Katodinės apsaugos technologija sausumos naftos ir dujų laukuose

Katodinės apsaugos technologija taip pat yra labai svarbi naftos ir dujų telkinių pakrantėje, pirmiausia naudojama siekiant užkirsti kelią metalinių įrenginių korozijai dėl dirvožemio, požeminio vandens ir transportuojamų terpių.

1. Užkasti vamzdynai

• Flowlines
• Perdavimo vamzdynai
• Vandens/dujų įpurškimo vamzdynai

2. Sandėliavimo talpyklos

• Žalios naftos rezervuarų išorinės ir vidinės dugno plokštės
• Gaminami vandens valymo rezervuarai

3. Šulinio vietos įrenginiai

• Korpuso išorinės sienos
• Šulinio galvutės įranga

4. Stoties įranga

• Dirvožemį-liečiančios atraminės konstrukcijos separatorių ir šilumokaičių apačioje
• Įžeminimo sistemos

1. Aukos anodo metodas

Taikymo scenarijai:

• Trumpo atstumo{0}}vamzdynai arba mažos talpyklos.
• Nuotolinės šulinių vietos be stabilaus maitinimo.

Įprastos anodo medžiagos:

• Magnio lydinys (Mg): aukšta varomoji įtampa, tinka didelės -savybės dirvožemiams.
• Cinko lydinys (Zn): žema varomoji įtampa, tinka žemos -savybės dirvožemiams.

Diegimo būdai:

• Vamzdynai: iš abiejų pusių sumontuoti aukojamieji anodai.
• Sandėliavimo rezervuarai: anodai, išdėstyti tinklelio arba žiedo pavidalu, tolygiai paskirstyti po rezervuaro dugnu.

2. Įspūdingas dabartinis metodas

Taikomi scenarijai:

• Perdavimo vamzdynai arba stoties palaidoti vamzdynai.
• Didelės talpyklos dugno plokštės apatiniai paviršiai.

Pagrindiniai komponentai:

1) Pagalbiniai anodai:

• Didelis-silicio ketaus anodas (HSCI): rūgštims-atsparus dirvožemis, 20–30 metų tarnavimo laikas.
• MMO anodas: didelio stiprumo, lengvas, didelė{0}}vardinė išėjimo srovė, 25–40 metų tarnavimo laikas.

2) Transformatorinis lygintuvas: keli darbo režimai (pastovi potencialas / srovė / įtampa).

3) Anodo įžeminimo lovos:

• Seklios palaidotos žemės lovos: paprasta konstrukcija, didelis plotas.
• Giliai įžemintos lovos: mažas atsparumas įžeminimui, kompaktiškas plotas.

1. Užkasto vamzdyno apsauga

Aukojami anodai:

• Mg lydinio anodai, skirti dykumose/{0}}didelės varžos vietovėms (pvz., Sindziango naftos telkiniui).
• Zn lydinio anodai, skirti drėgnai molio aplinkai (pvz., Sičuano dujų lauke).

Sužavėta srovė:

• Paskirstytos antžeminės lovos + išmanieji lygintuvai (pvz., Vakarų{3}}Rytų dujotiekis).
• CIPS (Close Interval Potential Survey), skirtas periodinėms apsaugos efektyvumo patikroms.

2. Bako apsauga

Bako dugno plokštės išorė:

• Aukojamas anodas: Mg/Zn anodai tinklelio/žiedo išdėstyme, kad srovė būtų paskirstyta vienodai.
• Įspūdinga srovė: MMO tinklelio anodai, lankstūs anodai (pvz., 100 000 m³ žalios talpos).

Vidaus apsauga:

• Gaminami vandens rezervuarai: pakabinami Al lydinio anodai (pvz., Al-Zn-In) bako skysčiuose.

3. Šulinio svetainės apsauga

Korpuso išorė:

• Zn anodai, tiesiogiai privirinami prie apatinių korpuso dalių (pvz., skalūnų dujų gręžinių).
• Korpuso įžeminimo elementai“, kad būtų išvengta pasklidosios srovės trukdžių.

Šulinio galvutės įranga:

• Kombinuota danga + Mg anodo apsauga.

4. Stoties įrangos apsauga

Separatoriaus/šilumokaičio pamatai:

• Mg anodo blokai, iš anksto{0}}įstatyti į betoninius pamatus.

Įžeminimo sistemos:

• Zn-dengto plieno arba Zn anodo įžeminimo elektrodai.

