Aplikácia technológie katódovej ochrany v rafinériách a chemických závodoch

Technológia katódovej ochrany je široko používaná v rafinériách a chemických závodoch na ochranu podzemných alebo ponorených kovových zariadení (napr. potrubí, skladovacích nádrží, základov zariadení) pred elektrochemickou koróziou.

1. Zakopané potrubia

• Potrubné siete závodu: Zakopané potrubia prepravujúce ropu, rafinované produkty, chemikálie, vodu a paru.
• Diaľkové-potrubia: Potrubia spájajúce rafinérie s dokami a skladovými nádržami.
• Korózne riziká: Korózia pôdy, rušenie bludným prúdom, mikrobiálna korózia (SRB).

2. Skladovacie nádrže

• Vonkajšia spodná doska nádrže: časť dotýkajúca sa pôdy-.
• Vnútorné steny: Vnútorné steny nádrží skladujúcich roztoky elektrolytov (napr. slaná voda, kyslé médiá).

3. Vybavenie Základy & Grounding Systems

• Základy oceľových konštrukcií: Kovové komponenty v betónových základoch reaktorov, veží, výmenníkov tepla.
• Uzemňovacie mriežky: Ochrana potrebná pre uzemňovacie elektródy elektrického systému, ktoré sú náchylné na zlyhanie korózie.

4. Chladiace systémy morskej vody

• Potrubie na morskú vodu: Potrubie na chladenie morskej vody v pobrežných rafinériách (korózia s vysokým obsahom chloridových iónov).
• Čerpadlá, ventily, kondenzátory: Kovové komponenty prichádzajúce do kontaktu s morskou vodou.

5. Chemické zariadenia

• Skladovacie nádrže na kyseliny/zásady: Vnútorné steny nádrží na kyselinu sírovú/kyselinu chlorovodíkovú (vyžadujúce anódové materiály odolné voči kyselinám).
• Reaktory, výmenníky tepla: Kovové komponenty v jednotkách s mokrým procesom.

1. Metóda obetnej anódy

Aplikačné scenáre:

• Zakopané potrubia
• Malé nádrže, lokalizovaná ochrana
• Interiér chladiča vody

Spoločné anódy:

• Zliatiny horčíka (Mg): Vysoké hnacie napätie, vhodné pre pôdy s vysokým{0}}odporom a sladkú vodu.
• Zliatiny zinku (Zn): Nízke hnacie napätie, vhodné pre pôdy/morskú vodu s nízkym-odporom.
• Zliatiny hliníka (Al): Prostredie s morskou vodou (napr. systémy chladiacej vody).

2. Metóda vtlačeného prúdu

Použiteľné scenáre:

• Založte zakopané potrubia, vonkajšie spodné dosky nádrže
• Prostredia s morskou vodou (napr. oceľové pilóty v dokoch, chladiace systémy s morskou vodou)

Kľúčové komponenty:

• Anódy: vysoko-kremíková liatina, titánové anódy MMO (Mixed Metal Oxide), platinové-nióbové anódy.
• Usmerňovače s konštantným potenciálom: Automaticky upravujú prúd, aby sa zachoval potenciál ochrany.
• Hlboké anódové lôžka: Vhodné pre rastliny s obmedzeným priestorom-.

1. Ochrana zakopaného potrubia

Obetované anódy:

• obetné anódy zo zliatiny Mg alebo Zn.

Vložený prúd:

• Anódové lôžka: Rozmiestnené plytké-zapustené anódy alebo anódy s hlbokými studňami (úspora miesta-).
• Monitorovanie: Testovacie stanice a referenčné elektródy (Cu/CuSO₄ alebo Ag/AgCl).

2. Ochrana nádrže

Vonkajší povrch dna nádrže:

• Obetované anódy: Zn/Mg anódové mriežky pod dnom nádrže.
• Priložený prúd: sieťové anódy MMO, flexibilné anódy s riadením transformátorového usmerňovača.

Interiér nádrže (napr. nádrže na soľný roztok):

• Anódy zo zliatiny Al/Zn zavesené v kvapaline nádrže.

