Protezione catodica ICCP per petrolchimica

Gli impianti coinvolti nell'estrazione, raffinazione, stoccaggio e trasporto del petrolio greggio, come oleodotti sotterranei, fondi di serbatoi, strutture in acciaio delle piattaforme offshore e reattori chimici, sono spesso esposti a sostanze corrosive come terreno, falde acquifere, petrolio greggio, mezzi acidi e alcalini e nebbia salina, il che li rende altamente suscettibili alla corrosione elettrochimica.

La protezione cattolica, come metodo fondamentale di protezione dalla corrosione dei metalli, è principalmente divisa in sprotezione catodica dell'anodo acrilico (SACP) e protezione catodica a corrente impressa (ICCP). Rispetto alla protezione con anodo sacrificale, la protezione catodica a corrente impressa offre vantaggi significativi, tra cui l'idoneità ad ambienti ad alta resistività e una maggiore durata. L'ICCP è particolarmente indicata per la protezione dalla corrosione di impianti critici nell'industria petrolchimica, come grandi serbatoi di stoccaggio, condotte a lunga distanza e complesse strutture in acciaio.

Applicazioni L'ambiente corrosivo nell'industria petrolchimica è complesso e diversificato. Le diverse apparecchiature (condotte, serbatoi di stoccaggio, strutture in acciaio, reattori, ecc.) presentano condizioni operative, caratteristiche strutturali e rischi di corrosione variabili. Pertanto, l'applicazione degli anodi ICCP richiede una selezione e una progettazione mirate basate su scenari specifici.

(I) Condotte a lunga distanza.

Gli oleodotti e i gasdotti a lunga distanza sono la "linea vitale" dell'industria petrolchimica e sono tipicamente interrati. Sono esposti a rischi come la corrosione del suolo e la corrosione da correnti vaganti. La corrosione degli oleodotti è particolarmente evidente quando attraversano ambienti geologici complessi come deserti, terreni salso-alcalini e paludi.

Tipi comuni di anodo: principalmente anodi a pozzo profondo, anodi in ghisa ad alto contenuto di silicio e Anodi tubolari MMO. Anodi per pozzi profondi Sono adatti per aree con elevata resistività del terreno (>100Ω·m). Interrati a profondità di 20-50 m e con riempimento di coke per ridurre la resistenza di contatto, un singolo pozzo può proteggere 5-10 km. Gli anodi in ghisa ad alto contenuto di silicio hanno un prezzo moderato e sono adatti per aree con moderata resistività del terreno (50-100Ω·m). Gli anodi tubolari in MMO hanno bassi consumi e una lunga durata, il che li rende adatti per condotte con bassa resistività del terreno (<50Ω·m) o elevati requisiti di durata della protezione (>20 anni).

(II) Piastre di fondo per grandi serbatoi di stoccaggio.

I grandi serbatoi di stoccaggio di petrolio greggio e petrolio raffinato sono strutture di stoccaggio fondamentali nell'industria petrolchimica. Le piastre di fondo dei serbatoi sono costantemente esposte a un ambiente umido e povero di ossigeno, che le rende soggette a corrosione per vaiolatura e ulcerazione. I sistemi ICCP sono la soluzione preferita per la protezione dalla corrosione delle piastre di fondo dei serbatoi.

Tipi di anodi comuni: principalmente anodi a rete, anodi flessibili e anodi a piastra MMO. Gli anodi a rete sono attualmente la scelta principale per la protezione della piastra di fondo del serbatoio. I fili di titanio rivestiti in MMO vengono intrecciati a formare una rete e disposti in piano nello strato di sabbia sottostante la piastra di fondo del serbatoio, combinati con polvere di coke di riempimento per formare un campo di distribuzione di corrente uniforme, adatto a serbatoi di grandi dimensioni con una capacità di 100,000 m³ o superiore; gli anodi flessibili sono altamente flessibili e possono essere disposti lungo le piastre di bordo del serbatoio, i tubi e altre parti di forma irregolare; gli anodi a piastra MMO sono adatti per serbatoi di piccole dimensioni o per il rinforzo parziale del serbatoio, sono facili da installare e hanno costi inferiori.

(III) Petrolchimica marina

Gli impianti petrolchimici marini (come piattaforme offshore, condotte sottomarine e strutture in acciaio per banchine) sono esposti ad ambienti altamente corrosivi come l'acqua di mare e la nebbia salina. Ciò si traduce in tassi di corrosione estremamente elevati per le apparecchiature.

Tipi di anodi comuni: principalmente anodi tubolari in MMO, anodi in lega di piombo e anodi per pozzi profondi. Gli anodi tubolari in MMO offrono un'eccellente resistenza alla corrosione marina e hanno un basso tasso di consumo, rendendoli adatti alla protezione di jacket di piattaforme offshore e condotte sottomarine. Gli anodi in lega di piombo sono meno costosi e adatti per la protezione temporanea o per strutture ausiliarie in ambienti marini. Gli anodi per pozzi profondi sono adatti per strutture in acciaio di banchine costiere; gli anodi vengono interrati nel terreno sotto il fondale marino tramite perforazione, evitando gli effetti della forte corrosione marina e del biofouling.

(IV) Protezione delle apparecchiature e degli impianti chimici

Le apparecchiature utilizzate nella produzione petrolchimica, come reattori, scambiatori di calore, torri e condotte, sono esposte a fluidi estremamente corrosivi (come acido solforico, acido cloridrico, soluzione di idrossido di sodio e prodotti di cracking del petrolio greggio) per periodi prolungati, il che le rende altamente suscettibili alla corrosione. L'applicazione degli anodi ICCP deve soddisfare requisiti quali la resistenza alla corrosione da fluidi estremi, l'elevata temperatura e pressione e la non contaminazione dei fluidi.

Tipi di anodi comuni: anodi MMO e anodi in platino. Gli anodi MMO (come gli anodi in titanio rivestiti in iridio-tantalio) presentano un'elevata resistenza alla corrosione da acidi e alcali ed eccellenti prestazioni ad alta temperatura (possono funzionare a lungo in ambienti con temperature inferiori a 150 °C). Sono adatti per la protezione delle pareti interne dei reattori chimici e delle piastre tubiere degli scambiatori di calore senza contaminare il mezzo di reazione. Gli anodi in platino presentano un'elevata stabilità chimica e sono adatti per fluidi fortemente ossidanti (come acido nitrico concentrato e cloro) e per ambienti ad alta temperatura e alta pressione (come i reattori di idrogenazione), ma sono più costosi.