Technologie katodové ochrany v ropných a plynových polích na pobřeží

Technologie katodové ochrany je také klíčová v aplikacích na pevninských ropných a plynových polích, která se primárně používá k prevenci koroze kovových zařízení půdou, podzemní vodou a přepravovanými médii.

1. Zakopané potrubí

• Flowlines
• Přenosové potrubí
• Vstřikovací potrubí voda/plyn

2. Skladovací nádrže

• Vnější a vnitřní spodní desky zásobníků ropy
• Vyráběné nádrže na úpravu vody

3. Vybavení studny

• Obložení vnějších stěn
• Zařízení vrtu

4. Vybavení stanice

• Podpůrné konstrukce-v kontaktu s půdou na dně odlučovačů a výměníků tepla
• Uzemňovací systémy

1. Metoda obětní anody

Aplikační scénáře:

• Potrubí na krátké{0}}vzdálenosti nebo malé skladovací nádrže.
• Odlehlá místa studní bez stabilního napájení.

Běžné materiály anody:

• Hořčíková slitina (Mg): Vysoké hnací napětí, vhodné pro půdy s vysokým-odporem.
• Slitina zinku (Zn): Nízké hnací napětí, vhodné pro půdy s nízkým-odporem.

Způsoby instalace:

• Potrubí: Obětní anody instalované na obou stranách.
• Zásobní nádrže: Anody uspořádané do mřížkových nebo prstencových vzorů, rovnoměrně rozmístěné pod dnem nádrží.

2. Metoda vloženého proudu

Použitelné scénáře:

• Přenosové potrubí nebo potrubí uložené ve stanici.
• Velká spodní deska spodní desky zásobníku.

Klíčové komponenty:

1) Pomocné anody:

• Vysoká-silikonová litinová anoda (HSCI): kyselinovzdorná-snášenlivost s půdou, životnost 20–30 let.
• Anoda MMO: Vysoká pevnost, nízká hmotnost, vysoký-jmenovitý výstupní proud, životnost 25~40 let.

2) Transformátorový usměrňovač: Více provozních režimů (konstantní potenciál/proud/napětí).

3) Anodová zemní lůžka:

• Mělká podzemní lůžka: Jednoduchá konstrukce, velký půdorys.
• Hluboce broušená lůžka: Nízký odpor uzemnění, kompaktní půdorys.

1. Ochrana zakopaného potrubí

Obětní anody:

• Anody z hořčíkové slitiny pro pouště/oblasti s vysokým{0}}odporem (např. ropné pole Xinjiang).
• Anody ze slitiny Zn pro vlhké jílové prostředí (např. Sichuan Gas Field).

Vložený proud:

• Distribuovaná zemní lůžka + chytré usměrňovače (např. západ-východní plynovod).
• CIPS (Close Interval Potential Survey) pro pravidelné kontroly účinnosti ochrany.

2. Ochrana nádrže

Vnější deska dna nádrže:

• Obětní anoda: Mg/Zn anody v mřížkovém/prstencovém uspořádání pro rovnoměrné rozložení proudu.
• Přiložený proud: MMO mesh anody, flexibilní anody (např. 100 000 m³ surových nádrží).

Vnitřní ochrana:

• Vyráběné vodní nádrže: Závěsné anody ze slitiny Al (např. Al-Zn-In) v kapalinách nádrží.

3. Ochrana místa studny

Vnější plášť:

• Zn anody přímo navařené na spodní části pláště (např. vrty břidlicového plynu).
• Plášť zemnících článků“, aby se zabránilo rušení rozptylovým proudem.

Vybavení vrtu:

• Kombinovaný povlak + Mg anodová ochrana.

4. Ochrana zařízení stanice

Základy separátoru/výměníku tepla:

• Mg anodové bloky předem-zapuštěné do betonových základů.

Zemnící systémy:

• Zn-potažené ocelové nebo Zn anodové zemnící elektrody.

1. Prostředí s vysokým H₂S

Problém:

• H2S urychluje lokalizovanou korozi (např. praskání sulfidovým napětím).

Řešení:

• Zvyšte potenciál ochrany na -0,85~-0,95V (vs. CSE).
• Používejte materiály anody odolné-síře (např. specializované slitiny Al).

2. Rušení rozptylového proudu

Zdroje:

• Sousední vysokonapěťový-přenos, elektrifikované železnice, další systémy CP.

Řešení:

• Průzkumy rozptylového proudu k identifikaci rušivých zón/zdrojů.
• Nainstalujte současná drenážní lůžka.

3. Oblast zmrzlé půdy Koroze

Problém:

• Cykly zmrazování{0}}rozmrazování půdy způsobují odlupování povlaku a sezónní změny odporu.

Řešení:

• Hluboká anodová zemní lůžka.
• Anody kompatibilní s nízkou-teplotou (např. Mg s vysokou-čistotou).

4. Mikrobiální koroze (MIC)

Problém:

• Množení bakterií-redukujících sírany (SRB) v anaerobních půdách.

Řešení:

• Kombinované biocidy + katodická ochrana.
• Udržujte potenciály pod -0,95 V (inhibuje aktivitu SRB).

1. Potenciální monitorování:

• Přenosné referenční elektrody CSE: Pravidelné měření potenciálu potrubí/nádrže.
• Polarizační sondy + chytré testovací stanice: Sledování potenciálu ochrany-v reálném čase/bludného proudu.

2. Chytrý monitoring:

• Dálkový přenos dat z usměrňovače přes pevné/bezdrátové/vláknové/mobilní sítě.
• Kontroly dronů pro testovací stanice (platí pro přepravní potrubí).

3. Cykly údržby:

• Zbývající hmotnost obětované anody se kontroluje každých 5 let.
• Systémy s vloženým proudem: Odpor usměrňovačů/zemního lože kontrolovaný polo-ročně.

1. Mezinárodní:

• ISO 15589-1: Ropný, petrochemický průmysl a průmysl zemního plynu - Katodická ochrana potrubních systémů - Část 1: Pozemní potrubí.
• NACE SP0169-2024: Kontrola vnější koroze na podzemních nebo ponořených kovových potrubních systémech.

2. Domácí (Čína):

• GB/T 21448-2017: Technická norma katodické ochrany pro zakopaná ocelová potrubí.
• SY/T 5919-2009: Technický řídící předpis pro katodickou ochranu pohřbených ocelových potrubí.

• Irák Blok 9 Centrální zařízení na zpracování ropy a zemního plynu.
• Rumaila Oilfield ZÁKLADNÍ ROZSAH Q3/Q4 2023 CP materiály.
• Majnoon Oilfield Externí potrubní dočasný systém CP.
• Projekt ropného pole Daqing Gulong Shale.
• Ropné pole Tarim (Sin-ťiang) Bozi-Pole plynu Dabei.
• CNPC Pole jižního sečuánského břidlicového plynu.

U pobřežních ropných/plynových polí vyžaduje katodická ochrana flexibilní návrhy založené na charakteristikách půdy, korozivnosti médií a typech zařízení:

• Obětní anody: Vhodné pro malé-aplikace s nízkými{1}}údržbami.
• Vložený proud: Ideální pro-dlouhá/složitá prostředí s vysokou ovladatelností.
• Kombinovaná ochrana: Obvykle integrovaná s 3PE povlaky a inhibitory pro multi-bariérovou ochranu.
• Prostřednictvím správného výběru technologie a inteligentního monitorování (např. dálkové nastavení potenciálu) lze výrazně snížit rizika koroze a zajistit více než 30 let bezpečného provozu v terénu.