3. Ochrana systému morskej vody

• Potrubie na morskú vodu: Zvárané/skrutkované anódy zo zliatiny Al alebo anódy typu sondy (ICCP).
• Dokovacie oceľové pilóty: anódy MMO (ICCP) alebo obetné anódy z Al zliatiny (SACP).

4. Ochrana chemických zariadení

Kyslé prostredie:

• Špeciálne anódy: Platina-niób (odolný voči kyselinám),-litina s vysokým obsahom kremíka (HSCI).
• Vnútorná ochrana: kyselinovzdorné{0}}nátery + katódová ochrana.

1. Rušenie bludným prúdom

Zdroje:

• DC koľajnicové systémy, elektrolýzne zariadenia, susedné CP systémy.

Riešenia:

• Nainštalujte drenážne zariadenia (priame/nútené odvodnenie).
• Na izoláciu postihnutých častí použite izolačné príruby.

2. Prostredia s vysokou-teplotou

Vydanie:

• Temperatures >60 stupňov urýchľuje spotrebu anódy alebo degraduje povlaky.

Riešenia:

• Použite vysokoteplotné -anódy (napr. MMO).
• Optimalizujte výstup usmerňovača, aby ste predišli nadmernej{0}}ochrane.

3. Mikrobiálna korózia (SRB)

Vydanie:

• Baktérie -redukujúce sírany (SRB) v anaeróbnych pôdach urýchľujú koróziu.

Riešenia:

• Zvýšte potenciál ochrany (-0,95 V oproti Cu/CuSO₄).
• Aplikujte antimikrobiálne nátery/biocídy.

1. Potenciálne monitorovanie:

• Pravidelné manuálne meranie potenciálu potrubia-do{1}}pôdy.
• Inteligentné testovacie stanice s online systémami na automatické zaznamenávanie údajov/upozornenia.

2. Výmena anódy:

• Pri zostávajúcej hmote vymeňte obetné anódy<30%.
• Anódy s vloženým prúdom zvyčajne vydržia 20-40 rokov.

1. Medzinárodné normy:

• ISO 15589-1 (Naftový, petrochemický a zemný plyn - Katódová ochrana potrubných systémov - Časť 1: Pozemné potrubia)
• NACE SP0169-2024 (Kontrola vonkajšej korózie na podzemných alebo ponorených kovových potrubných systémoch)
• API RP651-2024 Katodická ochrana nadzemných zásobníkov ropy
• NACE SP0193-2016 Vonkajšia katódová ochrana dna skladovacej nádrže z uhlíkovej ocele najvyššej kvality
• EN 14505-2005 Katodická ochrana zložitých konštrukcií

2. Čínske štandardy:

• GB/T 35508-2017 Regionálna katódová ochrana pre staničné zariadenia
• GB/T 50393-Technická norma z roku 2017 pre antikoróznu techniku ​​oceľových nádrží na skladovanie ropy
• GB/T 21448-2017 Technická špecifikácia pre katódovú ochranu uložených oceľových potrubí
• SY/T 6964-2013 Technická špecifikácia pre katódovú ochranu ropných a čerpacích staníc

• Projekt integrovanej základne BASF (Guangdong).
• Sinopec-Guangdong Joint Venture Rafining and Chemical Integration Project na ostrove Donghai, mesto Zhanjiang, provincia Guangdong
• Projekt polykarbonátu (PC) SABIC Tianjin Petrochemický 260 000 t/rok
• Sonatrach MTBE Complex & Facilities Project (Alžírsko)
• CNOOC Shell Huizhou Phase III Ethylene Project
• Projekt petrochemickej rafinácie a chemickej integrácie Zhejiang

Katódová ochrana je rozhodujúca pre prevenciu korózie v rafinériách a chemických závodoch. Výber medzi metódami obetovanej anódy a vtlačeným prúdom závisí od podmienok prostredia (pôda, morská voda, chemikálie), doplnených nátermi a monitorovacími systémami, ktoré tvoria kompletné ochranné systémy. Správna aplikácia výrazne znižuje náklady na údržbu a zabraňuje únikom/odstávkam spôsobeným koróziou.