Aplikasi Teknologi Perlindungan Katodik dalam Loji Penapisan Dan Kimia

Teknologi perlindungan katodik digunakan secara meluas dalam penapisan dan loji kimia untuk melindungi kemudahan logam yang tertimbus atau tenggelam (cth, saluran paip, tangki simpanan, asas peralatan) daripada kakisan elektrokimia.

1. Talian Paip Terkubur

• Rangkaian paip loji: Saluran paip terkubur yang mengangkut minyak mentah, produk ditapis, bahan kimia, air dan wap.
• Talian paip-jarak jauh: Talian paip yang menghubungkan kilang penapisan ke dok dan ladang tangki simpanan.
• Risiko kakisan: Kakisan tanah, gangguan arus sesat, kakisan mikrob (SRB).

2. Tangki Simpanan

• Bahagian luar plat bawah tangki: Bahagian-tanah yang bersentuhan.
• Dinding dalaman: Dinding dalaman tangki yang menyimpan larutan elektrolit (cth, air masin, media berasid).

3. Asas Peralatan & GroSistem unding

• Asas struktur keluli: Komponen logam dalam asas konkrit reaktor, menara, penukar haba.
• Grid pembumian: Perlindungan diperlukan untuk elektrod pembumian sistem elektrik yang terdedah kepada kegagalan kakisan.

4. Sistem Penyejukan Air Laut

• Saluran paip air laut: Saluran paip penyejuk air laut di kilang penapisan pantai (kakisan ion klorida tinggi).
• Pam, injap, pemeluwap: Komponen logam yang bersentuhan dengan air laut.

5. Peralatan Kimia

• Tangki simpanan asid/alkali: Dinding dalaman tangki asid sulfurik/asid hidroklorik (memerlukan bahan anod kalis-asid).
• Reaktor, penukar haba: Komponen logam dalam unit proses basah.

1. Kaedah Anod Korban

Senario Aplikasi:

• Saluran paip tertimbus
• Tangki kecil, perlindungan setempat
• Bahagian dalaman yang lebih sejuk air

Anod biasa:

• Aloi magnesium (Mg): Voltan pemacu tinggi, sesuai untuk-tanah kerintangan tinggi & air tawar.
• Aloi zink (Zn): Voltan pemacu rendah, sesuai untuk-tanah/air laut dengan rintangan rendah.
• Aloi aluminium (Al): Persekitaran air laut (cth, sistem air penyejukan).

2. Kaedah Semasa Terkesan

Senario yang berkenaan:

• Tanam saluran paip tertimbus, plat bawah luar tangki
• Persekitaran air laut (cth, cerucuk keluli dok, sistem penyejukan air laut)

Komponen utama:

• Anod:-besi tuang silikon tinggi, anod titanium MMO (Mixed Metal Oxide), anod niobium-platinum.
• Penerus potensi berterusan: Laraskan arus secara automatik untuk mengekalkan potensi perlindungan.
• Katil anod telaga dalam: Sesuai untuk-tanaman terkurung ruang.

1. Perlindungan Saluran Paip Terkubur

Anod korban:

• Anod korban aloi Mg atau Zn.

Arus terkesan:

• Katil anod: Anod cetek-terkubur atau anod telaga dalam (penjimatan-ruang).
• Pemantauan: Stesen ujian & elektrod rujukan (Cu/CuSO₄ atau Ag/AgCl).

2. Perlindungan Tangki

Bahagian luar bahagian bawah tangki:

• Anod korban: Grid anod Zn/Mg di bawah bahagian bawah tangki.
• Arus terkesan: Anod jejaring MMO, anod fleksibel dengan kawalan penerus pengubah.

Bahagian dalam tangki (cth, tangki garam):

• Anod aloi Al/Zn terampai dalam cecair tangki.

3. Perlindungan Sistem Air Laut

• Talian paip air laut: Anod aloi Al yang dikimpal/berbolud atau anod jenis kuar-(ICCP).
• Cerucuk keluli dok: Anod MMO (ICCP) atau anod korban aloi Al (SACP).

