RU2738716C1 - Method for bottom-hole anode earthing - Google Patents
Method for bottom-hole anode earthing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2738716C1 RU2738716C1 RU2020119989A RU2020119989A RU2738716C1 RU 2738716 C1 RU2738716 C1 RU 2738716C1 RU 2020119989 A RU2020119989 A RU 2020119989A RU 2020119989 A RU2020119989 A RU 2020119989A RU 2738716 C1 RU2738716 C1 RU 2738716C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- pipes
- installation
- electric resistance
- soil
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
- C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных сооружений от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтегазовой промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления глубинного заложения в системах электрохимической защиты магистральных трубопроводов и других подземных металлических сооружений от коррозии.The invention relates to the field of electrochemical protection of underground structures from soil corrosion and can be used in the oil and gas industry, as well as in the utilities when performing anodic grounding of deep burial in the systems of electrochemical protection of main pipelines and other underground metal structures from corrosion.
Известно глубинное заземление, содержащее гирлянду из последовательно соединенных между собой и соединенных с магистральным кабелем электродных блоков, каждый из которых размещен в заполненном активатором металлическом корпусе, через который проходит магистральный кабель и газоотводная труба (SU 399949, МПК H01R 4/66, публ.03.10.73).It is known deep grounding, containing a garland of electrode blocks connected in series and connected to the main cable, each of which is located in a metal case filled with an activator, through which the main cable and a gas outlet pipe pass (SU 399949, IPC
Недостатком известных устройств является сложность транспортировки заземления и его монтажа на трассе, а также не ремонтопригодность данной конструкции.The disadvantage of the known devices is the complexity of transportation of grounding and its installation on the route, as well as the lack of maintainability of this design.
Известно глубинное заземление, состоящее из эластомерного протяженного электрода - анодного тела заземлителя кабельного типа, и кабеля подключения к электроду, при этом пространство между электродом и стенками скважины заполнено коксовой мелочью (патент РФ 2225420, публ. 03.10.2004).It is known deep grounding, consisting of an elastomeric extended electrode - an anode body of a cable-type ground electrode, and a cable for connecting to the electrode, while the space between the electrode and the borehole walls is filled with coke breeze (RF patent 2225420, publ. 03.10.2004).
Недостатком данного устройства является сложность его монтажа на трассе, возможная неравномерная засыпка коксовым заземлителем, с образованием пустот, а также не ремонтопригодность данной конструкции.The disadvantage of this device is the complexity of its installation on the route, possible uneven backfilling with a coke ground electrode, with the formation of voids, as well as the non-maintainability of this design.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ выполнения анодного заземления, включающий определение уровня грунтовых вод и глубины промерзания грунта вдоль подземного сооружения, бурение ниже этих уровней скважины вдоль защищаемого сооружения с выходом на дневную поверхность обоих концов скважины, установку в скважине труб из токопроводящего композита, размещение в трубах защитных электродов с выводом подключающих кабелей с обоих концов скважины, заполнение скважины электропроводящим материалом, при этом вдоль защищаемого сооружения на участке выполнения анодного заземления пошагово измеряют переходное сопротивление изоляционного покрытия сооружения, разбивают участок выполнения анодного заземления на интервалы, характеризуемые различным сопротивлением покрытия, выбирают сопротивление труб из токопроводящего композита, соответствующее каждому интервалу, устанавливают трубы из токопроводящего композита таким образом, чтобы после их размещения в скважине, трубы с определенным сопротивлением располагались в соответствующем интервале (патент РФ 2695101, публ. 02.07.2018).Closest to the claimed invention is a method of performing anode grounding, including determining the level of groundwater and the depth of soil freezing along an underground structure, drilling below these levels of the well along the protected structure with access to the day surface of both ends of the well, installing conductive composite pipes in the well, placing in the pipes of protective electrodes with the output of connecting cables from both ends of the well, filling the well with electrically conductive material, while along the protected structure in the area where the anode grounding is performed, the transient resistance of the insulating coating of the structure is measured step by step, the area where the anode grounding is performed is divided into intervals characterized by different resistance of the coating, choose the resistance of conductive composite pipes, corresponding to each interval, install conductive composite pipes in such a way that, after placing them in the well, pipes with a certain th resistance were located in the corresponding interval (RF patent 2695101, publ. 02.07.2018).
