Εφαρμογή Τεχνολογίας Καθοδικής Προστασίας σε Διυλιστήρια και Χημικά Εργοστάσια

Η τεχνολογία καθοδικής προστασίας χρησιμοποιείται ευρέως σε διυλιστήρια και χημικές εγκαταστάσεις για την προστασία των θαμμένων ή βυθισμένων μεταλλικών εγκαταστάσεων (π.χ. αγωγοί, δεξαμενές αποθήκευσης, θεμέλια εξοπλισμού) από ηλεκτροχημική διάβρωση.

1. Θαμμένοι αγωγοί

• Δίκτυα σωληνώσεων εγκαταστάσεων: Θαμμένοι αγωγοί που μεταφέρουν αργό πετρέλαιο, διυλισμένα προϊόντα, χημικά, νερό και ατμό.
• Σωληνώσεις-μεγάλων αποστάσεων: Αγωγοί που συνδέουν διυλιστήρια με αποβάθρες και φάρμες δεξαμενών αποθήκευσης.
• Κίνδυνοι διάβρωσης: Διάβρωση εδάφους, παρεμβολή αδέσποτων ρευμάτων, μικροβιακή διάβρωση (SRB).

2. Δεξαμενές αποθήκευσης

• Εξωτερική πλάκα κάτω μέρος της δεξαμενής: Τμήμα εδάφους-που έρχεται σε επαφή.
• Εσωτερικοί τοίχοι: Εσωτερικά τοιχώματα δεξαμενών που αποθηκεύουν διαλύματα ηλεκτρολυτών (π.χ. αλατούχο νερό, όξινα μέσα).

3. Equipment Foundations & Groκαταργώντας συστήματα

• Θεμέλια μεταλλικών κατασκευών: Μεταλλικά εξαρτήματα σε θεμέλια από σκυρόδεμα αντιδραστήρων, πύργων, εναλλάκτες θερμότητας.
• Πλέγματα γείωσης: Απαιτείται προστασία για τα ηλεκτρόδια γείωσης του ηλεκτρικού συστήματος που είναι επιρρεπή σε αστοχία διάβρωσης.

4. Συστήματα Ψύξης Θαλασσινού Νερού

• Αγωγοί θαλασσινού νερού: Αγωγοί ψύξης θαλασσινού νερού σε παράκτια διυλιστήρια (διάβρωση ιόντων υψηλού χλωρίου).
• Αντλίες, βαλβίδες, συμπυκνωτές: Μεταλλικά εξαρτήματα που έρχονται σε επαφή με το θαλασσινό νερό.

5. Χημικός Εξοπλισμός

• Δεξαμενές αποθήκευσης οξέων/αλκαλίων: Εσωτερικά τοιχώματα δεξαμενών θειικού οξέος/υδροχλωρικού οξέος (που απαιτούν υλικά ανόδου ανθεκτικά σε οξέα-).
• Αντιδραστήρες, εναλλάκτες θερμότητας: Μεταλλικά συστατικά σε μονάδες υγρής διεργασίας.

1. Μέθοδος θυσιαστικής ανόδου

Σενάρια εφαρμογής:

• Θαμμένοι αγωγοί
• Μικρές δεξαμενές, εντοπισμένη προστασία
• Εσωτερικοί χώροι ψύξης νερού

Κοινές άνοδοι:

• Κράματα μαγνησίου (Mg): Υψηλή κινητήρια τάση, κατάλληλο για εδάφη υψηλής- ειδικής αντίστασης και γλυκό νερό.
• Κράματα ψευδαργύρου (Zn): Χαμηλή τάση οδήγησης, κατάλληλο για εδάφη χαμηλής αντίστασης-/θαλασσινό νερό.
• Κράματα αλουμινίου (Al): περιβάλλοντα θαλασσινού νερού (π.χ. συστήματα ψύξης νερού).

