Anodeflex Rocks in Virginia

PROTECTIVE COATINGS FOCUS ON TECHNOLOGY ANODEFLEX ROCKS IN VIRGINIA Anodeflex: un grande successo in Virginia

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In Fairfax (Virginia, USA), Kelly’s crews installed the protection for four major gas mains, including two 30-in., a 36-in. and a 42-in. pipe.

A Fairfax (Virginia, USA), le squadre di Kelly hanno installato la protezione per le quattro condutture di gas principali, tra cui due tubi da 30 pollici, uno da 36 pollici e uno da 42 pollici.

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hen drilling in a residential area around some of the largest gas pipelines in the United States, there’s no question that safety comes first. And one utility contractor working to preserve these pipelines has created a process to help ensure both his crews and the residents aren’t placed in danger.

Matt Kelly, co-owner of Ballard Utilities Construction LLC, Anderson (South Carolina, USA) knows the ins and outs of horizontal directional drilling (HDD). He has been in the industry since 1990 and his knowledge explains one of the reasons his company was hired by Williams Gas Pipeline — Transco for a major cathodic protection project.

Williams Gas Pipeline delivers clean-burning natural gas from production areas to millions of Americans’ local utilities. The company, headquartered in Tulsa (Oklahoma, USA), operates more than 15,000 miles (about 24,140 km, e.d.) of interstate natural gas pipelines.

Its three natural gas transportation units deliver about 12 percent of the natural gas consumed in the United States. Transco, one of the natural gas transportation units, comprises 10,500 miles (about 16,900 km, e.d) of pipeline that service cities along the East Coast, including Atlanta and New York City1.

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Data: 2008

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uando si trivella in una zona residenziale intorno ad alcuni dei più grandi gasdotti negli Stati Uniti, non c’è dubbio che la sicurezza venga al primo posto: un fornitore di servizi di pubblica utilità che si occupa della manutenzione di questi gasdotti ha creato un processo per garantire che sia le sue squadre operative che i residenti non corrano alcun pericolo.

Matt Kelly, co-proprietario di Ballard Utilities Costruction LLC di Anderson (Carolina del Sud, USA) conosce tutti i dettagli della Perforazione Orizzontale Controllata (Horizontal Directional Drilling, HDD). Lavora nel settore dal 1990 e la sua competenza è una delle ragioni per cui la sua azienda è stata ingaggiata da Williams Gas Pipeline – Transco per un importante progetto di protezione catodica.

Williams Gas Pipeline trasporta gas naturale a basso impatto ambientale dalle aree di produzione a milioni di utenze locali americane. L’azienda, con sede a Tulsa (Oklahoma, Stati Uniti), gestisce più di 24.140 chilometri di gasdotti interstatali. Le sue tre unità di trasporto forniscono circa il 12 per cento di gas naturale consumato negli Stati Uniti. Transco, una delle unità di trasporto del gas naturale, comprende circa 16.900 chilometri di gasdotti che servono le città lungo la Costa Orientale, tra cui Atlanta e New York1.

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Dati del 2008

50 APRIL 2013

Tara Deering, Technical Writer, Des Moines, Iowa (USA)

To preserve these major gas pipelines, Ballard Utilities Construction installad cathodic protection, which prevents corrosion of the steel pipelines. Cathodic protection involves installing cables of AnodeFlex, which transmit a current onto the gas pipeline so it can repel corrosion. Because it is a more active metal, the AnodeFlex cable attracts the corrosion away from the steel gas pipeline so it corrodes first.

Per preservare questi importanti gasdotti, Ballard Utilities Construction ha installato la protezione catodica, che previene la corrosione delle tubazioni in acciaio. La protezione catodica ha comportato l’installazione dei cavi AnodeFlex, che trasmettono una corrente sul gasdotto in modo che possa respingere la corrosione. Poiché si tratta di un metallo più attivo, il cavo AnodeFlex attira la corrosione lontano dal gasdotto in acciaio, corrodendosi per primo.

