150 मेगावॅटच्या सौदी पीव्ही प्रकल्पातील (4,200 केमिकल इलेक्ट्रोड, 3.1 Ω सरासरी पॅड रेझिस्टन्स) आणि मध्य पूर्व/आफ्रिका/आग्नेय आशियातील निर्यात खेपांमधील क्षेत्रीय माहिती: वालुकामय, खडकाळ आणि लॅटेराइट मातीत प्रमाणित ड्रिव्हन रॉड्स का अयशस्वी होतात — आणि त्याऐवजी खरेदी दस्तऐवजात काय नमूद केले आहे.

या लेखाचा मुख्य आधार असलेला संवाद ऑगस्ट २०२० मध्ये घडला होता, जेव्हा माद्रिदस्थित एका EPC कंपनीने एक चौकशी पाठवली, जी पुढे १५० मेगावॅटच्या सौदी पीव्ही प्रकल्पात रूपांतरित झाली, ज्यातून या लेखासाठीची क्षेत्रीय माहिती (फील्ड डेटा) घेण्यात आली आहे. त्या चौकशीच्या ईमेलमध्ये विचारणा करण्यात आली होती की...रासायनिक अर्थ रॉड्सएका मोठ्या पीव्ही (PV) साईटसाठी, जिथे मातीच्या रोधकता सर्वेक्षणाचा अहवाल १,५०० ते २,२०० Ω·cm च्या दरम्यान आला होता. जिओटेक अहवाल स्पष्ट होता, ईपीसी (EPC) कंपनी सक्षम होती, आणि ती साईट कॅलिचेच्या (caliche) पट्ट्यात होती, जो मुख्य अभियंत्याने २०१८ मध्ये चिलीमधील एका लहान प्रकल्पात पाहिला होता. त्या प्रकल्पात, कोविडच्या प्रवास निर्बंधांमुळे पाणी देण्याच्या दोन नियोजित भेटी टाळल्या गेल्याने, तिसऱ्या वर्षी पाणी दिलेल्या रॉडची यादी टच-व्होल्टेजच्या मर्यादेपलीकडे गेली होती. त्याला ती चूक पुन्हा करायची नव्हती. तुम्ही वाचत असलेला हा लेख म्हणजे त्या ईमेलमधून पुढे आलेला अभियांत्रिकी युक्तिवाद आहे — ईपीसीने अखेरीस खरेदी दस्तऐवजात लिहिलेली मातीच्या प्रकारांची चौकट, आणि ती तयार करणाऱ्या प्लांटमधील प्रत्यक्ष जागेवरील माहिती.

हे मार्गदर्शक अशा खरेदी संघांसाठी आहे ज्यांना अशाच प्रकारची चौकशी प्राप्त झाली आहे: मध्य पूर्व, आफ्रिका आणि आग्नेय आशिया (SEA) प्रकल्पांचे मालक, ज्यांचा जिओटेक अहवाल त्यांच्या टेबलावर आहे, ज्यांची डिझाइन टीम ठोकलेल्या रॉडऐवजी रासायनिक इलेक्ट्रोडची मागणी करत आहे, आणि ज्यांना पुढील दोन आठवड्यांत खरेदी दस्तऐवज लिहावा लागणार आहे. खाली दिलेले तीन मातीचे प्रकार — वाळू, खडक आणि लॅटेराइट — हे त्या अहवालांमध्ये सर्वाधिक वेळा आढळतात आणि अपयशाचे प्रकार प्रत्येकासाठी विशिष्ट आहेत. या तिन्ही प्रकारांमध्ये एक गोष्ट बदलत नाही, ती म्हणजे खरेदी विभागाकडून मिळणारे उत्तर.

