Katodisuojaustekniikka onshore-öljy- ja kaasukentillä

Katodisuojausteknologia on myös ratkaisevan tärkeä maalla sijaitsevissa öljy- ja kaasukentissä, ja sitä käytetään ensisijaisesti estämään metallirakenteiden korroosiota maaperän, pohjaveden ja kuljetettavien väliaineiden vaikutuksesta.

1. Haudatut putket

• Flowlines
• Siirtoputket
• Veden/kaasun ruiskutusputket

2. Varastointisäiliöt

• Raakaöljysäiliöiden ulko- ja sisäpohjalevyt
• Valmistettu vedenkäsittelysäiliöitä

3. Well-sivuston tilat

• Kotelo ulkoseinät
• Kaivonpään varusteet

4. Asemalaitteet

• Maata{0}}koskettavat tukirakenteet erottimien ja lämmönvaihtimien pohjassa
• Maadoitusjärjestelmät

1. Uhrautuva anodimenetelmä

Sovellusskenaariot:

• Lyhyen matkan-putket tai pienet varastosäiliöt.
• Etäkaivopaikat ilman vakaata virtalähdettä.

Yleiset anodimateriaalit:

• Magnesiumseos (Mg): Korkea käyttöjännite, sopii korkean -resistanssin maaperään.
• Sinkkiseos (Zn): Matala käyttöjännite, sopii alhaisen{0}}resistanssin maaperille.

Asennusmenetelmät:

• Putket: Molemmille puolille asennetut uhrautuvat anodit.
• Varastointisäiliöt: Anodit on järjestetty ristikko- tai rengaskuvioihin tasaisesti säiliön pohjan alle.

2. Vaikutettu nykyinen menetelmä

Sovellettavat skenaariot:

• Siirtoputket tai asemalle haudatut putkistot.
• Suuren varastosäiliön pohjalevyn aluspinnat.

Pääkomponentit:

1) Lisäanodit:

• Korkea-pii valurauta-anodi (HSCI): Hapon-kestävä maaperä, 20–30 vuoden käyttöikä.
• MMO-anodi: Vahva, kevyt, korkea -nimellislähtövirta, 25–40 vuoden käyttöikä.

2) Muuntajatasasuuntaaja: Useita toimintatiloja (vakiopotentiaali/virta/jännite).

3) Anodimaadoituspatjat:

• Matalat maahan haudatut sängyt: Yksinkertainen rakenne, suuri jalanjälki.
• Syväpohjaiset sängyt: Matala maadoitusvastus, kompakti jalanjälki.

1. Buried Pipeline Protection

Uhrautuvat anodit:

• Mg-seosanodit aavikoille/korkean{0}}resistanssin alueille (esim. Xinjiangin öljykenttä).
• Zn-seosanodit kosteisiin saviympäristöihin (esim. Sichuanin kaasukenttä).

Vaikutettu virta:

• Hajautetut maapatjat + älykkäät tasasuuntaajat (esim. länsi{3}}idän kaasuputki).
• CIPS (Close Interval Potential Survey) suojauksen tehokkuuden säännöllisiin tarkastuksiin.

2. Säiliön suojaus

Säiliön pohjalevyn ulkopuoli:

• Uhrautuva anodi: Mg/Zn-anodit verkko-/rengasasetteluissa tasaisen virranjaon takaamiseksi.
• Vaikutettu virta: MMO mesh anodit, joustavat anodit (esim. 100 000 m³ raakaöljysäiliöt).

Sisätilojen suojaus:

• Valmistetut vesisäiliöt: ripustetut Al-seosanodit (esim. Al-Zn-In) säiliönesteissä.

3. Kaivon sivuston suojaus

Kotelon ulkopuoli:

• Zn-anodit hitsattu suoraan kotelon alaosiin (esim. liuskekaasukaivot).
• Kotelon maadoituskennot" hajavirtahäiriöiden estämiseksi.

Kaivonpään varusteet:

• Yhdistetty pinnoite + Mg-anodisuoja.

4. Asemalaitteiden suojaus

Erottimen/lämmönvaihtimen perustukset:

• Betoniperustuksiin valmiiksi upotetut Mg-anodilohkot.

Maadoitusjärjestelmät:

• Zn-pinnoitetut teräs- tai Zn-anodimaadoituselektrodit.

