Anody tytanowe z mieszanych tlenków metali (MMO) stały się preferowanym materiałem anodowym w systemach ochrony katodowej z wymuszonym prądem (ICCP) w przemyśle naftowym i gazowym. Wstitanium , wiodący producent anod tytanowych MMO w Chinach, koncentruje się na dostarczaniu wysokiej jakości, dostosowanych do potrzeb klientów na całym świecie rozwiązań w zakresie anod tytanowych. Nasze produkty są ściśle zgodne z normami takimi jak ISO, AMPP (NACE), ASTM i DNV i zostały z powodzeniem zastosowane w ponad 200 projektach ochrony katodowej w ponad 30 krajach i regionach na całym świecie.
Cel tego bloga
Zdobyliśmy dogłębną wiedzę na temat charakterystyki i wyzwań związanych z korozją w złożach ropy naftowej i opracowaliśmy serię anod tytanowych MMO specjalnie do zastosowań w złożach ropy naftowej. Zapewniają one długotrwałą i niezawodną ochronę antykorozyjną obudów odwiertów, rurociągów zbiorczych i transportowych, zbiorników magazynowych, platform wiertniczych i innych obiektów. Na tej stronie szczegółowo opisano zasady techniczne, systemy powłok, porównania parametrów, rodzaje kształtów oraz rozwiązania dostosowane do potrzeb klientów dotyczące anod tytanowych MMO stosowanych w złożach ropy naftowej. Mamy nadzieję, że te profesjonalne informacje pomogą Państwu lepiej zrozumieć zastosowanie anod tytanowych MMO w złożach ropy naftowej i zapewnią najodpowiedniejsze rozwiązania dla Państwa projektów ochrony antykorozyjnej złóż ropy naftowej.
Pola naftowe stoją przed wyzwaniami
Na polach naftowych, od obudów odwiertów tysiące metrów pod ziemią, po rurociągi zbiorcze i transportowe, zbiorniki magazynowe i platformy wiertnicze na powierzchni, wszystkie konstrukcje metalowe są narażone na złożone i poważne zagrożenia korozyjne. Środowisko korozyjne pól naftowych charakteryzuje się następującymi istotnymi cechami:
Wysokie stężenie jonów chlorkowych : Zawartość jonów chlorkowych w wodzie użytkowej wynosi zazwyczaj od 1,000 do 100 000 ppm, a może nawet osiągnąć poziom 200 000 ppm, co łatwo powoduje korozję wżerową i wżerową metali.
Złożone środowisko elektrochemiczne : Obecność różnych gazów korozyjnych, takich jak rozpuszczony tlen, dwutlenek węgla i siarkowodór, powoduje powstawanie złożonych ogniw korozyjnych.
Wysoka temperatura i wysokie ciśnienie : Temperatury w odwiercie mogą przekraczać 177°C, a ciśnienia przekraczać 100 MPa, co przyspiesza reakcję korozji.
Korozja mikrobiologiczna (MIC) : Bakterie redukujące siarczany (SRB) i inne mikroorganizmy rozmnażają się w odpowiednich warunkach, wytwarzając substancje żrące, takie jak siarkowodór.
Tradycyjne technologie zapobiegania korozji, takie jak powłoki ochronne i ochrona katodowa za pomocą anod protektorowych, mają wiele ograniczeń w złożonym środowisku złóż ropy naftowej. Powłoka łatwo ulega uszkodzeniu podczas budowy i użytkowania, tworząc wżery korozyjne. Z kolei anody protektorowe charakteryzują się problemami takimi jak niestabilność prądu wyjściowego, krótka żywotność i konieczność częstej wymiany.
Powłoka anodowa tytanowa MMO dla złóż ropy naftowej
Podstawowe parametry anod tytanowych MMO zależą od ich powierzchniowej powłoki z mieszanych tlenków metali. Powłoka nie tylko determinuje aktywność elektrokatalityczną anody, wydajność prądową i tempo zużycia, ale także wpływa na jej żywotność i środowisko pracy. Firma Wstitanium opracowała szereg specjalistycznych systemów powłokowych dostosowanych do charakterystyki korozyjnej różnych zastosowań w złożach ropy naftowej.
Powłoki na bazie irydu i tantalu to najszerzej stosowane systemy powłokowe w środowisku glebowym złóż ropy naftowej i wód słodkich. Wykazują one doskonałą aktywność katalityczną w reakcji wydzielania tlenu (OER) oraz stabilność chemiczną.