१. वाळूयुक्त माती — हवेतील तारेचे अपयश

तीन प्रकारच्या बिघाडांपैकी कोरडी वाळू हा सर्वात अनपेक्षित प्रकार आहे. कागदावर पाहता, ते एक उत्तम अर्थिंग माध्यम वाटते: ते भुसभुशीत असते, त्यातून पाण्याचा निचरा चांगला होतो आणि ऑगरने ते सहजपणे बसवता येते. तथापि, वेनर फोर-पिनचे रीडिंग एक वेगळीच गोष्ट सांगते. १ मीटर खोलीवरील कोरड्या वाळवंटी वाळूचे रीडिंग साधारणपणे ३,००० ते १०,००० Ω·cm च्या दरम्यान असते; तर १.५ मीटर खोलीवरील वाळूचे रीडिंग सर्वात वाईट परिस्थितीत २०,००० Ω·cm च्या वर जाऊ शकते. याचे कारण आयनिक आहे, यांत्रिक नाही: कोरड्या वाळूमध्ये रॉडच्या पृष्ठभागापासून विद्युत प्रवाह वाहून नेण्यासाठी चिकणमातीचे प्रमाण जवळजवळ नसते आणि विरघळलेल्या खनिजांचे प्रमाणही जवळजवळ नसते.

रॉडच्या पृष्ठभागावरील आर्द्रतेमुळे गणनेत बदल होतो. A रासायनिक अर्थ रॉड१०० मिमी व्यासाच्या छिद्रित पोकळीच्या आत तांब्याचे आवरण असलेला एक गाभा असतो, आणि ही पोकळी आर्द्रताशोषक बॅकफिल कंपाऊंडने (सामान्यतः मॅग्नेशियम सल्फेटसह तयार केलेले बेंटोनाइट) भरलेली असते. हे कंपाऊंड मातीतील आणि मोसमी आर्द्रतेतील सभोवतालचा ओलावा शोषून घेते, त्याला रॉडच्या पृष्ठभागावर धरून ठेवते आणि त्यातील आयनिक घटक हळूहळू आजूबाजूच्या मातीच्या पोकळीत सोडते. याचा परिणाम असा होतो की, जरी आजूबाजूच्या मातीचे रोधन ८,००० Ω·cm असले तरी, रॉड आणि मातीचा इंटरफेस कदाचित २०० Ω·cm रोध असलेल्या मातीसारखा वागतो. NEMA GR-1 रॉडची भूमिती बदलत नाही; मातीशी होणारा संपर्क बदलतो.

२०२० ते २०२५ दरम्यान मध्य पूर्वेत पाठवलेल्या आमच्या मालामध्ये, २,००० ते ८,००० Ω·cm वाळूच्या पट्ट्यातील केमिकल-अर्थ-रॉड इन्स्टॉलेशन्समध्ये, वॉटरिंग सायकलशिवाय, ५ Ω च्या डिझाइन लक्ष्याच्या तुलनेत पॅडचा सरासरी प्रतिरोध ३.६ Ω इतका आढळला. त्याच पट्ट्यातील लगतच्या साइट्सवरील केवळ ड्रिव्हन-रॉड इन्स्टॉलेशन्समध्ये कमिशनिंगच्या वेळी १८ ते ४२ Ω इतका प्रतिरोध आढळला आणि पहिल्याच वर्षात त्यांचे पुन्हा ऑगरिंग करण्यात आले. रॉडचा व्यास सारखाच होता. फरक फक्त बॅकफिलचा होता.

२. खडकाळ जमीन — कॅलिचे-स्तराचा अडथळा

या लेखातील फील्ड डेटा तयार करणाऱ्या सौदी साइटवर, अॅरेच्या नैऋत्य कोपऱ्यात ३.५ मीटरवर कॅलिचेचा थर होता. मूळ स्पेसिफिकेशननुसार २.४ मीटरचे ड्रिव्हन रॉड्स वापरायचे होते — जे अॅरेच्या ९४% भागावर यशस्वी ठरले. उर्वरित ६% भागावर असलेला कॅलिचेचा थर इतका उथळ होता की त्यातून रॉड आरपार जाऊ शकत नव्हता आणि तो इतका रोधक होता की त्याकडे दुर्लक्ष करणे शक्य नव्हते. रॉड ३.० मीटरपर्यंत वाढवलेला असतानाही, कमिशनिंगच्या वेळी त्या कोपऱ्यातील सहा पॅड्सचे रीडिंग ४.७ Ω पेक्षा जास्त होते. आम्ही दोन गोष्टी केल्या: डेल्टा-पॅटर्न दुहेरी इलेक्ट्रोड्स (प्रत्येक पॅडभोवती त्रिकोणात २.४ मीटरचे दोन रॉड्स) वापरण्यास सुरुवात केली आणि अतिरिक्त उपाययोजना केल्या.स्तंभ ग्रॅफाइट ग्राउंड मॉड्यूलएमव्ही ट्रान्सफॉर्मर पॅड्सवर समांतर जोडणी केली होती. पाचव्या वर्षीची पुनर्तपासणी सर्वात कमी ४.७ ओहम इतकी आली — जी डिझाइनच्या मर्यादेत होती — कारण जिथे उभा मार्ग अडवला होता, तिथे मॉड्यूल्सनी समविभव पृष्ठभाग बाजूने वाढवला होता.