Недостатком данного способа является то, что он напрямую не приспособлен для организации глубинного анодного заземления, а также при его выполнении не учитывается удельное электрическое сопротивление грунта, в котором он прокладывается.The disadvantage of this method is that it is not directly adapted to the organization of deep anode grounding, and also when it is not taken into account the specific electrical resistance of the soil in which it is laid.
Задача изобретения заключается в разработке нового ремонтопригодного способа выполнения глубинного анодного заземления с учетом удельного электрического сопротивления слоев грунта, в котором оно устанавливается.The objective of the invention is to develop a new maintainable method for performing deep anode grounding, taking into account the specific electrical resistance of the soil layers in which it is installed.
Технический результат заключается в упрощении процесса монтажа глубинного анодного заземления, обеспечении его ремонтопригодности, а также повышении эффективности его работы за счет прокладки электродов в токопроводящих трубах с различным удельным электрическим сопротивлением, выбираемым с учетом удельного электрического сопротивления слоев грунта. Результатом изобретения является также удешевление монтажа заземления. The technical result consists in simplifying the process of installing deep anode grounding, ensuring its maintainability, as well as increasing the efficiency of its operation by laying electrodes in conductive pipes with different electrical resistivity, selected taking into account the electrical resistivity of soil layers. The result of the invention is also a reduction in the cost of grounding installation.
Поставленная задача решается тем, что в способе выполнения глубинного анодного заземления, включающем бурение скважины, установку в скважине труб из токопроводящего композита, размещение в трубах защитных электродов с выводом подключающего кабеля и заполнение трубы токопроводящим гелем, при этом перед бурением скважины проводят вертикальное электрическое зондирование места установки, по результатам которого разбивают участок выполнения анодного заземления на интервалы, характеризуемые различным удельным электрическим сопротивлением грунта, выбирают трубы из токопроводящего композита с удельным электрическим сопротивлением, соответствующим каждому интервалу и устанавливают их в скважине в соответствующем интервале таким образом, чтобы трубы с меньшим электрическим сопротивлением после установки находились в грунте с высоким электрическим сопротивлением.The problem is solved by the fact that in the method of performing deep anode grounding, including drilling a well, installing conductive composite pipes in the well, placing protective electrodes in the pipes with a connecting cable outlet and filling the pipe with conductive gel, while before drilling the well, vertical electrical sounding of the site is carried out the installation, according to the results of which the section for performing anode grounding is divided into intervals characterized by different specific electrical resistance of the soil, pipes are selected from a conductive composite with a specific electrical resistance corresponding to each interval and installed in the well in the corresponding interval so that pipes with a lower electrical resistance after installation, they were in soil with high electrical resistance.
Способ поясняет фиг., на которой изображено:The method is illustrated in Fig., Which shows:
1 - скважина;1 - well;
2 - слои грунта с различным удельным электрическим сопротивлением;2 - soil layers with different electrical resistivity;
3 - поверхность грунта;3 - soil surface;
4 - трубы из токопроводящего композита;4 - conductive composite pipes;
5 - защитный электрод;5 - protective electrode;
6 - токопроводящий гель;6 - conductive gel;
7 - кабели;7 - cables;
8 - контрольно-измерительный пункт;8 - control and measuring point;
9 - кондуктор.9 - conductor.
Способ выполнения глубинного анодного заземления осуществляют следующим образом.The method for performing deep anode grounding is as follows.
Выбирают площадку для размещения глубинного анодного заземления. Выполняют вертикальное электрическое зондирование места установки глубинного анодного заземления и определяют удельное электрическое сопротивление слоев грунта 2, через которые оно будет проходить при его монтаже. Методом роторного бурения бурят скважину 1.A site is selected for placing the deep anode grounding. Vertical electrical sounding of the installation site of the deep anode grounding is performed and the electrical resistivity of the
Разбивают участок выполнения глубинного анодного заземления на интервалы, характеризуемые удельным электрическим сопротивлением грунта. Выбирают сопротивление труб из токопроводящего композита, соответствующее каждому интервалу.The section for performing deep anode grounding is divided into intervals characterized by the specific electrical resistance of the soil. Select the pipe resistance from the conductive composite corresponding to each interval.