- pH 0-14
- Sprawność prądowa ≥95%
- Długość życia 20-30 lat
- Grubość powłoki: 5-20μm
- Gramatura powłoki: 10-30 g/m²
- Nadpotencjał wydzielania tlenu ≤1.385 V
- Roczny wskaźnik spożycia ≤0.5 mg/A・a
- Stosunek molowy 70% IrO₂ + 30% Ta₂O₅
- Gęstość prądu: ≤1000A/m²
- Temperatura: -40℃ do 85℃
- Do ochrony katodowej zakopanych obudów odwiertów naftowych
- Do ochrony katodowej rurociągów naftowych i gazowych dalekosiężnych
- Do ochrony katodowej dna zbiorników magazynowych od strony gleby
- Do ochrony obiektów naftowych w wodach słodkich
- Do ochrony zbrojenia w konstrukcjach betonowych
Powłoki rutenowo-irydowe to system powłok opracowany specjalnie do środowisk zawierających jony chlorkowe. Charakteryzują się doskonałą aktywnością katalityczną w zakresie wydzielania chloru oraz odpornością na korozję wywołaną jonami chlorkowymi.
- pH 0-12
- Sprawność prądowa: ≥90%
- Grubość powłoki: 5-15μm
- Gramatura powłoki: 8-25 g/m²
- Temperatura: -40℃ do 120℃
- Nadpotencjał wydzielania chloru: 1.13 V
- Odporność na jony chlorkowe: ≤200 000 ppm
- Dobra odporność na prąd wsteczny
- 40% RuO₂ + 20% IrO₂ + 40% TiO₂
- Gęstość prądu: ≤600A/m² (woda morska)
- Do ochrony platform wiertniczych na morzu
- Do ochrony katodowej podmorskich rurociągów naftowych i gazowych
- Do systemów uzdatniania wody wydobywczej z pól naftowych
- Do zakładów odsalania wody morskiej
- Do ścieków przemysłowych zawierających jony chlorkowe
Platyna-iryd łączy wysoką przewodność platyny z wysoką stabilnością tlenku irydu, dzięki czemu nadaje się do wymagających, specjalistycznych zastosowań. Działa stabilnie przy ekstremalnie wysokich gęstościach prądu i w najbardziej agresywnych środowiskach korozyjnych.
- pH: 1-14
- Sprawność prądowa: ≥98%
- Grubość powłoki: 1-10μm
- Gramatura powłoki: 8-25 g/m²
- 30% Pt + 70% IrO₂ (stosunek masowy)
- Roczna stopa zużycia ≤0.1 mg/A・a
- Grubość powłoki: 2-10μm
- Gramatura powłoki: 5-20 g/m²
- Gęstość prądu: ≤6000A/m²
- Temperatura: -60℃ do 150℃
- Do gleb o dużej rezystywności
- Do studni o głębokości ponad 100 metrów
- Dla okresu życia przekraczającego 30 lat
- Do trudnych warunków morskich
- Do zastosowań w wysokich temperaturach i przy wysokim ciśnieniu
Porównanie anod tytanowych MMO
Aby umożliwić Państwu bardziej intuicyjne zrozumienie różnic w wydajności anod tytanowych MMO z różnymi systemami powłok, przeprowadziliśmy kompleksowe porównanie parametrów w wielu kluczowych wymiarach technicznych. Parametry te opierają się na rzeczywistych danych testowych z laboratorium Wstitanium oraz na podsumowaniu bogatego doświadczenia w zastosowaniach inżynieryjnych.
