آیا می‌دانید بنتونیت و مواد کاهنده مقاومت زمین چیست؟ بنتونیت نوعی ماده معدنی از دسته رس‌ها از کانی‌های متورم به حساب می‌آید که می‌توان از آن به عنوان مواد کاهنده مقاومت زمین بهره برد. در ادامه این راهنما تمرکز ما بر روی بررسی مواد کاهنده زمین است؛ برای کسب اطلاعات بیش‌تر پیرامون این بحث در ادامه همراه ما باشید.
نگاهی بر بنتونیت و مواد کاهنده مقاومت زمین
معرفی بنتونیت چاه ارت
همان‌طور که گفته شد، بنتونیت و مواد کاهنده مقاومت زمین نمونه‌ای از مواد معدنی از دسته رس‌ها و کانی‌های متورم بوده که نوع سدیم‌دار آن می‌تواند چندین برابر خود آب جذب کند. این محصول منبسط و چسبنده بوده و از جمله خواص آن می‌توان به نگه داشتن آب برای مدت طولانی اشاره داشت. همچنین، اگر این ماده سفت و خشک شود، میزان سفت شدن آن از بتن هم بیش‌تر خواهد بود. از بنتونیت می‌توان در چاه ارت، خوراک دام و طیور، حفاری چاه‌های عمیق، لوازم آرایشی، کاشی و سرامیک و غیره بهره برد.
مواد کاهنده مقاومت زمین ترکیبی از بنتونیت و کربن هستند که کربن در این ترکیب در کاهش مقاومت و حفاظت در برابر خوردگی کمک شایانی می‌کند. بنتونیت و مواد کاهنده مقاومت زمین که تحت عنوان بنتونیت اکتیو نیز شناخته شده، مقاومت بسیار کمی در برابر جریان الکتریسیته داشته و به همین خاطر برای پُر کردن چاه ارت ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. قابل ذکر بوده که در گذشته از ترکیب نمک و زغال برای ارتینگ ساختمان‌ها استفاده می‌شد، اما امروزه بنتونیت فعال یا اکتیو به دلیل ویژگی‌هایی نظیر محافظت بیش‌تر از الکترود و وسایل چاه ارت، امکان ایجاد ملاتی قوی و قیمت ارزان‌تر و کارایی بیش‌تر جایگزین آن شده است.
با استفاده از بنتونیت چاه ارت می‌توان فضاهای خالی اطراف الکترودها را پُر کرده و ضمن ایجاد سازه‌ای محکم، میزان مقاومت الکتریکی را نیز کاهش داد. افزون بر این، بنتونیت اکتیو خاصیت تیکسوتروپیک دارد؛ به این معنا که پس از مدتی حالت ژل‌مانند پیدا کرده و شسته نخواهد شد. بنتونیت شامل مقدار زیادی مونتموریلونیت شده و توان جذب آب توسط آن نیز بسیار بالا است؛ به همین خاطر برای تهیه دوغاب بنتونیت چاه ارت بایستی به این صورت عمل کرد:
- خاک بنتونیت را به آهستگی و به شکل متناوب در آب ریخته و حل کنید تا در نهایت یک دوغاب همگن ایجاد شود.
- دوغاب بایستی شامل 34 درصد بنتونیت و 65 درصد آب باشد.
- توجه داشته باشید که اگر برعکس این روند عمل کرده و ابتدا آب را به بنتونیت اضافه نمایید، دوغاب ایجاد شده قابل استفاده نخواهد بود.
به طور معمول به منظور کاهش مقاومت الکتریکی زمین بایستی که بنتونیت را در اطراف صفحه مسی بریزید تا خاکی که اطراف صفحه مسی قرار داشته همواره خیس و مرطوب و به تبع اهم چاه ارت نیز در کم‌ترین میزان خود باقی بماند. معمولاً در چنین شرایطی از بنتونیت با دانه‌بندی‌های بسیار ریز در صنعت حفاری بهره‌گیری می‌شود.