В пробуренной скважине устанавливают трубы из токопроводящего композита 4 таким образом, чтобы после их размещения в скважине трубы с определенным сопротивлением располагались в соответствующем интервале, внутрь которых опускают защитные электроды 5. Внутрь труб закачивают токопроводящий гель 6.In the drilled well, pipes made of a
Защитные электроды 5 подключают кабелями 7 к системе электрохимической защиты через контрольно-измерительный пункт 8.
Установка токопроводящих труб с различным электрическим сопротивлением в зависимости от удельного электрического сопротивления слоев грунта приводит к плавному растеканию защитного тока по всей протяженности анода и соответственно приводит к увеличению ресурса анодного заземления.Installation of conductive pipes with different electrical resistance, depending on the specific electrical resistance of the soil layers, leads to a smooth spreading of the protective current along the entire length of the anode and, accordingly, leads to an increase in the resource of the anode grounding.
Пример.Example.
Для осуществления электрохимической защиты от коррозии участка магистрального газопровода была запроектирована станция катодной защиты мощностью 1 кВт работающая с пятидесятиметровым глубинным анодным заземлением. Выбрана площадка для установки глубинного анодного заземления. На данной площадке проведены измерения удельного электрического сопротивления слоев грунта на глубину 50 метров методом вертикального электрического зондирования. По результатам вертикального электрического зондирования установлено, что имеются три слоя грунта с различными показателями удельного электрического сопротивления (45 Ом⋅м, 560 Ом⋅м, 38 Ом⋅м).For the implementation of electrochemical corrosion protection of the main gas pipeline section, a cathodic protection station with a capacity of 1 kW was designed, operating with a fifty-meter deep anode grounding. The site for the installation of deep anode grounding was selected. At this site, measurements of the electrical resistivity of soil layers to a depth of 50 meters were carried out using the method of vertical electrical sounding. According to the results of vertical electrical sounding, it was found that there are three layers of soil with different indices of specific electrical resistance (45 Ohm⋅m, 560 Ohm⋅m, 38 Ohm⋅m).
Выбирают трубы, изготовленные из токопроводящего композита, с удельным электрическим сопротивлением токопроводящего композита равным 10000 Ом⋅м, при этом для установки в грунте с показателями удельного электрического сопротивления 560 Ом⋅м, выбирают трубы, изготовленные из токопроводящего композита, с удельным электрическим сопротивлением токопроводящего композита равным 10 Ом⋅м, что приводит к более плавному растеканию защитного тока со всей поверхности защитного электрода.Pipes made of a conductive composite are selected with a specific electrical resistance of a conductive composite equal to 10,000 Ohm⋅m, while for installation in soil with a specific electrical resistance of 560 Ohm⋅m, pipes made of a conductive composite with a specific electrical resistance of a conductive composite are selected equal to 10 Ohm⋅m, which leads to a smoother spreading of the protective current from the entire surface of the protective electrode.
При помощи оборудования для роторного бурения (на фиг. не показано) бурят скважину 1 диаметром 168 мм, на глубину 50 метров. В скважину 1 протягивают трубы 4 внешним диаметром 120 мм из токопроводящего композиционного материала собирая колонну труб таким образом, чтобы трубы с меньшим сопротивлением после установки находились в грунте с высоким удельным электрическим сопротивлением.Using equipment for rotary drilling (not shown in the figure), a well 1 with a diameter of 168 mm is drilled to a depth of 50 meters.
