حفاظت از نفت، گاز طبیعی و میادین نفتی

حفاظت کاتدی فناوری است که از خوردگی فلزات از طریق اصول الکتروشیمیایی جلوگیری می کند و به طور گسترده در تاسیسات فلزی مانند خطوط لوله، مخازن ذخیره سازی و اختلالات در صنعت نفت و گاز استفاده می شود. اصل اصلی این است: از طریق جریان خارجی یا آند قربانی، ساختار فلزی محافظت شده به کاتد سلول الکتروشیمیایی تبدیل می شود و واکنش اکسیداسیون (خوردگی) را در سطح فلز سرکوب می کند و در نتیجه عمر مفید تجهیزات را افزایش می دهد.

حفاظت کاتدی رایج در میادین نفت، گاز طبیعی و نفت به دو نوع تقسیم می شود: حفاظت کاتدی آند قربانی و حفاظت کاتدی جریان تحت تاثیر.

حفاظت کاتدی آند قربانی:

• اصل: فلزی با پتانسیل منفی تر (مانند آلیاژهای روی، آلومینیوم و منیزیم) به عنوان آند استفاده می شود و به فلز مورد محافظت متصل می شود. از طریق خوردگی خود، یک جریان محافظ برای ساختار فلزی فراهم می کند.
• ویژگی ها:

1. نیازی به منبع تغذیه خارجی ندارد و برای مناطق دور از راه دور یا{0}}آزاد برق (مانند خطوط لوله منفرد-چاه و مخازن ذخیره کوچک) مناسب است.
2. نصب آن آسان است و هزینه های نگهداری کمی دارد اما آند پس از مصرف نیاز به تعویض منظم دارد.

حفاظت کاتدی جریان تحت تاثیر:

• اصل:از طریق یک منبع تغذیه خارجی مانند یکسو کننده ترانسفورماتور، جریان کاتدی به فلز محافظت شده اعمال می شود تا جریان خوردگی را خنثی کند. این سیستم شامل آندهای کمکی (مانند چدن سیلیکونی بالا، گرافیت)، الکترودهای مرجع (برای نظارت بر پتانسیل)، و تجهیزات منبع تغذیه است.
• ویژگی ها:

1. دارای محدوده حفاظتی گسترده و خروجی جریان قابل تنظیم است که آن را برای سناریوهای پیچیده مانند خطوط لوله{0} با مسافت طولانی و گروه های مخازن بزرگ مناسب می کند.
2. یک منبع تغذیه پایدار (اعم از برق اصلی یا انرژی خورشیدی) مورد نیاز است. سرمایه گذاری اولیه نسبتاً زیاد است، اما هزینه طولانی مدت قابل کنترل است.

• ترکیب:

1. یکسو کننده ترانسفورماتور

یکسو کننده ترانسفورماتور دقیقاً جریان و ولتاژ خروجی را کنترل می کند تا یک جریان قطبی کاتدی پایدار برای فلز محافظت شده فراهم کند و پتانسیل آن را در محدوده ای مقاوم در برابر خوردگی- و ایمن نگه دارد.

2. بستر زمینی آند:

وظیفه آند کمکی انتقال جریان مستقیم خروجی توسط منبع تغذیه جریان مستقیم از محیط به سازه فلزی محافظت شده است.

3. الکترود مرجع:

• الکترود مرجع برای اندازه گیری: پتانسیل ساختار محافظت شده را کنترل می کند.
• الکترود مرجع کنترل: سیگنال‌های کنترلی را برای یکسو کننده ترانسفورماتور با کنترل خودکار برای تنظیم جریان خروجی فراهم می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که ساختار محافظت شده همیشه در وضعیت حفاظتی خوبی قرار دارد.

4. سیستم مانیتورینگ:

انتقال{0}زمان واقعی داده‌های بالقوه و فعلی برای هشدار در مورد خطرات خوردگی غیرعادی.