Неліктен коррозиялық топырақ арзан жер шыбықтарын сіз күткеннен тезірек бұзады

Қашанмырышталған жерлендіргіш шыбықтың коррозиясыжоба алаңында пайда болған кезде, түпкі себеп әрқашан материалдың жарамдылығынан гөрі ең төменгі бірлік бағасына басымдық беретін сатып алу туралы шешімге байланысты болады. Біз зауытта бұл үлгіні бірнеше рет көріп отырмыз: мердігер арзан жеткізушіден ең арзан шыбықтарды тапсырыс береді, оларды біздің нұсқаулығымызсыз агрессивті топыраққа орнатады, содан кейін екі-үш жылдан кейін бізбен хабарласып, олардың неліктен екенін сұрайды.жерге қосу жүйесі істен шыққанимпеданс сынағы.

Біздің инженерлер мырышталған жерлеу шыбығының мырыш жабыны құрбандық анод ретінде қызмет ететінін түсіндіреді. Ол тот басады, астындағы болат өзегін қорғайды. Мырыш қабаты жұмсалғаннан кейін, жалаңаш болат тез тот басады және шыбық құрылымдық тұтастығын да, айналасындағы топырақпен электрлік байланысын да жоғалтады. Бейтарапқа жақын рН және төмен ылғалдылықтағы жұмсақ топырақ жағдайында біздің ыстықтай батырылған мырышталған шыбықтарымыз 20-30 жылға дейін қызмет етуі мүмкін.коррозиялық топырақты жерге қосуқолданбалар, уақыт шкаласы күрт қысқарады.

Мұны анық көрсететін Парсы шығанағы аймағындағы жағалаудағы қондырғыны көрсете аламыз. БАӘ мен Сауд Арабиясы жағалауының көп бөлігіндегі топырақта еріген хлоридтер мен сульфаттардың жоғары деңгейі бар, ал кедергі көрсеткіштері 200 ом-сантиметрге дейін жетеді. Осындай жағдайларда біз жұқа жабынды электромырышталған шыбықтың мырыштан қорғануын 3-5 жыл ішінде жоғалтатынын байқадық. Содан кейін болат өзегі жылына 0,5-тен 1,0 миллиметрге дейін коррозияға ұшырайды, бұл толық коррозияға әкеледі.жерге тұйықтау шыбығының істен шығуықорғайтын инфрақұрылымның қызмет ету мерзімі аяқталғанға дейін. Әр шыбық үшін бірнеше доллар үнемдеген мердігер енді бастапқы сатып алу бағасынан әлдеқайда жоғары мобилизация, қазба жұмыстары, қайта жүргізу және қайта сынау шығындарына тап болады.

Біздің инженерлік тобымыз тропикалық Оңтүстік-Шығыс Азияда ұқсас нәтижелерді құжаттады және біз бұл нәтижелерді клиенттерімізбен бөлісеміз, онда рН мәні 3,8 және 5,0 аралығындағы қышқыл латерит топырақтары мырыш жабындарын жеделдетілген жылдамдықпен ерітеді. Малайзия, Индонезия және Филиппиндердегі топырақ қышқылдығын ескермей стандартты мырышталған шыбықтарды белгілеген жобалар 5-8 жыл ішінде шыбықтарды ауыстыруды қажет етті. Біз бұл үлгінің географиялық аймақтар мен топырақ түрлерінде қайталануын көріп отырмыз және біздің қорытындымыз өзгеріссіз қалады: ең арзан баға шыбық сипаттамасы учаске жағдайларына сәйкес келмеген кезде ең қымбат ақаулыққа әкеледі.

Топырақтың коррозияға бейім болуының себебі неде? рН, төзімділік және химиялық құрамы

Топырақтың коррозияға төзімділігі бір ғана өлшенетін қасиет емес. Ол тереңдікке, маусымға және орналасқан жерге байланысты өзгеретін бірнеше химиялық және физикалық факторлардың бірлескен әсерінен пайда болады. Біз инженерлер мен спецификациялаушыларға осы факторларды түсінуге көмектесеміз, осылайша олар дұрысын таңдай алады.мырышталған жер шыбығыкез келген берілген сайт үшін.

