טכנולוגיית הגנה קתודית בחוות מיכלי נפט גולמי

היישום של טכנולוגיית הגנה קתודית בחוות מיכלי נפט גולמי מכוון בעיקר למניעת קורוזיה אלקטרוכימית של מבני מתכת המיכל, במיוחד באזורים כמו לוחות תחתית המיכל, קירות מיכל פנימיים וצינורות קבורים.

• קיר חיצוני של לוחות תחתית של מיכל מעל פני הקרקע (משטח מגע-לאדמה)
• קירות טנק פנימיים
• צינורות קבורים בחוות מיכלים
• מיכלי אחסון תת קרקעיים

1. שיטת אנודת קורבנות

עִקָרוֹן:

• התקנת מתכות פעילות יותר (למשל, מגנזיום, אבץ, אנודות מסגסוגת אלומיניום) המחוברות למיכל הפלדה המוגן; האנודה קורוזיה בעדיפות כדי להגן על המיכל.

תרחישי יישום:

• לוחות תחתונים חיצוניים של מיכלים קטנים (דורשים זרם הגנה נמוך).
• לוחות תחתונים פנימיים של מכלי נפט גולמי (מלח-המכילים מים מושקעים)
• הגנה זמנית על קירות פנימיים במהלך בדיקת לחץ מי ים

יתרונות:

• אין צורך בחשמל חיצוני, התקנה פשוטה, עלויות תחזוקה נמוכות.

חסרונות:

• תקופת הגנה מוגבלת (אנודות דורשות החלפה תקופתית), בלתי ניתנת להחלפה כאשר מיושמים על לוחות תחתית טנק חיצוניים.

2. מתרשם שיטה נוכחית

עִקָרוֹן:

• הפעלת זרם קתודי על המיכל באמצעות ספק כוח DC חיצוני. אנודות עזר (למשל, ברזל יצוק סיליקון גבוה, אנודות טיטניום MMO, אנודות גמישות) מוציאות זרם, ויוצרות מעגל דרך אדמה, לוחות תחתית המיכל וכבלי קתודה כדי לגרום לקיטוב קתודי על משטח תחתית המיכל.

תרחישי יישום:

• לוחות תחתית מיכל חיצוניים, קירות פנימיים של מי מלח- המכילים מיכלים.
• לוחות תחתונים חיצוניים של מיכלים מעל קרקע.

יתרונות:

• פלט זרם מתכוונן, תחזוקה פשוטה, חיי שירות ארוכים.

חסרונות:

• השקעה ראשונית גבוהה, נדרשת אספקת חשמל רציפה, נדרשת תחזוקה שוטפת.

1. אנודות קורבנות:

• סגסוגת מגנזיום (Mg), סגסוגת אבץ (Zn), או סגסוגת אלומיניום (Al) בלוקים/אנודות סרט.
• אנודות הקרבה מסגסוגת אלומיניום: להגנה פנימית על קיר הטנק
• אנודות קורבן מסגסוגת מגנזיום: הגנה קתודית ללוחות תחתית מיכל חיצוניים

2. מערכות נוכחיות מורגשות:

• אנודות רשת MMO, אנודות גמישות להגנה קתודית על לוח תחתית טנק חיצוני
• אנודות יציקת סיליקון גבוהות{{0}, אנודות צינוריות MMO, אנודות גמישות לצינורות קבורים.
• מיישר שנאי: מתאים אוטומטית את זרם המוצא והמתח.
• אלקטרודות ייחוס: סולפט נחושת/נחושת עמיד (Cu/CuSO₄), אבץ בטוהר- גבוה, או אלקטרודות כלוריד כסף/כסף.
• תיבות חיבור לאנודה, קופסאות חיבור קתודה
• כבלים לחיבורי חשמל בכל מערכת הזרם המתרשם

3. מערכת ניטור הגנה קתודית חכמה:

• ניטור מרחוק של פרמטרי תפעול המערכת, שליטה מרחוק על פונקציות חלקיות והתאמת פרמטרים תפעוליים.

1. נתונים בסיסיים:

• אסוף התנגדות קרקע, חומרי מיכל, סוגי ציפוי, נתוני סקר גיאולוגי, מבנה יסודות הטנק, שרטוטי פריסת האתר וכו'.

2. תוכנית הגנת עיצוב:

• בחר פתרונות טכניים מתאימים בהתבסס על נתונים, הכן תוכניות יישום מפורטות והרכב רשימות חומרים/ציוד.

3. התקנה:

• אנודות קורבנות: מפוזרות באופן שווה סביב תחתית המיכל, מרותכות ישירות או-מחוברות כבל.
• זרם מתרשם: התקנת מיטות קרקע באנודה, אלקטרודות ייחוס, קופסאות חיבור, הנחת כבלים, הגדר מיישרים.

4. הפעלה וניטור:

• התאם פרמטרים כדי לעמוד בדרישות פוטנציאל ההגנה (בדרך כלל -0.85V לעומת Cu/CuSO₄ עבור מיכלי פלדה).

5. תחזוקה שוטפת:

• בדיקות שגרתיות, רישומי תפעול ציוד ופתרון בזמן של חריגות.

1. בינלאומי:

• API RP 651-2014 הגנה קתודית של מכלי אחסון נפט מעל הקרקע.

2. מקומי:

• GB/T 50393-2017 תקן טכני להנדסה נגד קורוזיה של מיכלי פלדה לאחסון נפט.

• 2.25-מיליון-מ"ק-מ' תומכים בפרויקט חוות מיכלים מחוץ ל-אי עבור פרויקט הזיקוק-כימיקלים של האי שאנדונג יולונג (שלב א').
• פרויקט אחסון נפט גולמי בהיקף של 3-מיליון-מ"ק בנמל שאנדונג באזור הנמל המערבי של נמל Yantai.
• פרויקט שמורת הנפט הגולמי המסחרי CNOOC Dongying בהיקף של 5-מיליון-מ"ק.
• 1.6-מיליון-מ"ק פרויקט מיכלי נפט שלב III בנמל שאנדונג ריז'או.
• קבוצת נמל שאנדונג פרויקט אזור אחסון מוצרים נוזליים בנמל בינז'ואו (עמילות 6#-7#).
• פרויקט טנק בסיס לאחסון נפט של האי Zhoushan Waidiao Guanghui.

מערכות הגנה קתודיות מתוכננות כהלכה יכולות להאריך באופן משמעותי את חיי השירות של מיכל הנפט הגולמי (בדרך כלל מעל 20 שנה) תוך הפחתה משמעותית של סיכונים בטיחותיים וסביבתיים כתוצאה מדליפות קורוזיה. יישומים מעשיים משלבים לעתים קרובות אנודות הקרבה עם מערכות זרם מרשימות, תוך התאמה דינמית על סמך תנאי הסביבה.