2. Impressed Current Method

Ισχύοντα σενάρια:

• Εγκαταστήστε θαμμένους αγωγούς, εξωτερικές πλάκες πυθμένα δεξαμενής
• Περιβάλλοντα θαλασσινού νερού (π.χ. χαλύβδινοι σωροί αποβάθρας, συστήματα ψύξης θαλασσινού νερού)

Βασικά συστατικά:

• Άνοδοι: Χυτοσίδηρος υψηλής-πυριτίου, άνοδοι τιτανίου MMO (Mixed Metal Oxide), άνοδοι πλατίνας-νιοβίου.
• Ανορθωτές σταθερού δυναμικού: Προσαρμόστε αυτόματα το ρεύμα για να διατηρήσετε το δυναμικό προστασίας.
• Κρεβάτια ανόδου με βαθιά πηγάδια: Κατάλληλα για φυτά με περιορισμένο χώρο-.

1. Προστασία θαμμένου αγωγού

Θυσιαστικές άνοδοι:

• Θυσιαστικές άνοδοι κράματος Mg ή Zn.

Εντυπωσιασμένο ρεύμα:

• Κρεβάτια ανόδου: Κατανεμημένες ρηχές-θαμμένες άνοδοι ή άνοδοι βαθιών φρεατίων (εξοικονόμηση χώρου-).
• Παρακολούθηση: Δοκιμαστικοί σταθμοί & ηλεκτρόδια αναφοράς (Cu/CuSO4 ή Ag/AgCl).

2. Προστασία δεξαμενής

Εξωτερικό κάτω μέρος της δεξαμενής:

• Θυσιαστικές άνοδοι: Πλέγματα ανόδου Zn/Mg κάτω από τον πυθμένα της δεξαμενής.
• Εντυπωσιακό ρεύμα: άνοδοι πλέγματος MMO, εύκαμπτες άνοδοι με έλεγχο ανορθωτή μετασχηματιστή.

Εσωτερικό της δεξαμενής (π.χ. δεξαμενές φυσιολογικού ορού):

• Ανόδια κράματος Al/Zn αιωρούμενα σε υγρό δεξαμενής.

3. Προστασία συστήματος θαλασσινού νερού

• Σωληνώσεις θαλασσινού νερού: Συγκολλημένες/βιδωμένες άνοδοι από κράμα Al ή άνοδοι τύπου ανιχνευτών-(ICCP).
• Σωροί από χάλυβα αποβάθρας: άνοδοι MMO (ICCP) ή θυσιαστικές άνοδοι από κράμα Al (SACP).

4. Προστασία χημικού εξοπλισμού

Όξινα περιβάλλοντα:

• Ειδικές άνοδοι: Πλατίνα-νιόβιο (ανθεκτικό στα οξέα-), χυτοσίδηρος υψηλής-πυριτίου (HSCI).
• Εσωτερική προστασία:-ανθεκτικά στα οξέα + καθοδική προστασία.

1. Παρεμβολή αδέσποτων ρευμάτων

Πηγές:

• Σιδηροδρομικά συστήματα συνεχούς ρεύματος, εξοπλισμός ηλεκτρόλυσης, παρακείμενα συστήματα CP.

Λύσεις:

• Εγκαταστήστε συσκευές αποστράγγισης (άμεση/αναγκαστική αποστράγγιση).
• Χρησιμοποιήστε μονωτικές φλάντζες για να απομονώσετε τα επηρεαζόμενα τμήματα.

2. Περιβάλλοντα υψηλών-Θερμοκρασιών

Ζήτημα:

• Temperatures >60 μοίρες επιτάχυνση της κατανάλωσης ανόδου ή υποβάθμιση των επιστρώσεων.

Λύσεις:

• Χρησιμοποιήστε ανόδους υψηλής- θερμοκρασίας (π.χ. MMO).
• Βελτιστοποιήστε την έξοδο του ανορθωτή για να αποφύγετε την υπερβολική-προστασία.

