Katoodkaitsetehnoloogia rakendamine rafineerimistehastes ja keemiatehastes

Katoodkaitsetehnoloogiat kasutatakse laialdaselt rafineerimistehastes ja keemiatehastes, et kaitsta maetud või vee all olevaid metallrajatisi (nt torujuhtmeid, mahutid, seadmete vundamente) elektrokeemilise korrosiooni eest.

1. Maetud torujuhtmed

• Tehaste torustikud: maetud torujuhtmed, mis transpordivad toornaftat, rafineeritud tooteid, kemikaale, vett ja auru.
• Pika{0}}vahemaa torujuhtmed: torujuhtmed, mis ühendavad rafineerimistehasid dokkide ja mahutiparkidega.
• Korrosiooniriskid: pinnase korrosioon, hajuvvoolu häired, mikroobne korrosioon (SRB).

2. Säilitusmahutid

• Paagi põhjaplaadi väliskülg: pinnasega{0}}puutuv osa.
• Siseseinad: elektrolüütide lahuseid (nt soolane vesi, happeline keskkond) hoidvate paakide siseseinad.

3. Seadmete sihtasutused & GroUnding Systems

• Teraskonstruktsioonide vundamendid: Metallkomponendid reaktorite, tornide, soojusvahetite betoonvundamentides.
• Maandusvõrgud: kaitse on vajalik elektrisüsteemi maanduselektroodide jaoks, mis on vastuvõtlikud korrosioonile.

4. Merevee jahutussüsteemid

• Mereveetorustikud: merevee jahutustorustikud ranniku rafineerimistehastes (kõrge kloriidioonide korrosioon).
• Pumbad, ventiilid, kondensaatorid: Mereveega kokku puutuvad metallosad.

5. Keemiaseadmed

• Happe/leelise mahutid: väävelhappe/vesinikkloriidhappe mahutite siseseinad (vajalikud happe{0}}kindlad anoodimaterjalid).
• Reaktorid, soojusvahetid: Märgprotsessi üksuste metallkomponendid.

1. Ohverdava anoodi meetod

Rakenduse stsenaariumid:

• Maetud torujuhtmed
• Väikesed mahutid, lokaliseeritud kaitse
• Vesijahuti sisemus

Levinud anoodid:

• Magneesiumisulamid (Mg): kõrge ajamipinge, sobib suure{0}}takistusega pinnastele ja mageveele.
• Tsingisulamid (Zn): madal ajamipinge, sobib madala{0}}takistusega pinnastele/mereveele.
• Alumiiniumsulamid (Al): merevee keskkonnad (nt jahutusveesüsteemid).

2. Impressed Current Method

Kohaldatavad stsenaariumid:

• Istutage maetud torujuhtmed, paagi välised põhjaplaadid
• Mereveekeskkonnad (nt dokkide terasvaiad, merevee jahutussüsteemid)

Põhikomponendid:

• Anoodid: kõrge -räni malm, MMO (Mixed Metal Oxide) titaananoodid, plaatina-nioobiumanoodid.
• Pideva potentsiaaliga alaldid: kaitsepotentsiaali säilitamiseks reguleerige voolu automaatselt.
• Sügava kaevuga anoodpeenrad: sobivad{0}}ruumipiirangutega taimedele.

1. Maetud torujuhtme kaitse

Ohverdatavad anoodid:

• Mg- või Zn-sulamist kaitseanoodid.

Muljet avaldav vool:

• Anoodialused: jaotatud madalad{0}}anoodid või sügavad anoodid (ruumi-säästlik).
• Seire: katsejaamad ja võrdluselektroodid (Cu/CuSO₄ või Ag/AgCl).

2. Paagi kaitse

Paagi põhja väliskülg:

• Ohverdatavad anoodid: Zn/Mg anoodivõred paagi põhja all.
• Impressitud vool: MMO võrguanoodid, painduvad anoodid trafo alaldi juhtimisega.

Paagi sisemus (nt soolalahuse paagid):

• Al/Zn sulamist anoodid riputatud paagivedelikus.

