Vasilha de ânodo cilíndrico para proteção catódica

Vasilha de ânodo cilíndrico para proteção catódica

O recipiente de ânodo cilíndrico apareceu pela primeira vez nos projetos de gasodutos submarinos do Golfo do México na década de 1950. Os engenheiros notaram que uma peça fundida de magnésio moldada em um tubo, com um núcleo de aço galvanizado no centro, poderia ser baixada para o espaço anular entre o revestimento do poço e a parede do poço. Embalado com um aterro de bentonita e pó de gesso, ele manteve o invólucro de aço livre de corrosão por trinta anos em gás ácido-carregado de água. Seis décadas depois, a ideia foi destilada em latas de titânio de -metro-de comprimento e 200 mm-de diâmetro, cujas camadas externas são revestidas a laser-com óxido de rutênio-irídio e cujas paredes internas são torneadas por fluxo-com uma ranhura em espiral. Eles são agora o coração silencioso dos modernos sistemas-de proteção catódica.

A montagem lembra uma garrafa térmica superdimensionada. As tampas das extremidades são usinadas a partir de barra duplex 2205 e possuem anéis de vedação FKM duplos que vedam trinta metros de cabeça hidrostática. A casca tem 6 mm de-espessura comercial-titânio puro grau TA2, imune à água do mar e álcalis; sua condutividade elétrica é apenas um sétimo da do aço inoxidável, mas o revestimento de metal precioso-eleva a eficiência da corrente acima de 90%. A haste do ânodo central não é sólida, mas sim um tubo de titânio com parede de 3 mm que transporta o cabo para dentro e forma uma lacuna eletrolítica anular com o invólucro. O aterro é uma mistura dimensionada de coque de petróleo calcinado e grafite natural, partículas de 0,2–1 mm, 45% de porosidade, condutiva, mas aberta o suficiente para permitir a fuga de gases e evitar o "bloqueio de gás" que mudaria o potencial.

Durante a instalação, os mergulhadores colocam o recipiente horizontalmente acima da tubulação, prendem-no a colchões de concreto com faixas de polipropileno e direcionam o cabo através de um conduíte de HDPE até a sala elétrica da plataforma. Um retificador alimenta corrente contínua: o gás cloro se forma na superfície do ânodo, a água do mar se transforma brevemente em ácido hipocloroso, enquanto a superfície da tubulação recebe elétrons excedentes e os átomos de ferro são forçados a permanecer na estrutura metálica. Nenhuma bolha é visível, nenhum aumento de temperatura; uma sonda montada em ROV- simplesmente registra a variação do potencial do aço de –550 mV até –1 050 mV, perfeitamente dentro do critério de proteção de –850 mV.

Em terra, o dispositivo funciona fora da vista. Abaixo de um tanque de petróleo bruto-de 50 000 m³, o anel entre o fundo do tanque e a camada de areia-de asfalto tem apenas 150 mm de altura. As equipes pré-instalam três recipientes em série ao redor da parede do anel e levam o cabo através de um bueiro. Quando o tanque está cheio, o sistema de proteção-catódica é energizado; ao longo de trinta anos, a probabilidade de perfuração inferior cai de 15% para menos de 0,5%. Durante uma parada na refinaria, o piso é drenado e seco, mas a superfície do ânodo permanece brilhante; o titânio ainda brilha como novo, sua cor desbotada apenas do azul-preto ao marrom claro, prova de que 30 kA hm⁻² foram entregues.

A vida é medida como o hodômetro de um carro, mas em amperes-horas. Rutênio-irídio se dissolve a 0,6 mg A⁻¹ h⁻¹; um recipiente padrão apresenta 3,5 m² de área ativa e é classificado para 20 A. Após vinte-cinco anos, a perda de revestimento é inferior a 20% e o substrato permanece intacto. Descomissionar significa levantar o canister antigo, nivelar o aterro no local e baixar uma nova unidade no mesmo furo; as juntas dos cabos são refeitas-e o sistema inicia outro ciclo. Devolvida à oficina, a casca gasta é-jateada, recozida, endireitada e-revestida; 95% do titânio é reutilizado, em conformidade com as últimas diretrizes da IMO para o desmantelamento ecológico de ativos offshore.

Dos FPSOs do Mar do Norte às refinarias do-Oriente Médio, das estacas pranchas terminais de GNL aos golfinhos de ancoragem, recipientes cilíndricos de ânodo ficam escondidos sob lama, concreto e água do mar. Eles não emitem luz nem calor, apenas uma coluna constante de milivolts em um multímetro. Eles deixaram o aço esquecer como respirar, parar a corrosão em seus trilhos e permitir que oleodutos, tanques e cascos de navios sobrevivessem por vinte anos tranquilos às suas vidas projetadas, tudo semqualquer um que se lembre do seu nome.

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