खरेदी संघासाठी खडकाळ जागांचे दोन व्यावहारिक प्रकार आहेत. पहिला प्रकार म्हणजे मातीने भरलेल्या पोकळ्या असलेला भेगाळ खडक — येथे ऑगरिंग करता येते, परंतु रॉडचा संपर्क केवळ मातीच्या थराशी होतो, खडकाच्या मूळ रचनेशी नाही. दुसरा प्रकार म्हणजे नियोजित इलेक्ट्रोडच्या खोलीवर किंवा त्याच्या जवळ असलेला अखंड खडक किंवा कॅलिचे (कॅल्शियम कार्बोनेटने सिमेंट केलेली माती), जिथे इलेक्ट्रोड आत घालणे एकतर अशक्य होते किंवा किफायतशीर ठरत नाही. मध्य पूर्व आणि पश्चिम अमेरिकेत दुसऱ्या प्रकारची ठिकाणे मोठ्या प्रमाणात आढळतात; सौदी अरेबिया, कतार आणि संयुक्त अरब अमिरातीच्या मोठ्या भागांमध्ये २ ते ४ मीटर जाडीचा कॅलिचेचा थर आहे, आणिISRIC जागतिक मृदा माहितीकॅटलॉग साहेल आणि आफ्रिकेच्या शिंगातील हंगामी कोरड्या प्रदेशांमध्ये सारखेच प्रोफाइल सादर करतो.

खडकाळ जागांसंबंधी खरेदी-विक्रीच्या अधिक सखोल प्रश्नासाठी,एफएओ मृदा वर्गीकरण डेटा हबयामुळे खरेदी पथकाला भू-तांत्रिक कंत्राटदार कामाला लागण्यापूर्वीच प्रादेशिक मृदा नकाशा मिळवता येतो — जागा कॅलिचेवर आहे की अपक्षयित ग्रॅनाइटच्या थरावर आहे, हे जाणून घेण्याचे हे सर्वात स्वस्त ठिकाण आहे.एफएओ जागतिक मृदा संदर्भ दस्तऐवजBES (बिड इव्हॅल्युएशन शीट) वर येणाऱ्या मातीच्या वर्गांच्या नावांचा हा क्षेत्रीय संदर्भ आहे.

३. लॅटेराइट मृदा — हंगामी झोपाळ्याची समस्या

लॅटेराइट हा एक असा मृदा प्रकार आहे, जिथे एक सामान्य ठोकलेला रॉड कमिशनिंग यशस्वी करतो, पण नंतर कोरड्या हंगामापर्यंत टच-व्होल्टेज चाचणीत अयशस्वी ठरतो. लॅटेराइट ही लोह आणि ॲल्युमिनियमने समृद्ध असलेली एक अवशिष्ट मृदा आहे, जी उष्णकटिबंधीय आफ्रिका (नायजेरिया, घाना, केनिया, मोझांबिक), दक्षिण आशिया (द्वीपकल्पीय भारताचा बराचसा भाग, श्रीलंका, बांगलादेशचे काही भाग) आणि दक्षिण अमेरिकेच्या काही भागांमध्ये (ब्राझीलचा ईशान्य भाग, गयाना) सामान्यपणे आढळते. या मृदेचा थर सु-निचरायुक्त असतो आणि त्यात लोह ऑक्साईडचे प्रमाण जास्त असते, ज्यामुळे तिला तिचा वैशिष्ट्यपूर्ण लाल-तपकिरी रंग प्राप्त होतो.

