Tehnologija katodne zaštite na kopnenim poljima nafte i plina

Tehnologija katodne zaštite je također ključna u primjenama na naftnim i plinskim poljima na kopnu, prvenstveno se koristi za sprječavanje korozije metalnih objekata od tla, podzemnih voda i transportiranih medija.

1. Zakopani cjevovodi

• Flowlines
• Prenosni cjevovodi
• Cjevovodi za ubrizgavanje vode/gasa

2. Spremnici za skladištenje

• Vanjske i unutrašnje ploče dna rezervoara za skladištenje sirove nafte
• Proizvedeni rezervoari za tretman vode

3. Objekti bušotine

• Vanjski zidovi kućišta
• Oprema za bušotinu

4. Oprema stanice

• Potporne strukture koje dodiruju tlo- na dnu separatora i izmjenjivača topline
• Sistemi uzemljenja

1. Metoda žrtvene anode

Scenariji primjene:

• Cjevovodi{0}}na kratkim udaljenostima ili mali rezervoari za skladištenje.
• Udaljene bušotine bez stabilnog napajanja.

Uobičajeni anodni materijali:

• Legura magnezijuma (Mg): Visok pogonski napon, pogodan za tla visoke-otpornosti.
• Legura cinka (Zn): Nizak pogonski napon, pogodna za tla niske-otpornosti.

Metode instalacije:

• Cjevovodi: Žrtvene anode postavljene na obje strane.
• Rezervoari za skladištenje: Anode raspoređene u mrežasti ili prstenasti uzorak, ravnomerno raspoređene ispod dna rezervoara.

2. Metoda impresionirane struje

Primjenjivi scenariji:

• Prijenosni cjevovodi ili ukopani cjevovodi u stanici.
• Donja ploča velikog rezervoara za skladištenje.

Ključne komponente:

1) Pomoćne anode:

• Visok-silicijum anoda od livenog gvožđa (HSCI): kompatibilnost sa-tlom otpornom na kiselinu, 20-30 godina radnog veka.
• MMO anoda: Visoka čvrstoća, lagana, visoka-nazivna izlazna struja, 25~40-godišnji vijek trajanja.

2) Transformatorski ispravljač: više načina rada (konstantni potencijal/struja/napon).

3) Anodni uzemljeni kreveti:

• Plitko ukopani kreveti: Jednostavna konstrukcija, velika površina.
• Duboko dobro uzemljeni kreveti: Niska otpornost na uzemljenje, kompaktan otisak.

1. Zaštita zakopanog cjevovoda

Žrtvene anode:

• Anode od magnezijeve legure za pustinje/područja{0}}visoke otpornosti (npr. naftno polje Xinjiang).
• Anode od legure cinka za okruženja sa vlažnom glinom (npr. gasno polje Sichuan).

Impresionirana struja:

• Distribuirani uzemljeni kreveti + pametni ispravljači (npr. Zapadni-Istočni gasovod).
• CIPS (Close Interval Potential Survey) za periodične provjere efikasnosti zaštite.

2. Zaštita rezervoara

Spoljašnja donja ploča rezervoara:

• Žrtvena anoda: Mg/Zn anode u rasporedu mreže/prstena za ujednačenu distribuciju struje.
• Impresionirana struja: MMO mrežaste anode, fleksibilne anode (npr. rezervoari za sirovu sirovu zapreminu od 100.000 m³).

Unutrašnja zaštita:

• Proizvedeni rezervoari za vodu: suspendovane anode od Al legure (npr. Al-Zn-In) u tečnostima iz rezervoara.

3. Zaštita lokacije bunara

Eksterijer kućišta:

• Zn anode direktno zavarene na donje dijelove kućišta (npr. bušotine za plin iz škriljaca).
• Ćelije za uzemljenje kućišta" kako bi se spriječile smetnje lutajuće struje.

Oprema za bušotinu:

• Kombinirani premaz + Mg anodna zaštita.

4. Zaštita opreme stanice

Temelji separatora/izmjenjivača topline:

• Mg anodni blokovi{0}}ugrađeni u betonske temelje.

