Tehnologija katodne zaščite na naftnih in plinskih poljih na kopnem

Tehnologija katodne zaščite je prav tako ključna pri aplikacijah na naftnih in plinskih poljih na kopnem, predvsem pa se uporablja za preprečevanje korozije kovinskih objektov zaradi tal, podtalnice in transportnih medijev.

1. Vkopani cevovodi

• Pretočni vodi
• Prenosni cevovodi
• Cevovodi za vbrizgavanje vode/plina

2. Rezervoarji za shranjevanje

• Zunanje in notranje spodnje plošče rezervoarjev za shranjevanje surove nafte
• Proizvedeni rezervoarji za čiščenje vode

3. Objekti vodnjaka

• Zunanje stene ohišja
• Oprema za vrtino

4. Oprema postaje

• Podporne strukture-v stiku z zemljo na dnu separatorjev in izmenjevalnikov toplote
• Ozemljitveni sistemi

1. Metoda žrtvene anode

Scenariji uporabe:

• Cevovodi na kratki-razdalji ali majhni rezervoarji za shranjevanje.
• Oddaljena mesta vodnjakov brez stabilnega napajanja.

Skupni anodni materiali:

• Magnezijeva zlitina (Mg): visoka pogonska napetost, primerna za tla z visoko-upornostjo.
• Cinkova zlitina (Zn): nizka pogonska napetost, primerna za tla z nizko-upornostjo.

Metode namestitve:

• Cevovodi: žrtvene anode so nameščene na obeh straneh.
• Rezervoarji za shranjevanje: Anode, razporejene v obliki mreže ali obroča, enakomerno porazdeljene pod dnom rezervoarja.

2. Navdušena trenutna metoda

Veljavni scenariji:

• Prenosni cevovodi ali cevovodi, vkopani v postaje.
• Spodnje površine velikega rezervoarja za shranjevanje.

Ključne komponente:

1) Pomožne anode:

• Visoko-silicijeva litoželezna anoda (HSCI): kislinsko{1}}odporna združljivost z zemljo, 20-30-letna življenjska doba.
• MMO anoda: visoka trdnost, lahka, visok-nazivni izhodni tok, 25–40-letna življenjska doba.

2) Transformatorski usmernik: Več načinov delovanja (konstanten potencial/tok/napetost).

3) Anodne ozemljitvene postelje:

• Plitvo zakopane gredice: Enostavna konstrukcija, velik odtis.
• Globoko dobro zmleta ležišča: Nizka odpornost na ozemljitev, kompakten odtis.

1. Zakopana zaščita cevovoda

Žrtvene anode:

• Anode iz magnezijeve zlitine za puščave/območja z-visoko upornostjo (npr. naftno polje Xinjiang).
• Anode iz zlitine Zn za vlažna glinena okolja (npr. plinsko polje Sichuan).

Trenutni vtis:

• Porazdeljene zemeljske postelje + pametni usmerniki (npr. Zahod-vzhodni plinovod).
• CIPS (Close Interval Potential Survey) za občasne preglede učinkovitosti zaščite.

2. Zaščita rezervoarja

Zunanjost spodnje plošče rezervoarja:

• Žrtvena anoda: Mg/Zn anode v postavitvi mreže/obroča za enakomerno porazdelitev toka.
• Vtisnjeni tok: mrežaste anode MMO, upogljive anode (npr. rezervoarji 100.000 m³ surove nafte).

Notranja zaščita:

• Rezervoarji za proizvedeno vodo: suspendirane anode iz zlitine Al (npr. Al-Zn-In) v tekočinah rezervoarjev.

3. Zaščita mesta vodnjaka

Zunanjost ohišja:

• Zn anode, neposredno privarjene na spodnje dele ohišja (npr. vrtine za plin iz skrilavca).
• Celice za ozemljitev ohišja" za preprečevanje motenj blodečih tokov.

Oprema za vrtino:

• Kombinirana prevleka + Mg anodna zaščita.

