الحديد الزهر عالي السليكون مقابل MMO – خبرة عملية في اختيار مواد الأنود في الآبار العميقة

الحديد الزهر عالي السليكون مقابل MMO – خبرة عملية في اختيار مواد الأنود في الآبار العميقة

على مدار سنوات من تصميم الحماية الكاثودية، كلما ظهر مشروع أنود بئر عميق، عادةً ما يكون السؤال الأول الذي يطرحه العميل هو: "أعطني توصية - شيء فعال من حيث التكلفة". والثاني هو: "هل يجب أن نستخدم الحديد الزهر عالي السيليكون أو لعبة MMO؟" لأكون صادقًا، لا يمكنك الرد على تلك الأسئلة التي تخطر في بالك فحسب. يعتمد ذلك على ظروف الموقع، والميزانية، وقبل كل شيء، عدد السنوات التي تتوقع أن يستمر فيها النظام.

يوجد حاليًا مجموعتان رئيسيتان من مواد أنود الآبار العميقة في السوق: الحديد الزهر عالي السيليكون والتيتانيوم المطلي بأكسيد المعدن المختلط (MMO للاختصار). أحدهما هو المدرسة القديمة، وصعب، ورخيص؛ والآخر أحدث وأطول أمداً وأكثر تكلفة. دعونا نتناولها بالتفصيل، بناءً على تجربة العالم الحقيقي.

الحديد الزهر عالي السيليكون – العمود الفقري

يحتوي الحديد الزهر عالي السيليكون عادةً على 14.5% إلى 17% من السيليكون - وهو نطاق تم التوصل إليه على مدى عقود. كمية أقل من السيليكون ولن تقاوم التآكل بشكل جيد؛ المزيد من السيليكون ويصبح هشًا جدًا. أثناء التشغيل، يقوم بتكوين طبقة سلبية من ثاني أكسيد السيليكون على سطحه، والتي تعمل مثل الدرع. يمكنه التعامل مع البيئات الحمضية التي تصل إلى درجة الحموضة 1-4 وتركيزات الكلوريد التي تصل إلى حوالي 500 جزء في المليون. ولكن إذا وضعته في تربة قلوية قوية أو تربة مالحة عالية الكلوريد، فإنه يكافح.

كهربائيًا، يوفر أنود الحديد الزهر القياسي عالي السيليكون (Φ50×1000 مم) حوالي 1.5 إلى 2 أمبير، مع معدل استهلاك يبلغ تقريبًا 0.05-0.2 كجم/(A·yr). عمر التصميم عادة هو 15 إلى 20 سنة. وهي رخيصة حقًا - تبلغ تكلفة الوحدة المعبأة مسبقًا حوالي 300 يوان. بالنسبة للمحطات متوسطة الحجم والحماية الإقليمية، يكون ضغط الاستثمار الأولي منخفضًا، وتكون التكنولوجيا ناضجة بدرجة كافية بحيث يتمكن أي طاقم بناء من تركيبها.

الجانب السلبي هو كثافته الحالية – حوالي 10-15 أمبير/م². إذا كنت بحاجة إلى حماية عدة عشرات من الكيلومترات من خطوط الأنابيب، فستحتاج إلى العديد من الأنودات، ومع ارتفاع عدد الآبار، قد لا تظل التكلفة الإجمالية منخفضة.

أنودات MMO – قاعدة من التيتانيوم، طلاء معدني نبيل، مصممة لتدوم طويلاً

أنودات MMO (أكسيد الفلز المختلط).http://dinoer-anodes.comاستخدم ركيزة من التيتانيوم مطلية بطبقة رقيقة من أكاسيد المعادن النبيلة مثل الإيريديوم أو التنتالوم أو البلاتين. تبلغ سماكة الطلاء بضعة ميكرونات فقط، لكن نشاطه التحفيزي مرتفع للغاية. يمكن أن تصل كثافة تيار العمل المسموح بها إلى 50-80 أمبير/م² - أي أربعة أو خمسة أضعاف كثافة الحديد الزهر. معدل الاستهلاك منخفض بشكل مدهش - حوالي 2 ملجم/(عام)، وهو لا يكاد يذكر. يبدأ عمر التصميم عند 20 عامًا، ويمكن أن يصل عمر التصميم الجيد إلى 50 عامًا.

