Aukšto silicio ketaus ir MMO – praktinė patirtis renkantis giluminio gręžinio anodo medžiagas

Aukšto silicio ketaus ir MMO – praktinė patirtis renkantis giluminio gręžinio anodo medžiagas

Per ilgus katodinės apsaugos projektavimo metus, kai tik iškyla giluminio šulinio anodo projektas, pirmasis kliento užduodamas klausimas paprastai būna toks: „Pateikite man rekomendaciją – ką nors ekonomiško“. Antrasis yra: "Ar turėtume naudoti didelio silicio ketaus ar MMO?" Tiesą sakant, jūs negalite atsakyti į šiuos klausimus tiesiog iš galvos. Tai priklauso nuo svetainės sąlygų, biudžeto ir visų pirma nuo to, kiek metų tikitės, kad sistema tarnaus.

Šiuo metu rinkoje yra dvi pagrindinės giluminio šulinio anodinių medžiagų šeimos: didelio silicio ketaus ir mišriu metalo oksidu padengto titano (trumpai – MMO). Vienas yra senosios mokyklos, kietas ir pigus; kitas yra naujesnis, ilgiau tarnaujantis ir brangesnis. Panagrinėkime juos išsamiai, remdamiesi realia patirtimi.

Aukšto silicio ketaus – darbinis arkliukas

Daug silicio turinčio ketaus paprastai yra nuo 14,5 % iki 17 % silicio – šis diapazonas buvo sukurtas dešimtmečius. Mažiau silicio ir jis nebus gerai atsparus korozijai; daugiau silicio ir jis tampa per trapus. Veikimo metu ant jo paviršiaus susidaro pasyvi silicio dioksido plėvelė, kuri veikia kaip šarvai. Jis gali atlaikyti rūgštinę aplinką iki pH 1–4 ir chlorido koncentraciją iki maždaug 500 ppm. Bet jei įdėsite jį į stiprius šarmus arba druskingus dirvožemius, kuriuose yra daug chlorido, jam sunku.

Elektriškai standartinis didelio silicio ketaus anodas (Φ50 × 1000 mm) tiekia apie 1,5–2 A galią, o suvartojimo lygis yra maždaug 0,05–0,2 kg per metus. Dizaino tarnavimo laikas paprastai yra nuo 15 iki 20 metų. Ir tai tikrai pigu – supakuotas vienetas kainuoja apie 300 juanių. Vidutinio dydžio stotims ir regioninei apsaugai pradinis investicijų spaudimas yra mažas, o technologija pakankamai subrendusi, kad bet kuri statybų brigada galėtų ją įdiegti.

Minusas yra jo srovės tankis – apie 10–15 A/m². Jei reikia apsaugoti kelias dešimtis kilometrų dujotiekio, reikės daug anodų, o didėjant šulinių skaičiui, bendra kaina gali nelikti maža.

MMO anodai – titano pagrindas, tauriojo metalo danga, sukurti taip, kad tarnautų

MMO (mišraus metalo oksido) anodaihttp://dinoer-anodes.comnaudokite titano pagrindą, padengtą plonu tauriųjų metalų oksidų, tokių kaip iridis, tantalas arba platina, sluoksniu. Danga yra vos kelių mikronų storio, tačiau jos katalizinis aktyvumas itin didelis. Leistinas darbinės srovės tankis gali siekti 50–80 A/m² – keturis ar penkis kartus daugiau nei ketaus. Vartojimo norma yra stebėtinai maža – apie 2 mg/(A·yr), beveik nereikšminga. Dizaino tarnavimo laikas prasideda nuo 20 metų, o gerai pagamintų gali siekti 50 metų.

Dykumos dujų telkinio projekte Sindziange naudojome iš anksto supakuotus MMO giluminio šulinio anodus. Vienas anodas tiekė apie 15 A, o vienas šulinys apsaugojo beveik 60 km vamzdyno. Turint didelio silicio ketaus, mums būtų reikėję mažiausiai keturių ar penkių gręžinių – o suskaičiavus gręžimo ir tolesnės priežiūros išlaidas ketaus sprendimas būtų buvęs brangesnis.

Žinoma, pradinė MMO anodo kaina yra kelis kartus didesnė už didelio silicio ketaus kainą. Iš anksto supakuotas MMO giluminio šulinio anodas (paprastai 2–4 vamzdiniai anodai, nuosekliai sujungti plieniniame korpuse, 273 mm skersmens, 10–30 metrų ilgio) gali lengvai kainuoti daugiau nei dešimt tūkstančių juanių. Tačiau per visą gyvavimo ciklą – ypač svarbiems projektams, skirtiems dvidešimt ar daugiau metų – MMO dažnai atpigina, nes jo beveik niekada nereikia keisti, o energijos suvartojimas yra mažesnis.

Kaip išsirinkti – aš naudoju nykščio taisykles

Pirmiausia pažiūrėkite į dirvą. Jei savitoji varža mažesnė nei 100 Ω·m, chloridai yra maži, o pH yra neutralus arba šiek tiek rūgštus, visiškai pakanka didelio silicio ketaus. Jei esate dykumoje, Gobyje, didelio druskingumo šarminėje žemėje arba pakrantės zonoje, kur didelė savitoji varža arba didelis druskos kiekis, MMO pranašumai tampa aiškūs – jo žema poliarizacijos įtampa reiškia, kad norint užtikrinti tą pačią apsaugą, reikia mažesnės važiavimo įtampos ir taupyti elektros energiją.

Antra, pažiūrėkite į reikalingą tarnavimo laiką. Jei savininkas sako: „Šis vamzdynas bus naudojamas tik penkiolika metų, tada jis gali būti pakeistas arba nutrauktas“, ketus yra pagrįstas pasirinkimas. Jei tai nacionalinė magistralinė linija, kuri nebus iškasama mažiausiai trisdešimt metų, reikia eiti su MMO – kitu atveju po penkiolikos metų teks grįžti ir pristatyti naujų gręžinių, o iki tol žemė gali būti išasfaltuota arba užimta kitų objektų, todėl gręžti nebeįmanoma.

Trečia, apsvarstykite apsaugos diapazoną. Tolimojo atstumo vamzdynai driekiasi dešimtis ar šimtus kilometrų – vieno MMO gręžinio apsaugos spindulys yra daug didesnis, o tai gali žymiai sumažinti gręžinių skaičių, netiesiogiai sutaupant žemės įsigijimo, gręžimo ir užpildymo išlaidas. Keliems kilometrams vamzdžių stoties viduje arba kelioms rezervuarų grupėms ketaus šuliniai dažnai yra ekonomiškesni.

Tai nėra juodai baltas pasirinkimas. Mano įprastas metodas yra atlikti gyvavimo ciklo sąnaudų analizę, atsižvelgiant į pradines investicijas, eksploatacinės energijos sąnaudas, priežiūros ir pakeitimo išlaidas bei rizikos nuostolius – tada tegul kalba skaičiai. Bet galų gale, nesvarbu, kokią medžiagą pasirinksite,vis tiek reikia geros diegimo praktikos. Puikus anodas, netinkamai sumontuotas, yra pinigų švaistymas.