Топырақтың рН және мырыштың еру жылдамдығы

рН деңгейіөзекшенің айналасындағы химиялық ортаны басқарады. рН мәні 5,5-тен төмен қышқыл топырақ мырышты тікелей химиялық шабуыл арқылы ерітеді, бұл жуылып кететін және жаңа металды одан әрі коррозияға ұшырататын еритін мырыш тұздарын шығарады. рН мәні 9,0-ден жоғары сілтілі топырақ коррозияға төзімді пассивті мырыш оксиді қабатын түзеді, бірақ сілтілі топырақта карбонат немесе аммиак концентрациясының жоғары болуы бұл қорғанысты бұзуы мүмкін. Біз бейтарап топырақтың (рН 6,0-ден 8,0-ге дейін) біздің мырыш жабындарымыз үшін ең жұмсақ ортаны қамтамасыз ететінін анықтадық.

Топырақтың төзімділігі және коррозия жылдамдығы

Топырақтың төзімділігітопырақтың электр тогын өткізу қабілетін өлшейді және ылғал мөлшерімен және еріген ион концентрациясымен өзара байланысты. Төмен кедергі (1000 ом-сантиметрден төмен) жоғары ылғалдылық пен еріген тұздарды білдіреді, бұл екеуі де мырышталған жерлеу шыбығының коррозиясын жеделдетеді. Жоғары кедергі (5000 ом-сантиметрден жоғары) коррозия баяу жүретін құрғақ, құмды немесе тасты топырақты көрсетеді. Біз қолданамызASTM G57 стандарты, онда өріс кедергісін өлшеу үшін салалық стандарт болып қала беретін Веннердің төрт істікті әдісі сипатталған және біз клиенттерімізге оны ұстануды ұсынамыз.

Хлорид, сульфат және органикалық қышқыл шабуылы

Химиялық құрамыСуретті толықтырады. Хлорид иондары мырыш жабындарына тікелей шабуыл жасайды, бұл мырыш қабатына жеке нүктелерде еніп, біркелкі беттік коррозияға қарағанда болат өзегіне тезірек жететін шұңқырлы коррозияны тудырады. Су басқан анаэробты топырақтағы сульфатты тотықсыздандыратын бактериялар күкіртсутекті түзеді, ол мырышпен әрекеттесіп, қорғаныш емес қосылыс болып табылатын мырыш сульфидін түзеді. Шымтезек пен гумусқа бай топырақтағы органикалық қышқылдар мырышты хелаттау арқылы ерітеді, және біз мұны өз ұсыныстарымызда ескереміз. Shibang компаниясының командасы біздің өзек жабынының сипаттамаларын нақты коррозия қаупіне сәйкестендіру үшін клиенттердің учаскелерінен алынған топырақ химиясы деректерін бағалайды. Біз бір өлшемді болжамдарға сүйенбейміз, себебі біздің тәжірибеміз әр учаске әртүрлі екенін көрсетеді.

Ыстықтай мырыштау болат өзегін қалай қорғайды (және оның жетіспейтін жерлері)

Ыстықтай мырыштау дайындалған болат шыбықты шамамен 450 градус Цельсий температурасында балқытылған мырыш ваннасына батыру арқылы мырыш пен болат арасында металлургиялық байланыс жасайды. Процесс көп қабатты жабын құрылымын жасайды: таза мырыштың сыртқы қабаты, аралық мырыш-темір қорытпасы қабаттары және болат негізі. Біз бұл құрылымды коррозияға төзімділік үшін маңызды болғандықтан ерекше атап өтеміз: қорытпа қабаттары тек таза мырышқа қарағанда қаттырақ және коррозияға төзімдірек, сондықтан біздің шыбықтарымыз жұқа электромырышталған баламалардан асып түседі.

