مواد کاهنده چاه ارت و بنتونیت: امروزه کاربرد گِل سرشویی در صنایع مختلف که در گذشته برای شستشو به کار می‌رفت، به دلیل شناخت خواص و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن، گسترش یافته است. ویژگی‌هایی نظیر کلوئیدی بودن و جذب سریع آب، تورم پذیری، حالت ژله‌ای، چسبندگی و پلاستیکی بودن خاک بنتونیت، سبب شده تا در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی داشته باشد.
خاک بنتونیت دارای دو نوع سدیم دار یا متورم و کلسیم‌دار یا غیر متورم است؛ به دلیل خاصیت متورم شدن بنتونیت سدیم دار، آن را در حفر چاه مورد استفاده قرار می‌دهند. در صورت ترکیب آن با آب، انبساط می‌یابد و از آنجا که چسبندگی بالایی داشته و حجم آن چند برابر می‌شود، از ریزش دیواره چاه پیشگیری می‌کند.
از آنجا که کلسیم سدیم دار در صورت ترکیب با آب متورم نمی‌شود، کاربرد خاصی در صنعت حفاری ندارد. بخش عمده کاربرد بنتونیت کلسیم‌دار در مصارف بهداشتی و آرایشی، کشاورزی، سرامیک‌سازی، صنایع شیمیایی، صنایع غذایی و صنعت نفت است. کاربرد بنتونیت را در سیستم ارتینگ به‌خصوص چاه ارت می‌توان مشاهده کرد. این ماده معدنی خاصیت تیکسوتروپیک دارد و در صورت راکد ماندن، پس از مدتی حالت ژله‌ای به خود می‌گیرد و پس از آن شسته نخواهد شد. بنتونیت به‌واسطه مزایای بی‌نظیری که دارد، بهترین مواد کاهنده مقاومت زمین محسوب می‌شود.
مواد کاهنده مقاومت زمین
به‌نوعی از مواد که از هدایت الکتریکی بالایی برخوردارند و مانند بنتونیت در راه‌اندازی چاه ارت مورد استفاده قرار می‌گیرند، مواد کاهنده مقاومت زمین گفته می‌شود. این مواد ترکیبات متفاوتی دارند که در کاهش میزان اهم زمین مؤثر هستند. علاوه بر این آن‌ها امروزه کارایی بالاتری نسبت به bentonite دارند و در واقع به‌عنوان نسل جدید مواد کاهنده شناخته می‌شوند که ساخت آن‌ها با پایه کربن صورت می‌گیرد.
مواردی نظیر تأمین مقاومت الکتریکی کم، خورنده نبودن، پایداری شیمیایی بالا، شسته نشدن، نوسان کم وعدم آلایندگی محیط زیست، مهم‌ترین ویژگی‌های مواد کاهنده مقاومت زمین استاندارد هستند. نام تجاری این مواد GIM و GEM است که ترکیبی از مواد معدنی و شیمیایی مختلف با پایه کربنی بوده و جهت پر کردن فضای اطراف هادی ارت در سیستم ارتینگ به کار می‌رود. این ماده از چسبندگی و طول عمر بالایی برخوردار است و کیفیت بالاتری نسبت به بنتونیت و دیگر کاهنده‌های مقاومت زمین دارد.
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
مشاهده و خرید انواع تجهیزات چاه ارت
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
GIM یکی از مرغوب‌ترین مواد کاهنده مقاومت الکتریکی زمین است که برای سیستم‌های اتصال به زمین به کار می‌رود. این ماده مقاومت مخصوص ۰.۱۲ تا ۰.۱۸ اهم متر دارد که حدوداً بیست برابر کمتر از بنتونیت است و برای استفاده در مناطق خشک گزینه مناسبی است.
انواع مواد کاهنده مقاومت الکتریکی ارت استاندارد
انواع مواد کاهنده مقاومت الکتریکی ارت استاندارد وجود دارد. هر یک از آن‌ها دارای خواصی است که سبب کارایی آن‌ها در چاه ارت شده است. مواد کاهنده مقاومت زمین GIM یا GEM و مواد کاهنده مقاومت ارت LOM دو نوع از این مواد هستند که در زیر به بررسی هر یک از آن‌ها خواهیم پرداخت:
مواد کاهنده مقاومت زمین GIM یا GEM
GIM یک ماده مقاومت زمین است که در ترکیب آن از مواد معدنی و شیمایی با پایه کربنی وجود دارد. به‌واسطه هدایت الکتریکی بسیار بالای این ماده، گزینه مناسبی برای زمین‌های سنگلاخی با مقاومت بالا محسوب می‌شود. این ماده جهت پر کردن اطراف هادی‌های ارت در سیستم ارتینگ به کار می‌رود. درواقع مقاومت بسیار پایین و PH بالای، خاصیت چسبندگی بالا و ضد خورندگی GIM سبب شده که گزینه مناسبی برای پایانه زمین باشد.
