Tillämpning av katodisk skyddsteknik i raffinaderier och kemiska anläggningar

Katodisk skyddsteknik används i stor utsträckning i raffinaderier och kemiska anläggningar för att skydda nedgrävda eller nedsänkta metallanläggningar (t.ex. rörledningar, lagringstankar, utrustningsfundament) från elektrokemisk korrosion.

1. Nedgrävda rörledningar

• Anläggningsledningsnät: Nedgrävda rörledningar som transporterar råolja, raffinerade produkter, kemikalier, vatten och ånga.
• Långa-rörledningar: Rörledningar som förbinder raffinaderier med dockor och lagringstankar.
• Korrosionsrisker: Markkorrosion, ströströmstörningar, mikrobiell korrosion (SRB).

2. Förrådstankar

• Tankens bottenplatta exteriör: Jordkontakt-del.
• Innerväggar: Innerväggar i tankar som lagrar elektrolytlösningar (t.ex. saltvatten, sura medier).

3. Equipment Foundations & Grounding Systems

• Stålkonstruktionsfundament: Metallkomponenter i betongfundament till reaktorer, torn, värmeväxlare.
• Jordningsnät: Skydd krävs för jordningselektroder för elektriska system som är känsliga för korrosionsfel.

4. Sjövattenkylsystem

• Sjövattenledningar: Sjövattenkylledningar i kustraffinaderier (hög kloridjonkorrosion).
• Pumpar, ventiler, kondensorer: Metallkomponenter som kommer i kontakt med havsvatten.

5. Kemisk utrustning

• Syra/alkalilagringstankar: Innerväggar i svavelsyra/saltsyratankar (kräver syrabeständiga anodmaterial).
• Reaktorer, värmeväxlare: Metallkomponenter i våta processenheter.

1. Offeranodmetod

Applikationsscenarier:

• Nedgrävda rörledningar
• Små tankar, lokaliserat skydd
• Vattenkylare interiörer

Vanliga anoder:

• Magnesiumlegeringar (Mg): Hög drivspänning, lämplig för jordar med hög-resistivitet och sötvatten.
• Zinklegeringar (Zn): Låg drivspänning, lämplig för jordar/havsvatten med låg-resistivitet.
• Aluminiumlegeringar (Al): Havsvattenmiljöer (t.ex. kylvattensystem).

2. Imponerad aktuell metod

Tillämpliga scenarier:

• Plantera nedgrävda rörledningar, tank yttre bottenplattor
• Havsvattenmiljöer (t.ex. dockstålpålar, sjövattenkylningssystem)

Nyckelkomponenter:

• Anoder: Hög-kiselgjutjärn, MMO (Mixed Metal Oxide) titananoder, platina-niobanoder.
• Konstantpotentiallikriktare: Justera automatiskt strömmen för att upprätthålla skyddspotentialen.
• Anodbäddar med djupa brunnar: Lämplig för växter med begränsade utrymmen-.

1. Nedgrävd rörledningsskydd

Offeranoder:

• Mg eller Zn-legering offeranoder.

Imponerad ström:

• Anodbäddar: Distribuerade grunda-nedgrävda anoder eller anoder med djupa brunnar (utrymmesbesparande-).
• Övervakning: Teststationer & referenselektroder (Cu/CuSO₄ eller Ag/AgCl).

2. Tankskydd

Tankbotten exteriör:

• Offeranoder: Zn/Mg-anodgaller under tankens botten.
• Imponerad ström: MMO mesh anoder, flexibla anoder med transformatorlikriktarstyrning.

Tankinteriör (t.ex. saltlösningstankar):

• Al/Zn-legeringsanoder suspenderade i tankvätska.

3. Skydd av sjövattensystem

• Sjövattenledningar: Svetsade/bultade anoder av aluminiumlegering eller anoder av-sondtyp (ICCP).
• Dockningsstålpålar: MMO-anoder (ICCP) eller Al-legering offeranoder (SACP).

4. Skydd av kemisk utrustning

Sura miljöer:

• Specialanoder: Platina-niob (syra-beständig), hög-kiselgjutjärn (HSCI).
• Invändigt skydd: Syra-beständiga beläggningar + katodiskt skydd.

1. Stray Current Interference

Källor:

• DC-skensystem, elektrolysutrustning, intilliggande CP-system.

Lösningar:

• Installera dräneringsanordningar (direkt/tvingad dränering).
• Använd isolerande flänsar för att isolera berörda sektioner.

2. Höga-temperaturmiljöer

Utfärda:

• Temperatures >60 grader accelererar anodförbrukningen eller försämrar beläggningar.

Lösningar:

• Använd hög-temperaturanoder (t.ex. MMO).
• Optimera likriktarutgången för att undvika över-skydd.

3. Mikrobiell korrosion (SRB)

Utfärda:

• Sulfat-reducerande bakterier (SRB) i anaeroba jordar påskyndar korrosion.

Lösningar:

• Öka skyddspotentialen (-0,95V vs. Cu/CuSO₄).
• Applicera antimikrobiella beläggningar/biocider.

1. Potentiell övervakning:

• Vanliga manuella rör-för att-smutsa potentialmätningar.
• Smarta teststationer med onlinesystem för automatisk dataloggning/larm.

2. Anodbyte:

• Byt ut offeranoder när massan återstår<30%.
• Imponerade strömanoder håller vanligtvis 20-40 år.

1. Internationella standarder:

• ISO 15589-1 (Petroleum-, petrokemisk- och naturgasindustri - Katodiskt skydd av rörledningssystem - Del 1: Rörledningar på land)
• NACE SP0169-2024 (Kontroll av yttre korrosion på underjordiska eller nedsänkta metalliska rörsystem)
• API RP651-2024 Katodiskt skydd av petroleumtankar ovan
• NACE SP0193-2016 Externt katodiskt skydd av kolstållagringstankens botten
• EN 14505-2005 Katodiskt skydd av komplexa strukturer

2. Kinesiska standarder:

• GB/T 35508-2017 Regionalt katodiskt skydd för stationsanläggningar
• GB/T 50393-2017 teknisk standard för antikorrosionsteknik för petroleumlagringstankar av stål
• GB/T 21448-2017 Teknisk specifikation för katodiskt skydd av nedgrävda stålrörledningar
• SY/T 6964-2013 Teknisk specifikation för katodiskt skydd av olje- och bensinstationer

• BASF (Guangdong) Integrated Base Project
• Sinopec-Guangdong Joint Venture Refining and Chemical Integration Project på Donghai Island, Zhanjiang City, Guangdong-provinsen
• SABIC Tianjin Petrochemical 260 000 t/a polykarbonatprojekt (PC)
• Sonatrach MTBE Complex & Facilities Project (Algeriet)
• CNOOC Shell Huizhou fas III etenprojekt
• Zhejiang Petrochemical Refining & Chemical Integration Project

Katodiskt skydd är avgörande för att förhindra korrosion i raffinaderier och kemiska anläggningar. Valet mellan offeranod och imponerade strömmetoder beror på miljöförhållandena (jord, havsvatten, kemikalier), kompletterat med beläggningar och övervakningssystem för att bilda kompletta skyddssystem. Korrekt applicering minskar underhållskostnaderna avsevärt och förhindrar läckor/avstängningar orsakade av korrosion.