Anvendelse af katodisk beskyttelsesteknologi i raffinaderier og kemiske anlæg

Katodisk beskyttelsesteknologi bruges i vid udstrækning i raffinaderier og kemiske fabrikker for at beskytte nedgravede eller nedsænkede metalfaciliteter (f.eks. rørledninger, lagertanke, udstyrsfundamenter) mod elektrokemisk korrosion.

1. Nedgravede rørledninger

• Anlægsrørnetværk: Nedgravede rørledninger, der transporterer råolie, raffinerede produkter, kemikalier, vand og damp.
• Langdistancerørledninger-: Rørledninger, der forbinder raffinaderier med dokker og lagertankfarme.
• Korrosionsrisici: Jordkorrosion, strøgstrømsinterferens, mikrobiel korrosion (SRB).

2. Lagertanke

• Tankbundplade udvendig: Jordkontakt-del.
• Indvendige vægge: Indvendige vægge i tanke med opbevaring af elektrolytopløsninger (f.eks. saltvand, sure medier).

3. Udstyr Fundamenter & Grounding systemer

• Stålstrukturfundamenter: Metalkomponenter i betonfundamenter af reaktorer, tårne, varmevekslere.
• Jordingsnet: Beskyttelse påkrævet for elektriske systemjordingselektroder, der er modtagelige for korrosionsfejl.

4. Havvandskølesystemer

• Havvandsrørledninger: Havvandskølerørledninger i kystraffinaderier (høj kloridionkorrosion).
• Pumper, ventiler, kondensatorer: Metalkomponenter, der kommer i kontakt med havvand.

5. Kemisk udstyr

• Syre/alkali-lagertanke: Indvendige vægge af svovlsyre/saltsyretanke (kræver syre--resistente anodematerialer).
• Reaktorer, varmevekslere: Metalkomponenter i våde procesenheder.

1. Offeranodemetode

Ansøgningsscenarier:

• Nedgravede rørledninger
• Små tanke, lokaliseret beskyttelse
• Vandkøler interiør

Almindelige anoder:

• Magnesiumlegeringer (Mg): Høj drivspænding, velegnet til jord og ferskvand med høj-resistivitet.
• Zinklegeringer (Zn): Lav drivspænding, velegnet til jord/havvand med lav-resistivitet.
• Aluminiumslegeringer (Al): Havvandsmiljøer (f.eks. kølevandssystemer).

2. Imponeret nuværende metode

Gældende scenarier:

• Plant nedgravede rørledninger, tank udvendige bundplader
• Havvandsmiljøer (f.eks. dock stålpæle, havvandskølesystemer)

Nøglekomponenter:

• Anoder: Høj-siliciumstøbejern, MMO (Mixed Metal Oxide) titaniumanoder, platin-niobiumanoder.
• Ensrettere med konstant potentiale: Juster automatisk strøm for at opretholde beskyttelsespotentialet.
• Dybe anodebede: Velegnet til plads{0}}planter med begrænset plads.

1. Nedgravet rørledningsbeskyttelse

Offeranoder:

• Mg eller Zn legerede offeranoder.

Imponeret strøm:

• Anodene: Fordelte lavvandede-begravede anoder eller anoder med dybe brønde (pladsbesparende-).
• Overvågning: Teststationer & referenceelektroder (Cu/CuSO₄ eller Ag/AgCl).

2. Tankbeskyttelse

Tankbund udvendigt:

• Offeranoder: Zn/Mg anodegitre under tankbunden.
• Imponeret strøm: MMO mesh anoder, fleksible anoder med transformer ensretter kontrol.

Tankinteriør (f.eks. saltvandstanke):

• Al/Zn legeringsanoder suspenderet i tankvæske.

3. Beskyttelse af havvandssystem

• Havvandsrørledninger: Svejste/boltede anoder i al-legering eller anoder af -sondetype (ICCP).
• Dock stålpæle: MMO-anoder (ICCP) eller Al-legering offeranoder (SACP).

4. Beskyttelse af kemisk udstyr

Sure miljøer:

• Særlige anoder: Platin-niobium (syre-resistent), høj-siliciumstøbejern (HSCI).
• Indvendig beskyttelse: Syre-bestandige belægninger + katodisk beskyttelse.

1. Stray Current Interferens

Kilder:

• DC-skinnesystemer, elektrolyseudstyr, tilstødende CP-systemer.

Løsninger:

• Installer afløbsanordninger (direkte/tvungen dræning).
• Brug isolerende flanger til at isolere berørte sektioner.

2. Høje-temperaturmiljøer

Spørgsmål:

• Temperatures >60 grader accelerer anodeforbruget eller nedbryder belægninger.

Løsninger:

• Brug høje-temperaturanoder (f.eks. MMO).
• Optimer ensretteroutput for at undgå over-beskyttelse.

3. Mikrobiel korrosion (SRB)

Spørgsmål:

• Sulfat-reducerende bakterier (SRB) i anaerobe jordarter fremskynder korrosion.

Løsninger:

• Øg beskyttelsespotentialet (-0,95V vs. Cu/CuSO₄).
• Påfør antimikrobielle belægninger/biocider.

1. Potentiel overvågning:

• Almindelige manuelle rør-til-målinger af jordpotentiale.
• Smarte teststationer med online systemer til automatisk datalogning/alarmer.

2. Anodeudskiftning:

• Udskift offeranoder, når der er resterende masse<30%.
• Imponerede strømanoder holder typisk 20-40 år.

1. Internationale standarder:

• ISO 15589-1 (olie-, petrokemiske og naturgasindustrier - Katodisk beskyttelse af rørledningssystemer - Del 1: Rørledninger på land)
• NACE SP0169-2024 (Kontrol af ekstern korrosion på underjordiske eller nedsænkede metalliske rørsystemer)
• API RP651-2024 Katodisk beskyttelse af olietanke over jorden
• NACE SP0193-2016 ekstern katodisk beskyttelse af carbonstål lagertank i bunden
• EN 14505-2005 Katodisk beskyttelse af komplekse strukturer

2. Kinesiske standarder:

• GB/T 35508-2017 Regional katodisk beskyttelse for stationsfaciliteter
• GB/T 50393-2017 teknisk standard for korrosionsbeskyttelse af stålolielagertanke
• GB/T 21448-2017 Teknisk specifikation for katodisk beskyttelse af nedgravede stålrørledninger
• SY/T 6964-2013 Teknisk specifikation for katodisk beskyttelse af olie- og tankstationer

• BASF (Guangdong) integreret baseprojekt
• Sinopec-Guangdong Joint Venture Refining and Chemical Integration Project på Donghai Island, Zhanjiang City, Guangdong Province
• SABIC Tianjin Petrochemical 260.000 t/a polycarbonat (PC) projekt
• Sonatrach MTBE Complex & Facilities Project (Algeriet)
• CNOOC Shell Huizhou fase III ethylenprojekt
• Zhejiang Petrochemical Refining & Chemical Integration Project

Katodisk beskyttelse er afgørende for korrosionsforebyggelse i raffinaderier og kemiske anlæg. Valg mellem offeranode og imponerede strømmetoder afhænger af miljøforhold (jord, havvand, kemikalier), suppleret med belægninger og overvågningssystemer for at danne komplette beskyttelsessystemer. Korrekt anvendelse reducerer vedligeholdelsesomkostningerne betydeligt og forhindrer utætheder/nedlukninger forårsaget af korrosion.