| Parametr wydajności | IrO₂-Ta₂O₅ | RuO₂-IrO₂-TiO₂ | Pt-IrO₂ |
|---|---|---|---|
| Reakcja katalityczna | Reakcja wydzielania tlenu (OER) | Reakcja wydzielania chloru (CER) | Reakcja wydzielania tlenu i chloru |
| Potencjał wydzielania tlenu (V) | 1.385 | 1.52 | 1.45 |
| Potencjał wydzielania chloru (V) | 1.48 | 1.13 | 1.25 |
| Sprawność prądowa (%) | 90-98 | 85-95 | 95-99 |
| Roczna szybkość zużycia (mg/A·a) | ≤ 0.5 | ≤ 1.0 | ≤ 0.1 |
| Odporność na chlor | Umiarkowany (≤ 5000 ppm) | Doskonała (≤ 200000 ppm) | Doskonała (≤ 100000 ppm) |
| Odporność na kwasy (pH) | 0-14 | 2-12 | 0-14 |
| Gęstość prądu (A/m²) | ≤ 100 (Gleba) | ≤ 600 (Woda morska) | ≤ 2000 |
| Projekt życia (lata) | 20-30 | 15-25 | 30-50 |
| Względny koszt | Średni | Niski | Wysoki |
| Optymalne środowisko aplikacji | Gleba, woda słodka, beton | Woda morska, ścieki zawierające chlorki | Projekty o dużym zapotrzebowaniu i długim okresie użytkowania |
Zasady doboru powłoki:
1. Zasada środowiskowa: Dobór powłok powinien być oparty na czynnikach korozyjnych występujących w środowisku aplikacji. W środowiskach glebowych i słodkowodnych, w których dominują reakcje wydzielania tlenu, priorytetowo należy stosować powłoki irydowo-tantalowe. W środowiskach morskich i zawierających chlorki, w których dominują reakcje wydzielania chloru, priorytetowo należy stosować powłoki rutenowo-irydowo-tytanowe.
2. Zasada dopasowania żywotności: Dobierz grubość powłoki zgodnie z projektowanym okresem użytkowania chronionego obiektu. Grubość powłoki jest proporcjonalna do okresu użytkowania; możemy dostosować grubość powłoki do Państwa specyficznych wymagań dotyczących żywotności.
3. Zasada ekonomiczna: Powłoki irydowo-tantalowe i rutenowo-irydowo-tytanowe zazwyczaj oferują najlepszy stosunek ceny do jakości. W przypadku szczególnych warunków, takich jak wysoka temperatura, wysokie ciśnienie i wysoka rezystywność, nasz zespół techniczny zapewni dostosowane receptury i rozwiązania powłokowe.
Wstitanium dysponuje profesjonalnym zespołem badawczo-rozwojowym ds. powłok oraz zaawansowanym sprzętem laboratoryjnym. Możemy dostosować i opracować specjalne formuły powłok MMO do potrzeb Twojego projektu, zapewniając najlepszą ochronę antykorozyjną w trudnych warunkach panujących na złożach ropy naftowej.
Porównanie wydajności elektrochemicznej
| Parametr elektrochemiczny | Ir-Ta (Iryd-Tantal) | Ru-Ir-Ti (Ruten-Iryd-Tytan) | Pt-Ir (Platyna-Iryd) | Standard / Metoda testowa |
|---|---|---|---|---|
| Potencjał obwodu otwartego (V vs CSE) | +0.6 ~ +0.8 | +0.5 ~ +0.7 | +0.7 ~ +0.9 | NACE TM0108-2008 |
| Potencjał operacyjny (V vs CSE) | +1.0 ~ +1.5 | +0.9 ~ +1.4 | +0.8 ~ +1.3 | NACE TM0108-2008 |
| Rezystancja polaryzacji (Ω·cm²) | ≤ 0.5 | ≤ 0.8 | ≤ 0.3 | Elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna (EIS) |
| Gęstość prądu wymiany (A/cm²) | 1×10⁻⁶ | 5×10⁻⁷ | 5×10⁻⁶ | Metoda ekstrapolacji Tafela |
| Sprawność prądowa (%) | 90-98 | 85-95 | 95-99 | Analiza kulometryczna |
| Rezystywność powłoki (Ω·cm) | ≤ 1×10⁻⁴ | ≤ 5×10⁻⁴ | ≤ 1×10⁻⁵ | Metoda sondy czteropunktowej |
| Test przyspieszonego życia (h) | ≥ 3000 | ≥ 2000 | ≥ 5000 | NACE TM0108-2008 (1M H₂SO₄, 2A/cm²) |
Opis testu przyspieszonego życia:
Test przyspieszonej żywotności to ważna metoda oceny żywotności anod tytanowych MMO. Warunki testu to: roztwór 1M H₂SO₄, temperatura 25°C, gęstość prądu 2A/cm². Anodę uznaje się za uszkodzoną, gdy napięcie ogniwa wzrośnie o ponad 5V. Wszystkie produkty Wstitanium muszą przejść rygorystyczne testy przyspieszonej żywotności, aby upewnić się, że spełniają wymagania dotyczące żywotności.
