Katodisk skyddsteknik i olje- och gasfält på land

Katodisk skyddsteknik är också avgörande i olje- och gastillämpningar på land, främst för att förhindra korrosion av metallanläggningar av jord, grundvatten och transporterade medier.

1. Nedgrävda rörledningar

• Flödeslinjer
• Överföringsrörledningar
• Rörledningar för vatten/gasinsprutning

2. Förrådstankar

• Externa och interna bottenplåtar på lagringstankar för råolja
• Tillverkade vattenreningstankar

3. Brunnsanläggningar

• Hölje ytterväggar
• Brunnshuvudutrustning

4. Stationsutrustning

• Stödstrukturer som kommer i kontakt med jord- i botten av separatorer och värmeväxlare
• Jordningssystem

1. Offeranodmetod

Applikationsscenarier:

• Korta-rörledningar eller små lagringstankar.
• Avlägsna brunnsplatser utan stabil strömförsörjning.

Vanliga anodmaterial:

• Magnesiumlegering (Mg): Hög drivspänning, lämplig för jordar med hög-resistivitet.
• Zinklegering (Zn): Låg drivspänning, lämplig för jordar med låg-resistivitet.

Installationsmetoder:

• Rörledningar: Offeranoder installerade på båda sidor.
• Lagringstankar: Anoder arrangerade i rutmönster eller ringmönster, jämnt fördelade under tankens botten.

2. Imponerad aktuell metod

Tillämpliga scenarier:

• Transmissionsrörledningar eller stationsbegravda rörledningar.
• Stor lagringstanks bottenplatta underytor.

Nyckelkomponenter:

1) Hjälpanoder:

• Hög-kiselgjutjärnsanod (HSCI): Syra-beständig jordkompatibilitet, 20-30 års livslängd.
• MMO-anod: Höghållfast, lätt, hög-utström, 25~40 års livslängd.

2) Transformatorlikriktare: Flera driftlägen (konstant potential/ström/spänning).

3) Anodsängar:

• Grunda nedgrävda markbäddar: Enkel konstruktion, stort fotavtryck.
• Djupa välslipade bäddar: Lågt jordningsmotstånd, kompakt fotavtryck.

1. Nedgrävd rörledningsskydd

Offeranoder:

• Mg-legeringsanoder för öknar/områden med hög-resistivitet (t.ex. Xinjiang Oilfield).
• Zn-legerade anoder för fuktiga lermiljöer (t.ex. Sichuan Gas Field).

Imponerad ström:

• Distribuerade markbäddar + smarta likriktare (t.ex. West-East Gas Pipeline).
• CIPS (Close Interval Potential Survey) för periodiska kontroller av skyddets effektivitet.

2. Tankskydd

Tankbottenplatta exteriör:

• Offeranod: Mg/Zn-anoder i rut-/ringlayouter för enhetlig strömfördelning.
• Imponerad ström: MMO mesh anoder, flexibla anoder (t.ex. 100 000 m³ råoljetankar).

Invändigt skydd:

• Producerade vattentankar: Upphängda Al-legeringsanoder (t.ex. Al-Zn-In) i tankvätskor.

3. Väl platsskydd

Hölje exteriör:

• Zn-anoder direktsvetsade till höljets nedre sektioner (t.ex. skiffergasbrunnar).
• Hölje som jordar celler" för att förhindra störande strömstörningar.

Brunnshuvudutrustning:

• Kombinerad beläggning + Mg anodskydd.

4. Skydd av stationsutrustning

Separator/värmeväxlarfundament:

• Mg-anodblock för-inbäddade i betongfundament.

Jordningssystem:

• Zn-belagda stål- eller Zn-anodjordningselektroder.

1. Miljöer med hög H₂S

Utfärda:

• H₂S accelererar lokal korrosion (t.ex. sulfidspänningssprickning).

Lösning:

• Öka skyddspotentialen till -0,85~-0,95V (mot CSE).
• Använd svavel-beständiga anodmaterial (t.ex. specialiserade Al-legeringar).

2. Stray Current Interference

Källor:

• Intilliggande-högspänningsöverföring, elektrifierade järnvägar, andra CP-system.

Lösning:

• Strömlösa mätningar för att identifiera störningszoner/källor.
• Installera aktuella dräneringsbäddar.

3. Frusen jordyta Korrosion

Utfärda:

• Jordfrysnings-upptiningscykler orsakar att beläggningen lossnar och säsongsbetonade resistivitetsförändringar.

Lösning:

• Djupa anodslipade bäddar.
• Låg-temperaturkompatibla anoder (t.ex. hög-renhet Mg).

4. Mikrobiell korrosion (MIC)

Utfärda:

• Sulfat-reducerande bakteriers (SRB) spridning i anaeroba jordar.

Lösning:

• Kombinerade biocider + katodiskt skydd.
• Behåll potentialer under -0,95V (hämmar SRB-aktivitet).

1. Potentiell övervakning:

• Bärbara CSE-referenselektroder: Regelbundna mätningar av rörledning/tankpotential.
• Polarisationssonder + smarta teststationer: Real-tidsskyddspotential/sträckströmövervakning.

2. Smart övervakning:

• Fjärrlikriktardataöverföring via trådbundna/trådlösa/fiber/mobila nätverk.
• Drönarinspektioner för teststationer (gäller transmissionsledningar).

3. Underhållscykler:

• Offeranodens återstående massa kontrolleras vart 5:e år.
• Imponerade strömsystem: Likriktare/jordbäddsmotstånd inspekteras halv{0}}årligen.

1. Internationellt:

• 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 metallrörsystem.

2. Inrikes (Kina):

• GB/T 21448-2017: Teknisk standard för katodiskt skydd för nedgrävda stålrörledningar.
• SY/T 5919-2009: Teknisk ledningskod för katodiskt skydd av begravda stålrörledningar.

• Irak Block 9 Central Processing Facility för råolja och gas.
• Rumaila Oilfield BASE SCOPE Q3/Q4 2023 CP Material.
• Majnoon Oilfield External Pipeline Temporary CP System.
• Daqing Oilfield Gulong Shale Oil Project.
• Tarim Oilfield (Xinjiang) Bozi-Dabei Gas Field.
• CNPC södra Sichuans skiffergasfält.

För olje-/gasfält på land kräver katodiskt skydd flexibla konstruktioner baserade på markegenskaper, mediakorrosivitet och anläggningstyper:

• Offeranoder: Lämpliga för små-tillämpningar med lågt-underhåll.
• Imponerad ström: Perfekt för långa-avstånd/komplexa miljöer med hög styrbarhet.
• Kombinerat skydd: Vanligtvis integrerat med 3PE-beläggningar och inhibitorer för fler-barriärskydd.
• Genom korrekt teknikval och smart övervakning (t.ex. fjärrjustering av potential) kan korrosionsrisker reduceras avsevärt, vilket garanterar över 30 års säker fältdrift.