Uporaba tehnologije katodne zaščite v rafinerijah in kemičnih obratih

Tehnologija katodne zaščite se pogosto uporablja v rafinerijah in kemičnih obratih za zaščito zakopanih ali potopljenih kovinskih objektov (npr. cevovodov, skladiščnih rezervoarjev, temeljev opreme) pred elektrokemično korozijo.

1. Vkopani cevovodi

• Cevovodna omrežja rastlin: vkopani cevovodi za transport surove nafte, rafiniranih proizvodov, kemikalij, vode in pare.
• Cevovodi-na dolge razdalje: Cevovodi, ki povezujejo rafinerije z doki in skladiščnimi rezervoarji.
• Tveganje korozije: korozija tal, motnje blodečih tokov, mikrobna korozija (SRB).

2. Rezervoarji za shranjevanje

• Zunanjost spodnje plošče rezervoarja: del,-ki je v stiku z zemljo.
• Notranje stene: Notranje stene rezervoarjev za shranjevanje raztopin elektrolitov (npr. slana voda, kisli mediji).

3. Oprema Temelji & Grounding Systems

• Temelji jeklenih konstrukcij: Kovinske komponente v betonskih temeljih reaktorjev, stolpov, toplotnih izmenjevalnikov.
• Ozemljitvene mreže: potrebna je zaščita za ozemljitvene elektrode električnega sistema, dovzetne za okvaro zaradi korozije.

4. Hladilni sistemi z morsko vodo

• Cevovodi za morsko vodo: Cevovodi za hlajenje morske vode v obalnih rafinerijah (visoka korozija s kloridnimi ioni).
• Črpalke, ventili, kondenzatorji: Kovinske komponente v stiku z morsko vodo.

5. Kemijska oprema

• Rezervoarji za kisline/alkalije: Notranje stene rezervoarjev za žveplovo kislino/klorovodikovo kislino (zahtevajo-kislinsko odporne anodne materiale).
• Reaktorji, izmenjevalniki toplote: Kovinske komponente v mokrih procesnih enotah.

1. Metoda žrtvene anode

Scenariji uporabe:

• Vkopani cevovodi
• Majhni rezervoarji, lokalizirana zaščita
• Notranjost vodnega hladilnika

Skupne anode:

• Magnezijeve zlitine (Mg): Visoka pogonska napetost, primerna za visoko{0}}uporna tla in sladko vodo.
• Cinkove zlitine (Zn): nizka pogonska napetost, primerna za tla/morsko vodo z nizko{0}}upornostjo.
• Aluminijeve zlitine (Al): okolja z morsko vodo (npr. sistemi za hladilno vodo).

2. Navdušena trenutna metoda

Veljavni scenariji:

• Vkopani cevovodi, zunanje plošče dna rezervoarja
• Okolja z morsko vodo (npr. jekleni piloti za doke, sistemi za hlajenje z morsko vodo)

Ključne komponente:

• Anode: visoko-silicijeva litina, MMO (mešani kovinski oksid) titanove anode, platina-niobijeve anode.
• Usmerniki s konstantnim potencialom: Samodejno prilagodite tok, da ohranite zaščitni potencial.
• Globoke gredice z anodami: primerno za-prostorsko omejene rastline.

1. Zakopana zaščita cevovoda

Žrtvene anode:

• Žrtvene anode iz zlitine Mg ali Zn.

Trenutni vtis:

• Anodne postelje: porazdeljene plitvo-zakopane anode ali globoke anode (prihranek-prostora).
• Nadzor: Testne postaje in referenčne elektrode (Cu/CuSO₄ ali Ag/AgCl).

2. Zaščita rezervoarja

Zunanjost dna rezervoarja:

• Žrtvene anode: anodne mreže Zn/Mg pod dnom rezervoarja.
• Vtisnjeni tok: mrežaste anode MMO, upogljive anode s krmiljenjem transformatorskega usmernika.

Notranjost rezervoarja (npr. rezervoarji za fiziološko raztopino):

• Anode iz zlitine Al/Zn, suspendirane v tekočini rezervoarja.

