High Silicon -valurauta vs MMO – käytännöllinen kokemus syvän kaivon anodimateriaalien valinnasta

High Silicon -valurauta vs MMO – käytännöllinen kokemus syvän kaivon anodimateriaalien valinnasta

Katodisen suojauksen suunnittelun vuosien aikana aina kun syväkaivon anodiprojekti tulee esille, asiakkaan ensimmäinen kysymys on yleensä: "Anna minulle suositus – jotain kustannustehokasta." Toinen on: "Pitäisikö meidän käyttää korkeapiipitoista valurautaa vai MMO:ta?" Ollakseni rehellinen, et voi vastata niihin vain päähäsi. Se riippuu sivuston olosuhteista, budjetista ja ennen kaikkea siitä, kuinka monta vuotta odotat järjestelmän kestävän.

Tällä hetkellä markkinoilla on kaksi pääperhettä syvän kaivon anodimateriaaleja: korkeapiipitoinen valurauta ja sekametallioksidipinnoitettu titaani (lyhyesti MMO). Yksi on vanhan koulun, kova ja halpa; toinen on uudempi, kestävämpi ja kalliimpi. Käydään ne läpi yksityiskohtaisesti todellisen kokemuksen perusteella.

Korkeapii-valurauta – työhevonen

Korkeapiipitoinen valurauta sisältää tyypillisesti 14,5–17 % piitä – valikoima, joka on kehitetty vuosikymmenten aikana. Vähemmän piitä ja se ei kestä korroosiota hyvin; enemmän piitä ja siitä tulee liian hauras. Käytön aikana se kehittää pinnalle passiivisen piidioksidikalvon, joka toimii panssarina. Se kestää happamia ympäristöjä aina pH-arvoon 1–4 asti ja kloridipitoisuuksia noin 500 ppm asti. Mutta jos laitat sen vahvoihin emäksiin tai runsaasti kloridia sisältäviin suolapitoisiin maihin, se kamppailee.

Sähköisesti tavallinen korkean piin valurautaanodi (Φ50 × 1000 mm) tuottaa noin 1,5–2 A tehon, ja kulutus on noin 0,05–0,2 kg/(A·v). Suunniteltu käyttöikä on tyypillisesti 15-20 vuotta. Ja se on todella halpa – valmiiksi pakattu yksikkö maksaa noin 300 yuania. Keskikokoisten asemien ja aluesuojauksen alkuinvestointipaineet ovat alhaiset ja tekniikka on niin kypsää, että kuka tahansa rakennusmiehistö voi asentaa sen.

Huono puoli on sen virrantiheys – noin 10–15 A/m². Jos joudut suojaamaan useita kymmeniä kilometrejä putkilinjaa, tarvitset monia anodeja, ja kaivojen määrän kasvaessa kokonaiskustannukset eivät välttämättä pysy alhaisena.

MMO-anodit – titaanipohja, jalometallipinnoite, valmistettu kestämään

MMO (mixed metal oxide) anodithttp://dinoer-anodes.comkäytä titaanisubstraattia, joka on päällystetty ohuella kerroksella jalometallioksideja, kuten iridiumia, tantaalia tai platinaa. Pinnoite on vain muutaman mikronin paksuinen, mutta sen katalyyttinen aktiivisuus on erittäin korkea. Sallittu käyttövirrantiheys voi olla 50–80 A/m² – neljä tai viisi kertaa valuraudan. Kulutusaste on hämmästyttävän alhainen – noin 2 mg/(A·v), lähes mitätön. Suunnittelun käyttöikä alkaa 20 vuodesta ja hyvin tehtyjen voi olla jopa 50 vuotta.

Aavikon kaasukenttäprojektissa Xinjiangissa käytimme valmiiksi pakattuja MMO-syvän kaivon anodeja. Yksi anodi toimitti noin 15 A ja yksi kaivo suojasi lähes 60 km putkilinjaa. Korkeapiivaluraudalla olisimme tarvinneet vähintään neljä tai viisi kaivoa – ja kun porauskustannukset ja myöhemmät huollot lasketaan yhteen, valurautaratkaisu olisi ollut kalliimpi.

MMO-anodin alkuperäinen hinta on tietysti useita kertoja korkeapiipitoisen valuraudan hinta. Valmiiksi pakattu MMO-anodi (tyypillisesti 2–4 putkimaista anodia, jotka on kytketty sarjaan teräskotelon sisällä, halkaisija 273 mm, pituus 10–30 metriä) voi helposti maksaa yli kymmenen tuhatta yuania. Mutta koko elinkaaren aikana – varsinkin avainprojekteissa, jotka on suunniteltu yli 20 vuodeksi – MMO päätyy usein halvemmaksi, koska sitä ei tarvitse melkein koskaan vaihtaa ja sen virrankulutus on pienempi.

Kuinka valita – nyrkkisäännöt, joita käytän

Ensinnäkin, katso maaperää. Jos ominaisvastus on alle 100 Ω·m, kloridit ovat alhaisia ​​ja pH on neutraalista lievästi happamaan, korkean piipitoinen valurauta on täysin riittävä. Jos olet autiomaassa, Gobissa, korkean suolapitoisuuden omaavassa alkalimaassa tai rannikkoalueella, jossa ominaisvastus on korkea tai suolapitoisuus korkea, MMO:n edut tulevat selväksi – sen matala polarisaatiojännite tarkoittaa, että se tarvitsee vähemmän ajojännitettä samaan suojaukseen, mikä säästää sähköä.

Toiseksi tarkastele vaadittua käyttöikää. Jos omistaja sanoo: "Tätä putkistoa käytetään vain viisitoista vuotta, sitten se voidaan reitittää uudelleen tai poistaa käytöstä", valurauta on järkevä valinta. Jos kyseessä on valtakunnallinen runkolinja, jota ei kaiveta vähintään kolmeenkymmeneen vuoteen, sinun on mentävä MMO:n kanssa – muuten viidentoista vuoden kuluttua sinun on palattava ja lisättävä uusia kaivoja, ja siihen mennessä maa on saattanut olla päällystetty tai muiden laitosten miehitetty, mikä tekee poraamisen mahdottomaksi.

Kolmanneksi, harkitse suojausaluetta. Pitkän matkan putkilinjat kulkevat kymmeniä tai satoja kilometrejä – yhdellä MMO-kaivolla on paljon suurempi suojasäde, mikä voi merkittävästi vähentää kaivojen määrää ja säästää välillisesti maanhankinnassa, porauksessa ja täyttökustannuksissa. Muutaman kilometrin pituisia putkia aseman sisällä tai muutamaa säiliöklusteria varten valurautakaivot ovat usein edullisempia.

Tämä ei ole mustavalkoinen valinta. Tavallinen lähestymistapani on tehdä elinkaarikustannusanalyysi, jossa otetaan huomioon alkuinvestointi, käyttövoimakustannukset, ylläpito- ja vaihtokulut sekä riskihäviöt – anna sitten numeroiden puhua. Mutta loppujen lopuksi riippumatta siitä, minkä materiaalin valitset,tarvitset silti hyviä asennuskäytäntöjä. Huonosti asennettu suuri anodi on rahan haaskausta.