1. Korkea H₂S -ympäristöt

Antaa:

• H₂S kiihdyttää paikallista korroosiota (esim. sulfidijännityshalkeilua).

Ratkaisu:

• Lisää suojauspotentiaalia arvoon -0,85–0,95 V (verrattuna CSE:hen).
• Käytä rikkiä{0}}kestäviä anodimateriaaleja (esim. erikoistuneita Al-seoksia).

2. Hajavirran häiriöt

Lähteet:

• Vierekkäinen korkeajännite{0}}siirto, sähköistetty rautatie ja muut CP-järjestelmät.

Ratkaisu:

• Hajavirtamittaukset tunnistaaksesi häiriövyöhykkeet/lähteet.
• Asenna nykyiset viemäriputket.

3. Jäätynyt maa-alue Korroosio

Antaa:

• Maaperän jäätymis{0}}sulamisjaksot aiheuttavat pinnoitteen irtoamista ja vuodenaikojen muutoksia.

Ratkaisu:

• Syväanodimaadoitettu sänky.
• Matala-lämpötilojen yhteensopivat anodit (esim. korkean-puhtauden Mg).

4. Mikrobikorroosio (MIC)

Antaa:

• Sulfaattia-vähentävien bakteerien (SRB) lisääntyminen anaerobisessa maaperässä.

Ratkaisu:

• Yhdistetty biosidit + katodisuojaus.
• Säilytä potentiaalit alle -0,95 V (estää SRB-aktiivisuutta).

1. Mahdollinen seuranta:

• Kannettavat CSE-vertailuelektrodit: Säännölliset putken/säiliön potentiaalimittaukset.
• Polarisaatioanturit + älykkäät testiasemat: Reaaliaikainen{1}}suojauspotentiaalin/hajavirran valvonta.

2. Älykäs valvonta:

• Etätasasuuntaajan tiedonsiirto langallisten/langattomien/kuituverkkojen/mobiiliverkkojen kautta.
• Drone-tarkastukset testiasemille (sovelletaan siirtoputkia).

3. Huoltojaksot:

• Uhrautuvan anodin jäljellä oleva massa tarkastetaan 5 vuoden välein.
• Vaikuttavat virtajärjestelmät: Tasasuuntaajien/maadoitusvastus tarkastetaan puolivuosittain.

1. Kansainvälinen:

• ISO 15589-1: Öljy-, petrokemian- ja maakaasuteollisuus - Putkijohtojärjestelmien katodisuojaus - Osa 1: Maan putkistot.
• NACE SP0169-2024: Ulkoisen korroosion torjunta maanalaisissa tai upotetuissa metalliputkistojärjestelmissä.

2. Kotimaan (Kiina):

• GB/T 21448-2017: Tekninen katodisuojausstandardi haudatuille teräsputkille.
• SY/T 5919-2009: Tekninen hallintakoodi haudattujen teräsputkien katodisuojaukseen.

• Irakin lohko 9 raakaöljyn ja kaasun keskuskäsittelylaitos.
• Rumaila Oilfield BASE SOVELTAMISALA Q3/Q4 2023 CP Materiaalit.
• Majnoon Oilfield External Pipeline Väliaikainen CP-järjestelmä.
• Daqingin öljykentän Gulongin liuskeöljyprojekti.
• Tarimin öljykenttä (Xinjiang) Bozi{0}}Dabein kaasukenttä.
• CNPC:n eteläinen Sichuanin liuskekaasukenttä.

Maalla sijaitsevien öljy-/kaasukenttien katodinen suojaus edellyttää joustavia rakenteita, jotka perustuvat maaperän ominaisuuksiin, väliaineen syövyttävyyteen ja laitostyyppeihin:

• Suoja-anodit: Soveltuvat pienimuotoisiin-sovelluksiin, jotka vaativat vähän huoltoa{1}}.
• Vaikuttava virta: Ihanteellinen pitkän{0}}etäisyyden/monimutkaisiin ympäristöihin, joissa on korkea hallittavuus.
• Yhdistetty suojaus: Tyypillisesti integroitu 3PE-pinnoitteisiin ja inhibiittoreihin monien -esteiden suojaamiseksi.
• Oikealla tekniikan valinnalla ja älykkäällä valvonnalla (esim. potentiaalin etäsäätö) korroosioriskiä voidaan vähentää merkittävästi, mikä varmistaa yli 30 vuoden turvallisen kenttäkäytön.