3. Μικροβιακή Διάβρωση (SRB)

Ζήτημα:

• Τα βακτήρια που μειώνουν τα θειικά- (SRB) σε αναερόβια εδάφη επιταχύνουν τη διάβρωση.

Λύσεις:

• Αυξήστε το δυναμικό προστασίας (-0,95V έναντι Cu/CuSO4).
• Εφαρμόστε αντιμικροβιακές επικαλύψεις/βιοκτόνα.

1. Πιθανή παρακολούθηση:

• Κανονικές μη αυτόματες μετρήσεις δυναμικού εδάφους-σε-εδάφους.
• Έξυπνοι δοκιμαστικοί σταθμοί με online συστήματα για αυτόματη καταγραφή/ειδοποιήσεις δεδομένων.

2. Αντικατάσταση ανόδου:

• Αντικαταστήστε τις θυσιαζόμενες ανόδους όταν απομένει η μάζα<30%.
• Οι άνοδοι αποτυπωμένου ρεύματος συνήθως διαρκούν 20-40 χρόνια.

1. Διεθνή πρότυπα:

• ISO 15589-1 (Βιομηχανίες πετρελαίου, πετροχημικών και φυσικού αερίου - Καθοδική προστασία συστημάτων αγωγών - Μέρος 1: Επίγειοι αγωγοί)
• NACE SP0169-2024 (Έλεγχος εξωτερικής διάβρωσης σε υπόγεια ή βυθισμένα συστήματα μεταλλικών σωληνώσεων)
• API RP651-2024 Καθοδική Προστασία Υπέργειων Δεξαμενών Αποθήκευσης Πετρελαίου
• NACE SP0193-2016 Εξωτερική καθοδική προστασία κάτω μέρος της δεξαμενής αποθήκευσης από ανθρακούχο χάλυβα
• EN 14505-2005 Καθοδική προστασία σύνθετων κατασκευών

2. Κινεζικά πρότυπα:

• GB/T 35508-2017 Περιφερειακή Καθοδική Προστασία Εγκαταστάσεων Σταθμού
• GB/T 50393-Τεχνικό πρότυπο 2017 για την αντιδιαβρωτική μηχανική δεξαμενών αποθήκευσης πετρελαίου από χάλυβα
• GB/T 21448-2017 Τεχνική προδιαγραφή για καθοδική προστασία θαμμένων χαλύβδινων αγωγών
• SY/T 6964-2013 Τεχνική Προδιαγραφή Καθοδικής Προστασίας Πρατηρίων Πετρελαίου & Υγρών Καυσίμων

• Έργο ολοκληρωμένης βάσης BASF (Guangdong).
• Sinopec-Σχέδιο διύλισης και χημικής ολοκλήρωσης κοινής επιχείρησης Guangdong στο νησί Donghai, πόλη Zhanjiang, επαρχία Γκουανγκντόνγκ
• Έργο SABIC Tianjin Petrochemical 260.000 t/a Polycarbonate (PC)
• Sonatrach MTBE Complex & Facilities Project (Αλγερία)
• CNOOC Shell Huizhou Phase III Ethylene Project
• Έργο διύλισης και χημικής ενσωμάτωσης πετροχημικών Zhejiang

Η καθοδική προστασία είναι κρίσιμη για την πρόληψη της διάβρωσης σε διυλιστήρια και χημικά εργοστάσια. Η επιλογή μεταξύ των μεθόδων θυσιαστικής ανόδου και εντυπωμένου ρεύματος εξαρτάται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες (έδαφος, θαλασσινό νερό, χημικές ουσίες), που συμπληρώνονται από επιστρώσεις και συστήματα παρακολούθησης για να σχηματίσουν πλήρη συστήματα προστασίας. Η σωστή εφαρμογή μειώνει σημαντικά το κόστος συντήρησης και αποτρέπει τις διαρροές/απενεργοποιήσεις που προκαλούνται από τη διάβρωση.