Katodisuojaustekniikka pitkän matkan{0}}öljy- ja kaasuputkissa

Katodinen suojaustekniikka on keskeinen korroosionesto-toimi, jolla varmistetaan öljyn ja kaasun siirtoputkien pitkäaikainen -turvallinen toiminta.

• Maaperän korroosio
• Hajavirta
• Pinnoitevirheitä
• Mikrobikorroosio (MIC)

1. Sacrificial Anode Cathodic Protection (SACP)

Sovellusskenaariot:

• Lyhyen{0}}etäisyyden putket.
• Syrjäiset alueet ilman vakaata virtalähdettä.

Yleiset anodit:

• Magnesiumseos (Mg): Korkea käyttöjännite (avoin-piiripotentiaali -1,7 V vs. CSE), sopii korkearesistiivisille maa-aineille.
• Sinkkiseos (Zn): Matala käyttöjännite (avoin-piiripotentiaali -1,1 V vs. CSE), sopii matalaresistiivisille maa-aineille.

Asennusmenetelmät:

• Putkilinjojen molemmille puolille haudatut uhraavat anodit, jotka on yhdistetty kaapeleiden kautta.

2. Impressed Current Cathodic Protection (ICCP)

Sovellettavat skenaariot:

• Pitkän{0}}etäisyyden siirtoputket.
• Aseman haudatut putket.

Ydinkomponentit:

1) Lisäanodit:

• Korkea-pii valurauta-anodi (HSCI): Hapon-kestävä maaperä, 15–25 vuoden käyttöikä.
• MMO-anodi: Kevyt, korkea lähtövirta, 20-30 vuoden käyttöikä.

2) Muuntajan tasasuuntaaja:

• Tarjoaa katodisen suojavirran, tukee useita toimintatiloja (vakiovirta/potentiaali/jännite) kaukovalvonnalla (langalliset/langattomat/mobiiliverkot).

3) Anodimaadoituspatjat:

• Matalat alustat: Perinteinen asennus, helppo rakenne, suuri pinta-ala.
• Deep well ground beds (>30m): Pieni jalanjälki, pieni maadoitusvastus, tasainen virranjako.

4) Vertailuelektrodi:

• Pitkäikäinen-kuparisulfaattielektrodi (CSE): haudattu lähelle putkia, tarkkuus ±10 mV.

1. Poikkileikkaussuojaussuunnittelu

Alueellinen virtalähde:

• Yksi katodisuojausasema 50-100 km:ä kohti, tasapainottaa suojan tehokkuutta ja tehokkuutta.

Tapaus:

• Länsi-East Gas Pipeline -asemat 80 km:n välein, tasasuuntaajan teho 5 kW.

Eristävät liitokset:

• Asennettu asemille ja venttiilikammioihin estämään virtahäviö.

2. Dynaaminen hajavirran lieventäminen

Viemäröintitoimenpiteet:

• Suora tyhjennys: Putkilinja on kytketty suoraan maadoitusrunkoon.
• Pakotettu tyhjennys: Dynaaminen käänteinen virtalähtö nopean{0}}vastetasasuuntaajien kautta häiriöiden neutraloimiseksi.

Valvontajärjestelmät:

• Testausasemat: Suojauspotentiaalin, anodin lähtövirran ja hajavirran manuaaliseen mittaukseen.
• Älykkäät testiasemat: Varustettu tiedonkeruu-/viestintämoduuleilla automaattista havaitsemista ja etätiedonsiirtoa varten.

3. Pinnoite-CP-synergiaoptimointi

Coating{0}}CP-suhde:

• Yhdistetty suojaus täydentäviin rooleihin; CP keskittyy pinnoitusvirheisiin/heikkoihin kohtiin.
• Parempi pinnoitteen laatu vähentää CP:n nykyistä kysyntää.

Nykyisen tiheyden suunnittelu:

• Uudet putkistot: 0,01-0,05 mA/m² (eheät pinnoitteet).
• Vanhentuneet putkistot: 0,1-1 mA/m² (vaurioituneista pinnoitteista tarvitaan lisää virtaa).

1. Rutiinitarkastus

CIPS (Close Interval Potential Survey):

• Täysi-linjan mahdollinen tutkimus 2 vuoden välein (testiasemat 1 km:n välein).

DCVG (Direct Current Voltage Gradient):

• Paikantaa pinnoitevirheet (±0,5 m tarkkuus).

2. Älykäs valvonta

SCADA-integraatio:

• Tasasuuntaajan parametrien etäsäätö ja reaaliaikaiset{0}}epänormaalit mahdolliset hälytykset.

Älykäs valvonta:

• Putkilinjojen varrella sijaitsevat älykkäät testiasemat tarkkailevat suojauspotentiaalia ja hajavirtaparametreja.

• Länsi-East Gas Pipeline III Fujian-Guangdongin haara (Guangzhou-Chaozhoun osa).
• Chaozhoun kaupungin korkeapaine{0}}maakaasuputki (96,5 km) CP-projekti.
• Zhuozhou-Yongqingin maakaasuputki (82,35 km) CP-projekti.
• Kiina-Venäjän itäinen putkilinja (Yongqing-Shanghai) Taian-Takaisinosuus, vaihe VII.
• Ningbo-Taizhou-Wenzhoun maakaasu-, Zhejiangin-Shanghain kaasuyhdysliikenne-, Guodian Nanxunin voimalaitoksen tuki- ja Shangyu-Xinchangin maakaasuputkihankkeet.

1. Kansainvälinen:

• ISO 15589-1 "Öljy-, petrokemian- ja maakaasuteollisuus - Putkijohtojärjestelmien katodisuojaus - Osa 1: Maan putkistot"
• NACE SP0169-2004 "Ulkoisen korroosion hallinta maanalaisissa tai vedenalaisissa metalliputkistojärjestelmissä"

2. Kotimaan (Kiina):

• GB/T 21448-2017 "Haudatun teräsputken katodisuojauksen tekninen standardi"
• GB50369-2014 "Pitkän matkan öljy- ja kaasuputkien rakentamisen ja hyväksymisen säännöstö"

Siirtoputkien katodisuojaus vaatii kattavia huomioita:

• Teknologian valinta: ICCP ensisijaisena menetelmänä, SACP apumenetelmänä.
• Pinnoitesynergia: 3PE/FBE-pinnoitteet pohjana, CP kompensoi pinnoitevirheitä.
• Älykäs valvonta: Integroitu elinkaarihallinta älykkäiden testiasemien, manuaalisten tarkastusten ja drone-partioiden avulla.
• Erikoisympäristöt: Räätälöidyt mallit ikirouta-/aavikkoalueille (esim. syvän kaivon anodit, aurinkovoima).

Näiden toimenpiteiden ansiosta vuotoriskit pienenevät merkittävästi, mikä varmistaa putkiston pitkän -turvallisen ja vakaan toiminnan.