विद्युतविषयक समस्या म्हणजे ऋतूमानानुसार होणारा बदल. पश्चिम आफ्रिकेतील लॅटेराइट मातीवरील प्रकाशित क्षेत्रीय सर्वेक्षणांनुसार, पावसाळ्यात रोधकता साधारणपणे २०० ते ८०० ओहम·सेमीच्या दरम्यान असते — जी एका प्रमाणित ठोकलेल्या रॉडसाठी पूर्णपणे व्यवहार्य असते — आणि उन्हाळ्यात ती ५,००० ओहम·सेमी पेक्षा जास्त असते — जी त्याच रॉडसाठी व्यवहार्य मर्यादेच्या बाहेर असते. ठोकलेला रॉड बदलत नाही; त्याच्या सभोवतालची माती बदलते. सहा महिन्यांच्या पाणी देण्याच्या चक्रामुळे उन्हाळ्यातील वाचन पुन्हा स्थिर होऊ शकते, परंतु पाणी देण्याच्या शिस्तीची तीच समस्या पुन्हा उद्भवते: पाणी देणारे कर्मचारी योग्य वेळी न आल्यास, उर्वरित उन्हाळ्यासाठी पॅड टच-व्होल्टेजच्या मर्यादेच्या बिघाडाच्या पट्ट्यातच राहतो.

विशेषतः आग्नेय आशियातील लॅटेराइट स्थळांसाठी, तोच हंगामी तर्क थोड्या वेगळ्या मोसमी वेळेसह लागू होतो: इंडोनेशिया आणि फिलिपाइन्समधील कोरडा हंगाम पश्चिम आफ्रिकेतील कोरड्या हंगामापेक्षा लहान पण अधिक तीव्र असतो, याचा अर्थ प्रतिकारातील चढ-उतार एका लहान कालावधीतच येतो. रासायनिक-अर्थ-रॉड कार्यप्रणाली — ओलावा टिकवून ठेवणारी भराव, पाणी देण्याचे चक्र नाही — दोन्ही बाबतीत यशस्वी ठरते.

४. खरेदी दस्तऐवजात काय नमूद केले आहे

वरील तिन्ही प्रकारच्या मातीसाठी अभियांत्रिकी निर्णय एकच आहे: प्रमाणित ड्रिव्हन रॉड हे योग्य उत्पादन नाही. खरेदी दस्तऐवजात योग्य उत्पादन कोणते आहे, हे स्पष्टपणे नमूद करणे आवश्यक आहे.

खरेदी विभागातील तीन नियंत्रणे ही समस्या सोडवणाऱ्या विनिर्देशात आणि समस्या निर्माण करणाऱ्या विनिर्देशात फरक करतात.

1. खरेदी आदेशासोबत प्रकार-चाचणी अहवाल जोडलेला आहे.केमिकल अर्थ रॉड म्हणजे केवळ तांब्याची नळी नव्हे, तर तिच्या आत असलेले रसायनशास्त्र होय. पुरवठादाराला चार गुणधर्मांचा प्रकार-चाचणी अहवाल सादर करावा लागतो: संदर्भ आर्द्रतेवर रोधकता घट घटक, ६०°C / ३० दिवसांवर दीर्घकालीन आयनिक स्थिरता, ९० दिवसांच्या कोरडेपणानंतर आर्द्रता टिकवून ठेवण्याची क्षमता, आणि ESIA-स्तरावरील पर्यावरणीय अनुपालन. सोडियम-क्लोराईड मिश्रणामुळे आमची २०१९ ची एक बॅच वाया गेली (क्लोराईड आवरणाच्या आत असलेल्या तांब्याच्या आवरणाच्या गाभ्यावर हल्ला करतो), आणि आमच्या २०२२ च्या पुरवठादाराची बॅच ६५% आर्द्रता टिकवून ठेवण्याच्या क्षमतेवर आयनिक-स्थिरता चाचणीत अयशस्वी ठरली — जी आमच्या अंतर्गत ८०% च्या मर्यादेपेक्षा कमी होती — आणि म्हणूनच आम्ही एक अंतर्गत कंपाऊंडिंग लाइन प्रमाणित केली. जो पुरवठादार तो अहवाल सादर करू शकत नाही, तोच दुसऱ्या वर्षाच्या शेवटी "आमच्याकडे एक नवीन सुधारित कंपाऊंड आहे" असा ईमेल घेऊन येतो.
2. कनेक्टरचे मानक IEEE 837 वर लॉक केलेले आहे.यांत्रिक क्लॅम्प्स आवेग-प्रवाह चाचणीत अयशस्वी होतातआयईसी ६२५६१-१आणि मोठ्या प्रमाणावरील प्रकल्पावर त्याचा वापर करू नये. कनेक्टर मानक हा विनिर्देशाचा असा भाग आहे जो संपूर्ण २५ वर्षांच्या डिझाइन आयुर्मानादरम्यान मालमत्तेचे संरक्षण करतो.
3. रॉड भूमिती प्रतिNEMA GR-1.व्यास १७.२ मिमी ते २५.४ मिमी, तांब्याच्या आवरणाची जाडी ≥ २५४ µm. इम्पल्स-करंट लोड्सवर (ESE टर्मिनेशन, MV पॅड्स) आवरणाची जाडी सर्वात महत्त्वाची असते — पातळ आवरण सर्वात आधी निकामी होते.