في مشروع حقل غاز صحراوي في شينجيانغ، استخدمنا أنودات الآبار العميقة MMO المعبأة مسبقًا. قام أنود واحد بتوصيل حوالي 15 أمبير، وبئر واحد يحمي ما يقرب من 60 كيلومترًا من خطوط الأنابيب. مع الحديد الزهر عالي السيليكون، كنا سنحتاج إلى أربعة أو خمسة آبار على الأقل - وبعد إضافة تكاليف الحفر والصيانة اللاحقة، كان حل الحديد الزهر أكثر تكلفة.

وبطبيعة الحال، فإن التكلفة الأولية لأنود MMO هي عدة أضعاف تكلفة الحديد الزهر عالي السيليكون. يمكن أن يكلف أنود البئر العميق MMO المعبأ مسبقًا (عادةً 2 إلى 4 أنودات أنبوبية متصلة في سلسلة داخل غلاف فولاذي، بقطر 273 ملم، وطول من 10 إلى 30 مترًا) أكثر من عشرة آلاف يوان. ولكن على مدار دورة الحياة الكاملة - خاصة بالنسبة للمشاريع الرئيسية المصممة لمدة عشرين عامًا أو أكثر - غالبًا ما تصبح لعبة MMO أرخص، لأنك لا تحتاج أبدًا إلى استبدالها ويكون استهلاكها للطاقة أقل.

كيفية الاختيار – القواعد الأساسية التي أستخدمها

أولا، انظر إلى التربة. إذا كانت المقاومة أقل من 100 أوم·م، تكون الكلوريدات منخفضة، ويكون الرقم الهيدروجيني متعادلًا إلى حمضي قليلًا، ويكون حديد الزهر ذو السيليكون العالي مناسبًا تمامًا. إذا كنت في صحراء، أو جوبي، أو أرض قلوية عالية الملوحة، أو منطقة ساحلية حيث المقاومة عالية أو محتوى الملح مرتفع، فإن مزايا MMO تصبح واضحة - جهد الاستقطاب المنخفض يعني أنها تحتاج إلى جهد قيادة أقل لنفس الحماية، مما يوفر الكهرباء.

ثانيا، انظر إلى مدة الخدمة المطلوبة. إذا قال المالك: "لن يتم استخدام خط الأنابيب هذا إلا لمدة خمسة عشر عامًا، ومن ثم قد يتم إعادة توجيهه أو إيقاف تشغيله"، فإن الحديد الزهر يعد خيارًا معقولًا. إذا كان الخط الرئيسي وطنيًا لن يتم حفره لمدة ثلاثين عامًا على الأقل، فيجب عليك استخدام MMO - وإلا، بعد خمسة عشر عامًا، سيتعين عليك العودة وإضافة آبار جديدة، وبحلول ذلك الوقت قد تكون الأرض قد تم رصفها أو احتلالها بواسطة منشآت أخرى، مما يجعل الحفر مستحيلاً.

ثالثا، النظر في نطاق الحماية. وتمتد خطوط الأنابيب لمسافات طويلة لعشرات أو مئات الكيلومترات ــ فالبئر MMO الواحد يتمتع بنصف قطر حماية أكبر كثيرا، وهو ما من شأنه أن يقلل بشكل كبير من عدد الآبار، مما يوفر بشكل غير مباشر تكاليف الاستحواذ على الأراضي، والحفر، والردم. بالنسبة لبضعة كيلومترات من الأنابيب داخل المحطة، أو عدد قليل من مجموعات الخزانات، غالبًا ما تكون الآبار المصنوعة من الحديد الزهر أكثر اقتصادا.

وهذا ليس خياراً بالأبيض والأسود. يتلخص النهج الذي أتبعه عادة في إجراء تحليل لتكاليف دورة الحياة، مع الأخذ في الاعتبار الاستثمار الأولي، وتكاليف تشغيل الطاقة، ونفقات الصيانة والاستبدال، وخسائر المخاطر ــ ثم دع الأرقام تتحدث. لكن في النهاية، بغض النظر عن المادة التي تختارها،لا تزال بحاجة إلى ممارسات التثبيت الجيدة. الأنود الرائع الذي تم تركيبه بشكل سيئ هو مضيعة للمال.