Ứng dụng công nghệ bảo vệ catốt trong nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất

Công nghệ bảo vệ catốt được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất để bảo vệ các cơ sở kim loại bị chôn vùi hoặc ngập nước (ví dụ: đường ống, bể chứa, nền móng thiết bị) khỏi bị ăn mòn điện hóa.

1. Đường ống chôn

• Mạng lưới đường ống nhà máy: Đường ống chôn vận chuyển dầu thô, sản phẩm tinh chế, hóa chất, nước và hơi nước.
• Đường ống-đường dài: Đường ống nối các nhà máy lọc dầu với bến cảng và trang trại chứa bể chứa.
• Rủi ro ăn mòn: Ăn mòn đất, nhiễu dòng điện rò, ăn mòn vi sinh vật (SRB).

2. Bể chứa

• Tấm đáy bên ngoài của bể: Phần-tiếp xúc với đất.
• Tường bên trong: Thành trong của bể chứa dung dịch điện giải (ví dụ nước muối, môi trường axit).

3. Nền tảng thiết bị & Grohệ thống unding

• Móng kết cấu thép: Các thành phần kim loại trong móng bê tông của lò phản ứng, tháp, bộ trao đổi nhiệt.
• Lưới nối đất: Cần bảo vệ các điện cực nối đất của hệ thống điện dễ bị hỏng do ăn mòn.

4. Hệ thống làm mát bằng nước biển

• Đường ống dẫn nước biển: Đường ống làm mát bằng nước biển trong các nhà máy lọc dầu ven biển (ăn mòn ion clorua cao).
• Máy bơm, van, bình ngưng: Linh kiện kim loại tiếp xúc với nước biển.

5. Thiết bị hóa học

• Bể chứa axit/kiềm: Thành trong của bể chứa axit sulfuric/axit clohydric (yêu cầu vật liệu anode-kháng axit).
• Lò phản ứng, bộ trao đổi nhiệt: Các bộ phận kim loại trong các đơn vị xử lý ướt.

1. Phương pháp Anode hy sinh

Kịch bản ứng dụng:

• Đường ống chôn
• Bể nhỏ, bảo vệ cục bộ
• Nội thất máy làm mát nước

Cực dương thông thường:

• Hợp kim magiê (Mg): Điện áp truyền động cao, thích hợp cho đất và nước ngọt có điện trở suất cao.
• Hợp kim kẽm (Zn): Điện áp dẫn động thấp, thích hợp với đất/nước biển có điện trở suất-thấp.
• Hợp kim nhôm (Al): Môi trường nước biển (ví dụ: hệ thống nước làm mát).

2. Phương pháp hiện tại ấn tượng

Các tình huống áp dụng:

• Nhà máy chôn đường ống, tấm đáy ngoài bể chứa
• Môi trường nước biển (ví dụ: cọc thép bến tàu, hệ thống làm mát bằng nước biển)

Các thành phần chính:

• Cực dương: Gang-silicon cao, cực dương titan MMO (Oxit kim loại hỗn hợp), cực dương niobi bạch kim-.
• Bộ chỉnh lưu điện thế không đổi: Tự động điều chỉnh dòng điện để duy trì điện thế bảo vệ.
• Giường cực dương giếng sâu: Thích hợp cho những cây trồng có không gian hạn chế{0}}.

1. Bảo vệ đường ống chôn

Cực dương hy sinh:

• Cực dương hy sinh hợp kim Mg hoặc Zn.

Dòng điện ấn tượng:

• Các lớp cực dương: Các cực dương-chôn nông hoặc cực dương sâu được phân bổ (tiết kiệm-không gian).
• Giám sát: Trạm kiểm tra & điện cực tham chiếu (Cu/CuSO₄ hoặc Ag/AgCl).

2. Bảo vệ xe tăng

Bên ngoài đáy bể:

• Cực dương hy sinh: Lưới cực dương Zn/Mg bên dưới đáy bể.
• Dòng điện cưỡng bức: cực dương dạng lưới MMO, cực dương linh hoạt có điều khiển chỉnh lưu biến áp.

Nội thất bể (ví dụ: bể chứa nước muối):

• Cực dương hợp kim Al/Zn lơ lửng trong bể chứa chất lỏng.

3. Bảo vệ hệ thống nước biển

• Đường ống dẫn nước biển: Cực dương hợp kim Al được hàn/bắt vít hoặc cực dương loại thăm dò (ICCP).
• Cọc thép neo: Cực dương MMO (ICCP) hoặc cực dương hy sinh hợp kim Al (SACP).

