تطبيق تكنولوجيا الحماية الكاثودية في المصافي والمصانع الكيماوية

تُستخدم تقنية الحماية الكاثودية على نطاق واسع في المصافي والمصانع الكيميائية لحماية المنشآت المعدنية المدفونة أو المغمورة (مثل خطوط الأنابيب وصهاريج التخزين وأساسات المعدات) من التآكل الكهروكيميائي.

1. خطوط الأنابيب المدفونة

• شبكات الأنابيب النباتية: خطوط الأنابيب المدفونة التي تنقل النفط الخام والمنتجات المكررة والمواد الكيميائية والمياه والبخار.
• خطوط الأنابيب-الطويلة: خطوط الأنابيب التي تربط المصافي بالأرصفة ومزارع صهاريج التخزين.
• مخاطر التآكل: تآكل التربة، تداخل التيار الشارد، التآكل الميكروبي (SRB).

2. صهاريج التخزين

• الجزء الخارجي من اللوحة السفلية للخزان: الجزء الملامس للتربة-.
• الجدران الداخلية: الجدران الداخلية للخزانات التي تخزن محاليل الإلكتروليت (مثل المياه المالحة والوسائط الحمضية).

3. أسس المعدات وGROأنظمة التفكيك

• أساسات الهياكل الفولاذية: المكونات المعدنية في الأساسات الخرسانية للمفاعلات والأبراج والمبادلات الحرارية.
• شبكات التأريض: الحماية المطلوبة لأقطاب تأريض النظام الكهربائي المعرضة لفشل التآكل.

4. أنظمة التبريد بمياه البحر

• خطوط أنابيب مياه البحر: خطوط أنابيب تبريد مياه البحر في المصافي الساحلية (التآكل العالي لأيونات الكلوريد).
• المضخات والصمامات والمكثفات: مكونات معدنية ملامسة لمياه البحر.

5. المعدات الكيميائية

• صهاريج تخزين الأحماض/القلويات: الجدران الداخلية لخزانات حمض الكبريتيك/حمض الهيدروكلوريك (تتطلب مواد مصعدية مقاومة للحمض).
• المفاعلات والمبادلات الحرارية: المكونات المعدنية في وحدات المعالجة الرطبة.

1. طريقة الأنود المضحي

سيناريوهات التطبيق:

• خطوط الأنابيب المدفونة
• الدبابات الصغيرة، الحماية المحلية
• ديكورات داخلية لمبردات المياه

الأنودات المشتركة:

• سبائك المغنيسيوم (Mg): جهد تشغيل عالي، ومناسب للتربة ذات المقاومة العالية -والمياه العذبة.
• سبائك الزنك (Zn): جهد تشغيل منخفض، ومناسب للتربة/مياه البحر ذات المقاومة المنخفضة-.
• سبائك الألومنيوم (Al): بيئات مياه البحر (مثل أنظمة مياه التبريد).

2. الطريقة الحالية المؤثرة

السيناريوهات القابلة للتطبيق:

• خطوط الأنابيب المدفونة النباتية، والألواح السفلية الخارجية للخزان
• بيئات مياه البحر (على سبيل المثال، أكوام الصلب في الرصيف، وأنظمة تبريد مياه البحر)

المكونات الرئيسية:

• الأنودات:-حديد الزهر عالي السيليكون، أنودات MMO (أكسيد المعدن المختلط) من التيتانيوم، أنودات البلاتين-النيوبيوم.
• مقومات محتملة ثابتة: يتم ضبط التيار تلقائيًا للحفاظ على إمكانية الحماية.
• طبقات الأنود للآبار العميقة: مناسبة للنباتات ذات المساحة المحدودة-.

1. حماية خطوط الأنابيب المدفونة

الأنودات المضحية:

• الأنودات المضحية من سبائك المغنيسيوم أو الزنك.

التيار المؤثر:

• طبقات الأنود: أنودات ضحلة موزعة-مدفونة أو أنودات بئر عميقة (توفير المساحة-).
• المراقبة: محطات الاختبار والأقطاب الكهربائية المرجعية (Cu/CuSO₄ أو Ag/AgCl).

2. حماية الخزان

الجزء السفلي من الخزان الخارجي:

• الأنودات المضحية: شبكات أنود الزنك/المغنيسيوم أسفل قاع الخزان.
• التيار المسلط: أنودات شبكية MMO، أنودات مرنة مع تحكم في مقوم المحولات.

الجزء الداخلي للخزان (على سبيل المثال، خزانات المياه المالحة):

• أنودات سبائك Al/Zn المعلقة في سائل الخزان.

