Підземний «охоронець довговічності» – практична бесіда про катодний захист анода глибоких свердловин

Підземний «охоронець довговічності» – практична бесіда про катодний захист анода глибоких свердловин

Кожен, хто працює з трубопроводами чи резервуарами, знає, що коли метал закопують у землю, корозія стає найбільшим головним болем. У нашій країні корозія коштує десятки мільярдів юанів щороку, і більша частина цього надходить від підземних мереж. Деякі люди вважають, що шару антикорозійного покриття достатньо, але насправді це не так – електрохімічна корозія в ґрунті може в’їсти ямки в сталеву трубу ззовні всередину. Саме тоді вам потрібен катодний захист, і глибокі аноди для колодязів є одним із найнадійніших способів зробити це.

Що таке глибокий анод?

Простіше кажучи, ви бурите вертикальний отвір глибиною п’ятнадцять або навіть сто метрів, кладете корпус анода на дно, живите його постійним струмом і пропускаєте струм від анода через ґрунт до трубопроводу чи резервуару, який ви хочете захистити. Таким чином, поверхня труби стає «катодом» – вона лише приймає електрони, а не відпускає їх, тому не піддається корозії. Струм виходить з анода (той, що в глибокій свердловині), тому анодhttps://dinoer-anodes.com сам повільно витрачається – ми називаємо його «допоміжним анодом».

By depth, our industry roughly classifies them as shallow deep wells (20–40 m), medium‑deep wells (50–100 m) and truly deep wells (>100 м). Чим глибше ви занурюєтеся, тим менше перешкод на поверхні ви отримуєте, але складність будівництва та вартість різко зростають.

як це працює Нічого складного – це «зворотна операція»

Природно, різні плями на поверхні сталевої труби мають різний потенціал. У ґрунтовому електроліті плями з високим і нижчим потенціалом утворюють локальні гальванічні елементи. Області з нижчим потенціалом (анодні зони) продовжують втрачати електрони, і залізо перетворюється на іржу. Катодний захист змінює це – ми використовуємо зовнішнє джерело живлення, щоб змусити всю конструкцію труби стати катодною, так що корозія виникає лише на навмисно встановленому допоміжному аноді.

Випрямляч (потенціостат) є «мозком» – він автоматично регулює струм, щоб підтримувати потенціал труби нижче –0,85 В (відносно електрода порівняння з міді/сульфату міді). Електрод порівняння діє як «очі», постійно контролюючи потенціал труби. Анод глибокої свердловини - це «руки і ноги», які подають струм. Коли ці три компоненти працюють разом, для системи не проблема працювати двадцять-тридцять років.

Чому аноди для глибоких свердловин? Хіба ми не можемо використовувати лише дрібні?

Я часто отримую це запитання. Дозвольте надати вам деякі практичні переваги.

По-перше, більший діапазон захисту. Один глибокий анод може охоплювати радіус захисту від 1 до 3 кілометрів. У районі з високим питомим опором, наприклад у пустелі Гобі, одна свердловина може захистити до 80 км трубопроводу. Неглибокий шар анода? Щонайбільше 500 метрів, і вам знадобиться набагато більше місць.

По-друге, менше перешкод від блукаючих струмів. Міські підземні трубопроводи щільні. Електричне поле від неглибокого шару анода може легко перескочити на трубопроводи інших людей, викликаючи корозію або водневу крихкість. Глибокий колодязний анод посилає струм із глибини понад десять метрів, тому перешкоди для інших металевих конструкцій поблизу поверхні зменшуються більш ніж на 60%. Ця перевага особливо помітна в старих реконструкціях у центрі міста – на одному муніципальному газовому проекті, де ми перейшли на глибоку свердловину, скарги на перешкоди від блукаючого струму від сусідньої лінії метро повністю зникли.

По-третє, стабільна робота. Поверхня грунту промерзає взимку і розмочується влітку, і питомий опір може змінюватися багаторазово. Опір заземлення неглибокого шару анода може підскочити від кількох десятків Ом до понад 200 Ом, змушуючи часто регулювати випрямляч. Анод глибокої свердловини розміщується на глибині, де температура та вологість залишаються стабільними цілий рік – вам майже не потрібно про це турбуватися.

По-четверте, крихітний слід. На один колодязь потрібно всього пів квадратного метра – просто закрийте кришкою. Якщо ви використовували неглибокий грунт, вам доведеться викопати 50 або навіть 100 квадратних метрів. На сільськогосподарських угіддях, усередині заводу чи вздовж жвавої міської вулиці це просто неможливо.

Де вони використовуються?

Основним застосуванням є нафто- та газопроводи великої відстані – такі проекти, як West-East Gas Transmission, пролягають довгими ділянками через посушливу пустелю Гобі; без анодів глибоких свердловин ви просто не зможете захистити їх належним чином. Міські газові мережі, великі резервуарні парки, стовпи сталевих труб на морських мостах, дренажі блукаючих струмів у тунелях метро – усюди, де є великі заглиблені металеві конструкції, аноди для глибоких свердловин просто необхідні.

Останнє, чесне зауваження: катодний захист – це «невидима» інвестиція. Якщо ви заощадите на цьому на початку або виберете дешеве, неадекватне рішення, вартість подальшого ремонту буде вдесятеро більша за початкові витрати. Буріння глибокої свердловини може коштувати від десятків тисяч до понад ста тисячпіщаних юанів, але за двадцять років служби це набагато економніше, ніж ремонтувати речі рік за роком.