Anvendelse av katodisk beskyttelsesteknologi i raffinerier og kjemiske anlegg

Katodisk beskyttelsesteknologi er mye brukt i raffinerier og kjemiske anlegg for å beskytte nedgravde eller nedsenkede metallanlegg (f.eks. rørledninger, lagertanker, utstyrsfundamenter) mot elektrokjemisk korrosjon.

1. Nedgravde rørledninger

• Anleggsrørnettverk: Nedgravde rørledninger som transporterer råolje, raffinerte produkter, kjemikalier, vann og damp.
• Langdistanserørledninger-: Rørledninger som forbinder raffinerier med dokker og lagringstankanlegg.
• Korrosjonsrisiko: Jordkorrosjon, strøstrøminterferens, mikrobiell korrosjon (SRB).

2. Lagertanker

• Tankbunnplate utvendig: Jordkontakt-del.
• Innervegger: Innervegger i tanker som lagrer elektrolyttløsninger (f.eks. saltvann, sure medier).

3. Equipment Foundations & Grounding systemer

• Stålkonstruksjonsfundamenter: Metallkomponenter i betongfundamenter til reaktorer, tårn, varmevekslere.
• Jordingsnett: Beskyttelse kreves for jordingselektroder for elektriske systemer som er utsatt for korrosjonsfeil.

4. Sjøvannskjølesystemer

• Sjøvannsrørledninger: Sjøvannskjølerørledninger i kystraffinerier (høykloridionkorrosjon).
• Pumper, ventiler, kondensatorer: Metallkomponenter som kommer i kontakt med sjøvann.

5. Kjemisk utstyr

• Syre/alkali-lagringstanker: Innervegger av svovelsyre/saltsyretanker (krever syrebestandige anodematerialer).
• Reaktorer, varmevekslere: Metallkomponenter i våte prosessenheter.

1. Offeranodemetode

Søknadsscenarier:

• Nedgravde rørledninger
• Små tanker, lokalisert beskyttelse
• Vannkjøler interiør

Vanlige anoder:

• Magnesiumlegeringer (Mg): Høy drivspenning, egnet for jord og ferskvann med høy-resistivitet.
• Sinklegeringer (Zn): Lav drivspenning, egnet for jord/sjøvann med lav-resistivitet.
• Aluminiumslegeringer (Al): Sjøvannsmiljøer (f.eks. kjølevannssystemer).

2. Imponert gjeldende metode

Gjeldende scenarier:

• Plant nedgravde rørledninger, tank utvendige bunnplater
• Sjøvannsmiljøer (f.eks. stålpeler, sjøvannskjølesystemer)

Nøkkelkomponenter:

• Anoder: Høy-silisiumstøpejern, MMO (Mixed Metal Oxide) titananoder, platina-niobiumanoder.
• Konstant potensial likerettere: Juster strømmen automatisk for å opprettholde beskyttelsespotensialet.
• Anoder med dype brønner: Egnet for planter med begrenset plass-.

1. Nedgravd rørledningsbeskyttelse

Offeranoder:

• Mg- eller Zn-legering offeranoder.

Imponert strøm:

• Anodbed: Distribuerte grunne-begravde anoder eller dype brønner (plassbesparende).
• Overvåking: Teststasjoner og referanseelektroder (Cu/CuSO₄ eller Ag/AgCl).

2. Tankbeskyttelse

Tankbunn eksteriør:

• Offeranoder: Zn/Mg-anodegitter under tankbunnen.
• Imponert strøm: MMO mesh anoder, fleksible anoder med transformator likeretterstyring.

Tankinteriør (f.eks. saltvannstanker):

• Al/Zn legeringsanoder suspendert i tankvæske.

3. Beskyttelse av sjøvannssystem

• Sjøvannsrørledninger: Sveisede/boltede anoder av aluminiumlegering eller anoder av -sondetype (ICCP).
• Dokkstålpeler: MMO-anoder (ICCP) eller Al-legering offeranoder (SACP).

4. Beskyttelse av kjemisk utstyr

Sure miljøer:

• Spesielle anoder: Platina-niob (syre-bestandig), høy-silisiumstøpejern (HSCI).
• Innvendig beskyttelse: Syrebestandige-belegg + katodisk beskyttelse.

1. Stray Current Interferens

Kilder:

• DC-skinnesystemer, elektrolyseutstyr, tilstøtende CP-systemer.

Løsninger:

• Installer dreneringsanordninger (direkte/tvungen drenering).
• Bruk isolerende flenser for å isolere berørte seksjoner.

2. Høye-temperaturmiljøer

Utgave:

• Temperatures >60 grader akselerer anodeforbruket eller degrader belegg.

Løsninger:

• Bruk høy-temperaturanoder (f.eks. MMO).
• Optimaliser likeretterutgangen for å unngå over-beskyttelse.

3. Mikrobiell korrosjon (SRB)

Utgave:

• Sulfat-reduserende bakterier (SRB) i anaerob jord akselererer korrosjon.

Løsninger:

• Øk beskyttelsespotensialet (-0,95V vs. Cu/CuSO₄).
• Påfør antimikrobielle belegg/biocider.

1. Potensiell overvåking:

• Vanlige manuelle rør-til-målinger av jordpotensial.
• Smarte teststasjoner med nettbaserte systemer for automatisk datalogging/varsling.

2. Anodebytte:

• Bytt ut offeranoder når gjenværende masse<30%.
• Imponerte strømanoder varer vanligvis 20-40 år.

1. Internasjonale standarder:

• ISO 15589-1 (Petroleums-, petrokjemisk- og naturgassindustri - Katodisk beskyttelse av rørledningssystemer - Del 1: Rørledninger på land)
• NACE SP0169-2024 (Kontroll av ekstern korrosjon på underjordiske eller nedsenkede metalliske rørsystemer)
• API RP651-2024 Katodisk beskyttelse av overjordiske petroleumstanker
• NACE SP0193-2016 ekstern katodisk beskyttelse av karbonstål lagringstanken i bunn
• EN 14505-2005 Katodisk beskyttelse av komplekse strukturer

2. Kinesiske standarder:

• GB/T 35508-2017 Regional katodisk beskyttelse for stasjonsanlegg
• GB/T 50393-2017 teknisk standard for anti-korrosjonsteknikk for petroleumstanker av stål
• GB/T 21448-2017 Teknisk spesifikasjon for katodisk beskyttelse av nedgravde stålrørledninger
• SY/T 6964-2013 teknisk spesifikasjon for katodisk beskyttelse av olje- og bensinstasjoner

• BASF (Guangdong) integrert baseprosjekt
• Sinopec-Guangdong Joint Venture Refining and Chemical Integration Project på Donghai Island, Zhanjiang City, Guangdong-provinsen
• SABIC Tianjin Petrochemical 260 000 t/a polykarbonat (PC)-prosjekt
• Sonatrach MTBE Complex & Facilities Project (Algeria)
• CNOOC Shell Huizhou fase III etylenprosjekt
• Zhejiang Petrokjemisk raffinering og kjemisk integreringsprosjekt

Katodisk beskyttelse er avgjørende for korrosjonsforebygging i raffinerier og kjemiske anlegg. Valg mellom offeranode og imponerte strømmetoder avhenger av miljøforhold (jord, sjøvann, kjemikalier), supplert med belegg og overvåkingssystemer for å danne komplette beskyttelsessystemer. Riktig påføring reduserer vedlikeholdskostnadene betydelig og forhindrer lekkasjer/stans forårsaket av korrosjon.