Қаптау салмағының стандарттары және біздің өндіріс процесіміз

Біздің зауытта біз келесіні орындаймызыстықтай батырылған мырышталған жерге тұйықтау шыбығыөндіріс стандарттары жабын салмағы 550 г/м2 немесе одан жоғары, әдеттегі қалыңдығы 70-тен 80 микронға дейін болатын өндірістік жабындар. Бұл әдетте 5-тен 15 микронға дейінгі электромырышталған жабындармен салыстырғанда айтарлықтай жақсаруды білдіреді. Біз айтарлықтай айырмашылықты көріп отырмызмырышталған жер шыбығының қызмет ету мерзіміосы екі процестің арасында: біздің ыстықтай батырылатын шыбықтар орташа коррозиялық топырақта әдетте 15-25 жыл қызмет етеді, ал сол топырақтағы электромырышталған шыбықтар 3-7 жыл ішінде қызмет ету мерзімінің аяқталуына жетеді.

Мырыштың құрбандық анодының механизмі

Құрбандықтан қорғау механизмі электрохимиялық әсер арқылы жұмыс істейді. Мырыштың болатқа қарағанда теріс электродтық потенциалы жоғары, сондықтан электролитте (ылғалды топырақта) екі металл да болған кезде, мырыш коррозияға ұшырайды және болат катодтық қорғалған күйінде қалады.құрбандық анод әсеріболатты тіпті кішкентай сызаттарда немесе мырыш жабынындағы зақымдануларда да қорғайды, бұл бояу немесе эпоксидті шайыр сияқты тек кедергілі жабындарға қарағанда айтарлықтай артықшылық болып табылады.

Біз ыстықтай батыру арқылы мырыштау қай жерде жетіспейтінін, ең қатал ортада екенін ашық айтамыз. Хлорид концентрациясы 500 ppm-ден жоғары, рН 4,0-ден төмен немесе кедергісі 200 ом-сантиметрден төмен топырақта тіпті қалың ыстықтай батыру арқылы жабын да тез тозады. Біздің Q235 болат өзекті мырышталған жерлендіргіш шыбық орташа коррозия мәселелерін тиімді шешеді, бірақ біз әрқашан клиенттерімізге шыншылдықпен айтамыз: топырақ деректері өте агрессивті диапазонға жеткенде, мыспен қапталған немесе тот баспайтын болаттан жасалған шыбықтар ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз етеді. Біздің адал инженерлік шешіміміз - шыбық материалын коррозияның ауырлығына сәйкестендіру. Біз мырышталған өнімдерді олар көңіліңізден шығатын ортада ешқашан артық сатпаймыз.

Далалық жердегі жер үсті шыбығының істен шығуының нақты құны

Біз мұны білемізжерге тұйықтау шыбығының істен шығуысирек жаңалықтарда жарияланады, бірақ оның салдары жоба бюджеттері, кестелері және қауіпсіздік талаптарына сәйкестік жазбалары арқылы таралады. Жерге қосу жүйесі өзінің кедергі сипаттамасын жоғалтқан кезде, ол қорғайтын нысан найзағай соққыларынан, ақаулық токтарынан және статикалық разрядтан жоғары қауіпке тап болады. Көптеген юрисдикциялардағы реттеуші органдар жерге қосу кедергісінің құжатталған мәндерін талап етеді, ал сәтсіз сынақ міндетті түрде қалпына келтіруді тудырады.

Біздің клиенттеріміз коррозияға ұшыраған жер шыбықтарын ауыстырудың тікелей шығындарына қазу жұмыстары, жаңа шыбық сатып алу, жүргізу немесе бұрғылау жабдықтарын жұмылдыру және қайта сынау кіреді дейді. Шетелдік клиенттерге ірі көлемді қондырғыларды орнатуды қолдау тәжірибемізде, бір шыбықты ауыстыру құны алаңға кіру мүмкіндігі мен бетінің жағдайына байланысты бастапқы шыбықты сатып алу бағасының 5-тен 15 есесіне дейін болады. Бетон плитасының немесе асфальт бетінің астына орнатылған шыбықты сындырып, қайта құю қажет, бұл шығынды одан әрі арттырады.

