Aplicació de la tecnologia de protecció catòdica a les refineries i plantes químiques

La tecnologia de protecció catòdica s'utilitza àmpliament a les refineries i plantes químiques per protegir les instal·lacions metàl·liques enterrades o submergides (per exemple, canonades, dipòsits d'emmagatzematge, fonaments d'equips) de la corrosió electroquímica.

1. Conduccions enterrades

• Xarxes de canonades de plantes: canonades enterrades que transporten petroli cru, productes refinats, productes químics, aigua i vapor.
• Conduccions de llarga distància-: canonades que connecten refineries amb molls i granges de tancs d'emmagatzematge.
• Riscos de corrosió: corrosió del sòl, interferències de corrent vagabund, corrosió microbiana (SRB).

2. Dipòsits d'emmagatzematge

• Exterior de la placa inferior del dipòsit: -part en contacte amb la terra.
• Parets interiors: parets interiors dels dipòsits que emmagatzemen solucions d'electròlits (per exemple, aigua salina, medis àcids).

3. Equipment Foundations & Grounding Systems

• Fonaments d'estructura d'acer: Components metàl·lics en fonaments de formigó de reactors, torres, intercanviadors de calor.
• Xarxes de connexió a terra: protecció necessària per als elèctrodes de connexió a terra del sistema elèctric susceptibles de fallar per corrosió.

4. Sistemes de refrigeració per aigua de mar

• Conduccions d'aigua de mar: canonades de refrigeració d'aigua de mar a les refineries costaneres (corrosió d'ions de clorur elevat).
• Bombes, vàlvules, condensadors: Components metàl·lics en contacte amb aigua de mar.

5. Equips químics

• Dipòsits d'emmagatzematge d'àcid/àlcali: parets interiors dels dipòsits d'àcid sulfúric/àcid clorhídric (que requereixen materials d'ànode resistents{0}}àcids).
• Reactors, intercanviadors de calor: Components metàl·lics en unitats de procés humit.

1. Mètode de l'ànode sacrificial

Escenaris d'aplicació:

• Conduccions enterrades
• Tancs petits, protecció localitzada
• Interiors refrigeradors d'aigua

Ànodes comuns:

• Aliatges de magnesi (Mg): alt voltatge de conducció, adequat per a sòls d'alta-resistència i aigua dolça.
• Aliatges de zinc (Zn): baixa tensió de conducció, adequat per a sòls/aigua de mar de baixa-resistència.
• Aliatges d'alumini (Al): entorns d'aigua de mar (per exemple, sistemes d'aigua de refrigeració).

2. Mètode actual impressionat

Escenaris aplicables:

• Planta de canonades enterrades, plaques inferiors externes del dipòsit
• Entorns d'aigua de mar (per exemple, piles d'acer de moll, sistemes de refrigeració d'aigua de mar)

Components clau:

• Ànodes: ferro colat d'alt-silici, ànodes de titani MMO (òxid metàl·lic mixt), ànodes de platí-niobi.
• Rectificadors de potencial constant: ajusten automàticament el corrent per mantenir el potencial de protecció.
• Llits d'ànode de pous profunds: adequats per a plantes-con espai limitat.

1. Protecció de canonades enterrades

Ànodes de sacrifici:

• Ànodes de sacrifici d'aliatge de Mg o Zn.

Actual impressionat:

• Llits d'ànodes: ànodes-enterrats poc profunds distribuïts o ànodes de pous profunds (estalvi d'espai-).
• Monitorització: Estacions de prova i elèctrodes de referència (Cu/CuSO₄ o Ag/AgCl).

2. Protecció de tancs

Exterior inferior del dipòsit:

• Ànodes de sacrifici: reixetes d'ànodes de Zn/Mg sota el fons del dipòsit.
• Corrent impressionat: ànodes de malla MMO, ànodes flexibles amb control del rectificador del transformador.

Interior del dipòsit (p. ex., dipòsits salins):

• Ànodes d'aliatge Al/Zn suspesos al líquid del dipòsit.

