Protection cathodique ICCP pour les produits pétrochimiques

Les installations d'extraction, de raffinage, de stockage et de transport du pétrole brut, telles que les pipelines souterrains, les fonds de réservoirs, les structures en acier des plateformes offshore et les réacteurs chimiques, sont fréquemment exposées à des substances corrosives comme le sol, les eaux souterraines, le pétrole brut, les milieux acides et alcalins et les embruns salés, ce qui les rend très sensibles à la corrosion électrochimique.

La protection catholique, en tant que méthode essentielle de protection contre la corrosion des métaux, se divise principalement en sprotection cathodique à anode acrimonieuse (SACP) et protection cathodique à courant imposé La protection cathodique par courant imposé (ICCP) offre des avantages significatifs par rapport à la protection par anode sacrificielle, notamment son adaptation aux environnements à haute résistivité et sa durée de vie accrue. L'ICCP est particulièrement adaptée à la protection contre la corrosion des installations critiques de l'industrie pétrochimique, telles que les grands réservoirs de stockage, les pipelines longue distance et les structures métalliques complexes.

Applications : L’environnement corrosif de l’industrie pétrochimique est complexe et diversifié. Les différents équipements (pipelines, réservoirs de stockage, structures métalliques, réacteurs, etc.) présentent des conditions de fonctionnement, des caractéristiques structurelles et des risques de corrosion variables. Par conséquent, l’utilisation d’anodes ICCP nécessite une sélection et une conception ciblées, adaptées à chaque scénario.

(I) Pipelines longue distance.

Les oléoducs et gazoducs longue distance sont essentiels à l'industrie pétrochimique et sont généralement enterrés. Ils sont exposés à des risques tels que la corrosion par les sols et la corrosion par courants vagabonds. La corrosion des pipelines est particulièrement importante lorsqu'ils traversent des environnements géologiques complexes comme les déserts, les zones salines-alcalines et les marais.

Types d'anodes courants : principalement des anodes pour puits profonds, des anodes en fonte à haute teneur en silicium, et Anodes tubulaires MMO. anodes de puits profonds Ces anodes conviennent aux zones à forte résistivité du sol (>100 Ω·m). Enterrées à une profondeur de 20 à 50 m et garnies de coke pour réduire la résistance de contact, elles permettent de protéger une canalisation de 5 à 10 km avec un seul puits. Les anodes en fonte à haute teneur en silicium, d'un prix abordable, sont adaptées aux zones à résistivité du sol modérée (50 à 100 Ω·m). Les anodes tubulaires en MMO présentent une faible consommation et une longue durée de vie, ce qui les rend idéales pour les canalisations à faible résistivité du sol (<50 Ω·m) ou nécessitant une protection longue durée (>20 ans).

(II) Plaques de fond des grands réservoirs de stockage.

Les grands réservoirs de stockage de pétrole brut et de produits raffinés constituent des installations essentielles dans l'industrie pétrochimique. Leurs fonds sont constamment exposés à un environnement humide et pauvre en oxygène, ce qui les rend vulnérables à la corrosion par piqûres et à la corrosion sous contrainte. Les systèmes ICCP représentent la solution privilégiée pour la protection anticorrosion des fonds de réservoirs.

Types d'anodes courantes : principalement les anodes à mailles, les anodes flexibles et les anodes en plaques MMO. Les anodes à mailles sont actuellement privilégiées pour la protection des fonds de cuve. Des fils de titane revêtus de MMO sont tissés en une maille et disposés à plat dans la couche de sable sous le fond de la cuve. Combiné à de la poudre de coke, ce matériau forme un champ de distribution de courant uniforme et convient aux grandes cuves d'une capacité de 100 000 m³ ou plus. Les anodes flexibles, très souples, peuvent être disposées le long des bords de la cuve, des tuyaux et autres éléments de forme irrégulière. Les anodes en plaques MMO conviennent aux petites cuves ou au renforcement partiel des cuves ; elles sont faciles à installer et moins coûteuses.

(III) Pétrochimie marine

Les installations pétrochimiques marines (telles que les plateformes offshore, les pipelines sous-marins et les structures métalliques des quais) sont exposées à des environnements hautement corrosifs comme l'eau de mer et les embruns. Il en résulte des taux de corrosion extrêmement élevés pour ces équipements.

Types d'anodes courantes : principalement des anodes tubulaires en MMO, des anodes en alliage de plomb et des anodes pour puits profonds. Les anodes tubulaires en MMO offrent une excellente résistance à la corrosion par l'eau de mer et présentent un faible taux d'usure, ce qui les rend idéales pour la protection des structures de plateformes offshore et des pipelines sous-marins. Les anodes en alliage de plomb sont moins coûteuses et conviennent à la protection temporaire ou aux installations auxiliaires en milieu marin. Les anodes pour puits profonds sont adaptées aux structures métalliques des quais côtiers ; elles sont enfouies dans le sol sous le fond marin par forage, ce qui les protège des effets de la forte corrosion par l'eau de mer et de la bio-encrassement.

(IV) Protection des équipements et installations chimiques

Les équipements de production pétrochimique, tels que les réacteurs, les échangeurs de chaleur, les tours et les pipelines, sont exposés pendant de longues périodes à des milieux extrêmement corrosifs (acide sulfurique, acide chlorhydrique, solution d'hydroxyde de sodium et produits de craquage du pétrole brut), ce qui les rend très sensibles à la corrosion. L'utilisation d'anodes ICCP doit répondre à des exigences telles que la résistance à la corrosion en milieux extrêmes, aux hautes températures et pressions, et l'absence de contamination du milieu.

Types d'anodes courantes : anodes MMO et anodes en platine. Les anodes MMO (comme les anodes en titane revêtues d'iridium-tantale) présentent une forte résistance à la corrosion acide et alcaline et d'excellentes performances à haute température (elles peuvent être utilisées durablement dans des environnements inférieurs à 150 °C). Elles conviennent à la protection des parois internes des réacteurs chimiques et des plaques tubulaires des échangeurs de chaleur sans contaminer le milieu réactionnel. Les anodes en platine possèdent une stabilité chimique extrêmement élevée et sont adaptées aux milieux fortement oxydants (comme l'acide nitrique concentré et le chlore) ainsi qu'aux environnements à haute température et haute pression (comme les réacteurs d'hydrogénation), mais elles sont plus coûteuses.