Porównanie wydajności fizycznej
| Parametr fizyczny | Ir-Ta (Iryd-Tantal) | Ru-Ir-Ti (Ruten-Iryd-Tytan) | Pt-Ir (Platyna-Iryd) | Standard / Metoda testowa |
|---|---|---|---|---|
| Twardość powłoki (HV) | 800-1000 | 700-900 | 900-1100 | Twardościomierz Vickersa |
| Wytrzymałość powłoki na przyczepność (MPa) | ≥ 30 | ≥ 25 | ≥ 35 | Metoda testu zarysowania |
| Porowatość powłoki (%) | ≤ 0.1 | ≤ 0.2 | ≤ 0.05 | Metoda zanurzeniowa siarczanu miedzi |
| Czystość podłoża tytanowego (%) | ≥ 99.5 (Gr1/Gr2) | ≥ 99.5 (Gr1/Gr2) | ≥ 99.5 (Gr1/Gr2) | ASTM B265 / B338 |
| Gęstość podłoża tytanowego (g/cm³) | 4.51 | 4.51 | 4.51 | ASTM B265 / B338 |
| Wytrzymałość na rozciąganie podłoża tytanowego (MPa) | ≥ 240 (Gr1) / ≥ 345 (Gr2) | ≥ 240 (Gr1) / ≥ 345 (Gr2) | ≥ 240 (Gr1) / ≥ 345 (Gr2) | ASTM B265 / B338 |
| Zakres temperatur (°C) | -40 ~ 85 | -40 ~ 120 | -40 ~ 150 | Zweryfikowane przez Practical Engineering |
Porównanie zdolności adaptacji środowiskowej
| Środowisko / Nieruchomość | Powłoka Ir-Ta | Powłoka Ru-Ir-Ti | Powłoka Pt-Ir |
|---|---|---|---|
| Odporność gleby na korozję | Doskonały | Dobry | Doskonały |
| Odporność na korozję w wodzie słodkiej | Doskonały | Dobry | Doskonały |
| Odporność na korozję w wodzie morskiej | Targi | Doskonały | Lepszy |
| Odporność na korozję jonami chlorkowymi (ppm) | ≤ 5000 | ≤ 200000 | ≤ 100000 |
| Odporność na korozję siarkowodorem | Dobry | Targi | Lepszy |
| Odporność na korozję CO₂ | Doskonały | Dobry | Doskonały |
| Odporność na korozję mikrobiologiczną | Dobry | Targi | Lepszy |
| Odporność na zakłócenia prądu błądzącego | Doskonały | Dobry | Doskonały |
| Rezystancja prądu wstecznego | Dobry | Doskonały | Lepszy |
| Odporność na wstrząsy i wibracje | Doskonały | Doskonały | Doskonały |
Kompleksowe porównanie z tradycyjnymi anodami
| Wskaźnik wydajności | Anoda tytanowa MMO | Anoda z żeliwa o wysokiej zawartości krzemu | Anoda grafitowa | Anoda magnetytowa | Anoda platynowo-irydowa |
|---|---|---|---|---|---|
| Wskaźnik zużycia (kg/A·a) | <0.001 | 0.1-0.5 | 0.5-1.0 | 0.1-0.2 | <0.0001 |
| Projektowany okres użytkowania (lata) | 20-50 | 10-20 | 5-10 | 15-20 | 30-60 |
| Sprawność prądowa (%) | 80-95 | 60-70 | 50-65 | 70-80 | 95-99 |
| Gęstość prądu (A/m²) | 100-600 | 5-20 | 5-15 | 10-30 | 100-500 |
| Rezystancja uziemienia | Niski | Średni | Średni | Średni | Niski |
| Konserwacja | Bezobsługowy przez cały okres użytkowania | Wymagana okresowa kontrola | Wymagane okresowe uzupełnianie | Niskie koszty utrzymania | Bezobsługowy przez cały okres użytkowania |
| Odporność na uderzenia | Doskonały | Słaby | Słaby | Targi | Doskonały |
| instalacja sprzętu | Łatwo | Trudny (ciężki) | Trudny (kruchy) | Targi | Łatwo |
| Adaptacja do środowiska | Szeroki zasięg | Ogólne | Ogólne | Ogólne | Szeroki zasięg |
| Całkowity koszt posiadania (TCO) | Najniższy | Średni | Wysoki | Średni | Najwyższa |
Struktura anody tytanowej MMO
Wstitanium oferuje pełną gamę kształtów anod tytanowych MMO do zastosowań w złożach ropy naftowej, w tym rury, paski, druty, siatki, dyski i pręty, które spełniają potrzeby w zakresie ochrony katodowej w różnych obiektach naftowych.