4. Perlindungan Peralatan Kimia

Persekitaran berasid:

• Anod khas: Platinum-niobium (tahan asid-), tinggi-besi tuang silikon (HSCI).
• Perlindungan dalam: Salutan-asid + perlindungan katodik.

1. Gangguan Arus Sesat

Sumber:

• Sistem rel DC, peralatan elektrolisis, sistem CP bersebelahan.

Penyelesaian:

• Pasang peranti saliran (saliran terus/paksa).
• Gunakan bebibir penebat untuk mengasingkan bahagian yang terjejas.

2. Persekitaran Suhu-Tinggi

Isu:

• Temperatures >60 darjah mempercepatkan penggunaan anod atau merosot lapisan.

Penyelesaian:

• Gunakan anod suhu-tinggi (cth, MMO).
• Optimumkan output penerus untuk mengelakkan lebih-perlindungan.

3. Kakisan Mikrob (SRB)

Isu:

• Bakteria penurun sulfat-(SRB) dalam tanah anaerobik mempercepatkan kakisan.

Penyelesaian:

• Tingkatkan potensi perlindungan (-0.95V lwn. Cu/CuSO₄).
• Sapukan salutan antimikrob/biosid.

1. Potensi pemantauan:

• Paip manual biasa-ke-ukuran potensi tanah.
• Stesen ujian pintar dengan sistem dalam talian untuk pengelogan/makluman data automatik.

2. Penggantian anod:

• Gantikan anod korban apabila jisim yang tinggal<30%.
• Anod arus terkesan biasanya bertahan 20-40 tahun.

1. Piawaian antarabangsa:

• ISO 15589-1 (Industri petroleum, petrokimia dan gas asli - Perlindungan katodik sistem saluran paip - Bahagian 1: Talian paip di darat)
• NACE SP0169-2024 (Kawalan Hakisan Luaran pada Sistem Paip Logam Bawah Tanah atau Terendam)
• API RP651-2024 Perlindungan Katodik bagi Tangki Simpanan Petroleum Di Atas Tanah
• NACE SP0193-Perlindungan Katodik Luaran 2016 bagi Tangki Penyimpanan Keluli Karbon Atas Gred Bahagian Bawah
• EN 14505-2005 Perlindungan katodik bagi struktur kompleks

2. Piawaian Cina:

• GB/T 35508-2017 Perlindungan Katodik Serantau untuk Kemudahan Stesen
• GB/T 50393-Piawaian Teknikal 2017 untuk Kejuruteraan Anti-Kakisan Tangki Simpanan Petroleum Keluli
• GB/T 21448-2017 Spesifikasi Teknikal untuk Perlindungan Katodik Talian Paip Keluli Terkubur
• SY/T 6964-2013 Spesifikasi Teknikal untuk Perlindungan Katodik bagi Stesen Minyak & Gas

• Projek Pangkalan Bersepadu BASF (Guangdong).
• Sinopec-Projek Penapisan dan Penyepaduan Kimia Usahasama Guangdong di Pulau Donghai, Bandar Zhanjiang, Wilayah Guangdong
• SABIC Tianjin Petrokimia 260,000 t/a Projek Polikarbonat (PC).
• Projek Kompleks & Kemudahan Sonatrach MTBE (Algeria)
• Projek Etilena Fasa III CNOOC Shell Huizhou
• Projek Penapisan Petrokimia & Penyepaduan Kimia Zhejiang

Perlindungan katodik adalah penting untuk pencegahan kakisan di loji penapisan dan kimia. Pemilihan antara anod korban dan kaedah arus terkesan bergantung pada keadaan persekitaran (tanah, air laut, bahan kimia), dilengkapi dengan salutan dan sistem pemantauan untuk membentuk sistem perlindungan yang lengkap. Aplikasi yang betul mengurangkan kos penyelenggaraan dengan ketara dan mengelakkan kebocoran/penutupan yang disebabkan oleh kakisan.