GIM دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی با ترکیبات شیمیایی و معدنی خاص خود است. با وجود اینکه GEM خنثی است، ضریب هدایت الکتریکی بالایی دارد. همچنین سبب ارتقای کارایی سیستم ارتینگ تا حد زیادی می‌شود. GEM برای زمین‌هایی با مناسب است که خاک آن مقاومت الکتریکی بالایی دارد. احتمال شسته شدن سایر مواد کاهنده مقاومت زمین مانند بنتونیت با آب‌های سطحی در این زمینها وجود دارد و بین هادی ارت و خاک زمین اتصال بسیار کمی وجود دارد.
ویژگی‌های GIM
💠 GIM دارای خواص مختلفی است که در زیر به آن‌ها می‌پردازیم:
💠 قابلیت حل‌شوندگی بسیاری پایینی دارد.
💠 در برابر تجزیه و فرسایش توان بالایی دارد.
💠 مقاومت آن بین ۰.۱۲ تا ۰.۱۸ اهم است.
💠 چگالی GIM، ۰.۹ و نقطه ذوب، ۳۵۰۰ درجه است.
مواد کاهنده مقاومت ارت LOM
LOM مخفف عبارت LOW OHM MATERIAL بوده و ماده‌ای است که در سیستم چاه ارت کاربرد دارد. موادی مشابه LOM به‌منظور کاهش مقاومت زمین، پس از حفر گودال چاه ارت و قرار دادن صفحه ارت در چاه به کار می‌روند. این کار علاوه بر پر کردن فضای اطراف الکترودها، مقاومت خاک منطقه را بهبود می‌بخشد. عرضه LOM غالباً در کیسه‌های ۱۵ کیلویی صورت می‌گیرد. لوم نوعی پودر است که مقاومت اهمی زمین را کاهش داده و به انتقال اضافه‌بار زمین کمک می‌کند. مواد شیمیایی که در LOM به کار می‌روند، فاقد اثرات مخرب زیست‌محیطی بوده و جاذب رطوبت خاک هستند.
ویژگی‌های LOM
از جمله ویژگی‌های LOM می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
🔶 گزینه مناسبی برای پر کردن چاه‌های ارت در جنوب کشور است.
🔶 باعث پایدارتر شدن شبکه ارت می‌شود.
🔶 برای محیط زیست مناسب بوده و به آن آسیبی نمی‌زند.
🔶 ترک نمی‌خورد و هدایت الکتریکی بالایی دارد.
🔶 در هادی‌ها و الکترودها سبب خوردگی نمی‌شود.
مواد کاهنده مقاومت زمین چه ویژگی باید داشته باشند؟
تاکنون استانداردهای خاصی برای مواد کاهنده مقاومت زمین تعریف نشده است. نشان استاندارد بارزترین علامت تضمین کیفیت این مواد محسوب می‌شود؛ اما بهتر است به‌عنوان مجری یا کارفرمای اجرای سیستم ارتینگ، با ویژگی‌های اصلی این مواد آشنایی داشته باشید:
مقاومت الکتریکی کمی در زمین ایجاد می‌کنند.
🟢 به الکترودها آسیبی نمی‌رسانند.
🟢 پایداری شیمیایی بالایی دارند.
🟢 توسط آب‌های سطحی شسته نمی‌شوند.
🟢 آثار مخرب زیست‌محیطی ایجاد نمی‌کنند.
❌ ❌ ❌ توجه به جنس زمین به‌منظور ایجاد یک مقاومت پایدار در سیستم ارتینگ، امری ضروری بوده و لازم است مواد کاهنده مناسب با زمین انتخاب شود. درصورتی‌که این موارد رعایت شوند، می‌توان سیستم ارت را اطمینان‌بخش دانست. ❌ ❌ ❌
✍️ سخن نهایی
در این مطلب به شرح مواد کاهنده چاه ارت و بنتونیت پرداخته شد. مواد کاهنده مقاومت زمین در واقع نوعی از مواد با هدایت الکتریکی بالا هستند و در راه‌اندازی چاه ارت مورد استفاده قرار می‌گیرند. ترکیبات مختلف این مواد در کاهش میزان اهم زمین نقش بسزایی دارند. انواع مواد کاهنده مقاومت الکتریکی ارت استاندارد شامل مواد کاهنده مقاومت زمین GIM و مواد کاهنده مقاومت ارت LOM است که در مورد هرکدام از آن‌ها توضیحاتی ارائه شد. در ادامه مطلب از سایت خاورمس نیز در رابطه با ویژگی‌های لازم در مواد کاهنده مقاومت الکتریکی زمین صحبت کردیم. دقت داشته باشید که توجه به جنس زمین برای انتخاب مواد کاهنده بسیار مهم است.
نوشته شده در تاریخ ۲۹ مهر ۱۴۰۱