Installing Cathodic Protection

L’installazione della protezione catodica

Ballard Utilities Construction installed cathodic protection for 110,000 ft (about 33.53 km) of gas pipeline. In Fairfax (Virginia, USA, Fig. 1), Kelly’s crews installed the protection for four major gas mains, including two 30-in., a 36-in. and a 42-in. pipe. Because much of the work in and around the city occurred in residential areas, Kelly used a fleet of Vermeer Navigator HDD units to drill around obstacles.

“We were in a housing area where everyone’s backyards were built right on top of the gas pipelines. And in everyone’s backyard there was either a chain-link or wood fence, and they had sheds and swimming pools,” he said. “The only way to come through these areas was to bore everything.”

To determine which sections of the pipeline were in need of cathodic protection, Williams Gas Pipeline regularly performed ground readings and took soil samples, Kelly says. In the Fairfax residential area, Kelly’s crews installed two 1 1/2-in. AnodeFlex cables that run parallel between the 36- and 42-in. gas pipelines. The number of AnodeFlex cables placed depended on several factors, including the amount of corrosion coverage needed and the space between the pipelines.

For this portion of the project, which costed $4.5 million, Ballard Utilities Construction chose to use three of its five Vermeer HDD units — a D24x40A and two D18x22 machines. The company also owns two D16x20A HDD units.

Ballard Utilities Construction ha installato la protezione catodica per circa 33,53 km di gasdotto. A Fairfax (Virginia, USA, fig. 1), le squadre di Kelly hanno installato la protezione per le quattro condutture di gas principali, tra cui due tubi da 30 pollici, uno da 36 pollici e uno da 42 pollici. Poiché gran parte del lavoro all’interno e intorno alla città ha riguardato zone residenziali, Kelly ha utilizzato una flotta di unità Vermeer Navigator HDD per perforare intorno agli ostacoli. “Siamo in una zona residenziale dove tutti i cortili sono costruiti proprio sopra i gasdotti, e in tutti vi è una rete metallica o una recinzione di legno, con capanni e piscine”, dichiara.

“L’unico modo di farcela in queste zone è perforare tutto.”

Per determinare quali sezioni del gasdotto avevano bisogno della protezione catodica, Williams Gas Pipeline ha eseguito regolarmente letture di terra e preso campioni di terreno, spiega Kelly. Nella zona residenziale di Fairfax, le squadre di Kelly hanno installato due cavi AnodeFlex da 1,5 pollici che corrono in parallelo tra i gasdotti da 36 e 42 pollici. Il numero di cavi AnodeFlex installati è dipeso da diversi fattori, tra cui la quantità di copertura dalla corrosione necessaria e lo spazio tra le tubazioni.

Per questa parte del progetto, con un costo di $4,5 milioni, Ballard Utilities Construction ha scelto di utilizzare tre delle sue cinque unità Vermeer HDD (una macchina D24x40A e due D18x22). La società possiede anche due unità HDD D16x20A.

La sicurezza al primo posto Putting Safety First In working around such large gas pipelines, Kelly considered safety first and foremost. The large gas pipelines run parallel to the homes, many of which were as close as 10 ft away. “We had to get production, but production comes second to safety,” he said. “We’re talking about a pipeline that’s 800 lbs of pressure (about 360 kg, e.d.).”

Before drilling began, Kelly had a four-member layout crew work two weeks ahead to locate and pothole the gas pipelines and other utilities. The workers probed every 50 ft to monitor if they were still following the route of the gas pipelines. They also measured in between the pipelines and marked the centerline with white paint so HDD operators can hold that line when boring. “And then every single utility that crossed these pipelines, I made them dig to it,” he said. “They measured it and then marked on a wooden stake what kind of utility it is and how deep it was buried.”