4. Zaščita opreme postaje

Temelji separatorja/toplotnega izmenjevalnika:

• Mg anodni bloki, predhodno vdelani-v betonske temelje.

Ozemljitveni sistemi:

• Zn{0}}prevlečene jeklene ali anodne ozemljitvene elektrode z Zn.

1. Okolja z visoko H₂S

Težava:

• H₂S pospeši lokalizirano korozijo (npr. sulfidne napetostne razpoke).

rešitev:

• Povečajte zaščitni potencial na -0,85~-0,95 V (v primerjavi s CSE).
• Uporabite žveplo{0}}odporne anodne materiale (npr. posebne zlitine Al).

2. Motnje blodečih tokov

Viri:

• Sosednji visokonapetostni-prenos, elektrificirane železnice, drugi sistemi CP.

rešitev:

• Raziskave blodečih tokov za identifikacijo območij/virov motenj.
• Namestite sedanje drenažne postelje.

3. Območje zmrznjene zemlje Korozija

Težava:

• Cikli zmrzovanja-odmrzovanja tal povzročajo odvajanje prevleke in sezonske spremembe upornosti.

rešitev:

• Globoke anodne ozemljitve.
• Anode, združljive z nizkimi-temperaturami (npr. Mg visoke-čistosti).

4. Mikrobna korozija (MIC)

Težava:

• Razmnoževanje sulfat{0}}bakterij (SRB) v anaerobnih tleh.

rešitev:

• Kombinirani biocidi + katodna zaščita.
• Vzdržujte potenciale pod -0,95 V (zavira aktivnost SRB).

1. Potencialno spremljanje:

• Prenosne referenčne elektrode CSE: Redne meritve potenciala cevovoda/cisterne.
• Polarizacijske sonde + pametne testne postaje:-nadzor potenciala zaščite/blodečega toka v realnem času.

2. Pametno spremljanje:

• Oddaljeni usmerniški prenos podatkov preko žičnih/brezžičnih/optičnih/mobilnih omrežij.
• Pregledi z droni za testne postaje (velja za prenosne cevovode).

3. Vzdrževalni cikli:

• Preostalo maso žrtvene anode preverite vsakih 5 let.
• Navdušeni trenutni sistemi: usmerniki/odpornost ozemljitvenega ležišča pregledani pol-letno.

1. Mednarodno:

• 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.

2. Domače (Kitajska):

• GB/T 21448-2017: Tehnični standard za katodno zaščito za vkopane jeklene cevovode.
• SY/T 5919-2009: Kodeks tehničnega upravljanja za katodno zaščito vkopanih jeklenih cevovodov.

• Iraški blok 9 Centralni obrat za predelavo surove nafte in plina.
• Rumaila Oilfield BASE SCOPE Q3/Q4 2023 CP Materiali.
• Začasni sistem CP zunanjega cevovoda Majnoon Oilfield.
• Projekt nafte iz skrilavca Daqing Gulong.
• Naftno polje Tarim (Xinjiang) Plinsko polje Bozi-Dabei.
• CNPC Polje plina iz skrilavca Južni Sečuan.

Za kopenska naftna/plinska polja katodna zaščita zahteva prilagodljive zasnove, ki temeljijo na značilnostih tal, korozivnosti medija in vrstah objektov:

• Žrtvene anode: primerne za aplikacije v-majhnem obsegu, ki zahtevajo malo{1}}vzdrževanja.
• Vtisnjeni tok: Idealno za-dolge razdalje/kompleksna okolja z visokim nadzorom.
• Kombinirana zaščita: običajno integrirana s 3PE prevlekami in inhibitorji za več-barierno zaščito.
• S pravilno izbiro tehnologije in pametnim nadzorom (npr. nastavitev potenciala na daljavo) je mogoče znatno zmanjšati tveganje korozije, kar zagotavlja več kot 30 let varnega delovanja na terenu.