3. حماية نظام مياه البحر

• خطوط أنابيب مياه البحر: أنودات من سبائك الألومنيوم الملحومة/المثبتة بمسامير أو أنودات من النوع المسباري (ICCP).
• الركائز الفولاذية: أنودات MMO (ICCP) أو أنودات السبائك المضحية (SACP).

4. حماية المعدات الكيميائية

البيئات الحمضية:

• الأنودات الخاصة: البلاتين-النيوبيوم (مقاوم للحمض-)، الحديد الزهر عالي السيليكون - (HSCI).
• الحماية الداخلية: طبقات مقاومة للأحماض- + الحماية الكاثودية.

1. التدخل الحالي الضال

مصادر:

• أنظمة السكك الحديدية DC، معدات التحليل الكهربائي، أنظمة CP المجاورة.

الحلول:

• تركيب أجهزة الصرف الصحي (الصرف المباشر/القسري).
• استخدم الشفاه العازلة لعزل الأجزاء المتضررة.

2. بيئات درجة الحرارة المرتفعة-

مشكلة:

• Temperatures >60 درجة تسريع استهلاك الأنود أو تحلل الطلاء.

الحلول:

• استخدم أنودات ذات درجة حرارة عالية-(على سبيل المثال، MMO).
• قم بتحسين إخراج المقوم لتجنب -الحماية الزائدة.

3. التآكل الميكروبي (SRB)

مشكلة:

• تعمل البكتيريا المختزلة للكبريتات (SRB) في التربة اللاهوائية على تسريع عملية التآكل.

الحلول:

• زيادة إمكانات الحماية (-0.95 فولت مقابل Cu/CuSO₄).
• تطبيق الطلاءات المضادة للميكروبات / المبيدات الحيوية.

1. الرصد المحتمل:

• أنبوب يدوي عادي-إلى-قياسات التربة المحتملة.
• محطات اختبار ذكية مزودة بأنظمة عبر الإنترنت لتسجيل/تنبيهات البيانات تلقائيًا.

2. استبدال الأنود:

• استبدال الأنودات المضحية عند الكتلة المتبقية<30%.
• عادةً ما تدوم الأنودات الحالية المؤثرة لمدة تتراوح بين 20 إلى 40 عامًا.

1. المعايير الدولية:

• ISO 15589-1 (صناعات البترول والبتروكيماويات والغاز الطبيعي - الحماية الكاثودية لأنظمة خطوط الأنابيب - الجزء 1: خطوط الأنابيب البرية)
• NACE SP0169-2024 (التحكم في التآكل الخارجي في أنظمة الأنابيب المعدنية تحت الأرض أو المغمورة)
• API RP651-2024 الحماية الكاثودية لخزانات تخزين البترول الموجودة فوق الأرض
• NACE SP0193-2016 الحماية الكاثودية الخارجية لقاع خزان التخزين من الصلب الكربوني من الدرجة الأولى
• EN 14505-2005 الحماية الكاثودية للهياكل المعقدة

2. المعايير الصينية:

• GB/T 35508-2017 الحماية الكاثودية الإقليمية لمرافق المحطات
• GB/T 50393-المعيار الفني لعام 2017 للهندسة المضادة للتآكل لخزانات تخزين البترول الفولاذية
• GB/T 21448-2017 المواصفات الفنية للحماية الكاثودية لخطوط الأنابيب الفولاذية المدفونة
• SY/T 6964-2013 المواصفات الفنية للحماية الكاثودية لمحطات النفط والغاز

• مشروع القاعدة المتكاملة BASF (قوانغدونغ).
• سينوبك-مشروع قوانغدونغ المشترك للتكرير والتكامل الكيميائي في جزيرة دونغهاي، مدينة تشانجيانغ، مقاطعة قوانغدونغ
• مشروع (سابك) تيانجين للبتروكيماويات بطاقة إنتاجية 260 ألف طن سنوياً للبولي كربونات
• مشروع مجمع ومرافق سوناطراك MTBE (الجزائر)
• مشروع CNOOC Shell Huizhou المرحلة الثالثة للإيثيلين
• مشروع تشجيانغ لتكرير البتروكيماويات والتكامل الكيميائي

تعد الحماية الكاثودية أمرًا بالغ الأهمية لمنع التآكل في المصافي والمصانع الكيميائية. يعتمد الاختيار بين طرق الأنود المضحى والتيار المؤثر على الظروف البيئية (التربة، مياه البحر، المواد الكيميائية)، والتي تكملها الطلاءات وأنظمة المراقبة لتشكيل أنظمة حماية كاملة. التطبيق السليم يقلل بشكل كبير من تكاليف الصيانة ويمنع التسربات/الإغلاق الناجم عن التآكل.