ICCP Kathodischer Schutz für petrochemische

Anlagen, die an der Gewinnung, Raffination, Lagerung und dem Transport von Rohöl beteiligt sind, wie z. B. unterirdische Pipelines, Tankböden, Stahlkonstruktionen von Offshore-Plattformen und chemische Reaktoren, sind häufig korrosiven Substanzen wie Erde, Grundwasser, Rohöl, sauren und alkalischen Medien sowie Salznebel ausgesetzt, wodurch sie in hohem Maße anfällig für elektrochemische Korrosion sind.

Der katholische Korrosionsschutz, als Kernmethode des Metallkorrosionsschutzes, wird hauptsächlich in folgende Kategorien unterteilt:Opferanoden-Kathodenschutz (SACP) und Fremdstrom-Kathodenschutz (ICCP). Im Vergleich zum Schutz mit Opferanoden bietet der Fremdstrom-Kathodenschutz erhebliche Vorteile, darunter die Eignung für Umgebungen mit hohem spezifischem Widerstand und eine längere Lebensdauer. ICCP eignet sich besonders für den Korrosionsschutz kritischer Anlagen in der petrochemischen Industrie, wie z. B. großer Lagertanks, Fernleitungen und komplexer Stahlkonstruktionen.

Anwendungsgebiete: Die korrosive Umgebung in der petrochemischen Industrie ist komplex und vielfältig. Unterschiedliche Anlagen (Pipelines, Lagertanks, Stahlkonstruktionen, Reaktoren usw.) weisen unterschiedliche Betriebsbedingungen, strukturelle Eigenschaften und Korrosionsrisiken auf. Daher erfordert der Einsatz von ICCP-Anoden eine gezielte Auswahl und Auslegung auf Basis spezifischer Anwendungsszenarien.

(I) Fernleitungen.

Fernleitungen für Öl und Gas sind die Lebensader der petrochemischen Industrie und verlaufen typischerweise unterirdisch. Sie sind Risiken wie Bodenkorrosion und Streustromkorrosion ausgesetzt. Besonders ausgeprägt ist die Korrosion von Pipelines beim Durchqueren komplexer geologischer Umgebungen wie Wüsten, Salzböden und Sümpfen.

Gängige Anodentypen: Hauptsächlich Tiefbrunnenanoden, hochsiliziumhaltige Gusseisenanoden und MMO Rohranoden. Tiefbrunnenanoden Sie eignen sich für Gebiete mit hohem spezifischem Bodenwiderstand (>100 Ω·m). Bei einer Verlegetiefe von 20–50 m und einer Koksfüllung zur Reduzierung des Kontaktwiderstands kann ein einzelner Brunnen 5–10 km Rohrleitung schützen. Hochsiliziumhaltige Gusseisenanoden sind preisgünstig und für Gebiete mit mittlerem spezifischem Bodenwiderstand (50–100 Ω·m) geeignet. MMO-Rohranoden zeichnen sich durch geringe Verbrauchsraten und lange Lebensdauer aus und eignen sich daher für Rohrleitungen mit niedrigem spezifischem Bodenwiderstand (<50 Ω·m) oder hohen Anforderungen an die Schutzlebensdauer (>20 Jahre).

(II) Bodenplatten für große Lagertanks.

Große Rohöl- und Raffinerieöltanks sind zentrale Lagereinrichtungen der petrochemischen Industrie. Die Tankbodenplatten sind ständig einer feuchten, sauerstoffarmen Umgebung ausgesetzt und daher anfällig für Lochfraß und Ulkuskorrosion. ICCP-Systeme sind die bevorzugte Lösung zum Korrosionsschutz von Tankbodenplatten.

Gängige Anodentypen: hauptsächlich Netzanoden, flexible Anoden und MMO-Plattenanoden. Netzanoden sind derzeit die gängigste Wahl für den Schutz von Tankbodenplatten. MMO-beschichtete Titandrähte werden zu einem Netz verwebt und flach in der Sandschicht unter der Tankbodenplatte verlegt. Zusammen mit Kokspulver als Füllstoff bildet sich ein gleichmäßiges Stromverteilungsfeld. Diese Anoden eignen sich für große Tanks mit einem Fassungsvermögen von 100,000 m³ oder mehr. Flexible Anoden sind hochflexibel und können entlang von Tankrandplatten, Rohren und anderen unregelmäßig geformten Teilen angeordnet werden. MMO-Plattenanoden eignen sich für kleine Tanks oder zur partiellen Tankverstärkung, sind einfach zu installieren und kostengünstiger.

(III) Marine Petrochemie

Marine petrochemische Anlagen (wie Offshore-Plattformen, Unterwasserpipelines und Stahlkonstruktionen von Kais) sind stark korrosiven Umgebungen wie Meerwasser und Salznebel ausgesetzt. Dies führt zu extrem hohen Korrosionsraten an den Anlagen.

Gängige Anodentypen: Hauptsächlich MMO-Rohranoden, Bleilegierungsanoden und Tiefbrunnenanoden. MMO-Rohranoden bieten eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Meerwasserkorrosion und weisen eine geringe Verbrauchsrate auf, wodurch sie sich zum Schutz von Offshore-Plattformfundamenten und Unterwasserpipelines eignen. Bleilegierungsanoden sind kostengünstiger und eignen sich für temporäre Schutzmaßnahmen oder Hilfseinrichtungen in Meerwasserumgebungen. Tiefbrunnenanoden eignen sich für küstennahe Stahlkonstruktionen von Kaianlagen; die Anoden werden durch Bohrungen im Meeresboden vergraben und so vor den Auswirkungen starker Meerwasserkorrosion und Biofouling geschützt.

(IV) Schutz chemischer Ausrüstungen und Anlagen

Anlagen in der petrochemischen Produktion, wie Reaktoren, Wärmetauscher, Kolonnen und Rohrleitungen, sind über lange Zeiträume extrem korrosiven Medien (z. B. Schwefelsäure, Salzsäure, Natronlauge und Rohöl-Cracking-Produkten) ausgesetzt und daher stark korrosionsanfällig. Der Einsatz von ICCP-Anoden erfordert daher Anforderungen wie Beständigkeit gegenüber extremer Medienkorrosion, hohen Temperaturen und Drücken sowie die Vermeidung von Medienkontamination.

Gängige Anodentypen: MMO-Anoden und Platinanoden. MMO-Anoden (z. B. mit Iridium-Tantal beschichtete Titananoden) weisen eine hohe Beständigkeit gegenüber Säure- und Laugenkorrosion sowie ein ausgezeichnetes Hochtemperaturverhalten auf (sie können lange Zeit in Umgebungen unter 150 °C eingesetzt werden). Sie eignen sich zum Schutz der Innenwände von chemischen Reaktoren und Wärmetauscher-Rohrböden, ohne das Reaktionsmedium zu verunreinigen. Platinanoden zeichnen sich durch eine extrem hohe chemische Stabilität aus und eignen sich für stark oxidierende Medien (wie konzentrierte Salpetersäure und Chlor) sowie für Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen (wie Hydrierungsreaktoren), sind jedoch teurer.