Rurowa anoda tytanowa
- Do głębokich systemów anodowych
- Do rurociągów naftowych i gazowych dalekosiężnych
- Do dużych zbiorników magazynowych
- Do osłon platform wiertniczych
- Do stalowych pali nabrzeżowych
Jako podłoże zastosowano bezszwowe rury tytanowe ASTM B338 Gr1/Gr2. Równomierny rozkład prądu. Zaciski spawane.
Pasek anodowy tytanowy
- ASTM B265 Grupa 1/Grupa 2
- Kompatybilny z wypełnieniem koksowym
- Szerokość: 6.35mm-25.4mm
- Grubość: 0.5mm-1.2mm
- Długość: 76.2m-304.8m
Pasek anody tytanowej to elastyczna anoda o doskonałej elastyczności i podatności na gięcie, odpowiednia do ochrony katodowej skomplikowanych kształtów.
Rurowa anoda tytanowa
- Grubość: 0.5mm-2.0mm
- Rozmiar oczek: 3×6 mm-6×12 mm
- Maksymalny rozmiar: 1200 mm × 2400 mm
- Dostępne kształty do dostosowania
- Do oczyszczania wody produkcyjnej z pól naftowych
Anody tytanowe siatkowe charakteryzują się dużą powierzchnią właściwą i dobrą płynnością elektrolitu. Wykazują wysoką wydajność reakcji elektrochemicznych.
Anoda tytanowa Disc MMO
- Średnica: 25mm-200mm
- Grubość: 1.0mm-3.0mm
- Spawana śruba tytanowa
- Łatwa instalacja
Anoda tytanowa MMO to okrągła, płaska anoda stosowana głównie do lokalnej ochrony katodowej. Niestandardowe średnice i grubości są dostępne na zamówienie.
Anoda tytanowa MMO Wire
- Minimalny promień gięcia ≤ 50 mm
- Średnica: 1.0mm-10.0mm
- Domyślna długość rolki: 100m-1000m
- Dostępne niestandardowe średnice i długości
Anody z drutu tytanowego MMO to elastyczne anody o małej średnicy, stosowane do produkcji elastycznych kabli anodowych oraz do ochrony katodowej wewnętrznych ścianek rurociągów. Spełniają normy ASTM B863 Gr1/Gr2.
Gotowe anody MMO
- Średnica anody: 19 mm, 25 mm, 32 mm
- Długość anody: 1000mm, 1200mm, 1500mm
- Średnica tulei: 114 mm, 140 mm, 168 mm
- Długość rękawa: 1500mm, 2000mm, 2500mm
Rurowe anody tytanowe MMO, wstępnie zamontowane w obudowie wypełnionej koksem, tworząc kompletny zespół anodowy. Odpowiednie do ochrony katodowej głębokich studni, zbiorników magazynowych i rurociągów.
FAQ
Zasada działania anody tytanowej MMO opiera się na technologii ochrony katodowej z przyłożonym prądem (ICCP). Po przyłożeniu prądu stałego między anodę tytanową MMO a chronioną konstrukcję metalową, anoda tytanowa MMO pełni funkcję anody i ulega reakcji utleniania, podczas gdy chroniona konstrukcja metalowa pełni funkcję katody i ulega reakcji redukcji.
Na powierzchni anody zachodzą głównie następujące reakcje:
Reakcja wydzielania tlenu: 2H₂O → O₂↑ + 4H⁺ + 4e⁻
Reakcja wydzielania chloru: 2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻
Elektrony generowane w tych reakcjach przepływają do chronionej struktury metalowej przez obwód zewnętrzny. Powoduje to ujemne przesunięcie potencjału chronionej struktury metalowej do zakresu potencjału ochronnego (od -0.85 V do -1.15 V względem CSE), hamując w ten sposób reakcję utleniania i korozji metalu.
