Podziemny „Strażnik długiej żywotności” – praktyczna rozmowa na temat ochrony katodowej anod głębinowych

Podziemny „Strażnik długiej żywotności” – praktyczna rozmowa na temat ochrony katodowej anod głębinowych

Każdy, kto pracuje przy rurociągach lub zbiornikach, wie, że gdy metal zostanie zakopany w ziemi, największym bólem głowy staje się korozja. W naszym kraju korozja kosztuje co roku dziesiątki miliardów juanów, a większość tej kwoty pochodzi z sieci podziemnych. Niektórzy uważają, że warstwa powłoki antykorozyjnej wystarczy, ale tak naprawdę nie jest – korozja elektrochemiczna w glebie może wgryźć się w stalową rurę od zewnątrz. Wtedy właśnie potrzebna jest ochrona katodowa, a anody głębinowe są jednym z najsolidniejszych sposobów, aby to osiągnąć.

Czym dokładnie jest anoda głębinowa?

Mówiąc najprościej, wiercisz pionowy otwór na głębokość piętnastu lub nawet stu metrów, umieszczasz korpus anody na dnie, zasilasz go prądem stałym i pozwalasz, aby prąd płynął z anody przez grunt i do rurociągu lub zbiornika, który chcesz chronić. W ten sposób powierzchnia rury staje się „katodą” – tylko przyjmuje elektrony, nie uwalnia ich, dzięki czemu nie ulega korozji. Prąd jest wysyłany z anody (tej w głębokiej studni), a więc anodyhttps://dinoer-anodes.com sama w sobie jest powoli zużywana – nazywamy ją „anodą pomocniczą”.

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 metrów). Im głębiej schodzisz, tym mniej ingerencji w powierzchnię, ale trudności w budowie i koszty gwałtownie rosną.

Jak to działa? Nieskomplikowane – to „operacja odwrotna”

Naturalnie, różne miejsca na powierzchni rury stalowej mają różne potencjały. W elektrolicie glebowym miejsca o wyższym i niższym potencjale tworzą lokalne ogniwa galwaniczne. Obszary o niższym potencjale (strefy anodowe) tracą elektrony, a żelazo zamienia się w rdzę. Ochrona katodowa odwraca tę sytuację – używamy zewnętrznego źródła zasilania, aby cała konstrukcja rury stała się katodowa, dzięki czemu korozja zachodzi tylko na celowo zainstalowanej anodzie pomocniczej.

Prostownik (potencjostat) to „mózg” – automatycznie dostosowuje prąd, aby utrzymać potencjał rury poniżej –0,85 V (w odniesieniu do elektrody odniesienia z miedzi/siarczanu miedzi). Elektroda odniesienia pełni funkcję „oczu” stale monitorując potencjał rury. Anoda studni głębinowej to „ręce i stopy”, które dostarczają prąd. Kiedy te trzy elementy współpracują ze sobą, działanie systemu przez dwadzieścia lub trzydzieści lat nie stanowi problemu.

Dlaczego anody głębinowe? Czy nie możemy po prostu użyć płytkich?

Często dostaję to pytanie. Pozwólcie, że przedstawię wam kilka praktycznych zalet.

Po pierwsze, większy zakres ochrony. Pojedyncza anoda głębinowa może pokryć promień ochronny od 1 do 3 kilometrów. Na obszarze o wysokiej oporności, takim jak pustynia Gobi, pojedynczy odwiert może chronić do 80 km rurociągu. Płytkie złoże anodowe? Maksymalnie 500 metrów, a potrzeba znacznie więcej lokalizacji.

Po drugie, mniej zakłóceń spowodowanych prądami błądzącymi. Miejskie podziemne rurociągi są gęste. Pole elektryczne z płytkiego złoża anodowego może z łatwością przeskoczyć na rurociągi innych osób, powodując korozję lub kruchość wodorową. Anoda głębinowa wysyła prąd z głębokości ponad dziesięciu metrów, dzięki czemu zakłócenia innych metalowych konstrukcji znajdujących się w pobliżu powierzchni są zmniejszone o ponad 60%. Zaleta ta jest szczególnie widoczna w przypadku modernizacji starych śródmiejskich obiektów – w przypadku jednego z projektów gazownictwa miejskiego, w którym przestawiliśmy się na studnię głębinową, skargi dotyczące zakłóceń prądu błądzącego z sąsiedniej linii metra zniknęły całkowicie.

Po trzecie, stabilna praca. Gleba powierzchniowa zamarza zimą i nasiąka latem, a rezystywność może zmieniać się wielokrotnie. Rezystancja uziemienia płytkiego złoża anodowego może skakać od kilkudziesięciu omów do ponad 200 omów, co wymusza częstą regulację prostownika. Anodę studni głębinowej umieszcza się na głębokości, gdzie temperatura i wilgotność utrzymują się na stałym poziomie przez cały rok – nie trzeba się tym martwić.

Po czwarte, mały ślad. Na jedną studnię potrzeba tylko pół metra kwadratowego – wystarczy nałożyć na nią pokrywę. Jeśli użyłbyś płytkiego podłoża, musiałbyś wykopać 50, a nawet 100 metrów kwadratowych. Na polach uprawnych, w zakładzie lub wzdłuż ruchliwej ulicy miejskiej jest to po prostu niewykonalne.

Gdzie są używane?

Głównym zastosowaniem są długodystansowe rurociągi naftowe i gazowe – projekty takie jak West-East Gas Transmission obejmują długie odcinki przez jałową pustynię Gobi; bez anod głębinowych po prostu nie można ich odpowiednio chronić. Miejskie sieci gazowe, duże zbiorniki na zbiorniki, stosy rur stalowych w mostach morskich, drenaż prądów błądzących w tunelach metra – wszędzie tam, gdzie znajdują się duże konstrukcje metalowe zakopane w ziemi, anody głębinowe są w zasadzie niezbędne.

Ostatnia, szczera uwaga: ochrona katodowa to „niewidzialna” inwestycja. Jeżeli na początku zrezygnujemy z tego lub wybierzemy tanie, nieodpowiednie rozwiązanie, koszt odkopania późniejszych napraw będzie dziesięciokrotnie większy niż wydatek początkowy. Wiercenie studni głębinowej może kosztować od kilkudziesięciu do ponad stu tysięcyjuanów piaskowych, ale rozłożone na dwadzieścia lat pracy, jest o wiele bardziej ekonomiczne niż łatanie rzeczy rok po roku.