بنتونیت و مواد کاهنده مقاومت زمین؛ تعریف مواد کاهنده
کاهش میزان امپدانس سیستم زمین برای محدود کردن سطح ولتاژ الکترود زمین در زمان تخلیه جریان‌های خطا و عملکرد به موقع عناصر حفاظتی موجب کاهش امپدانس سیستم زمین خواهد شد. توجه داشته باشید که در کنار انتخاب نوع جنس و ابعاد مناسب برای الکترود زمین بایستی یکسری اقدامات در راستای اصلاح و بهبود شرایط خاک منطقه نیز صورت بگیرد که این عمل با اضافه کردن بنتونیت و مواد کاهنده مقاومت زمین در اطراف الکترود زمین صورت خواهد گرفت.
انواع بنتونیت و مواد کاهنده مقاومت زمین
در حالت کلی می‌توان مواد کاهنده مقاومت زمین را به دو دسته زیر تقسیم‌بندی نمود:
- مواد کاهنده بنتونیت: موادی بوده که پایة تشکیل‌دهندة آن بنتونیت است؛
- مواد کاهنده کربن: موادی بوده که پایة تشکیل‌دهندة آن کربن است.
ویژگی‌های بنتونیت و مواد کاهنده مقاومت زمین
جالب است بدانید که برای مواد کاهنده مقاومت زمین تاکنون استاندارد مخصوصی معرفی نشده است و اصلی‌ترین علامتی که می‌تواند گواهی بر کیفیت بالا و مرغوب بودن این مواد باشد، نشان تولید بر اساس استاندارد ملی و بین‌المللی است. پیشنهاد ما این است که به عنوان یک مجری یا کارفرمای اجرای سیستم ارتینگ، در زمان تهیه این مواد به ویژگی‌هایی که در ادامه به شما عزیزان معرفی خواهیم کرد توجه داشته باشید:
- مواد مورد نظر بایستی موجب ایجاد مقاومت الکتریکی پایین در زمین بشود؛
- این مواد نباید سبب آسیب زدن و خوردگی الکترودها شود؛
- پایداری و ماندگاری شیمیایی مواد کاهنده مقاومت زمین مد نظر است؛
- مواد کاهنده مقاومت زمین بایستی به گونه‌ای تولید شده باشد که توسط آب‌های سطحی شسته نشود؛
- نوسان در مقاومت ایجاد شده بایستی پایین باشد؛
- این مواد نباید سبب ایجاد آثار مخرب زیست محیطی شود.
قابل ذکر بوده که برای به وجود آوردن یک مقاومت پایدار در سیستم ارتینگ بایستی که به جنس زمین توجه ویژه‌ای شده و در نهایت بنتونیت و مواد کاهنده مقاومت زمین متناسب با جنس زمین انتخاب و استفاده شود؛ در چنین شرایطی با رعایت نکات گفته شده می‌توان سیستم ارتینگ مطمئن و اثربخشی را داشت.
نگاهی بر مواد کاهنده مقاومت خاک GIM
این مواد که نمونه دیگری از انواع مواد کاهنده مقاومت الکتریکی زمین به حساب آمده، هدایت الکتریکی بالایی داشته و می‌تواند جریان‌های برق اضافی را از دستگاه‌های الکترونیکی دریافت کرده و در نهایت به سطح زمین انتقال دهد. می‌توان گفت که این محصول نوعی مواد جدید بوده که بر پایه کربن تولید شده و به علت این که با استانداردهای مورد نیاز مطابقت داشته، می‌تواند جایگزین خوبی برای نمک و زغال سنگ و حتی بنتونیت به حساب بیاید.
این محصول ترکیبی از انواع مواد شیمیایی و معدنی بوده که ضریب هدایتی بالایی داشته و می‌توانیم از آن به منظور پُر کردن اطراف هادی‌های ارت در چاه بهره ببریم. از آن جایی که در ساختار این مواد از ترکیبات خاص استفاده شده، بهره‌گیری از آن می‌تواند مقاومت الکتریکی زمین را تا حد بسیار زیادی کاهش داده و در نهایت سبب ارتقای عملکرد سیستم ارتینگ شود.
سخن پایانی
در این راهنما تمرکز ما بر روی بنتونیت و مواد کاهنده مقاومت زمین بود؛ حال شما بگویید که چه اطلاعات دیگری در رابطه با مواد کاهنده مقاومت الکتریکی زمین دارید؟ لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را پیرامون این بحث در بخش ارسال دیدگاه برای ما بنویسید.
محمد یاری پور