Powłoka MMO działa jako elektrokatalizator, redukując nadpotencjał reakcji anodowej, zwiększając wydajność prądową i jednocześnie chroniąc podłoże tytanowe przed utlenianiem i korozją.
Środowisko aplikacji:
Środowiska glebowe, słodkowodne i betonowe: Powłoki irydowo-tantalowe (IrO₂-Ta₂O₅) są preferowane ze względu na ich doskonałą aktywność katalityczną w zakresie wydzielania tlenu i odporność na kwasy.
Środowiska zawierające wodę morską i ścieki zawierające chlorki: Powłoki rutenowo-irydowo-tytanowe (RuO₂-IrO₂-TiO₂) są preferowane ze względu na ich doskonałą aktywność katalityczną w zakresie wydzielania chlorków i odporność na korozję wywoływaną jonami chlorkowymi.
Środowiska o wysokiej temperaturze, wysokim ciśnieniu i dużych wymaganiach: Powłoki platynowo-irydowe (Pt-IrO₂) można wybierać ze względu na ich wyjątkowo wysoką przewodność i stabilność.
Projektowana żywotność: Grubość powłoki jest wprost proporcjonalna do żywotności. Możemy dostosować grubość powłoki do Państwa wymagań dotyczących projektowanej żywotności. Zasadniczo powłoka irydowo-tantalowa o grubości 10 μm może być użytkowana przez 20 lat w środowisku glebowym.
Gęstość prądu roboczego:
Powłoka irydowo-tantalowa: ≤100A/m² (środowisko gruntowe)
Powłoka rutenowo-irydowo-tytanowa: ≤600A/m² (środowisko wody morskiej)
Powłoka platynowo-irydowa: ≤200A/m²
Czynniki ekonomiczne: Powłoki irydowo-tantalowe i rutenowo-irydowo-tytanowe zazwyczaj oferują najlepszy stosunek ceny do jakości.
Inżynierowie techniczni Wstitanium zalecą najbardziej odpowiedni system powłok i ich grubość na podstawie wymagań konkretnego projektu.
Anody tytanowe MMO są zazwyczaj projektowane na okres eksploatacji wynoszący 20–50 lat.
System powłok i grubość: Różne systemy powłok mają różne wskaźniki zużycia; im grubsza powłoka, tym dłuższa żywotność.
Gęstość prądu roboczego: Wyższa gęstość prądu skutkuje szybszym zużyciem powłoki i krótszą żywotnością.
Środowisko zastosowania: Trudne warunki, takie jak wysoka temperatura, wysokie stężenie jonów chlorkowych i wysoka kwasowość, przyspieszają zużycie powłoki.
Prąd wsteczny: Częsty przepływ prądu wstecznego może uszkodzić powłokę i skrócić jej żywotność.
Jakość powłoki: Przyczepność, jednorodność i porowatość powłoki mają bezpośredni wpływ na jej trwałość.
Wzór obliczeniowy:
L = (T × ρ) / (i × K)
Gdzie:
L: Okres użytkowania (lata)
T: Grubość powłoki (μm)
ρ: Gęstość powłoki (g/cm³)
i: Gęstość prądu roboczego (A/m²)
K: Szybkość zużycia powłoki (mg/A・a)
Na przykład powłoka irydowo-tantalowa o grubości 10 μm przy zużyciu 0.5 mg/A·a przy gęstości prądu 100 A/m² i gęstości powłoki 6 g/cm³ ma następującą żywotność:
L = (10 × 6) / (100 × 0.5) = 1.2 × 10⁵ godzin ≈ 13.7 lat.
Zwiększenie grubości powłoki do 20μm pozwala na wydłużenie żywotności powłoki do 27.4 lat.
Wstitanium dokładnie obliczy żywotność anody na podstawie konkretnych warunków pracy i zapewni odpowiednią gwarancję jakości.
Określ powierzchnię (A) chronionej konstrukcji:
W przypadku rur: A = π × D × L, gdzie D jest średnicą rury, a L jest długością rury.
Dla płyt dennych zbiornika: A = π × (D/2)², gdzie D jest średnicą zbiornika.
W przypadku obudowy odwiertu: A = π × D × L, gdzie D jest średnicą obudowy, a L jest długością obudowy.