Nell’operare intorno a gasdotti di tali dimensioni, Kelly considera la sicurezza il fattore primario. I grandi gasdotti corrono paralleli alle case, molte delle quali sono a soli tre metri di distanza. “Dobbiamo essere sempre produttivi, ma la produttività è secondaria rispetto alla sicurezza”, ha dichiarato, “perché stiamo parlando di una tubazione con circa 360 kg di pressione.”

Prima dell’inizio della trivellazione, Kelly ha fatto lavorare una squadra di quattro persone (la squadra di layout) per due settimane per localizzare e fare il pothole2 dei gasdotti e delle altre utenze. Gli operatori hanno sondato ogni 15 metri per monitorare se stavano ancora seguendo il percorso dei gasdotti. Hanno inoltre misurato tra le tubazioni e segnato la linea centrale con una vernice bianca in modo che gli operatori HDD potessero seguire quella linea durante la perforazione. “In seguito, ho ordinato di scavare fino ai posti in cui ogni singola utenza attraversa questi gasdotti”, ha dichiarato, “Così, hanno misurato e poi segnato su un palo di legno che tipo di utenza era e a che profondità si trovava”.

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Pothole: attività che prevede di scavare delle buche di prova per individuare la profondità di tubazioni e strutture sotterranee.

51 APRIL 2013

PROTECTIVE COATINGS FOCUS ON TECHNOLOGY Once the layout crew finished locating a section, it provided the HDD crew with a utility log sheet. Kelly says some utility contractors may initially consider a layout crew to be too costly. But his theory is that “drill rigs don’t make money when operators have to stop to pothole a utility because they don’t know how deep it is.”

It’s a proven fact that the layout crew improved the HDD crews’ production rates. In fact, Kelly says there had been a couple of instances when the HDD crew had bored so fast that it actually caught up to the layout crew, requiring him to add more workers to the layout crew.

Ogni volta che questa squadra finiva di localizzare una sezione, forniva alla squadra HDD una scheda di registro delle utenze. Kelly ha spiegato che alcuni appaltatori di servizi di pubblica utilità possono considerare troppo onerosa una squadra di layout, ma la sua teoria è che le perforatrici non fanno guadagnare soldi quando gli operatori devono fermarsi per fare il pothole di un’utenza perché non sanno a che profondità si trova”. È un dato di fatto che la squadra di layout ha migliorato i tassi di produzione delle squadre HDD. Infatti, Kelly ha spiegato che ci sono stati un paio di casi in cui le squadre HDD hanno perforato così velocemente da aver raggiunto l’altra squadra, rendendo necessario aggiungere più operatori alla squadra di layout.

Carving Through Shale Rock Even though the layout crew has helped make the job go more Scavare attraverso lo scisto Anche se la squadra di layout ha contribuito a rendere il lavoro più agesmoothly, the job hasn’t come without other obstacles. vole, ci sono stati altri ostacoli.

Much of the 110,000 ft Ballard Utilities Construction must drill Gran parte dei 33,53 km che Ballard Utilities Construction ha dovuto required going through red shale rock. Shale rock, which varies in perforare era fatta di roccia rossa di scisto. Lo scisto, di colore variabile, color, is the most common type of sedimentary rock and is formed è il tipo più comune di roccia sedimentaria ed è formato da argilla comfrom clay that is compacted together by pressure. It is relatively soft pattatasi con la pressione. È relativamente morbida e ha una superficie and has a smooth, greasy feel when freshly exposed, but is hard and liscia con un effetto untuoso quando è esposto all’aria, ma è dura e friabrittle when dry. To tackle the hard ground conditions, Kelly says his bile è quando asciutta. Per affrontare le difficili condizioni del terreno, HDD operators used either a TriHawk drill head or bear claw drill head.

