Aplicação de ânodos de poços-profundos em solos de-alta resistividade e seções críticas de tubulações-de longa distância

Aplicação de ânodos de poços-profundos em solos de-alta resistividade e seções críticas de tubulações-de longa distância

Nos planaltos ocidentais de Loess, nos desertos de Gobi e em algumas áreas montanhosas, a resistividade do solo é geralmente alta, muitas vezes excedendo 100 Ω·m e em algumas regiões ultrapassando 1000 Ω·m. Sob tais condições geológicas, leitos anódicos rasos convencionais têm resistência de aterramento excessivamente alta e não podem fornecer corrente de proteção suficiente para tubulações-de longa distância. As soluções de ânodo sacrificial são igualmente limitadas, pois sua saída de corrente é limitada pela resistividade do solo e se torna praticamente ineficaz em zonas de{5}resistividade extremamente alta. Para tubulações que atravessam essas regiões,-especialmente seções críticas, como travessias de rios, furos de estradas e túneis de montanha, onde a manutenção de rotina é impossível,-é necessária tecnologia de ânodo de poço{9}}profundo. O leito anódico é colocado em aquíferos profundos ou em formações-de baixa resistividade para obter descarga de corrente efetiva.

O ânodo tubular MMO de Φ25×1000 mm oferece vantagens significativas em aplicações de ânodo-de poços profundos. Na prática, vários ânodos (normalmente 5 a 15) são conectados em série para formar uma cadeia de ânodos. A parte superior do barbante é conectada a um cabo de 1×16 mm² e a parte inferior é fixada com um peso. A corda é baixada em um poço que varia de dezenas de metros a 200 metros de profundidade. O espaço anular é preenchido com coque de petróleo calcinado e um tubo de ventilação é instalado para permitir a saída do gás gerado durante a eletrólise. Esta configuração aproveita a baixa resistividade das formações profundas para fornecer altas correntes em longas distâncias.

As vantagens técnicas desta aplicação são as seguintes:

1. Montagem em série adequada aos requisitos-de construção de poços profundos.O diâmetro externo de 25 mm torna cada ânodo leve, de modo que o peso total da cadeia-conectada em série é gerenciável, facilitando as operações de abaixamento. O substrato de titânio proporciona resistência mecânica suficiente para suportar a carga de tração durante o abaixamento e o choque da instalação, sem risco de fratura ou deformação. A cadeia de ânodos pode ser pré-montada na fábrica com espaçamento fixo e conexões confiáveis, simplificando o trabalho de campo para uma única operação de descida.

2. Excelente resistência à corrosão por cloretos.As águas subterrâneas profundas nas zonas ocidentais e costeiras apresentam frequentemente elevada salinidade, com concentrações de cloretos que atingem vários milhares a dezenas de milhares de miligramas por litro. Os ânodos convencionais de ferro fundido com alto teor de silício que operam em ambientes de cloreto são propensos à dissolução irregular da superfície ao longo do tempo, resultando em maior resistência do solo. A fragilidade do ferro fundido com alto-silício também representa um risco de fratura durante a instalação-em poços profundos. O substrato de titânio do ânodo MMO não sofre corrosão mesmo após imersão-de longo prazo em água do mar, e o revestimento de óxido metálico misto permanece eletroquimicamente estável em meios de cloreto, sem passivação ou dissolução localizada.

3. Diâmetro do poço e custo de perfuração reduzidos.Em comparação com ânodos de grande-diâmetro (por exemplo, ânodos de ferro fundido com alto-silício ou grafite com diâmetros superiores a 100 mm), a cadeia de ânodos de pequeno-diâmetro Φ25 mm requer um furo significativamente menor, normalmente de apenas 200–300 mm. Em formações rochosas ou condições geológicas complexas, perfurar um furo menor é menos difícil e mais econômico, o que é um fator crítico no custo geral de instalações-de ânodos em poços profundos.

4. Capacidade de saída de corrente adequada para aplicações em poços-profundos.Os ânodos MMO podem sustentar altas densidades de corrente, muitas vezes atingindo várias centenas de amperes por metro quadrado. A área de superfície de um ânodo de Φ25×1000 mm é de aproximadamente 0,08 m² e, sob condições de operação estáveis, um único ânodo pode produzir de 5 a 10 A. Quando vários ânodos são conectados em série, a capacidade total de saída da cadeia de ânodos pode exceder 50 A, atendendo aos requisitos de proteção para seções críticas de tubulações de longa-distância.

5. Capacidade de{1}}carga de corrente do cabo e confiabilidade de vedação.O cabo para um ânodo de poço profundo-deve se estender de dezenas a centenas de metros abaixo do solo até a caixa de junção da superfície, passando por águas subterrâneas, aterros e vários estratos. O cabo de cobre de 1×16 mm² tem resistência mecânica suficiente para instalação em-poços profundos e sua capacidade de-condução de corrente pode acomodar a saída total da cadeia de ânodos. A conexão-do{8}}anodo é vedada com uma estrutura de-camada dupla (tubulação-termorretrátil mais revestimento de epóxi), garantindo um desempenho de isolamento estável durante-longos prazos.imersão e prevenção de falhas-de circuito aberto causadas pela deterioração das juntas.