Określ gęstość prądu ochronnego (i):
Nowe rury powlekane: 1-5 mA/m²
Stare rury powlekane: 5-20 mA/m²
Płyty denne zbiornika: 5-20 mA/m²
Obudowa studni: 10-50 mA/m²
Platformy offshore: 10-100 mA/m²
Oblicz całkowity prąd ochronny (I):
I = A × i
Określ wydajność prądową pojedynczej anody (Ia):
Wydajność prądowa pojedynczej anody zależy od jej kształtu, rozmiaru, systemu powłok i rezystywności środowiska.
Na przykład, rurowa anoda irydowo-tantalowa o wymiarach 25 mm × 1000 mm ma wydajność prądową wynoszącą około 8 A w środowisku glebowym.
Oblicz potrzebną liczbę anod (N):
N = I / Ia
Rozważmy czynnik redundancji:
Zwykle przyjmuje się współczynnik redundancji wynoszący 1.2–1.5, aby zapewnić wystarczającą wydajność prądową systemu:
N' = N × 1.2-1.5
Powyższa metoda obliczeniowa jest podstawową metodą. W przypadku złożonych systemów ochrony katodowej należy również uwzględnić takie czynniki, jak rozkład prądu, rezystancja uziemienia i efekty ekranowania. Zespół techniczny Wstitanium przedstawi Państwu szczegółowe obliczenia projektu ochrony katodowej, aby zapewnić skuteczność ochrony systemu.
Skuteczność systemu ochrony katodowej złóż ropy naftowej określa się przede wszystkim poprzez pomiar potencjału ochronnego chronionej konstrukcji. Zgodnie z normami międzynarodowymi, wymagania dotyczące potencjału ochronnego dla różnych środowisk są następujące:
Środowiska glebowe i słodkowodne: Potencjał ochronny powinien mieścić się w przedziale od -0.85 V do -1.15 V (w stosunku do CSE).
Środowiska wody morskiej: Potencjał ochronny powinien wynosić od -0.8 V do -1.05 V (w porównaniu z Ag/AgCl).
Środowiska betonowe: Potencjał ochronny powinien mieścić się w przedziale od -0.75 V do -1.1 V (w stosunku do CSE).
Tak, Wstitanium opracowało anody tytanowe MMO zaprojektowane specjalnie do pracy w warunkach wysokich temperatur i ciśnień panujących na złożach ropy naftowej. Działają one stabilnie w środowiskach o temperaturze przekraczającej 150°C i ciśnieniu przekraczającym 100 MPa.
Cechy produktu obejmują: specjalnie opracowaną powłokę odporną na wysokie temperatury, pogrubione podłoże tytanowe i technologię spawania o wysokiej wytrzymałości oraz odporne na wysokie temperatury kable i materiały uszczelniające.
Tak, firma Wstitanium opracowała odporne na siarkę anody tytanowe MMO, zaprojektowane specjalnie do pracy w środowiskach o wysokiej zawartości siarki na złożach ropy naftowej. Działają one stabilnie w środowiskach o stężeniu siarkowodoru do 500 mg/l.
Cechy produktu obejmują: powłokę odporną na siarkę, która skutecznie zabezpiecza przed korozją wywołaną siarkowodorem; podłoże z tytanu o wysokiej czystości, które zmniejsza ryzyko pękania korozyjnego naprężeniowego pod wpływem siarczków; zoptymalizowaną strukturę powłoki, która zwiększa jej nieprzepuszczalność.
ISO 15156: Przemysł naftowy i gazowy – Materiały stosowane w środowiskach wydobywczych ropy naftowej i gazu zawierające siarkowodór.
AMPP(NACE) TM0108-2012: Metody badań katalitycznych anod tytanowych do stosowania w glebie lub wodzie naturalnej.
AMPP(NACE) SP0176: Kontrola korozji w podziemnych i podwodnych systemach rurociągów metalowych.
ASTM B265: Norma dotycząca taśm, arkuszy i płyt z tytanu i stopów tytanu.
ASTM B338: Norma dotycząca bezszwowych i spawanych rur tytanowych do skraplaczy i wymienników ciepła.
ASTM B348: Norma dotycząca prętów i kęsów z tytanu i stopów tytanu.
DNVGL-RP-B401: Ochrona katodowa konstrukcji offshore.
GB/T 33791-2025: Specyfikacja techniczna dotycząca ochrony katodowej stalowych obudów odwiertów.
