Застосування технології катодного захисту на нафтопереробних і хімічних підприємствах

Технологія катодного захисту широко використовується на нафтопереробних і хімічних підприємствах для захисту заглиблених або занурених металевих об’єктів (наприклад, трубопроводів, резервуарів для зберігання, фундаментів обладнання) від електрохімічної корозії.

1. Заглиблені трубопроводи

• Трубопровідні мережі заводу: підземні трубопроводи, що транспортують сиру нафту, продукти нафтопереробки, хімікати, воду та пару.
• Трубопроводи-великої відстані: трубопроводи, що з’єднують нафтопереробні заводи з доками та резервуарними парками.
• Ризики корозії: корозія ґрунту, перешкоди блукаючого струму, мікробна корозія (SRB).

2. Ємності для зберігання

• Зовнішній вигляд нижньої пластини резервуара: частина-контакту з ґрунтом.
• Внутрішні стінки: внутрішні стінки резервуарів для зберігання розчинів електролітів (наприклад, солоної води, кислотних середовищ).

3. Обладнання Фундаменти & Grounding Systems

• Фундаменти сталевих конструкцій: металеві компоненти в бетонних фундаментах реакторів, веж, теплообмінників.
• Заземлюючі сітки: необхідний захист для електродів заземлення електричної системи, схильних до пошкодження корозією.

4. Системи охолодження морської води

• Трубопроводи морської води: Трубопроводи охолодження морської води на прибережних нафтопереробних заводах (корозія з високим вмістом іонів хлориду).
• Насоси, клапани, конденсатори: металеві компоненти, що контактують з морською водою.

5. Хімічне обладнання

• Резервуари для зберігання кислоти/лугу: внутрішні стінки резервуарів для сірчаної/соляної кислоти (потрібні кислотостійкі анодні матеріали).
• Реактори, теплообмінники: металеві компоненти в установках мокрого процесу.

1. Метод жертовного анода

Сценарії застосування:

• Заглиблені трубопроводи
• Малі танки, локалізований захист
• Внутрішні кулери для води

Звичайні аноди:

• Магнієві сплави (Mg): висока провідна напруга, підходить для ґрунтів із високим-питомим опором і прісної води.
• Цинкові сплави (Zn): низька провідна напруга, підходить для-ґрунтів/морської води з низьким питомим опором.
• Алюмінієві сплави (Al): морська вода (наприклад, системи охолодження води).

2. Метод враженого струму

Застосовні сценарії:

• Заводські трубопроводи, зовнішні днища резервуарів
• Морська вода (наприклад, докові сталеві палі, системи охолодження морської води)

Ключові компоненти:

• Аноди: чавун із високим вмістом-кремнію, титанові аноди MMO (змішаний оксид металів), платинові-ніобієві аноди.
• Випрямлячі з постійним потенціалом: автоматично регулюють струм для підтримки потенціалу захисту.
• Глибокі анодні грядки: підходить для рослин-з обмеженим простором.

1. Захист підземного трубопроводу

Жертвовані аноди:

• Витраточні аноди зі сплаву Mg або Zn.

Вражений струм:

• Анодні шари: розподілені дрібно{0}}закопані аноди або аноди з глибокими колодязями (-економія місця).
• Моніторинг: тестові станції та електроди порівняння (Cu/CuSO₄ або Ag/AgCl).

2. Захист бака

Зовнішній вигляд дна резервуара:

• Жертвовані аноди: анодні сітки Zn/Mg під дном бака.
• Потужний струм: сітчасті аноди MMO, гнучкі аноди з керуванням трансформаторного випрямляча.

Внутрішня частина резервуару (наприклад, резервуари з фізіологічним розчином):

• Аноди зі сплаву Al/Zn, зважені в резервуарній рідині.

3. Захист системи морської води

• Трубопроводи морської води: зварні/скріплені болтами аноди з алюмінієвого сплаву або аноди зондового-типу (ICCP).
• Сталеві палі: MMO аноди (ICCP) або жертвуючі аноди з алюмінієвого сплаву (SACP).

4. Хімічний захист обладнання

Кислі середовища:

• Спеціальні аноди: платиновий-ніобієвий (кислот-стійкий),-чавун із високим вмістом-кремнію (HSCI).
• Внутрішній захист: кислотостійкі-покриття + катодний захист.

1. Перешкоди блукаючих струмів

Джерела:

• Системи рейок постійного струму, електролізне обладнання, суміжні системи CP.

рішення:

• Встановити дренажні пристрої (прямий/примусовий дренаж).
• Використовуйте ізоляційні фланці, щоб ізолювати уражені ділянки.

2. Висока-температура середовища

Випуск:

• Temperatures >60 градусів прискорюють споживання анода або погіршують покриття.

рішення:

• Використовуйте високо{0}}температурні аноди (наприклад, MMO).
• Оптимізуйте вихід випрямляча, щоб уникнути надмірного-захисту.

3. Мікробна корозія (SRB)

Випуск:

• Сульфат{0}}відновлюючі бактерії (SRB) в анаеробних ґрунтах прискорюють корозію.

рішення:

• Підвищити потенціал захисту (-0,95 В проти Cu/CuSO₄).
• Нанесіть антимікробні покриття/біоциди.

1. Потенційний моніторинг:

• Регулярні ручні вимірювання потенціалу-від-ґрунту.
• Розумні випробувальні станції з онлайн-системами для автоматичного реєстрації даних/сповіщень.

2. Заміна анода:

• Замініть тимчасові аноди, коли залишиться маса<30%.
• Аноди, що мають струм, зазвичай служать 20-40 років.

1. Міжнародні стандарти:

• ISO 15589-1 (Нафтова, нафтохімічна та газова промисловість - Катодний захист трубопровідних систем - Частина 1: Наземні трубопроводи)
• NACE SP0169-2024 (Контроль зовнішньої корозії підземних або занурених металевих трубопровідних систем)
• API RP651-2024 Катодний захист надземних резервуарів для зберігання нафти
• NACE SP0193-2016 Зовнішній катодний захист дна резервуара для зберігання з вуглецевої сталі On-grade
• EN 14505-2005 Катодний захист складних конструкцій

2. Китайські стандарти:

• GB/T 35508-2017 Регіональний катодний захист станційних приміщень
• GB/T 50393-2017 Технічний стандарт для захисту від корозії сталевих резервуарів для зберігання нафти
• GB/T 21448-2017 Технічна специфікація катодного захисту заглиблених сталевих трубопроводів
• SY/T 6964-2013 Технічна специфікація катодного захисту нафтових і газових станцій

• BASF (Гуандун) Інтегрований базовий проект
• Проект спільного підприємства Sinopec-Guangdong з переробки та хімічної інтеграції на острові Дунхай, місто Чжаньцзян, провінція Гуандун
• Проект SABIC Tianjin Petrochemical 260 000 т/год полікарбонату (PC)
• Проект Sonatrach MTBE Complex & Facilities (Алжир)
• CNOOC Shell Huizhou Phase III Проект етилену
• Проект нафтохімічної переробки та хімічної інтеграції Чжецзяна

Катодний захист має вирішальне значення для запобігання корозії на нафтопереробних і хімічних підприємствах. Вибір між витратним анодом і методами подачі струму залежить від умов навколишнього середовища (ґрунт, морська вода, хімікати), доповнених покриттями та системами моніторингу для створення повних систем захисту. Правильне застосування значно знижує витрати на технічне обслуговування та запобігає витокам/відключенням, спричиненим корозією.