3. Mereveesüsteemi kaitse

• Mereveetorustikud: keevitatud/poltidega alumiiniumsulamist anoodid või sond{0}}tüüpi anoodid (ICCP).
• Dokkige terasvaiad: MMO anoodid (ICCP) või alumiiniumsulamist kaitseanoodid (SACP).

4. Keemiliste seadmete kaitse

Happeline keskkond:

• Spetsiaalsed anoodid: plaatina-nioobium (happe-kindel), kõrge -ränisisaldusega malm (HSCI).
• Sisekaitse: happekindlad-katted + katoodkaitse.

1. Hajuvoolu häired

Allikad:

• Alalisvoolu rööpasüsteemid, elektrolüüsiseadmed, külgnevad CP-süsteemid.

Lahendused:

• Paigaldada drenaažiseadmed (otse-/sunddrenaaž).
• Mõjutatud sektsioonide isoleerimiseks kasutage isoleerivaid äärikuid.

2. Kõrge{1}}temperatuuri keskkonnad

Probleem:

• Temperatures >60 kraadi võrra kiirendada anoodi tarbimist või kahjustada katteid.

Lahendused:

• Kasutage kõrge{0}}temperatuuri anoode (nt MMO).
• Optimeerige alaldi väljundit, et vältida üle{0}}kaitset.

3. Mikroobne korrosioon (SRB)

Probleem:

• Sulfaate{0}}redutseerivad bakterid (SRB) anaeroobses pinnases kiirendavad korrosiooni.

Lahendused:

• Suurendage kaitsepotentsiaali (-0,95 V vs. Cu/CuSO₄).
• Kandke antimikroobsed katted/biotsiidid.

1. Võimalik seire:

• Regulaarsed käsitsi torude{0}}to{1}}pinnapotentsiaali mõõtmised.
• Nutikad testimisjaamad koos võrgusüsteemidega andmete automaatseks logimiseks/hoiatuste tegemiseks.

2. Anoodi vahetus:

• Massi järelejäämise korral asendage kaitseanoodid<30%.
• Impressitud vooluanoodid kestavad tavaliselt 20–40 aastat.

1. Rahvusvahelised standardid:

• ISO 15589-1 (nafta-, naftakeemia- ja maagaasitööstus - Torujuhtmesüsteemide katoodkaitse - 1. osa: maismaa torujuhtmed)
• NACE SP0169-2024 (maa-aluste või sukeldatud metalltorusüsteemide väliskorrosiooni kontroll)
• API RP651-2024 Maapealsete naftamahutite katoodkaitse
• NACE SP0193{1}}2016. aasta süsinikterasest hoiupaagi põhja väline katoodkaitse
• EN 14505-2005 Keeruliste konstruktsioonide katoodkaitse

2. Hiina standardid:

• GB/T 35508-2017 Jaamarajatiste piirkondlik katoodkaitse
• GB/T 50393-2017. aasta terasnafta mahutite korrosioonivastase inseneri tehniline standard
• GB/T 21448-2017 maetud terastorustike katoodkaitse tehniline spetsifikatsioon
• SY/T 6964-2013 nafta- ja bensiinijaamade katoodkaitse tehniline spetsifikatsioon

• BASF-i (Guangdongi) integreeritud baasprojekt
• Sinopec{0}}Guangdongi ühisettevõtte rafineerimise ja keemilise integratsiooni projekt Donghai saarel, Zhanjiangi linnas, Guangdongi provintsis
• SABIC Tianjin Petrochemical 260 000 t/a polükarbonaadi (PC) projekt
• Sonatrachi MTBE kompleksi ja rajatiste projekt (Alžeeria)
• CNOOC Shell Huizhou III faasi etüleeniprojekt
• Zhejiangi naftakeemia rafineerimise ja keemiatööstuse integratsiooniprojekt

Katoodkaitse on rafineerimistehastes ja keemiatehaste korrosiooni vältimisel kriitilise tähtsusega. Ohveranoodi ja muljetavaldava voolu meetodite valik sõltub keskkonnatingimustest (muld, merevesi, kemikaalid), mida täiendavad katted ja seiresüsteemid, et moodustada terviklikud kaitsesüsteemid. Õige kasutamine vähendab oluliselt hoolduskulusid ja hoiab ära korrosioonist tingitud lekked/seiskamised.