В трубы 6 опускают защитный электрод (протяженный гибкий анод) 7 типа ПВЕК.АЗП по ТУ 3435-005-97598003-2011 длиной 1000 м с кабелем 8, выходящим на дневную поверхность 3, и подключают его к станции катодной защиты (на фиг. 3 не показано) через контрольно-измерительный пункт 8.A protective electrode (extended flexible anode) 7 of type PVEK.AZP according to TU 3435-005-97598003-2011 with a length of 1000 m with a
Закачивают электропроводный гель в трубу для создания гарантированного электрического контакта между защитным электродом и трубами из токопроводящего композита. Также, наличие геля способствует повышению ремонтопригодности данной конструкции.Electrically conductive gel is pumped into the pipe to create a guaranteed electrical contact between the protective electrode and conductive composite pipes. Also, the presence of the gel helps to increase the maintainability of this design.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020119989A RU2738716C1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Method for bottom-hole anode earthing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020119989A RU2738716C1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Method for bottom-hole anode earthing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2738716C1 true RU2738716C1 (en) | 2020-12-15 |
Family
ID=73835048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020119989A RU2738716C1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Method for bottom-hole anode earthing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2738716C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2138106C1 (en) * | 1998-10-16 | 1999-09-20 | Зорин Анатолий Иванович | Deep-well grounding system |
CN201109797Y (en) * | 2007-10-09 | 2008-09-03 | 东营市永雄科技有限责任公司 | Deep well anode antisepsis protective equipment |
RU2521927C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" | Anodic earthing method |
RU2695101C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-07-19 | Акционерное общество "Гипрогазцентр" | Method of making anode grounding |
-
2020
- 2020-06-09 RU RU2020119989A patent/RU2738716C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2138106C1 (en) * | 1998-10-16 | 1999-09-20 | Зорин Анатолий Иванович | Deep-well grounding system |
CN201109797Y (en) * | 2007-10-09 | 2008-09-03 | 东营市永雄科技有限责任公司 | Deep well anode antisepsis protective equipment |
RU2521927C1 (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" | Anodic earthing method |
RU2695101C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-07-19 | Акционерное общество "Гипрогазцентр" | Method of making anode grounding |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2695101C1 (en) | Method of making anode grounding | |
RU2521927C1 (en) | Anodic earthing method | |
US20220334005A1 (en) | Deep well grounding electrode and deep well grounding electrode monitoring system | |
BR112019021652A2 (en) | WELL BACKGROUND HUMID CONNECTION SYSTEM, METHOD FOR FORMING A WELL BACKGROUND ALTERNATE CURRENT CONNECTION AND APPLIANCE TO FORM A WELL BACKGROUND ALTERNATE CURRENT CONNECTION | |
CN109546366B (en) | Upper end insulation structure of deep well type grounding electrode | |
RU2738716C1 (en) | Method for bottom-hole anode earthing | |
RU2427668C1 (en) | Method of anodic grounding of metallic tank | |
CN113007611B (en) | Monitoring system for gas pipeline crossing river bottom | |
RU2407824C1 (en) | Device of horizontal anode earthing in soils with high electric resistance | |
CN101740886B (en) | Anti-corrosion grounding device | |
RU2394942C1 (en) | Procedure for anode earthing | |
Dabkowski et al. | Mitigation of Buried Pipeline Voltages Due to 60 Hz AC Inductive Coupling Part II--Pipeline Grounding Methods | |
AU2021107346B4 (en) | Method for Installing an Earthing System | |
RU2751713C9 (en) | Method to provide anode protection | |
CN109136938A (en) | Cathodic protection of underground pipeline anti-corrosion method | |
CN209691432U (en) | A kind of resistance to dilatory cable | |
RU2303123C1 (en) | Method for joint well and oil pipeline usage | |
US6866770B2 (en) | Protective ground mat for induced potentials and method therefor | |
CN109872845A (en) | A kind of resistance to dilatory cable | |
RU2733882C1 (en) | Prefabricated grounding and lightning protection system and method of its installation | |
KR100754488B1 (en) | Earth unit and earth method using the same | |
RU2233912C1 (en) | Method of protection against corrosion of the pipelines transporting the high watering petroleum | |
RU2231575C1 (en) | Device for cathodic protection of a well pump and an electric cable for power feeding to an electric motor of the protected well pump | |
CN108823574B (en) | Flexible anode | |
Win et al. | Design consideration of electrical earthing system for high-rise building |