Новый компьютерный комплекс «Расчет и проектирование электрохимической защиты трубопроводных сетей от коррозии», АРМ-ЭХЗ-9 (2007)

Компьютерный комплекс АРМ-ЭХЗ-9 предназначен для применения при обучении, расчете, проектировании и наладке систем электрохимической защиты (ЭХЗ) подземных трубопроводных сетей произвольной конфигурации и назначения. В комплекс входят:

  1. АРМ-ЭХЗ-9П — расчет, проектирование и численный анализ функционирования произвольной системы ЭХЗ неоднородных трубопроводных сетей.
  2. АРМ-ЭХЗ-9С — сметные расчеты и формирование базы данных на строительно-монтажные работы по ЭХЗ.
  3. АРМ-ЭХЗ-9У — обучение, training и контроль знаний по теории и практике ЭХЗ (компьютерный учебник-тренажер).
  4. Учебное пособие «Электрохимическая защита трубопроводов», авт. проф. В. Ткаченко, НП ИПД «Авторское перо», Волгоград, 2005.-232 с.

1. Особенности пакета АРМ-ЭХЗ-9П при сравнении с пакетом АРМ-ЭХЗ-8П

  • Графический, а не цифровой ввод расчетной схемы трубопроводной сети, непосредственно с карты-плана с помощью курсора мышки, а не с помощью клавиатуры по заранее подготовленной таблице координат;
  • число узлов дискретизации, описывающих конфигурацию трубопроводной сети, практически не ограничено, что позволяет исследовать поле токов коррозии и защиты с более высокой степенью детализации и достоверности;
  • время на ввод узлов дискретизации графическим методом чрезвычайно мало, поскольку тратится лишь на перемещение курсора вдоль трассы трубопровода с фиксацией — с произвольным шагом дискретизации — в случайных точках, положение которых в совокупности должно задать трассу трубопровода с ее ответвлениями и поворотами — в безошибочном соответствии с реальным планом сети;
  • подготовленная расчетная схема может легко редактироваться, т. е. узлы дискретизации могут перемещаться, добавляться или удаляться, причем опять же графическими приемами на экране компьютера;
  • аналогично графически могут вводиться и редактироваться по количеству и положению предполагаемые катодные станции (СКЗ) со своими анодными заземлителями, имея ввиду, что программы АРМ-ЭХЗ-9П решают оптимизационную задачу — выбор одной схемы размещения установок ЭХЗ из множества предложенных;
  • при формировании расчетной схемы также графически учитываются соседние трубопроводы, которые могут вызывать искажение поля токов коррозии и защиты; при корректировке схемы трубопроводы могут быть объединены перемычками или, напротив, разделены изолирующими устройствами;
  • к введенному графически трубопроводу могут быть добавлены такие сооружения как подземные резервуары, свайные основания железобетонных фундаментов, гальванически инородные металлические сооружения, не говоря уже о том, что каждый из отрезков дискретизации может иметь свои собственные параметры — диаметр, толщину стенки, удельное электрическое сопротивление изоляции, электрохимический потенциал, задающий гальваническую неоднородность сети.

2. Основные задачи, решаемые с использованием пакета АРМ-ЭХЗ-9П

  • Определить оптимальное количество и схему размещения установок ЭХЗ, величину их токов и распределение защитного потенциала, исходя из условий минимума суммарного защитного тока и заданного диапазона изменения защитного потенциала в исследуемой области (оптимизационная задача, решаемая в автоматизированном режиме);
  • определить поле защитного потенциала и зону действия установок ЭХЗ при известной схеме их размещения и заданных токах ЭХЗ (прямая задача);
  • определить величину удельного электрического сопротивления изоляции в исследуемых точках трубопроводной сети по измеренному распределению защитного потенциала при ЭХЗ (обратная задача).

3. Прочие решаемые задачи

  • Рассчитать параметры анодных заземлителей с использованием типовых или произвольных по конструкции стержневых заземлителей;
  • определить защитный эффект при использовании групповых протекторных установок любой конфигурации;
  • рассчитать распределение градиента потенциала в земле для сопоставления с результатами натурных измерений, например, при оценке целостности и качества изоляционного покрытия трубопровода;
  • по измеренным градиентам потенциала в земле вычислить плотность тока трубопровода и величину удельное электрическое сопротивление изоляции в данной точке трассы и пр.

Метод расчета

Задача расчета ЭХЗ математически ставится как краевая для заглубленного проводника с утечкой произвольной конфигурации с изменяющимися параметрами в выбранных узлах дискретизации, описанного системой граничных условий в узлах дискретизации, с учетом поля внешних и собственных токов в земле.

При постановке и решении оптимизационной задачи использовался Симплекс-метод с минимизацией количества установок ЭХЗ и их токов при заданной вилке защитных потенциалов в трубопроводной сети.

Электронная почта: vovat1934@mail.ru (В. Н. Ткаченко).

Телефон В. Н. Ткаченко: (8442) 37-38-26.

Д. т. н.,профессор ВолгГАСУ Ткаченко Владимир Николаевич.

Основное меню АРМ-ЭХЗ-9П

Графическая корректировка расчетной схемы