1.2. Процесс электрохимической коррозии
§ 1.3. Обзор методов определения воздействия блуждающих токов на подземные сооружения
Выводы к главе
ГЛАВА 11. Исследование блуждающих токов
§ 2.1. Параметры, характеризующие блуждающие токи
§ 22. Плотность тока
§ 2.3. Потенциал в однородной среде
§ 2.4. Потенциал в многослойной среде от воздействия блуждающих токов
§ 2.5. Определение потенциала воздействия токов утечки электрифицированного транспорта на примере разветвленной тяговой сети Лебединского ГОКа
§ 2.6. Определение участков наибольшего воздействия поля блуждающих токов на подземное металлическое сооружение
§ 2.7. Определение протекающего тока через подземное сооружение при образовании повреждения изоляции
§ 2.8. Определение допустимого расстояния между защитными электродами
Выводы к главе II
ГЛАВА III. Экспериментальная часть
§3.1. Основные положения проведения экспериментов
§ 3.2. Сеточная модель представления окружающей среды источника утечки

§3.3. Определение потенциала в трехслойное среде от воздействия блуждающих токов
§ 3.4. Определение коррозионного тока при известной площади нарушения изоляции
§ 3.5. Защита сооружения с помощью дополнительных электродов
Выводы к главе III
ГЛАВА IV. Разработка рекомендаций защиты подземных металлических сооружений
§4.1. Определение критического тока через подземное сооружение
§ 4.2. Анализ расположения подземного сооружения относительно источника утечки
§ 4.3. Оптимизация метода защиты металлического подземного сооружения от коррозии блуждающими токами
§ 4.4. Расчет защиты подземного металлического сооружения с помощью дополнительных электродов на примере разветвленной тяговой сети Лебединского ГОКа
Выводы к главе IV
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Акт внедрения
2. Плотность тока вокруг источника утечки
3. Потенциал от воздействия блуждающих токов в однородной среде
4. Потенциал в многослойной среде от воздействия блуждающих токов..
5. Определение потенциала воздействия токов утечки электрифицированного транспорта на примере разветвленной тяговой сети Лебединского ГОКа.
б.Определение критического тока через подземное сооружение
7. Анализ расположения сооружения относительно источника утечки
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Актуальность работы: Эффективное функционирование жилищного и восстановление производственного фондов предусматривает надежную и продолжительную работу подземных коммуникаций. Эти сооружения большей частью изготовляются из металла, прокладываются в зоне грунтовых вод и промерзания земли, работают в неблагоприятных климатических условиях (влага, изменяющаяся температура, органические микроорганизмы и т. д.) и, соответственно, подвергаются сильной коррозии.
Учитывая, что в этих условиях воздействуют блуждающие токи (токи утечки из электрифицированных устройств, использующих землю в качестве проводника), остро стоит вопрос о возможности длительной, безаварийной эксплуатации металлических подземных коммуникаций.
На сегодняшний день существует широкий спектр защит подземных металлических сооружений от коррозии (протекторная, катодная и анодная защита). Однако они имеют ряд существенных недостатков. Протекторная защита требует дополнительных финансовых затрат и не обеспечивает достаточно продолжительную защиту. Катодная и анодная защита предусматривает установку дополнительных станций защиты, подводку электроэнергии, рабочие заземления. Существующие средства защиты не могут в полной мере реагировать на все возможные случаи воздействия блуждающих токов, поэтому разработка метода защиты от коррозии подземных металлических коммуникаций является актуальной научной задачей.
Целью работы является установление закономерностей распределения блуждающих токов при различных видах коррозионных пар и их расположении на поверхности сооружения для разработки защиты от коррозии подземных металлических коммуникаций, что позволит снизить коррозию сооружения и увеличить время безаварийной работы.
Идея работы заключается в исследовании процесса воздействия блуждающих токов на подземные металлические сооружения на основе моделирования системы “источник блуждающих токов - подземное металлическое сооружение” и определении параметров токов, влияющих на

Рис 2.2.1. Относительная плотность тока в плоскости, параллельной источнику утечки.
График зависимости плотности тока в плоскости перпендикулярной источнику утечки х=Ь/2 (при различном удельном сопротивлении среды) (рис 2.2.8), где 1 - удельное сопротивление среды р = 10 Ом-м; 2 - удельное сопротивление среды р = 100 Ом-м; 3 - удельное сопротивление среды р = 500 Ом-м;

Рис 2.2.8. Относительная плотность тока в плоскости, перпендикулярной источнику утечки при различных удельных сопротивлениях среды.