Katodisk skyddsteknik i långväga olje- och gasledningar.-

Katodisk skyddsteknik är en central anti-korrosionsåtgärd för att säkerställa en långsiktig-säker drift av olje- och gasöverföringsledningar.

• Markkorrosion
• Straxström
• Beläggningsdefekter
• Mikrobiell korrosion (MIC)

1. Sacrificial Anode Cathodic Protection (SACP)

Applikationsscenarier:

• Korta-rörledningar.
• Avlägsna områden utan stabil strömförsörjning.

Vanliga anoder:

• Magnesiumlegering (Mg): Hög drivspänning (öppen-kretspotential -1,7V vs. CSE), lämplig för jordar med hög resistivitet.
• Zinklegering (Zn): Låg drivspänning (öppen-kretspotential -1,1V vs. CSE), lämplig för jordar med låg resistivitet.

Installationsmetoder:

• Offeranoder nedgrävda på båda sidor av rörledningar, anslutna via kablar.

2. Impressed Current Cathodic Protection (ICCP)

Tillämpliga scenarier:

• Långa-överföringsledningar.
• Station nedgrävda rörledningar.

Kärnkomponenter:

1) Hjälpanoder:

• Hög-kiselgjutjärnsanod (HSCI): Syra-beständig jordkompatibilitet, 15~25 års livslängd.
• MMO-anod: Lätt, hög utström, 20~30 års livslängd.

2) Transformatorlikriktare:

• Ger katodisk skyddsström, stöder flera driftlägen (konstant ström/potential/spänning), med fjärrövervakning (trådbundna/trådlösa/mobila nätverk).

3) Anodsängar:

• Grunda markbäddar: Konventionell installation, enkel konstruktion, stort fotavtryck.
• Deep well ground beds (>30m): Kompakt fotavtryck, lågt jordningsmotstånd, jämn strömfördelning.

4)Referenselektrod:

• Kopparsulfatelektrod med lång-livslängd (CSE): Begravd nära rörledningar, noggrannhet ±10mV.

1. Sektionsskyddsdesign

Zonad strömförsörjning:

• En katodisk skyddsstation per 50-100 km, balanserar skyddets effektivitet och effektivitet.

Fall:

• West-East Gas Pipeline-stationer var 80:e km, likriktareffekt 5 kW.

Isolerande fogar:

• Installerad vid stationer och ventilkammare för att förhindra strömförlust.

2. Dynamisk dämpning av ströström

Dräneringsåtgärder:

• Direkt dränering: Rörledning direkt ansluten till jordningskropp.
• Forcerad dränering: Dynamisk omvänd strömutgång via snabb-svarslikriktare för att neutralisera störningar.

Övervakningssystem:

• Teststationer: För manuella mätningar av skyddspotential, anodutgångsström och ströström.
• Smarta teststationer: Utrustade med datainsamling/kommunikationsmoduler för automatisk detektering och fjärrdataöverföring.

3. Beläggning-CP Synergy Optimization

Beläggning-CP-förhållande:

• Kombinerat skydd med kompletterande roller; CP fokuserar på beläggningsdefekter/svaga områden.
• Bättre beläggningskvalitet minskar CP-strömbehovet.

Strömdensitetsdesign:

• Nya rörledningar: 0,01-0,05 mA/m² (intakta beläggningar).
• Åldrade rörledningar: 0,1-1 mA/m² (ökad ström krävs för skadade beläggningar).

1. Rutininspektion

CIPS (Close Interval Potential Survey):

• Full-potentialundersökning vartannat år (teststationer med 1 km intervaller).

DCVG (likströmsspänningsgradient):

• Lokaliserar beläggningsdefekter (±0,5 m noggrannhet).

2. Smart övervakning

SCADA-integration:

• Parameterjustering av fjärrlikriktare och onormala potentiella larm i realtid-.

Intelligent övervakning:

• Smarta teststationer längs rörledningar övervakar skyddspotential och parametrar för strökström.

• West-East Gas Pipeline III Fujian-Guangdong Branch (Guangzhou-Chaozhou-sektionen).
• Chaozhou City High Pressure Natural Gas Pipeline (96,5 km) CP-projekt.
• Zhuozhou-Yongqing Natural Gas Pipeline (82,35 km) CP-projekt.
• Kina-Ryssland East Pipeline (Yongqing-Shanghai) Taian-Taixing-sektionen Fas VII.
• Ningbo-Taizhou-Wenzhou Natural Gas, Zhejiang-Shanghai Gas Interconnection, Guodian Nanxun Power Plant Support och Shangyu-Xinchang Natural Gas Pipeline-projekt.

1. Internationellt:

• ISO 15589-1 "Petroleum, petrokemisk och naturgasindustri - Katodiskt skydd av rörledningssystem - Del 1: Rörledningar på land"
• NACE SP0169-2004 "Kontroll av yttre korrosion på underjordiska eller nedsänkta metallrörsystem"

2. Inrikes (Kina):

• GB/T 21448-2017 "Teknisk standard för katodiskt skydd för begravd stålrörledning"
• GB50369-2014 "Code for Construction and Acceptance of Long Distance Oil and Gas Pipeline Engineering"

Katodiskt skydd för transmissionsrörledningar kräver omfattande överväganden:

• Teknikval: ICCP som primär metod, SACP som hjälpmedel.
• Beläggningssynergi: 3PE/FBE beläggningar som grund, CP kompenserar för beläggningsfel.
• Smart övervakning: Integrerad livscykelhantering via smarta teststationer, manuella inspektioner och drönarpatruller.
• Specialmiljöer: Anpassade konstruktioner för permafrost/ökenområden (t.ex. anoder med djupa brunnar, solenergi).

Genom dessa åtgärder reduceras läckagerisker avsevärt, vilket säkerställer en säker och stabil drift av rörledningen på lång sikt.