3. Zaščita sistema morske vode

• Cevovodi za morsko vodo: varjene/privijačene anode iz aluminijeve zlitine ali sond{0}}anode (ICCP).
• Jekleni piloti: anode MMO (ICCP) ali žrtvene anode iz zlitine Al (SACP).

4. Kemična zaščita opreme

Kisla okolja:

• Posebne anode: platina-niobij (kislinsko-odporen), visoko-silicijeva litina (HSCI).
• Notranja zaščita: kislinsko{0}}odporni premazi + katodna zaščita.

1. Motnje blodečih tokov

Viri:

• DC tirni sistemi, oprema za elektrolizo, sosednji sistemi CP.

rešitve:

• Namestite drenažne naprave (direktna/prisilna drenaža).
• Za izolacijo prizadetih delov uporabite izolacijske prirobnice.

2. Okolja z visoko-temperaturo

Težava:

• Temperatures >60 stopinj pospeši porabo anode ali poslabša prevleke.

rešitve:

• Uporabite visoko{0}}temperaturne anode (npr. MMO).
• Optimizirajte izhod usmernika, da se izognete prekomerni-zaščiti.

3. Mikrobna korozija (SRB)

Težava:

• Sulfat{0}}reducirajoče bakterije (SRB) v anaerobnih tleh pospešujejo korozijo.

rešitve:

• Povečajte zaščitni potencial (-0,95 V proti Cu/CuSO₄).
• Nanesite protimikrobne premaze/biocide.

1. Potencialno spremljanje:

• Redne ročne meritve potenciala cevi--zemlja.
• Pametne testne postaje s spletnimi sistemi za samodejno beleženje podatkov/opozorila.

2. Zamenjava anode:

• Zamenjajte žrtvene anode, ko ostane masa<30%.
• Anode z vtisnjenim tokom običajno trajajo 20-40 let.

1. Mednarodni standardi:

• ISO 15589-1 (Naftna, petrokemična industrija in industrija zemeljskega plina - Katodna zaščita cevovodnih sistemov - 1. del: Cevovodi na kopnem)
• NACE SP0169-2024 (Nadzor zunanje korozije na podzemnih ali potopljenih kovinskih cevnih sistemih)
• API RP651-2024 Katodna zaščita nadzemnih rezervoarjev za shranjevanje nafte
• NACE SP0193-2016 Zunanja katodna zaščita dna rezervoarja za shranjevanje iz ogljikovega jekla On-Grade
• EN 14505-2005 Katodna zaščita kompleksnih struktur

2. Kitajski standardi:

• GB/T 35508-2017 Regionalna katodna zaščita za postaje
• GB/T 50393-2017 Tehnični standard za protikorozijsko inženirstvo jeklenih rezervoarjev za shranjevanje nafte
• GB/T 21448-2017 Tehnične specifikacije za katodno zaščito vkopanih jeklenih cevovodov
• SY/T 6964-2013 Tehnične specifikacije za katodno zaščito naftnih in bencinskih postaj

• Projekt integrirane baze BASF (Guangdong).
• Projekt skupnega podjetja Sinopec-Guangdong za rafiniranje in kemijsko integracijo na otoku Donghai, mesto Zhanjiang, provinca Guangdong
• SABIC Tianjin Petrochemical 260.000 t/a Polikarbonatni (PC) projekt
• Projekt kompleksa in objektov Sonatrach MTBE (Alžirija)
• CNOOC Shell Huizhou Phase III Project Ethylene
• Projekt petrokemične rafinacije in integracije kemikalij v Zhejiangu

Katodna zaščita je ključnega pomena za preprečevanje korozije v rafinerijah in kemičnih obratih. Izbira med metodami žrtvene anode in vtisnjenega toka je odvisna od okoljskih pogojev (tla, morska voda, kemikalije), ki jih dopolnjujejo premazi in nadzorni sistemi za oblikovanje popolnih zaščitnih sistemov. Pravilna uporaba znatno zmanjša stroške vzdrževanja in prepreči puščanje/zaustavitev zaradi korozije.