Tecnologia di protezione catodica nei serbatoi di petrolio greggio

L'applicazione della tecnologia di protezione catodica nei parchi serbatoi di petrolio greggio è principalmente finalizzata a prevenire la corrosione elettrochimica delle strutture metalliche dei serbatoi, in particolare in aree quali le piastre del fondo dei serbatoi, le pareti interne dei serbatoi e le tubazioni interrate.

• Parete esterna delle piastre inferiori del serbatoio fuori terra (superficie di contatto con il suolo-)
• Pareti interne del serbatoio
• Condutture interrate nei serbatoi
• Serbatoi di stoccaggio sotterranei

1. Metodo dell'anodo sacrificale

Principio:

• Installazione di più metalli attivi (es. anodi di magnesio, zinco, leghe di alluminio) collegati al serbatoio in acciaio protetto; l'anodo si corrode preferibilmente per proteggere il serbatoio.

Scenari applicativi:

• Piastre di fondo esterne di piccoli serbatoi (che richiedono bassa corrente di protezione).
• Piastre inferiori interne dei serbatoi del petrolio greggio (sale-contenente acqua depositata)
• Protezione temporanea delle pareti interne durante la prova di pressione dell'acqua di mare

Vantaggi:

• Nessuna alimentazione esterna richiesta, installazione semplice, bassi costi di manutenzione.

Svantaggi:

• Periodo di protezione limitato (gli anodi necessitano di sostituzione periodica), insostituibili se applicati su piastre di fondo vasca esterne.

2. Metodo della corrente impressa

Principio:

• Applicazione di corrente catodica al serbatoio tramite un alimentatore CC esterno. Gli anodi ausiliari (ad esempio, ghisa ad alto-silicio, anodi di titanio MMO, anodi flessibili) emettono corrente, formando un circuito attraverso il terreno, le piastre del fondo del serbatoio e i cavi del catodo per indurre la polarizzazione catodica sulla superficie del fondo del serbatoio.

Scenari applicativi:

• Piastre inferiori del serbatoio esterno, pareti interne dei serbatoi contenenti acqua salata-.
• Fondi esterni di serbatoi fuori terra.

Vantaggi:

• Uscita di corrente regolabile, manutenzione semplice, lunga durata.

Svantaggi:

• Elevato investimento iniziale, richiesta alimentazione continua, manutenzione regolare necessaria.

1. Anodi sacrificali:

• Anodi a nastro/blocchi anodici in lega di magnesio (Mg), lega di zinco (Zn) o lega di alluminio (Al).
• Anodi sacrificali in lega di alluminio: Per la protezione delle pareti interne del serbatoio
• Anodi sacrificali in lega di magnesio: Protezione catodica per piastre di fondo serbatoio esterne

2. Sistemi attuali impressionati:

• Anodi mesh MMO, anodi flessibili per protezione catodica della piastra inferiore del serbatoio esterno
• Anodi in ghisa ad alto-silicio, anodi tubolari MMO, anodi flessibili per condotte interrate.
• Raddrizzatore del trasformatore: regola automaticamente la corrente e la tensione di uscita.
• Elettrodi di riferimento: elettrodi durevoli di rame/solfato di rame (Cu/CuSO₄), elettrodi di zinco ad alta-purezza o elettrodi di argento/cloruro di argento.
• Scatole di giunzione anodica, scatole di giunzione catodica
• Cavi per collegamenti elettrici di tutto il sistema a corrente impressa

3. Sistema di monitoraggio intelligente della protezione catodica:

• Monitoraggio remoto dei parametri di funzionamento del sistema, controllo remoto di funzioni parziali e regolazione dei parametri operativi.

1. Dati di base:

• Raccogliere resistività del suolo, materiale del serbatoio, tipi di rivestimento, dati di indagini geologiche, struttura di fondazione del serbatoio, disegni di layout del sito, ecc.

2. Piano di tutela del design:

• Selezionare soluzioni tecniche appropriate sulla base dei dati, preparare piani di implementazione dettagliati e compilare elenchi di materiali/attrezzature.

3. Installazione:

• Anodi sacrificali: distribuiti uniformemente sul fondo del serbatoio, saldati direttamente o collegati tramite cavo-.
• Corrente impressa: installare basi di terra anodiche, elettrodi di riferimento, scatole di giunzione, posare cavi, installare raddrizzatori.

4. Messa in servizio e monitoraggio:

• Regola i parametri per soddisfare i requisiti di potenziale di protezione (tipicamente -0,85 V rispetto a Cu/CuSO₄ per i serbatoi in acciaio).

5. Manutenzione regolare:

• Ispezioni di routine, registrazioni del funzionamento delle apparecchiature e risoluzione tempestiva delle anomalie.

1. Internazionale:

• API RP 651-2014 Protezione catodica dei serbatoi di stoccaggio del petrolio fuori terra.

2. Domestico:

• GB/T 50393-2017 Norma tecnica per l'ingegneria anticorrosione dei serbatoi di stoccaggio del petrolio in acciaio.

• 2,25-milioni di-metri cubi-a supporto del progetto-di un parco serbatoi fuori dall'isola per il progetto di integrazione chimica-raffinazione dell'isola di Shandong Yulong (Fase I).
• Progetto di stoccaggio di petrolio greggio da 3-milioni-di metri cubi nell'area portuale occidentale del porto di Shandong, Yantai Port.
• Progetto di riserva commerciale di petrolio greggio CNOOC Dongying da 5-milioni-di metri cubi.
• Progetto di serbatoio petrolifero di Fase III da 1,6-milioni-metri cubi nel porto di Shandong Rizhao.
• Progetto della zona di stoccaggio di prodotti liquefatti del porto di Binzhou del gruppo portuale di Shandong (posti letto 6#-7#).
• Progetto del serbatoio base di stoccaggio del petrolio dell'isola di Zhoushan Waidiao Guanghui.

Sistemi di protezione catodica adeguatamente progettati possono prolungare significativamente la durata di servizio dei serbatoi di petrolio greggio (in genere oltre 20 anni) riducendo sostanzialmente i rischi per la sicurezza e l'ambiente derivanti da perdite di corrosione. Le applicazioni pratiche spesso combinano anodi sacrificali con sistemi a corrente impressa, regolandosi dinamicamente in base alle condizioni ambientali.