Біз жанама шығындардың тікелей шығындардан жиі асып түсетінін анықтадық. Жерге қосу аудитінен өтпеген телекоммуникация мұнарасы жүйе қайта сынақтан өткенге дейін өшіру туралы бұйрыққа тап болуы мүмкін. Жерге қосуы нашар деректер орталығында өтпелі кернеулерден жабдықтың істен шығуы жиі кездеседі. Жерге қосуы жеткіліксіз өнеркәсіптік зауытта өлшеу құралдарының қателіктері мен электрлік ақаулардың жоғары деңгейі байқалады. Бұл жұмыс ақаулары ұзаққа созылады және физикалық шыбықты ауыстыруға қарағанда қымбатырақ.

Сауд Арабиясында біз жағалаудағы шөл топырағындағы күн электр станциясында электромырышталған шыбықтарды біздің командамен алдын ала кеңеспей орнатқан мердігермен тығыз жұмыс істедік. Төрт жыл ішінде жерге қосу жүйесінің кедергісі қатты зақымдануларға байланысты спецификация шегінен асып түсті.мырышталған жерлендіргіш шыбықтың коррозиясыАуыстыру жобасы орнату бригадасын қайта жұмылдыруды, жаңа шыбықтарды импорттауды және күн батареясы толық кернеуден қорғаусыз жұмыс істейтін 10 күндік өшіруді жоспарлауды талап етті. Жалпы ауыстыру құны бастапқы жерге қосу бюджетінен сегіз есе асып түсті. Біз тапсырыс берушіге топырақты тиісті бағалау және біздің сипаттамаларымызбен бұл нәтиженің толығымен алдын алуға болатынын айттық.мырышталған ұнтақталған шыбықбасынан бастап тиісті жабын салмағымен.

Коррозиялық топыраққа арналған дұрыс мырышталған жерлеу шыбығын қалай таңдауға болады

Коррозияға төзімді топыраққа арналған мырышталған жерлеу шыбықтарының сипаттамасы учаскені зерттеуден басталып, шыбық жабынының салмағын өлшенген топырақ параметрлерімен байланыстыратын сатып алу құжатымен аяқталады. Біздің Shibang компаниясындағы командамыз 17 жыл бойы халықаралық жобаларға жерлендіру өнімдерін жеткізуде жетілдірген құрылымдық тәсілді ұстанады және оны клиенттерімізбен ашық бөліседі.

Топырақты бағалау және коррозияны жіктеу

1-қадам: Топырақты сынау.Веннер әдісін (ASTM G57) қолдана отырып, бірнеше тереңдікте кедергі сынағын өткізіңіз. рН, хлорид, сульфат және органикалық қышқыл мөлшерін зертханалық талдау үшін топырақ үлгілерін жоспарланған шыбықпен айдау тереңдігінде жинаңыз. Егер учаскеде муссон немесе маусымдық жауын-шашын болса, құрғақ және ылғалды маусымдық жағдайларда сынақтан өткізіңіз.

2-қадам: Коррозияның жіктелуі.Топырақтың агрессивтілігін белгіленген стандарттарға сәйкес жіктейміз.NACE InternationalSP0169 арқылы нұсқаулар береді, алIEC 62561жерге қосу компонентін таңдауды қарастырады. Қатты коррозиялық деп жіктелген топырақ аздап коррозиялық топыраққа қарағанда басқа шыбық сипаттамасын талап етеді.

Жабын салмағын және өзек диаметрін таңдау

3-қадам: Жабын салмағын таңдау.Мырыш жабынының салмағын коррозия дәрежесіне сәйкестендіріңіз. Біз ұсынамыз:

• Аздап коррозиялық топырақ(рН 6-8, кедергі >3000 ом-см): Стандартты ыстықтай батырылатын жабын 460 г/м2
• Орташа коррозиялық топырақ(рН 5-6 немесе кедергісі 1000-3000 ом-см): 550 г/м2 қалың ыстықтай батырылатын жабын
• Қатты коррозиялық топырақ(рН <5 немесе кедергі <1000 ом-см): Мыспен қапталған немесе тот баспайтын болатты қарастырыңыз