Kelly ha spiegato che i suoi operatori HDD hanno utilizzato una testa di perforazione TriHawk, oppure Bear Claw, poiché gli strati The layers of rock greatly perfora di roccia variavano notevolmente da zona a zovaried from area to area. na. “A volte abbiamo trovato 60 cm-1 metro di “Sometimes you could get 2 terra buona per poi trovare uno strato morbido or 3 ft of good dirt and then you ou 2 di scisto, con il quale è stato possibile ottenere got into a soft layer of that shale, ale, which buoni risultati usando il Bear Claw. Nei casi in cui you could get good steer out of with a era troppo duro, abbiamo usato la testa di perbear claw. But some of it was too hard and forazione TriHawk”, ha spiegato Kelly. we had to use the TriHawk drill ill head to carve Durante la perforazione attraverso diversi cortili, it out,” he says. la squadra ha incontrato un altro ostacolo: il pacWhile boring through several of the homes’ back yards, 2 ciame di riempimento. Mentre l’operatore perfothe crew encountered another obstacle — mulch fill.

AnodeFlex cables are As the operator bored to a depth of about 2 to 3 ft, he rava per una profondità di circa 60 cm – 1 metro, ha notato wrapped with a mesh sock noticed the drill head wasn’t grabbing. The reason why che la testa di perforazione non aveva più presa. Il motivo filled with a fine carbon slag powder. was unbeknownst to Kelly and his crew — a thick layer era la presenza, all’insaputa di Kelly e della sua squadra, di I cavi AnodeFlex sono of mulch fill laid just 8 in. beneath the dirt topsoil. Kelly uno spesso strato di pacciamatura riempitiva collocato solavvolti da una maglia believes the mulch fill was the result of a land clearing tanto 20 centimetri sotto lo stato superficiale. Kelly è conriempita con polvere fine project years before. “We didn’t know there was mulch vinto che il riempimento di pacciamatura sia il risultato di di scorie di carbonio. under there until we hit rock and the drill head and rods un progetto di disboscamento di anni prima. “Non sapevastarted poking out of the ground,” he says. “The drill head mo che sotto ci fosse la pacciamatura finché non abbiamo just blasted out of the mulch because it’s so light it couldn’t hold it in.” raggiunto la roccia, con la testa di perforazione e le aste che spuntavano To overcome the obstacle, Kelly says all they could do was pullback the dal terreno”, ha affermato. “La testa della trivella è uscita dalla pacciamadrill head and start the bore over again, this time diving deep enough tura, perché è così leggera che non poteva riuscire a tenerla dentro”. to avoid the mulch layer. Not always knowing what lies under the Per superare l’ostacolo tutto quello che potevano fare era rimettere la ground comes with the territory. Kelly says there will always be people testa di perforazione e avviare la foratura di nuovo, questa volta immerwho place things underground without getting a permit and notifying gendosi abbastanza in fondo da evitare lo strato di pacciamatura. Non the proper entities so that it can be charted. si può mai sapere cosa si nasconde sotto il terreno di una zona. Kelly ha In addition to boring under the Reston National Golf Course in Reston, affermato che ci saranno sempre persone che metteranno le cose sot-

52 APRIL 2013

Tara Deering, Technical Writer, Des Moines, Iowa (USA)

