Приложение на технология за катодна защита в рафинерии и химически заводи

Технологията за катодна защита се използва широко в рафинерии и химически заводи за защита на заровени или потопени метални съоръжения (напр. тръбопроводи, резервоари за съхранение, основи на оборудване) от електрохимична корозия.

1. Вкопани тръбопроводи

• Инсталационни тръбопроводни мрежи: Вкопани тръбопроводи, транспортиращи суров нефт, рафинирани продукти, химикали, вода и пара.
• Тръбопроводи-на дълги разстояния: Тръбопроводи, свързващи рафинерии с докове и резервоари за съхранение.
• Рискове от корозия: корозия на почвата, смущения от блуждаещ ток, микробна корозия (SRB).

2. Резервоари за съхранение

• Външна страна на долната плоча на резервоара: част-в контакт с почвата.
• Вътрешни стени: Вътрешни стени на резервоари, съхраняващи електролитни разтвори (напр. солена вода, кисела среда).

3. Оборудване Основи & GroФинансиращи системи

• Основи от стоманени конструкции: Метални компоненти в бетонни основи на реактори, кули, топлообменници.
• Заземителни решетки: Изисква се защита за заземителни електроди на електрическата система, податливи на повреда от корозия.

4. Системи за охлаждане с морска вода

• Тръбопроводи за морска вода: Тръбопроводи за охлаждане на морска вода в крайбрежни рафинерии (силна корозия на хлоридни йони).
• Помпи, клапани, кондензатори: Метални компоненти в контакт с морска вода.

5. Химическо оборудване

• Резервоари за съхранение на киселина/алкали: Вътрешни стени на резервоари за сярна киселина/солна киселина (изискващи киселинно{0}}устойчиви анодни материали).
• Реактори, топлообменници: Метални компоненти в инсталации за мокър процес.

1. Метод на жертвения анод

Сценарии за приложение:

• Вкопани тръбопроводи
• Малки резервоари, локализирана защита
• Вътрешни части на воден охладител

Общи аноди:

• Магнезиеви сплави (Mg): Високо задвижващо напрежение, подходящи за почви с високо-съпротивление и сладки води.
• Цинкови сплави (Zn): ниско задвижващо напрежение, подходящи за почви/морска вода с ниско{0}}съпротивление.
• Алуминиеви сплави (Al): среда с морска вода (напр. системи за охлаждаща вода).

2. Метод на впечатлен ток

Приложими сценарии:

• Вградени в завода тръбопроводи, външни дънни плочи на резервоара
• Околна среда с морска вода (напр. докове стоманени пилоти, системи за охлаждане с морска вода)

Ключови компоненти:

• Аноди: високо{0}}силициев чугун, MMO (смесен метален оксид) титанови аноди, платиново-ниобиеви аноди.
• Токоизправители с постоянен потенциал: Автоматично регулиране на тока за поддържане на защитния потенциал.
• Анодни легла с дълбоки кладенци: Подходящо за растения-с ограничено пространство.

1. Защита на вкопани тръбопроводи

Жертвени аноди:

• Жертвени аноди от Mg или Zn сплав.

Впечатлен ток:

• Анодни легла: Разпределени плитко-заровени аноди или аноди с дълбоки кладенци (спестяване-на място).
• Мониторинг: Тестови станции и референтни електроди (Cu/CuSO₄ или Ag/AgCl).

2. Защита на резервоара

Външна страна на дъното на резервоара:

• Жертвени аноди: Zn/Mg анодни решетки под дъното на резервоара.
• Впечатлен ток: MMO мрежести аноди, гъвкави аноди с управление на трансформаторен токоизправител.

Вътрешност на резервоара (напр. резервоари за физиологичен разтвор):

• Аноди от сплав Al/Zn, суспендирани в течност от резервоара.

3. Защита на системата за морска вода

• Тръбопроводи за морска вода: Заварени/закрепени с болтове аноди от Al сплав или аноди от-сондов тип (ICCP).
• Док стоманени пилоти: MMO аноди (ICCP) или жертвени аноди от Al сплав (SACP).

4. Химическа защита на оборудването

Киселинни среди:

• Специални аноди: платинен-ниобий (киселинно-устойчив), високо-силициев чугун (HSCI).
• Вътрешна защита: киселинно{0}}устойчиви покрития + катодна защита.

1. Смущения от блуждаещ ток

източници:

• DC релсови системи, оборудване за електролиза, съседни CP системи.

Решения:

• Монтирайте дренажни устройства (директен/принудителен дренаж).
• Използвайте изолационни фланци, за да изолирате засегнатите секции.

2. Среда с висока-температура

Проблем:

• Temperatures >60 градуса ускоряват потреблението на анода или влошават покритията.

Решения:

• Използвайте високо{0}}температурни аноди (напр. MMO).
• Оптимизирайте изхода на токоизправителя, за да избегнете свръх-защита.

3. Микробна корозия (SRB)

Проблем:

• Сулфат{0}}намаляващите бактерии (SRB) в анаеробни почви ускоряват корозията.

Решения:

• Увеличете защитния потенциал (-0,95 V спрямо Cu/CuSO₄).
• Нанесете антимикробни покрития/биоциди.

1. Потенциален мониторинг:

• Редовни ръчни измервания на потенциал-от-тръби към почвата.
• Интелигентни тестови станции с онлайн системи за автоматично регистриране на данни/предупреждения.

2. Смяна на анода:

• Сменете жертвените аноди, когато остане маса<30%.
• Анодите с впечатлен ток обикновено издържат 20-40 години.

1. Международни стандарти:

• ISO 15589-1 (Петролна, нефтохимическа промишленост и промишленост за природен газ - Катодна защита на тръбопроводни системи - Част 1: Наземни тръбопроводи)
• NACE SP0169-2024 (Контрол на външната корозия на подземни или потопени метални тръбопроводни системи)
• API RP651-2024 Катодна защита на надземни резервоари за съхранение на петрол
• NACE SP0193-2016 Външна катодна защита на дъното на резервоара за съхранение от въглеродна стомана
• EN 14505-2005 Катодна защита на сложни конструкции

2. Китайски стандарти:

• GB/T 35508-2017 Регионална катодна защита за гарови съоръжения
• GB/T 50393-2017 Технически стандарт за антикорозионно проектиране на стоманени петролни резервоари за съхранение
• GB/T 21448-2017 Техническа спецификация за катодна защита на вкопани стоманени тръбопроводи
• SY/T 6964-2013 Техническа спецификация за катодна защита на нефтени и бензинови станции

• BASF (Гуангдонг) Интегриран базов проект
• Проект за съвместно предприятие Sinopec-Guangdong за рафиниране и химическа интеграция на остров Donghai, град Zhanjiang, провинция Guangdong
• Проект SABIC Tianjin Petrochemical 260 000 t/a Поликарбонат (PC)
• Проект за комплекс и съоръжения Sonatrach MTBE (Алжир)
• CNOOC Shell Huizhou Фаза III Проект за етилен
• Проект за нефтохимическо рафиниране и химическа интеграция на Zhejiang

Катодната защита е критична за предотвратяване на корозия в рафинерии и химически заводи. Изборът между методите на жертвен анод и впечатлен ток зависи от условията на околната среда (почва, морска вода, химикали), допълнени от покрития и системи за наблюдение, за да се образуват цялостни защитни системи. Правилното приложение значително намалява разходите за поддръжка и предотвратява течове/изключвания, причинени от корозия.