Visoko silikonsko liveno gvožđe naspram MMO – praktično iskustvo u odabiru anodnog materijala za duboke bunare

Visoko silikonsko liveno gvožđe naspram MMO – praktično iskustvo u odabiru anodnog materijala za duboke bunare

Tokom godina izrade dizajna katodne zaštite, kad god se pojavi projekat anode dubokog bunara, prvo pitanje koje klijent postavlja obično je: "Dajte mi preporuku – nešto isplativo." Drugi je: "Da koristimo silikonsko silikonsko gvožđe ili MMO?" Da budem iskren, ne možete jednostavno odgovoriti na njih iz glave. Zavisi od uslova lokacije, budžeta, a prije svega od toga koliko godina očekujete da će sistem trajati.

Trenutno na tržištu postoje dvije glavne porodice anodnih materijala za duboke bunare: liveno gvožđe sa visokim sadržajem silicijuma i titanijum obložen mešanim metalnim oksidom (skraćeno MMO). Jedna je stara škola, čvrsta i jeftina; drugi je noviji, dugotrajniji i skuplji. Prođimo ih detaljno, na osnovu iskustva iz stvarnog svijeta.

Visoko silikonsko liveno gvožđe – radni konj

Silikonsko gvožđe sa visokim sadržajem silicijuma obično sadrži 14,5% do 17% silicijuma – raspon koji se razvijao decenijama. Manje silicija i neće dobro odoljeti koroziji; više silicijuma i postaje previše krt. Tokom rada razvija pasivni film silicijum dioksida na svojoj površini, koji se ponaša kao oklop. Može podnijeti kisele sredine do pH 1-4 i koncentracije klorida do oko 500 ppm. Ali ako ga stavite u jake alkalije ili slana tla s visokim sadržajem klorida, bori se.

Električni, standardna anoda od livenog gvožđa visokog silikona (Φ50×1000 mm) isporučuje oko 1,5 do 2 A izlazne snage, sa stopom potrošnje od otprilike 0,05–0,2 kg/(god.). Projektovani vijek trajanja je obično 15 do 20 godina. I zaista je jeftin – unaprijed upakovana jedinica košta oko 300 juana. Za stanice srednje veličine i regionalnu zaštitu, početni pritisak ulaganja je nizak, a tehnologija je dovoljno zrela da je svaka građevinska ekipa može instalirati.

Nedostatak je njegova gustina struje – oko 10-15 A/m². Ako trebate zaštititi nekoliko desetina kilometara cjevovoda, trebat će vam mnogo anoda, a kako se broj bunara povećava, ukupni troškovi možda neće ostati niski.

MMO anode – titanijumska baza, premaz od plemenitog metala, napravljene da traju

MMO (mješoviti metalni oksid) anodehttp://dinoer-anodes.comkoristite titanijumsku podlogu obloženu tankim slojem oksida plemenitih metala kao što su iridijum, tantal ili platina. Premaz je debeo samo nekoliko mikrona, ali je njegova katalitička aktivnost izuzetno visoka. Dozvoljena gustina radne struje može dostići 50-80 A/m² – četiri ili pet puta više od livenog gvožđa. Stopa potrošnje je zapanjujuće niska – oko 2 mg/(god.), gotovo zanemarljiva. Dizajnirani životni vijek počinje sa 20 godina, a dobro napravljeni mogu doseći 50 godina.

Na projektu pustinjskog plinskog polja u Xinjiangu koristili smo prethodno upakovane MMO anode dubokih bunara. Jedna anoda davala je oko 15 A, a jedan bunar je štitio skoro 60 km cjevovoda. Sa visokim silicijumskim livenim gvožđem trebalo bi nam najmanje četiri ili pet bušotina – a nakon zbrajanja troškova bušenja i naknadnog održavanja, rešenje od livenog gvožđa bi bilo skuplje.

Naravno, početni trošak MMO anode je nekoliko puta veći od visokog silicijumskog livenog gvožđa. Prethodno upakovana MMO anoda dubokog bunara (obično 2 do 4 cevaste anode povezane u seriju unutar čeličnog kućišta, prečnika 273 mm, dužine 10 do 30 metara) može lako koštati preko deset hiljada juana. Ali tokom cijelog životnog ciklusa – posebno za ključne projekte dizajnirane za dvadeset ili više godina – MMO često završi jeftinije, jer ga gotovo nikad ne morate zamijeniti, a njegova potrošnja energije je manja.

Kako odabrati – osnovna pravila kojima se služim

Prvo pogledajte tlo. Ako je otpornost ispod 100 Ω·m, hloridi su niski, a pH je neutralan do blago kiseli, visoko silikonsko liveno gvožđe je savršeno dovoljno. Ako se nalazite u pustinji, Gobiju, alkalnom kopnu sa visokim salinitetom ili obalnom području gdje je otpornost visoka ili je visok sadržaj soli, prednosti MMO-a postaju jasne – njegov nizak napon polarizacije znači da mu je potreban manji napon pokretanja za istu zaštitu, štedeći električnu energiju.

Drugo, pogledajte potreban vijek trajanja. Ako vlasnik kaže: "Ovaj cjevovod će se koristiti samo petnaest godina, a onda bi mogao biti preusmjeren ili povučen", onda je liveno željezo razuman izbor. Ako se radi o nacionalnoj magistralnoj liniji koja se neće iskopati najmanje trideset godina, morate ići s MMO – inače ćete se nakon petnaest godina morati vratiti i dodati nove bunare, a do tada je tlo možda popločeno ili zauzeto drugim objektima, što onemogućuje bušenje.

Treće, razmotrite raspon zaštite. Cevovodi na velikim udaljenostima traju desetine ili stotine kilometara – jedna MMO bušotina ima mnogo veći zaštitni radijus, što može dramatično smanjiti broj bunara, indirektno uštedeći troškove za otkup zemljišta, bušenje i zatrpavanje. Za nekoliko kilometara cijevi unutar stanice ili nekoliko grupa rezervoara, bunari od livenog gvožđa su često ekonomičniji.

Ovo nije crno-bijeli izbor. Moj uobičajeni pristup je da izvršim analizu troškova životnog ciklusa, uzimajući u obzir početnu investiciju, troškove pogonske energije, troškove održavanja i zamjene i gubitke od rizika – onda neka govore brojke. Ali na kraju, bez obzira koji materijal odaberete,i dalje su vam potrebne dobre instalacijske prakse. Loše instalirana sjajna anoda je gubitak novca.