4. Bảo vệ thiết bị hóa chất

Môi trường axit:

• Cực dương đặc biệt: Platin-niobium (kháng axit{1}}), gang silic cao-(HSCI).
• Bảo vệ bên trong: Lớp phủ-kháng axit + bảo vệ ca-tốt.

1. Nhiễu dòng điện đi lạc

Nguồn:

• Hệ thống đường ray DC, thiết bị điện phân, hệ thống CP liền kề.

Giải pháp:

• Lắp đặt thiết bị thoát nước (thoát nước trực tiếp/cưỡng bức).
• Sử dụng mặt bích cách điện để cách ly các phần bị ảnh hưởng.

2. Môi trường có nhiệt độ-cao

Vấn đề:

• Temperatures >60 độ tăng tốc tiêu thụ cực dương hoặc làm suy giảm lớp phủ.

Giải pháp:

• Sử dụng cực dương có nhiệt độ-cao (ví dụ: MMO).
• Tối ưu hóa đầu ra của bộ chỉnh lưu để tránh-bảo vệ quá mức.

3. Ăn mòn vi sinh vật (SRB)

Vấn đề:

• Vi khuẩn khử sunfat-(SRB) trong đất kỵ khí làm tăng tốc độ ăn mòn.

Giải pháp:

• Tăng khả năng bảo vệ (-0,95V so với Cu/CuSO₄).
• Áp dụng chất phủ kháng khuẩn/chất diệt khuẩn.

1. Giám sát tiềm năng:

• Các phép đo điện thế đất-đến{1}}đất thủ công thông thường.
• Trạm kiểm tra thông minh với hệ thống trực tuyến để ghi/cảnh báo dữ liệu tự động.

2. Thay anode:

• Thay thế cực dương hy sinh khi còn lại khối lượng<30%.
• Cực dương dòng điện cưỡng bức thường kéo dài 20-40 năm.

1. Tiêu chuẩn quốc tế:

• ISO 15589-1 (Ngành công nghiệp dầu khí, hóa dầu và khí tự nhiên - Bảo vệ catốt cho hệ thống đường ống - Phần 1: Đường ống trên đất liền)
• NACE SP0169-2024 (Kiểm soát ăn mòn bên ngoài trên hệ thống đường ống kim loại ngầm hoặc chìm)
• API RP651-2024 Bảo vệ ca-tốt cho bể chứa xăng dầu trên mặt đất
• NACE SP0193-2016 Bảo vệ Cathode bên ngoài của đáy bể chứa bằng thép cacbon đẳng cấp
• EN 14505-2005 Bảo vệ catốt cho các cấu trúc phức tạp

2. Tiêu chuẩn Trung Quốc:

• GB/T 35508-2017 Bảo vệ catốt khu vực cho các cơ sở nhà ga
• GB/T 50393-Tiêu chuẩn kỹ thuật năm 2017 về kỹ thuật chống ăn mòn của bể chứa xăng dầu bằng thép
• GB/T 21448-2017 Thông số kỹ thuật về bảo vệ catốt cho đường ống thép chôn
• SY/T 6964-2013 Thông số kỹ thuật về bảo vệ ca-tốt cho các trạm dầu khí

• Dự án Căn cứ Tích hợp BASF (Quảng Đông)
• Sinopec-Dự án tích hợp hóa học và tinh chế liên doanh Quảng Đông trên đảo Donghai, thành phố Trạm Giang, tỉnh Quảng Đông
• Dự án hóa dầu SABIC Thiên Tân 260.000 tấn/năm Polycarbonate (PC)
• Dự án Khu phức hợp & Cơ sở vật chất Sonatrach MTBE (Algeria)
• Dự án Ethylene giai đoạn III của CNOOC Shell Huệ Châu
• Dự án tích hợp hóa chất và lọc hóa dầu Chiết Giang

Bảo vệ catốt là rất quan trọng để chống ăn mòn trong các nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất. Việc lựa chọn giữa phương pháp anode hy sinh và phương pháp dòng điện cưỡng bức phụ thuộc vào điều kiện môi trường (đất, nước biển, hóa chất), được bổ sung bằng lớp phủ và hệ thống giám sát để tạo thành hệ thống bảo vệ hoàn chỉnh. Ứng dụng thích hợp giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì và ngăn ngừa rò rỉ/ngắt máy do ăn mòn.