1. Aukštos H₂S aplinkos

Problema:

• H₂S pagreitina vietinę koroziją (pvz., sulfido įtrūkimą).

Sprendimas:

• Padidinkite apsaugos potencialą iki -0,85–0,95 V (palyginti su CSE).
• Naudokite sierai{0}}atsparias anodo medžiagas (pvz., specializuotus Al lydinius).

2. Klaidžiojančios srovės trukdžiai

Šaltiniai:

• Gretimi aukštos{0} įtampos perdavimas, elektrifikuoti geležinkeliai, kitos CP sistemos.

Sprendimas:

• Klaidžiojančios srovės tyrimai, siekiant nustatyti trukdžių zonas / šaltinius.
• Įrengti esamas drenažo lovas.

3. Sušalęs dirvožemio plotas Korozija

Problema:

• Dirvožemio užšalimo{0}}atšilimo ciklai sukelia dangos sukibimą ir sezoninius atsparumo pokyčius.

Sprendimas:

• Giliai anodo įžeminimo lovos.
• Su žema-temperatūra suderinami anodai (pvz., didelio-grynumo Mg).

4. Mikrobinė korozija (MIC)

Problema:

• Sulfatus{0}}redukuojančių bakterijų (SRB) dauginimasis anaerobiniuose dirvožemiuose.

Sprendimas:

• Kombinuoti biocidai + katodinė apsauga.
• Palaikyti potencialus žemiau -0,95 V (slopina SRB aktyvumą).

1. Galimas stebėjimas:

• Nešiojami CSE etaloniniai elektrodai: reguliarūs dujotiekio / rezervuaro potencialo matavimai.
• Poliarizacijos zondai + išmaniosios bandymo stotys:{1}}apsaugos potencialo / pasklidusios srovės stebėjimas realiuoju laiku.

2. Išmanusis stebėjimas:

• Nuotolinis lygintuvo duomenų perdavimas laidiniais / belaidžiais / šviesolaidiniais / mobiliaisiais tinklais.
• Bandymų stočių dronų patikros (taikoma perdavimo vamzdynams).

3. Priežiūros ciklai:

• Likusi anodo masė tikrinama kas 5 metus.
• Įspūdingos srovės sistemos: lygintuvų / įžeminimo sluoksnio varža tikrinama kas pusę{0}}kasmet.

1. Tarptautinė:

• ISO 15589-1: Naftos, naftos chemijos ir gamtinių dujų pramonė - Vamzdynų sistemų katodinė apsauga - 1 dalis: Sausumos vamzdynai.
• NACE SP0169-2024: Požeminių arba povandeninių metalinių vamzdynų sistemų išorinės korozijos kontrolė.

2. Vidaus (Kinija):

• GB/T 21448-2017: palaidotų plieninių vamzdynų katodinės apsaugos techninis standartas.
• SY/T 5919-2009: Įkastų plieninių vamzdynų katodinės apsaugos techninis valdymo kodeksas.

• Irako 9 bloko žalios naftos ir dujų centrinis perdirbimo įrenginys.
• Rumaila naftos telkinio BAZINĖS SRITIS Q3/Q{1}} CP medžiagos.
• Majnoon naftos telkinio išorinio vamzdyno laikina CP sistema.
• Daqing naftos telkinio Gulong skalūnų naftos projektas.
• Tarimo naftos telkinys (Sindziangas) Bozi{0}}Dabei dujų telkinys.
• CNPC Pietų Sičuano skalūnų dujų laukas.

Sausumos naftos ir (arba) dujų telkinių katodinei apsaugai reikia lanksčios konstrukcijos, pagrįstos dirvožemio savybėmis, terpės korozija ir įrenginių tipais:

• Aukos anodai: tinka mažos{0}}mastos, mažai priežiūros reikalaujančioms{1} programoms.
• Įspūdinga srovė: Idealiai tinka dideliems{0}}atstumams / sudėtingoms aplinkoms su dideliu valdymu.
• Kombinuota apsauga: paprastai integruota su 3PE dangomis ir inhibitoriais, skirta apsaugai nuo kelių barjerų.
• Tinkamai parinkus technologijas ir išmaniai stebint (pvz., nuotoliniu būdu reguliuojant potencialą), korozijos rizika gali būti žymiai sumažinta ir užtikrinamas saugus daugiau nei 30 metų eksploatavimas lauke.