Čuguns ar augstu silīcija saturu salīdzinājumā ar MMO — praktiska pieredze dziļurbuma anoda materiālu izvēlē

Čuguns ar augstu silīcija saturu salīdzinājumā ar MMO — praktiska pieredze dziļurbuma anoda materiālu izvēlē

Gadu gaitā, veicot katodaizsardzības projektēšanu, ikreiz, kad parādās dziļurbuma anoda projekts, pirmais klienta uzdotais jautājums parasti ir: "Dodiet man ieteikumu — kaut ko rentablu." Otrais ir: "Vai mums vajadzētu izmantot čugunu ar augstu silīcija saturu vai MMO?" Godīgi sakot, uz tiem nevar atbildēt tikai no galvas. Tas ir atkarīgs no vietnes apstākļiem, budžeta un, pats galvenais, no tā, cik gadu sistēma darbosies.

Pašlaik tirgū ir divas galvenās dziļurbuma anoda materiālu grupas: čuguns ar augstu silīcija saturu un jaukts ar metāla oksīdu pārklāts titāns (īsumā MMO). Viens no tiem ir vecās skolas, grūts un lēts; otrs ir jaunāks, ilgstošāks un dārgāks. Apskatīsim tos detalizēti, pamatojoties uz reālo pieredzi.

Augsta silīcija čuguns – darba zirgs

Čuguns ar augstu silīcija saturu parasti satur no 14,5% līdz 17% silīcija — šis diapazons ir izstrādāts gadu desmitiem. Mazāk silīcija un tas labi neizturēsies pret koroziju; vairāk silīcija, un tas kļūst pārāk trausls. Darbības laikā uz tās virsmas veidojas silīcija dioksīda pasīva plēve, kas darbojas kā bruņas. Tas spēj izturēt skābu vidi līdz pH 1–4 un hlorīda koncentrāciju līdz aptuveni 500 ppm. Bet, ja ievietojat to stipros sārmos vai sāļās augsnēs ar augstu hlorīdu saturu, tas cīnās.

Elektriski standarta augstas silīcija čuguna anods (Φ50 × 1000 mm) nodrošina aptuveni 1,5–2 A jaudu ar aptuveni 0,05–0,2 kg/(A·gadā) patēriņu. Dizaina kalpošanas laiks parasti ir no 15 līdz 20 gadiem. Un tas ir patiesi lēts – fasēta vienība maksā aptuveni 300 juaņas. Vidēja izmēra stacijām un reģionālajai aizsardzībai sākotnējais investīciju spiediens ir zems, un tehnoloģija ir pietiekami nobriedusi, lai to varētu uzstādīt jebkura būvniecības brigāde.

Mīnuss ir tā strāvas blīvums – aptuveni 10–15 A/m². Ja jums ir nepieciešams aizsargāt vairākus desmitus kilometru cauruļvada, jums būs nepieciešami daudzi anodi, un, palielinoties aku skaitam, kopējās izmaksas var nebūt zemas.

MMO anodi – titāna pamatne, cēlmetāla pārklājums, radīts tā, lai tas kalpotu ilgi

MMO (jauktā metāla oksīda) anodihttp://dinoer-anodes.comizmantojiet titāna substrātu, kas pārklāts ar plānu cēlmetālu oksīdu slāni, piemēram, irīdiju, tantalu vai platīnu. Pārklājums ir tikai dažus mikronus biezs, bet tā katalītiskā aktivitāte ir ārkārtīgi augsta. Pieļaujamais darba strāvas blīvums var sasniegt 50–80 A/m² – četras vai piecas reizes vairāk nekā čugunam. Patēriņa līmenis ir pārsteidzoši zems – aptuveni 2 mg/(A·yr), gandrīz niecīgs. Dizaina kalpošanas laiks sākas no 20 gadiem, un labi izgatavoti var sasniegt 50 gadus.

Tuksneša gāzes lauka projektā Siņdzjanā mēs izmantojām fasētus MMO dziļurbuma anodus. Viens anods piegādāja aptuveni 15 A, un viena aka aizsargāja gandrīz 60 km cauruļvada. Ar augstu silīcija čugunu mums būtu nepieciešami vismaz četri vai pieci urbumi – un, saskaitot urbšanas izmaksas un turpmāko apkopi, čuguna risinājums būtu bijis dārgāks.

Protams, MMO anoda sākotnējās izmaksas vairākas reizes pārsniedz augstas silīcija čuguna izmaksas. Iepriekš iepakots MMO dziļurbuma anods (parasti 2 līdz 4 cauruļveida anodi, kas sērijveidā savienoti tērauda korpusā, diametrs 273 mm, garums no 10 līdz 30 metriem) var viegli maksāt vairāk nekā desmit tūkstošus juaņu. Taču visā dzīves ciklā – īpaši galvenajiem projektiem, kas paredzēti divdesmit gadiem vai ilgāk – MMO bieži vien kļūst lētāks, jo tas gandrīz nekad nav jāmaina un tā enerģijas patēriņš ir mazāks.

Kā izvēlēties – es izmantoju īkšķa noteikumus

Vispirms apskatiet augsni. Ja pretestība ir mazāka par 100 Ω·m, hlorīdi ir zemi un pH ir neitrāls vai viegli skābs, čuguns ar augstu silīcija saturu ir pilnīgi piemērots. Ja atrodaties tuksnesī, Gobi, augsta sāļuma sārmu zemē vai piekrastes zonā, kur pretestība ir augsta vai sāls saturs, MMO priekšrocības kļūst skaidras — tā zemais polarizācijas spriegums nozīmē, ka tai ir nepieciešams mazāks piedziņas spriegums, lai nodrošinātu tādu pašu aizsardzību, tādējādi ietaupot elektroenerģiju.

Otrkārt, apskatiet nepieciešamo kalpošanas laiku. Ja īpašnieks saka: "Šis cauruļvads tiks izmantots tikai piecpadsmit gadus, tad tas var tikt mainīts vai pārtraukts", tad čuguns ir saprātīga izvēle. Ja tā ir valsts maģistrāle, kas netiks izrakta vismaz trīsdesmit gadus, jums ir jāiet ar MMO — pretējā gadījumā pēc piecpadsmit gadiem jums būs jāatgriežas un jāpievieno jaunas akas, un līdz tam laikam zeme var būt nobruģēta vai aizņemta ar citiem objektiem, padarot urbšanu neiespējamu.

Treškārt, apsveriet aizsardzības diapazonu. Liela attāluma cauruļvadi stiepjas desmitiem vai simtiem kilometru – vienai MMO urbumam ir daudz lielāks aizsardzības rādiuss, kas var ievērojami samazināt urbumu skaitu, netieši ietaupot izmaksas zemes iegādei, urbšanai un aizbēršanai. Dažiem kilometriem cauruļu stacijā vai dažām tvertņu kopām čuguna akas bieži ir ekonomiskākas.

Šī nav melnbalta izvēle. Mana parastā pieeja ir veikt dzīves cikla izmaksu analīzi, ņemot vērā sākotnējos ieguldījumus, ekspluatācijas enerģijas izmaksas, uzturēšanas un nomaiņas izdevumus un riska zaudējumus – tad lai runā skaitļi. Bet galu galā neatkarīgi no tā, kādu materiālu izvēlaties,jums joprojām ir nepieciešama laba uzstādīšanas prakse. Lielisks anods, kas ir slikti uzstādīts, ir naudas izšķiešana.