3. Protecció del sistema d'aigua de mar

• Conduccions d'aigua de mar: ànodes d'aliatge d'alumini soldats/carronjats o ànodes de tipus{0}}sonda (ICCP).
• Piles d'acer de moll: ànodes MMO (ICCP) o ànodes de sacrifici d'aliatge d'alumini (SACP).

4. Protecció d'equips químics

Ambients àcids:

• Ànodes especials: niobi de platí (-resistent a l'àcid), ferro colat d'alt-silici (HSCI).
• Protecció interior: recobriments -resistents a l'àcid + protecció catòdica.

1. Interferència de corrent dispers

Fonts:

• Sistemes de ferrocarril de corrent continu, equips d'electròlisi, sistemes CP adjacents.

Solucions:

• Instal·lar dispositius de drenatge (drenatge directe/forçat).
• Utilitzeu brides aïllants per aïllar les seccions afectades.

2. Entorns-d'alta temperatura

Problema:

• Temperatures >60 graus acceleren el consum de l'ànode o degraden els recobriments.

Solucions:

• Utilitzeu-ànodes d'alta temperatura (p. ex., MMO).
• Optimitzeu la sortida del rectificador per evitar{0}}excés de protecció.

3. Corrosió microbiana (SRB)

Problema:

• Els bacteris-reductors de sulfat (SRB) en sòls anaeròbics acceleren la corrosió.

Solucions:

• Augmenta el potencial de protecció (-0,95 V vs. Cu/CuSO₄).
• Aplicar recobriments/biocides antimicrobians.

1. Monitorització potencial:

• Mesures manuals periòdiques-a-del potencial del sòl.
• Estacions de proves intel·ligents amb sistemes en línia per al registre/alertes automàtics de dades.

2. Substitució de l'ànode:

• Substituïu els ànodes de sacrifici quan quedi massa<30%.
• Els ànodes de corrent impressionat duren normalment entre 20 i 40 anys.

1. Estàndards internacionals:

• ISO 15589-1 (Indústries del petroli, petroquímica i del gas natural - Protecció catòdica dels sistemes de canonades - Part 1: Conduccions terrestres)
• NACE SP0169-2024 (Control de la corrosió externa en sistemes de canonades metàl·liques subterrànies o submergides)
• API RP651-2024 Protecció catòdica de tancs d'emmagatzematge de petroli sobre el sòl
• NACE SP0193-2016 Protecció catòdica externa del fons del dipòsit d'emmagatzematge d'acer al carboni de grau
• EN 14505-2005 Protecció catòdica d'estructures complexes

2. Estàndards xinesos:

• GB/T 35508-2017 Protecció catòdica regional per a instal·lacions de l'estació
• GB/T 50393-2017 Estàndard tècnic per a l'enginyeria anticorrosió de tancs d'emmagatzematge de petroli d'acer
• GB/T 21448-2017 Especificació tècnica per a la protecció catòdica de canonades d'acer enterrades
• SY/T 6964-2013 Especificació tècnica per a la protecció catòdica de les estacions de petroli i benzina

• Projecte de base integrada de BASF (Guangdong).
• Sinopec-Projecte de refinació i integració química de l'empresa conjunta de Guangdong a l'illa de Donghai, ciutat de Zhanjiang, província de Guangdong
• Projecte SABIC Tianjin Petrochemical 260.000 t/a Policarbonat (PC).
• Projecte d'instal·lacions i complexos Sonatrach MTBE (Algèria)
• Projecte d'etilè CNOOC Shell Huizhou Fase III
• Projecte d'integració química i refinació petroquímica de Zhejiang

La protecció catòdica és fonamental per a la prevenció de la corrosió a les refineries i plantes químiques. La selecció entre els mètodes de l'ànode de sacrifici i el corrent imprès depèn de les condicions ambientals (sòl, aigua de mar, productes químics), complementades amb recobriments i sistemes de control per formar sistemes de protecció complets. L'aplicació adequada redueix significativament els costos de manteniment i evita fuites/parades causades per la corrosió.