Sistemi uzemljenja:

• Zn-čelične elektrode ili elektrode za uzemljenje zn anode.

1. Okruženje sa visokim sadržajem H₂S

Izdanje:

• H₂S ubrzava lokaliziranu koroziju (npr. sulfidno pucanje pod naponom).

Rješenje:

• Povećajte zaštitni potencijal na -0,85~-0,95V (u odnosu na CSE).
• Koristite anodne materijale otporne na sumpor- (npr. specijalizovane Al legure).

2. Smetnje lutajuće struje

Izvori:

• Susedni visokonaponski{0}}prenosnici, elektrificirane željeznice, drugi CP sistemi.

Rješenje:

• Zalutajte trenutne ankete da biste identifikovali zone/izvore smetnji.
• Ugradite postojeće drenažne krevete.

3. Područje smrznutog tla Korozija

Izdanje:

• Ciklusi zamrzavanja{0}}odmrzavanja tla uzrokuju odvajanje premaza i promjene sezonskog otpora.

Rješenje:

• Kreveti dubokog anodnog uzemljenja.
• Nisko{0}}kompatibilne anode (npr. Mg visoke -čistoće).

4. Mikrobna korozija (MIC)

Izdanje:

• Proliferacija bakterija koje redukuju sulfat{0} (SRB) u anaerobnim zemljištima.

Rješenje:

• Kombinovani biocidi + katodna zaštita.
• Održavajte potencijale ispod -0,95V (inhibira SRB aktivnost).

1. Potencijalni monitoring:

• Prenosne CSE referentne elektrode: Redovna mjerenja potencijala cjevovoda/rezervoara.
• Polarizacione sonde + pametne test stanice:-Monitor zaštite potencijala/lutajuće struje u realnom vremenu.

2. Pametno praćenje:

• Daljinski prijenos podataka ispravljača putem žične/bežične/fiber/mobilne mreže.
• Inspekcije dronova za ispitne stanice (primjenjivo na prijenosne cjevovode).

3. Ciklusi održavanja:

• Preostala masa žrtvene anode provjerava se svakih 5 godina.
• Impresionirani sistemi struje: ispravljači/otpor uzemljenja se provjeravaju polu{0}}polu godišnje.

1. Međunarodni:

• ISO 15589-1: Industrija nafte, petrohemije i prirodnog gasa - Katodna zaštita sistema cjevovoda - Dio 1: Cjevovodi na kopnu.
• NACE SP0169-2024: Kontrola vanjske korozije na podzemnim ili potopljenim metalnim cevovodnim sistemima.

2. Domaći (Kina):

• GB/T 21448-2017: Tehnički standard katodne zaštite za ukopane čelične cjevovode.
• SY/T 5919-2009: Kodeks tehničkog upravljanja za katodnu zaštitu zakopanih čeličnih cjevovoda.

• Irak Blok 9 Centralno postrojenje za preradu sirove nafte i gasa.
• Rumaila Oilfield BASE SCOPE Q3/Q4 2023 CP materijali.
• Privremeni CP sistem eksternog cevovoda Majnoon Oilfield.
• Daqing Oilfield Gulong Shale Oil Project.
• Naftno polje Tarim (Xinjiang) Bozi{0}}Gasno polje Dabei.
• CNPC gasno polje iz škriljaca Južnog Sičuana.

Za naftna/gasna polja na kopnu, katodna zaštita zahtijeva fleksibilne dizajne zasnovane na karakteristikama tla, korozivnosti medija i tipovima postrojenja:

• Žrtvene anode: Pogodne za male-prilike sa malim-održavanjem.
• Impresionirana struja: Idealno za{0}}udaljena/složena okruženja sa visokom kontrolom.
• Kombinirana zaštita: Tipično integrirana sa 3PE premazima i inhibitorima za više{1}}barijernu zaštitu.
• Pravilnim odabirom tehnologije i pametnim nadzorom (npr. daljinsko podešavanje potencijala), rizici od korozije se mogu značajno smanjiti, osiguravajući preko 30 godina sigurnog rada na terenu.