Va., Kelly’s crews also must cross under creeks that are surrounded toterra senza chiedere un permesso e notificarlo agli enti preposti in by solid granite rock. For those harder conditions that couldn’t be modo che possa essere tracciato. drilled through with a regular drill head, Kelly says he planned to Oltre alla perforazione sotto il Reston National Golf Course a Reston, in use a Vermeer RockFire rock drilling system. With most of the shale Virginia, le squadre di Kelly hanno dovuto passare sotto delle insenaturock, Kelly says his crews typically must do two pre-reams. However, re circondate da solida roccia di granito. Per quelle condizioni più difficili in softer ground conditions, they have been able to drill out 500 ft nelle quali non si è potuto perforare con una testa di perforazione rewithout needing to pre-ream. golare, Kelly ha utilizzato un sistema di trivellazione per roccia VermeBecause the AnodeFlex cables (Fig. 2) are wrapped with a mesh er RockFire. Con la maggior parte dello scisto, Kelly spiega che le sue sock filled with a fine carbon slag powder, the HDD crews must be squadre in genere hanno dovuto eseguire due pre-alesature. Tuttavia, especially careful when pulling back the cables. Applying too much in condizioni di terreno più morbido, sono stati in grado di perforare cirpressure or allowing it to drag through the shale rock can tear a ca 152 metri senza bisogno di pre-alesatura. hole in the mesh sock, which would then make the AnodeFlex cable Poiché i cavi AnodeFlex (fig. 2) sono avvolti da una maglia riempita con ineffective. “The cable won’t be able to provide cathodic protection polvere fine di scorie di carbonio, le squadre HDD devono prestare partiwithout the carbon slag around it,” Kelly says. “If the mesh sock is colare attenzione quando tirano i cavi. Applicare una pressione eccessitorn and the cable touches dirt, it will burn out.” va o permettere che si trascinino attraverso lo scisto può creare un buco To successfully pull nella maglia rendendo il cavo Anodeback the AnodeFlex Flex inefficace. “Il cavo non è in gracables (Fig. 3), Ballard do di fornire una protezione catodica Utilities Construction senza le scorie di carbonio attorno”, used a 6- or 8-in. spiega Kelly. “Se la maglia si strappa e backreamer along il cavo tocca la terra, si rovina”. with Poly-Bore and Per tirare con successo i cavi Bore-Gel drilling fluids.

AnodeFlex (fig. 3), Ballard Utilities Kelly says his two Costruction ha utilizzato un retro alesaVermeer Navigator tore da 6 o 8 pollici con i fluidi di perfoD18x22 HDD machines razione Poly-Bore e Bore-Gel. Kelly ha had worked well on dichiarato che le sue macchine Verthis project because meer Navigator D18x22 HDD hanno they were small and lavorato bene su questo progetto pereasy to maneuver ché sono piccole e facili da manovra3 in residential areas, re in aree residenziali, ma abbastanza but powerful enough potenti da penetrare la roccia scistica.

3 to drill through the Le squadre hanno utilizzato il D24x40A shale rock. Crews used To successfully pull back the AnodeFlex cables, Ballard Utilities Construction used a 6- quando avevano bisogno di alimentaor 8-in. backreamer along with Poly-Bore and Bore-Gel drilling fluids. the D24x40A when zione supplementare per completaPer tirare con successo i cavi AnodeFlex, Ballard Utilities Costruction ha utilizzato un needing additional re fori più lunghi nello scisto più duro. retro alesatore da 6 o 8 pollici con i fluidi di perforazione Poly-Bore e Bore-Gel. power to complete Nello scisto rosso, Kelly ha affermato longer bores in harder che ognuna delle sue tre squadre HDD shale rock. ha lavorato in media tra i 180 e i 240 metri al giorno. “Questi sono tassi di In the red shale rock, Kelly says each of his three HDD crews had produzione buoni, soprattutto considerando le condizioni del terreno”, afbeen averaging between 600 and 800 ft per day. “These are good ferma. production rates, especially considering the soil conditions,” he says.

Ballard Utilities Construction fornisce l’installazione di utenze da più di Ballard Utilities Construction has been providing utility installation 40 anni. Come Williams Gas Pipeline - Transco, Ballard Utilities Construcfor more than 40 years. And like Williams Gas Pipeline — Transco, tion ritiene che la sicurezza non debba mai essere compromessa. Questa Ballard Utilities Construction believes that safety should never be può essere una ragione per la quale cogliere pienamente il significato del compromised. This may be one reason why they fully grasp the lavoro per il quale erano stati assunti. “Quello che stiamo facendo qui è significance of the job they were hired to do. “What we have done probabilmente la più importante opera di manutenzione preventiva che here is probably the most important preventive maintenance Williams Williams Gas Pipeline - Transco potrebbe fare per questo gasdotto”, ha Gas Pipeline — Transco could do for this pipeline,” Kelly says. dichiarato Kelly.

53 APRIL 2013