"الحارس طويل العمر" تحت الأرض - حديث عملي عن الحماية الكاثودية لآنود الآبار العميقة

"الحارس طويل العمر" تحت الأرض - حديث عملي عن الحماية الكاثودية لآنود الآبار العميقة

يعرف أي شخص يعمل في خطوط الأنابيب أو الخزانات أنه بمجرد دفن المعدن في الأرض، يصبح التآكل هو المشكلة الأكبر. في بلدنا، يكلف التآكل عشرات المليارات من اليوانات كل عام، ويأتي معظم ذلك من الشبكات تحت الأرض. يعتقد بعض الناس أن طبقة الطلاء المضاد للتآكل كافية، لكنها في الحقيقة ليست كذلك - فالتآكل الكهروكيميائي في التربة يمكن أن يأكل الحفر في الأنابيب الفولاذية من الخارج إلى الداخل. وذلك عندما تحتاج إلى الحماية الكاثودية، وتعد الأنودات العميقة للآبار واحدة من أقوى الطرق لإنجاز ذلك.

ما هو بالضبط أنود البئر العميقة؟

ببساطة، تقوم بحفر حفرة رأسية بعمق خمسة عشر مترًا أو حتى مائة متر، وتضع جسم الأنود في الأسفل، وتغذيه بتيار مستمر، وتسمح للتيار بالتدفق من الأنود عبر التربة وإلى خط الأنابيب أو الخزان الذي تريد حمايته. بهذه الطريقة، يصبح سطح الأنبوب "كاثودًا" - فهو يستقبل الإلكترونات فقط، ولا يطلقها، وبالتالي لا يتآكل. يتم إرسال التيار من الأنود (الموجود في البئر العميقة)، وبالتالي فإن الأنودhttps://dinoer-anodes.com نفسه يستهلك ببطء - ونحن نسميه "الأنود المساعد".

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 م). كلما تعمقت أكثر، قل التداخل السطحي الذي تحصل عليه، لكن صعوبة البناء والتكلفة ترتفع بشكل حاد.

كيف يعمل؟ ليست معقدة – إنها "عملية عكسية"

وبطبيعة الحال، فإن البقع المختلفة على سطح الأنابيب الفولاذية لها إمكانات مختلفة. في إلكتروليت التربة، تشكل البقع ذات الجهد العلوي والسفلي خلايا كلفانية محلية. وتستمر المناطق ذات الإمكانات المنخفضة (المناطق الأنودية) في فقدان الإلكترونات، ويتحول الحديد إلى صدأ. تعمل الحماية الكاثودية على عكس ذلك - فنحن نستخدم مصدر طاقة خارجي لإجبار هيكل الأنبوب بالكامل على أن يصبح كاثوديًا، بحيث يحدث التآكل فقط على الأنود المساعد المثبت عمدًا.

المقوم (potentiostat) هو "العقل" - فهو يقوم تلقائيًا بضبط التيار لإبقاء جهد الأنبوب أقل من -0.85 فولت (بالنسبة للقطب المرجعي لكبريتات النحاس/النحاس). يعمل القطب المرجعي بمثابة "العيون"، حيث يراقب بشكل مستمر إمكانات الأنابيب. أنود البئر العميق هو "الأيدي والأقدام" التي تنقل التيار. عندما تعمل هذه المكونات الثلاثة معًا، لا توجد مشكلة بالنسبة للنظام أن يعمل لمدة عشرين أو ثلاثين عامًا.

لماذا الأنودات الآبار العميقة؟ ألا يمكننا فقط استخدام تلك الضحلة؟

أحصل على هذا السؤال كثيرا. اسمحوا لي أن أقدم لكم بعض المزايا العملية.

أولاً، نطاق حماية أكبر. يمكن أن يغطي أنود بئر عميق واحد نطاق حماية يتراوح من 1 إلى 3 كيلومترات. وفي منطقة ذات مقاومة عالية مثل صحراء جوبي، يمكن لبئر واحد أن يحمي ما يصل إلى 80 كيلومترًا من خطوط الأنابيب. سرير الأنود الضحلة؟ على الأكثر 500 متر، وسوف تحتاج إلى العديد من المواقع.

ثانيًا، تداخل أقل للتيار الشارد. خطوط الأنابيب الحضرية تحت الأرض كثيفة. يمكن للمجال الكهربائي من طبقة الأنود الضحلة أن يقفز بسهولة إلى خطوط أنابيب الأشخاص الآخرين، مما يسبب التآكل أو التقصف الهيدروجيني. يرسل أنود البئر العميق التيار من عمق يزيد عن عشرة أمتار، وبالتالي يتم تقليل التداخل مع الهياكل المعدنية الأخرى القريبة من السطح بنسبة تزيد عن 60%. وتتجلى هذه الميزة بشكل خاص في التعديلات التحديثية القديمة في وسط المدينة ــ في أحد مشاريع الغاز التابعة للبلدية حيث تحولنا إلى بئر عميق، اختفت تماما الشكاوى بشأن تداخل التيار الشارد من خط مترو الأنفاق المجاور.

ثالثا، عملية مستقرة. تتجمد التربة السطحية في الشتاء وتنقع في الصيف، ويمكن أن تتغير المقاومة عدة مرات. قد تقفز مقاومة التأريض لطبقة الأنود الضحلة من بضع عشرات من الأوم إلى أكثر من 200 أوم، مما يجبر المقوم على التعديل بشكل متكرر. يتم وضع أنود بئر عميق في العمق، حيث تظل درجة الحرارة والرطوبة ثابتة على مدار العام - ولا داعي للقلق بشأن ذلك.

رابعا، بصمة صغيرة. يحتاج البئر الواحد إلى نصف متر مربع فقط – فقط قم بوضع غطاء عليه. إذا استخدمت قاعًا أرضيًا ضحلًا، فسيتعين عليك حفر 50 أو حتى 100 متر مربع. وفي الأراضي الزراعية، أو داخل أحد المصانع، أو على طول أحد شوارع المدينة المزدحمة، فإن هذا ببساطة غير ممكن.

أين يتم استخدامها؟

تعد خطوط أنابيب النفط والغاز لمسافات طويلة التطبيق الرئيسي - مشاريع مثل نقل الغاز بين الغرب والشرق تمتد لمسافات طويلة عبر صحراء جوبي القاحلة؛ وبدون الأنودات العميقة، لا يمكنك ببساطة حمايتها بشكل صحيح. شبكات الغاز في المدن، ومزارع الخزانات الكبيرة، وأكوام الأنابيب الفولاذية للجسور التي تعبر البحر، وتصريف التيارات الضالة لأنفاق مترو الأنفاق - في أي مكان توجد به هياكل معدنية كبيرة مدفونة، تعد الأنودات العميقة ضرورية بشكل أساسي.

ملاحظة أخيرة وصادقة: الحماية الكاثودية هي استثمار "غير مرئي". إذا قمت بالبخل في البداية أو اخترت حلاً رخيصًا وغير مناسب، فإن تكلفة التنقيب عن الإصلاحات اللاحقة ستكون عشرة أضعاف التكلفة الأولية. حفر بئر عميق قد يكلف عشرات الآلاف إلى أكثر من مائة ألفيوان رملي، ولكنه ممتد على مدى عشرين عامًا من الخدمة، فهو أكثر اقتصادا بكثير من ترقيع الأشياء عامًا بعد عام.