५. समारोप — खरेदी विभागाने सर्वप्रथम काय विचारावे

या लेखाच्या सुरुवातीला उल्लेख असलेल्या १५० मेगावॅट क्षमतेच्या सौदी प्रकल्पात, पाचव्या वर्षी झालेल्या पुनर्चाचणीत ५ ओहमच्या डिझाइन लक्ष्याच्या तुलनेत सरासरी पॅड रेझिस्टन्स ३.१ ओहम आढळला. नैऋत्य कोपऱ्यात, जिथे कॅलिचेमुळे उभ्या दिशेने होणारे इंजेक्शन थांबले होते, तिथे सर्वात खराब पॅड रेझिस्टन्स ४.७ ओहम होता. जेव्हा माद्रिद ईपीसीने ऑगस्ट २०२० मध्ये चौकशीचा ईमेल पाठवला, तेव्हा यापैकी कोणताही आकडा खरेदीसाठी युक्तिवाद म्हणून अस्तित्वात नव्हता — हे आकडे बॅकफिल केमिस्ट्री, कनेक्टरचे मानक, रॉडची भूमिती आणि मातीच्या लक्ष्यांची पुनर्रचना या सर्व गोष्टी एकाच दस्तऐवजात लिहून, नंतर इन्स्टॉल करणाऱ्या टीमला प्रत्यक्ष काम करू दिल्याचा परिणाम आहेत.

जर तुम्ही मध्य पूर्व, आफ्रिका किंवा आग्नेय आशियातील प्रकल्पाचे मालक असाल आणि खरेदी दस्तऐवज खुला असेल, तर पुढील २५ वर्षांसाठी प्रकल्प त्याच्या डिझाइन विंडोमध्ये राहील की नाही हे ठरवणारा प्रश्न "मी कोणता रॉड खरेदी करू" हा नसून, "नियोजित इलेक्ट्रोड खोलीवर मातीची रोधकता किती आहे आणि वरील तीन अपयश प्रकारांपैकी कोणता लागू होतो" हा आहे. आधी मातीचे उत्तर मिळवा; उत्पादनाचे उत्तर नंतर मिळवा. मग खरेदीचा प्रश्न हा असतो की दोन उत्पादन कुटुंबांपैकी कोणते —रासायनिक अर्थ रॉड or स्तंभ ग्रॅफाइट ग्राउंड मॉड्यूल(किंवा दोन्ही, सर्वात कठीण ठिकाणी) — मातीच्या पट्ट्यात आणि खोलीच्या मर्यादेत बसते. संपूर्ण श्रेणी पृष्ठ येथे/रासायनिक-ग्राउंडिंग-इलेक्ट्रोड/भूमितीचे पर्याय आहेत, आणि२०२५ साठी शीर्ष ५ इलेक्ट्रोलाइटिक आयन ग्राउंड रॉड उत्पादकब्लॉगवर पुरवठादारांची निवडक यादी आहे.

एखाद्या विशिष्ट प्रकल्पावरील सॅम्पल पॅक आणि चार-प्रॉपर्टी प्रकार-चाचणी अहवालासाठी, सर्वात जलद मार्ग हा आहे...आमच्याशी संपर्क साधा पृष्ठमध्य पूर्व, आफ्रिका आणि आग्नेय आशिया प्रकल्पांसाठी नमुन्यांची खेप साधारणपणे त्याच आठवड्यात कारखान्यातून पाठवली जाते आणि एका कामकाजाच्या दिवसात तांत्रिक प्रतिसाद मिळतो.