Aplikace technologie katodové ochrany v rafinériích a chemických závodech

Technologie katodové ochrany je široce používána v rafineriích a chemických závodech k ochraně podzemních nebo ponořených kovových zařízení (např. potrubí, skladovacích nádrží, základů zařízení) před elektrochemickou korozí.

1. Zakopané potrubí

• Potrubní sítě závodu: Zasypaná potrubí přepravující ropu, rafinované produkty, chemikálie, vodu a páru.
• Dálkové-potrubí: Potrubí spojující rafinérie s doky a skladovacími nádržemi.
• Korozní rizika: Koroze půdy, interference bludných proudů, mikrobiální koroze (SRB).

2. Skladovací nádrže

• Vnější strana spodní desky nádrže: Část,{0}}která přichází do styku s půdou.
• Vnitřní stěny: Vnitřní stěny nádrží uchovávajících roztoky elektrolytů (např. slaná voda, kyselá média).

3. Vybavení Základy & Grounding Systems

• Základy ocelových konstrukcí: Kovové součásti v betonových základech reaktorů, věží, výměníků tepla.
• Zemnící mřížky: Ochrana požadovaná pro uzemňovací elektrody elektrického systému náchylné ke korozi.

4. Systémy chlazení mořské vody

• Potrubí pro mořskou vodu: Potrubí pro chlazení mořské vody v pobřežních rafinériích (koroze s vysokým obsahem chloridových iontů).
• Čerpadla, ventily, kondenzátory: Kovové součásti v kontaktu s mořskou vodou.

5. Chemická zařízení

• Skladovací nádrže na kyseliny/zásady: Vnitřní stěny nádrží na kyselinu sírovou/kyselinu chlorovodíkovou (vyžadující anodové materiály odolné proti kyselinám).
• Reaktory, tepelné výměníky: Kovové komponenty v jednotkách mokrého procesu.

1. Metoda obětní anody

Aplikační scénáře:

• Zasypané potrubí
• Malé nádrže, lokalizovaná ochrana
• Vnitřek chladiče vody

Společné anody:

• Slitiny hořčíku (Mg): Vysoké napájecí napětí, vhodné pro půdy s vysokým{0}}odporem a sladkou vodu.
• Slitiny zinku (Zn): Nízké hnací napětí, vhodné pro půdy/mořskou vodu s nízkým-odporem.
• Slitiny hliníku (Al): Prostředí s mořskou vodou (např. systémy chladicí vody).

2. Metoda vloženého proudu

Použitelné scénáře:

• Uložte potrubí do země, vnější spodní desky nádrže
• Prostředí s mořskou vodou (např. ocelové piloty v docích, chladicí systémy s mořskou vodou)

Klíčové komponenty:

• Anody: vysoce-křemíková litina, titanové anody MMO (Mixed Metal Oxide), platinové-niobové anody.
• Usměrňovače s konstantním potenciálem: Automaticky upravují proud pro udržení ochranného potenciálu.
• Hluboké anodové záhony: Vhodné pro prostor-omezené rostliny.

1. Ochrana zakopaného potrubí

Obětní anody:

• Obětované anody ze slitiny Mg nebo Zn.

Vložený proud:

• Anodová lůžka: Rozmístěné mělké-zapuštěné anody nebo anody s hlubokými jímkami (úspora místa-).
• Monitorování: Testovací stanice a referenční elektrody (Cu/CuSO₄ nebo Ag/AgCl).

2. Ochrana nádrže

Vnější povrch dna nádrže:

• Obětní anody: Zn/Mg anodové mřížky pod dnem nádrže.
• Vložený proud: MMO mesh anody, flexibilní anody s řízením transformátorového usměrňovače.

Vnitřek nádrže (např. solné nádrže):

• Anody ze slitiny Al/Zn zavěšené v kapalině nádrže.

3. Ochrana systému mořské vody

• Potrubí pro mořskou vodu: Svařované/šroubované anody z Al slitiny nebo anody typu sondy (ICCP).
• Dokovací ocelové piloty: MMO anody (ICCP) nebo Al slitinové obětní anody (SACP).

4. Ochrana chemických zařízení

Kyselé prostředí:

• Speciální anody: Platinový-niob (kyselinovzdorný-), vysoce-křemíková litina (HSCI).
• Vnitřní ochrana: kyselinovzdorné{0}}nátěry + katodická ochrana.

1. Rušení rozptylového proudu

Zdroje:

• DC kolejnicové systémy, elektrolýzní zařízení, přilehlé CP systémy.

Řešení:

• Nainstalujte drenážní zařízení (přímé/nucené odvodnění).
• K izolaci postižených částí použijte izolační příruby.

2. Prostředí s vysokou-teplotou

Problém:

• Temperatures >60 stupňů urychluje spotřebu anody nebo degraduje povlaky.

Řešení:

• Použijte vysokoteplotní -anody (např. MMO).
• Optimalizujte výstup usměrňovače, abyste zabránili nadměrné{0}}ochraně.

3. Mikrobiální koroze (SRB)

Problém:

• Bakterie-redukující sírany (SRB) v anaerobních půdách urychlují korozi.

Řešení:

• Zvyšte potenciál ochrany (-0,95 V vs. Cu/CuSO₄).
• Aplikujte antimikrobiální nátěry/biocidy.

1. Potenciální monitorování:

• Pravidelné ruční měření potenciálu potrubí-do{1}}země.
• Inteligentní testovací stanice s online systémy pro automatický záznam dat/upozornění.

2. Výměna anody:

• Při zbývající hmotě vyměňte obětní anody<30%.
• Anody s vloženým proudem obvykle vydrží 20-40 let.

1. Mezinárodní standardy:

• ISO 15589-1 (petrochemický, petrochemický a zemní plyn - Katodická ochrana potrubních systémů - Část 1: Pozemní potrubí)
• NACE SP0169-2024 (Kontrola vnější koroze na podzemních nebo ponořených kovových potrubních systémech)
• API RP651-2024 Katodická ochrana nadzemních zásobníků ropy
• NACE SP0193-2016 Externí katodická ochrana dna skladovací nádrže z uhlíkové oceli
• EN 14505-2005 Katodická ochrana složitých konstrukcí

2. Čínské standardy:

• GB/T 35508-2017 Regionální katodická ochrana pro staniční zařízení
• GB/T 50393-Technická norma z roku 2017 pro antikorozní techniku ​​ocelových nádrží na skladování ropy
• GB/T 21448-2017 Technická specifikace pro katodickou ochranu pohřbených ocelových potrubí
• SY/T 6964-2013 Technická specifikace pro katodickou ochranu ropných a čerpacích stanic

• Projekt integrované základny BASF (Guangdong).
• Sinopec-Projekt společné rafinace a chemické integrace Guangdong na ostrově Donghai, město Zhanjiang, provincie Guangdong
• Projekt polykarbonátu (PC) SABIC Tianjin Petrochemical 260 000 t/a
• Sonatrach MTBE Complex & Facilities Project (Alžírsko)
• CNOOC Shell Huizhou Phase III Ethylene Project
• Projekt petrochemické rafinace a chemické integrace Zhejiang

Katodická ochrana je zásadní pro prevenci koroze v rafinériích a chemických závodech. Volba mezi metodami obětované anody a vtlačeným proudem závisí na podmínkách prostředí (půda, mořská voda, chemikálie), doplněné povlaky a monitorovacími systémy, které tvoří kompletní ochranné systémy. Správná aplikace výrazně snižuje náklady na údržbu a zabraňuje únikům/odstávkám způsobeným korozí.