4-қадам: Диаметрі және ұзындығы.Біз қалыңырақ шыбықты ұсынамыз, себебі ол құрбандық мырыш резервуарын көбірек қамтамасыз етеді және қызмет ету мерзімін ұзартады. Стандартты диаметрлер 14 мм-ден 20 мм-ге дейін, ал ұзындығы 1,5 метрден 3,0 метрге дейін. Қатты коррозиялық топырақта диаметрді 14 мм-ден 17,2 мм-ге дейін көтеру қызмет ету мерзімін мағыналы етеді, себебі қалың мырыш қабатының тозуы ұзағырақ уақыт алады.

5-қадам: Құжаттама.Біз өнімдеріміздің жабын салмағын, болат маркасын және мырыштау стандарттарына сәйкестігін растайтын зауыт сертификаттарын әрқашан талап етеміз. Біздің зауыт ISO 9001:2008 жәнеUL сертификатталғанәрбір жөнелтіліммен құжаттамамырышталған болат жерлеу шыбықтары, клиенттерімізге шикізаттан орнатылған өнімге дейін бақылау мүмкіндігін береді.

Жерге бекіту шыбығының қызмет ету мерзімін ұзартатын орнату тәжірибелері

Біз клиенттерімізге тіпті ең жақсы мырышталған жерге қосу шыбығының да орнату мырыш жабынын зақымдаса немесе шыбықты коррозияны жеделдететін жағдайларға қойса, оның жұмысы нашар болатынын еске саламыз. Бірнеше құрлықтағы далалық тәжірибеміз бізге жерге қосу шыбығының қызмет ету мерзімінің өзгеруінің айтарлықтай бөлігін орнату сапасы құрайтынын көрсетті.

Жүргізу тереңдігі және шыбық қорғанысы

Жүргізу әдісі.Шыбықты жерге балғамен ұрған кезде біз жетек қақпағын немесе ұштық қорғағышты пайдалануды ұсынамыз. Шыбықтың ұшына тікелей соққылар мырыш жабынын жабыстырып, шыбықтың жоғарғы жағында ашық болат пайда болуы мүмкін. Тасты топырақта біз шыбықты мырыш қабатын қыратын кедергілерден өткізіп жіберудің орнына алдын ала бағыттаушы тесік бұрғылауды ұсынамыз. Орнатушыларға жүргізу кезінде жабынды қорғауға көмектесу үшін біз шыбықтарды жеткізуге жетек ұштарын қосамыз.

Артқы толтырғыш материал.Шыбықты тікелей қоршаған топырақ коррозия жылдамдығына ең үлкен әсер етеді. Агрессивті топырақ жағдайында шыбық тесігін бентонит сазымен немесе өткізгіш бетон сияқты төмен кедергілі материалмен толтыру шыбықтың айналасында қорғаныс қабығын жасайды. Бұл толтыру шыбықтың жерге қосу өнімділігі үшін қажетті электрлік қосылысты сақтай отырып, оның ең нашар топырақ химиялық заттарымен жанасуын азайтады.IEEE 80 стандартыжерге қосу жүйесін жобалау бойынша нұсқаулық береді, оған кері толтыру мәселелері кіреді.

Тереңдік және бағдарлау.Біз орнатушыларға өзекшені толық тереңдікке дейін бұрғылауды тапсырамыз, сонда өзекшенің жоғарғы жағы өңделген жерден кемінде 150 мм төмен орналасады. Ашық өзекшелердің үстіңгі қабаттары топырақ-ауа шекарасында тезірек коррозияға ұшырайды, онда ылғал мен оттегі концентрациясы әртүрлі коррозия ұяшығын жасайды. Тік орнату, әдетте, бұрғылау бұрыштарынан асып түседі, себебі ол өзекшенің ұшын тереңірек, тұрақты топырақ жағдайларына орналастырады.

