Aplicación de ánodos de pozos-profundos en suelos-de alta resistividad y secciones críticas de tuberías de larga-distancia

Aplicación de ánodos de pozos-profundos en suelos-de alta resistividad y secciones críticas de tuberías de larga-distancia

En las mesetas occidentales de loess, los desiertos de Gobi y algunas zonas montañosas, la resistividad del suelo es generalmente alta, superando a menudo los 100 Ω·m y en algunas regiones superando los 1000 Ω·m. En tales condiciones geológicas, los lechos de ánodos poco profundos convencionales tienen una resistencia del suelo excesivamente alta y no pueden suministrar suficiente corriente de protección a tuberías de larga-distancia. Las soluciones de ánodo de sacrificio son igualmente limitadas, ya que su producción actual está limitada por la resistividad del suelo y se vuelve prácticamente ineficaz en zonas de resistividad extremadamente alta-. Para las tuberías que atraviesan dichas regiones-secciones especialmente críticas, como cruces de ríos, perforaciones de carreteras y túneles de montaña donde el mantenimiento de rutina es imposible,-se requiere tecnología de ánodos de pozos profundos-. El lecho de ánodo se coloca en acuíferos profundos o formaciones de baja-resistividad para lograr una descarga de corriente efectiva.

El ánodo tubular MMO de Φ25×1000 mm ofrece ventajas significativas en aplicaciones de ánodo de pozos profundos-. En la práctica, se conectan múltiples ánodos (normalmente de 5 a 15) en serie para formar una cadena de ánodos. La parte superior de la cuerda está conectada a un cable de 1×16 mm² y la parte inferior está equipada con un peso. La cuerda se introduce en un pozo de entre decenas de metros y 200 metros de profundidad. El espacio anular se rellena con coque de petróleo calcinado y se instala un tubo de ventilación para permitir que escape el gas generado durante la electrólisis. Esta configuración aprovecha la baja resistividad de las formaciones profundas para generar altas corrientes a largas distancias.

Las ventajas técnicas de esta aplicación son las siguientes:

1. Conjunto en serie adecuado para los requisitos de construcción de pozos-profundos.El diámetro exterior de 25 mm hace que cada ánodo sea liviano, por lo que el peso total de la cadena conectada en serie-es manejable, lo que facilita las operaciones de descenso. El sustrato de titanio proporciona suficiente resistencia mecánica para soportar la carga de tracción durante el descenso y el impacto de la instalación, sin riesgo de fractura o deformación. La cadena de ánodos se puede preensamblar-en fábrica con espacios fijos y conexiones confiables, lo que simplifica el trabajo de campo a una sola operación de descenso.

2. Excelente resistencia a la corrosión por cloruros.Las aguas subterráneas profundas de las zonas occidentales y costeras suelen tener una alta salinidad, con concentraciones de cloruro que alcanzan varios miles y decenas de miles de miligramos por litro. Los ánodos convencionales de hierro fundido con alto contenido de silicio-que funcionan en ambientes con cloruro son propensos a una disolución superficial desigual con el tiempo, lo que resulta en una mayor resistencia del suelo. La fragilidad del hierro fundido con alto contenido de silicio-también plantea un riesgo de fractura durante la instalación en pozos-profundos. El sustrato de titanio del ánodo MMO no se corroe incluso después-de una inmersión prolongada en agua de mar, y el recubrimiento de óxido metálico mixto permanece electroquímicamente estable en medios de cloruro, sin pasivación ni disolución localizada.

3. Reducción del diámetro del pozo y del costo de perforación.En comparación con los ánodos de gran-diámetro (por ejemplo, ánodos de hierro fundido con alto contenido de-silicio o de grafito con diámetros superiores a 100 mm), la cadena de ánodos de pequeño-diámetro Φ25 mm requiere un pozo significativamente más pequeño, generalmente de solo 200 a 300 mm. En formaciones rocosas o condiciones geológicas complejas, perforar un pozo más pequeño es menos difícil y más económico, lo cual es un factor crítico en el costo general de las instalaciones de ánodos en pozos profundos.

4. Capacidad de producción actual adecuada para aplicaciones de pozos-profundos.Los ánodos MMO pueden soportar altas densidades de corriente, que a menudo alcanzan varios cientos de amperios por metro cuadrado. El área de superficie de un ánodo de Φ25×1000 mm es de aproximadamente 0,08 m² y, en condiciones de funcionamiento estables, un solo ánodo puede generar entre 5 y 10 A. Cuando se conectan varios ánodos en serie, la capacidad de salida total de la cadena de ánodos puede superar los 50 A, lo que cumple con los requisitos de protección para secciones críticas de tuberías de larga-distancia.

5. Capacidad de carga-de corriente del cable y confiabilidad del sellado.El cable para un ánodo de pozo-profundo debe extenderse desde decenas a cientos de metros bajo tierra hasta la caja de conexiones de la superficie, pasando a través de agua subterránea, relleno y diversos estratos. El cable de cobre de 1×16 mm² tiene suficiente resistencia mecánica para una instalación-en pozos profundos y su capacidad de carga-de corriente puede acomodar la producción total de la cadena de ánodos. La conexión del cable-al-ánodo está sellada con una estructura de doble-capa (tubo termorretráctil-más encapsulado de epoxi), lo que garantiza un rendimiento de aislamiento estable durante un largo.plazo.inmersión y prevención de fallas de circuito abierto-causadas por el deterioro de las juntas.