Anvendelsen af katodisk beskyttelsesteknologi i råolietankfarme er primært rettet mod at forhindre elektrokemisk korrosion af tankens metalstrukturer, især i områder som tankens bundplader, indvendige tankvægge og nedgravede rørledninger.
Applikationsscenarier
- Ydervæg af overjordiske tankbundplader (jord-kontaktflade)
- Indvendige tankvægge
- Nedgravede rørledninger i tankfarme
- Underjordiske lagertanke
Typer af katodisk beskyttelsesteknologi
1. Offeranodemetode
Princip:
- Installation af mere aktive metaller (f.eks. magnesium, zink, anoder af aluminiumlegering) forbundet til den beskyttede ståltank; anoden korroderer fortrinsvis for at beskytte tanken.
Ansøgningsscenarier:
- Udvendige bundplader på små tanke (kræver lav beskyttelsesstrøm).
- Indvendige bundplader i råolietanke (salt-indeholdende aflejret vand)
- Midlertidig beskyttelse af indvendige vægge under havvandstrykprøvning
Fordele:
- Ingen ekstern strøm påkrævet, enkel installation, lave vedligeholdelsesomkostninger.
Ulemper:
- Begrænset beskyttelsesperiode (anoder kræver periodisk udskiftning), uerstattelige, når de påføres eksterne tankbundplader.
2. Imponeret nuværende metode
Princip:
- Tilførsel af katodisk strøm til tanken via en ekstern jævnstrømsforsyning. Hjælpeanoder (f.eks. høj-siliciumstøbejern, MMO titaniumanoder, fleksible anoder) udsender strøm, der danner et kredsløb gennem jord, tankbundplader og katodekabler for at inducere katodisk polarisering på tankens bundoverflade.
Ansøgningsscenarier:
- Udvendige tankbundplader, indvendige vægge af saltvands-indeholdende tanke.
- Udvendige bundplader på overjordiske tanke.
Fordele:
- Justerbar strømudgang, enkel vedligeholdelse, lang levetid.
Ulemper:
- Høj initial investering, kontinuerlig strømforsyning påkrævet, regelmæssig vedligeholdelse nødvendig.
Nøgleprodukter og komponenter
1. Offeranoder:
- Magnesiumlegering (Mg), zinklegering (Zn) eller aluminiumslegering (Al) anodeblokke/båndanoder.
- Offeranoder af aluminiumslegering: Til beskyttelse af indvendig tankvæg
- Magnesiumlegering offeranoder: Katodisk beskyttelse til udvendige tankbundplader
2. Imponerede nuværende systemer:
- MMO mesh anoder, fleksible anoder til ekstern tankbundplade katodisk beskyttelse
- Høje-siliciumstøbejernsanoder, MMO-røranoder, fleksible anoder til nedgravede rørledninger.
- Transformatorensretter: Justerer automatisk udgangsstrøm og spænding.
- Referenceelektroder: Holdbar kobber/kobbersulfat (Cu/CuSO₄), høj-renhedszink- eller sølv/sølvchloridelektroder.
- Anodekoblingsdåser, katodekoblingsdåser
- Kabler til elektriske forbindelser i hele det imponerede strømsystem
3. Intelligent katodisk beskyttelsesovervågningssystem:
- Fjernovervågning af systemdriftsparametre, fjernstyring af delfunktioner og driftsparametre.
Implementeringstrin
1. Grundlæggende data:
- Indsaml jordresistivitet, tankmateriale, belægningstyper, geologiske undersøgelsesdata, tankfundamentstruktur, sitelayouttegninger osv.
2. Designbeskyttelsesplan:
- Vælg passende tekniske løsninger baseret på data, udarbejde detaljerede implementeringsplaner og kompilér materiale-/udstyrslister.
3. Installation:
- Offeranoder: Jævnt fordelt rundt om tankbunden, direkte svejset eller kabel-forbundet.
- Imponeret strøm: Installer anodejordbede, referenceelektroder, samledåser, læg kabler, opsæt ensrettere.
4. Idriftsættelse og overvågning:
- Juster parametrene for at opfylde kravene til beskyttelsespotentiale (typisk -0,85V vs. Cu/CuSO₄ for ståltanke).
5. Regelmæssig vedligeholdelse:
- Rutineinspektioner, registreringer af udstyrsdrift og rettidig løsning af abnormiteter.
Standarder og specifikationer
1. International:
- API RP 651-2014 Katodisk beskyttelse af olielagertanke over jorden.
2. Indenlandsk:
- GB/T 50393-2017 Teknisk standard for korrosionsbeskyttelse af stålolielagertanke.
Casestudier
- 2,25-millioner-kubik-meter, der understøtter-ø-tankfarmprojekt til Shandong Yulong Island Refining-Chemical Integration Project (Fase I).
- 3-millioner-kubikmeter råolieopbevaringsprojekt i Shandong Port Yantai Port West Port Area.
- 5-millioner-kubikmeter CNOOC Dongying kommercielle råoliereserveprojekt.
- 1,6-millioner-kubikmeter fase III olietankprojekt i Shandong Rizhao Havn.
- Shandong Port Group Binzhou Port Liquefied Product Storage Zone Project (køjer 6#-7#).
- Zhoushan Waidiao Island Guanghui Oil Storage Base Tank Project.
Konklusion
Korrekt designede katodisk beskyttelsessystemer kan forlænge levetiden for råolietanken betydeligt (typisk over 20 år), samtidig med at sikkerheds- og miljørisici fra korrosionslækager reduceres væsentligt. Praktiske applikationer kombinerer ofte offeranoder med imponerede strømsystemer, der dynamisk justeres baseret på miljøforhold.