Толтыру және қосу әдістері

Қосылымды қорғау.Жерге тұйықтау шыбығы мен төмен түсіру өткізгішінің арасындағы байланыс ашық қалдырылған жағдайда әлсіз нүкте болып табылады. Ылғалдың енуіне жол бермеу үшін механикалық қосқышқа коррозияға қарсы таспаны немесе жылу кішірейтетін жеңді жабыстыруды ұсынамыз. Біздің зауытта біз зауытта жасалған, мырышталған қосылыс нүктесін қамтамасыз ету арқылы қосылыс коррозиясы мәселесін толығымен жоятын дәнекерленген кабель ілмектері бар шыбықтарды шығарамыз.

Қашан жаңарту керек: мыспен қапталған немесе тот баспайтын болаттан жасалған балама нұсқалар

Біздің ойымызша, мырышталған жерге қосу шыбықтары жерге қосудың көптеген түрлеріне жақсы қызмет етеді. Орташа коррозия әлеуеті бар топырақта дұрыс көрсетілген ыстықтай батырылған мырышталған шыбық мыс немесе тот баспайтын болаттан жасалған баламалардың құнынан әлдеқайда төмен сенімділік береді. Дегенмен, коррозияға төзімді материалға көшіру ұзақ мерзімді нәтиже беретін айқын инженерлік шектер бар.

Агрессивті топыраққа арналған мыспен қапталған шыбықтар

Мыспен қапталған шыбықтаржоғары беріктіктегі болат өзегінің үстіне молекулалық байланысқан мыс қабатын қолданыңыз. Мыс қабаты мырыш жабындары тез тозатын қышқыл және жоғары хлоридті ортада коррозияға төзімді. Мыспен қапталған шыбық әдетте мырышталған шыбықтардың қызмет ету мерзімін 8-12 жылмен шектейтін топырақ жағдайында 30-40 жыл қызмет етеді. Мыс қабаты уақыт өте келе төмен және тұрақты жерге төзімділікті сақтайды, бұл сезімтал электронды қондырғыларға пайдалы.

Экстремалды орталарға арналған тот баспайтын болат

Тот баспайтын болаттан жасалған шыбықтар(304 және 316 маркалары) кең таралған жерге қосу шыбықтарының материалдары арасында ең жоғары коррозияға төзімділікті қамтамасыз етеді. 316 маркалы тот баспайтын болат мырыш пен мысты бұзатын хлорид концентрациясына төтеп береді, бұл оны теңіз платформалары, жағалаудағы химиялық зауыттар және теңіз құрылымдары үшін таңдаулы таңдау етеді. Біз бұл компромисстің құны екенін атап өтеміз: тот баспайтын шыбықтар әдетте біздің мырышталған баламаларға қарағанда 4-8 есе қымбат тұрады.

Біз клиенттерімізге қарапайым шешім қабылдау жүйесін қолдануға кеңес береміз: топырақты сынау деректері инфрақұрылымды жобалау мерзіміне сәйкес келетін қызмет ету мерзімін қолдаған кезде мырышталған шыбықтарды көрсетіңіз. Топырақ деректері жоба мерзімінде шыбықтарды ауыстыруды қажет ететін агрессивті жағдайларды көрсеткен кезде, шығындарды салыстыру мыспен қапталған немесе тот баспайтын болаттың пайдасына өзгереді. Біздің командамыз бұл талдауды сату алдындағы инженерлік қолдаудың бөлігі ретінде ұсынады және біз өнім ассортиментімізден үш материал нұсқасын да ұсынамыз.Синчан Шибан.

Мырышталған болат пен мыспен қапталған болат және тот баспайтын болат: салыстыру

Төмендегі кестеде үш негізгі жерге тұйықтау шыбығы материалының негізгі өнімділік және шығын сипаттамалары келтірілген. Біз мұны материалды таңдау үшін бастапқы нүкте ретінде пайдалануды ұсынамыз, бірақ біз әрқашан жоба алаңыңыздан алынған нақты топырақ сынақ деректерімен растауды ұсынамыз.

Гальванизацияланған жер үсті шыбығының коррозиясы туралы жиі қойылатын сұрақтар