Uzun-Mesafe Petrol ve Gaz Boru Hatlarında Katodik Koruma Teknolojisi

Katodik koruma teknolojisi, petrol ve gaz iletim boru hatlarının uzun vadeli-güvenli çalışmasını sağlamak için-temel bir korozyon önleme önlemidir.

• Toprak korozyonu
• Kaçak akım
• Kaplama kusurları
• Mikrobiyal korozyon (MIC)

1. Kurban Anot Katodik Koruma (SACP)

Uygulama Senaryoları:

• Kısa-mesafeli boru hatları.
• Sabit güç kaynağı olmayan uzak alanlar.

Ortak Anotlar:

• Magnezyum alaşımı (Mg): Yüksek dirençli topraklar için uygun, yüksek sürüş voltajı (açık-devre potansiyeli -1,7V - CSE).
• Çinko alaşımı (Zn): Düşük dirençli topraklar için uygun, düşük sürüş voltajı (açık-devre potansiyeli -1,1V - CSE).

Kurulum Yöntemleri:

• Kablolarla bağlanan boru hatlarının her iki tarafına gömülü kurban anotlar.

2. Etkilenmiş Akım Katodik Koruması (ICCP)

Uygulanabilir Senaryolar:

• Uzun-mesafe iletim boru hatları.
• İstasyon gömülü boru hatları.

Çekirdek Bileşenler:

1)Yardımcı anotlar:

• Yüksek-silikon dökme demir anot (HSCI): Asit-dirençli toprak uyumluluğu, 15~25 yıl hizmet ömrü.
• MMO anot: Hafif, yüksek çıkış akımı, 20~30 yıl hizmet ömrü.

2) Trafo doğrultucu:

• Katodik koruma akımı sağlar, uzaktan izlemeyle (kablolu/kablosuz/mobil ağlar) çoklu çalışma modlarını (sabit akım/potansiyel/voltaj) destekler.

3) Anot zemin yatakları:

• Sığ zemin yatakları: Geleneksel kurulum, kolay inşaat, geniş ayak izi.
• Deep well ground beds (>30m): Kompakt kaplama alanı, düşük topraklama direnci, düzgün akım dağılımı.

4) Referans elektrodu:

• Uzun-ömürlü bakır sülfat elektrot (CSE): Boru hatlarının yakınına gömülü, doğruluk ±10 mV.

1. Kesit Koruma Tasarımı

Bölgeli güç kaynağı:

• Koruma etkinliğini ve verimliliğini dengeleyen, 50-100 km'de bir katodik koruma istasyonu.

Dava:

• Batı-Doğu Gaz Boru Hattı istasyonları her 80 km'de bir, doğrultucu gücü 5kW.

Yalıtım derzleri:

• Akım kaybını önlemek için istasyonlara ve vana odalarına monte edilir.

2. Dinamik Kaçak Akımın Azaltılması

Drenaj önlemleri:

• Doğrudan drenaj: Topraklama gövdesine doğrudan bağlanan boru hattı.
• Zorunlu drenaj: Paraziti etkisiz hale getirmek için hızlı-tepkili doğrultucular aracılığıyla dinamik ters akım çıkışı.

İzleme sistemleri:

• Test istasyonları: Koruma potansiyelinin, anot çıkış akımının ve kaçak akımın manuel ölçümü için.
• Akıllı test istasyonları: Otomatik algılama ve uzaktan veri iletimi için veri toplama/iletişim modülleriyle donatılmıştır.

3. Kaplama-CP Sinerji Optimizasyonu

Kaplama{0}CP ilişkisi:

• Tamamlayıcı rollerle birleşik koruma; CP kaplama kusurlarına/zayıf alanlara odaklanır.
• Daha iyi kaplama kalitesi CP akım talebini azaltır.

Akım yoğunluğu tasarımı:

• Yeni boru hatları: 0,01-0,05 mA/m² (sağlam kaplamalar).
• Eski boru hatları: 0,1-1 mA/m² (hasarlı kaplamalar için artan akım gerekir).

1. Rutin Denetim

CIPS (Yakın Aralık Potansiyel Araştırması):

• Her 2 yılda bir-tam hat potansiyeli araştırması (1 km aralıklarla test istasyonları).

DCVG (Doğru Akım Gerilim Gradyanı):

• Kaplama kusurlarını bulur (±0,5m doğruluk).

2. Akıllı İzleme

SCADA entegrasyonu:

• Uzaktan doğrultucu parametre ayarı ve gerçek-zamanlı anormal potansiyel alarmlar.

Akıllı izleme:

• Boru hatları boyunca yer alan akıllı test istasyonları, koruma potansiyelini ve kaçak akım parametrelerini izler.

• Batı-Doğu Gaz Boru Hattı III Fujian-Guangdong Şubesi (Guangzhou-Chaozhou bölümü).
• Chaozhou Şehri Yüksek-Basınçlı Doğal Gaz Boru Hattı (96,5 km) CP projesi.
• Zhuozhou-Yongqing Doğal Gaz Boru Hattı (82,35 km) CP projesi.
• Çin-Rusya Doğu Boru Hattı (Yongqing-Şangay) Taian-Taixing Bölümü VII. Aşama.
• Ningbo-Taizhou-Wenzhou Doğal Gaz, Zhejiang-Şangay Gaz Arabağlantısı, Guodian Nanxun Enerji Santrali Desteği ve Shangyu-Xinchang Doğal Gaz Boru Hattı projeleri.

1. Uluslararası:

• ISO 15589-1 "Petrol, petrokimya ve doğal gaz endüstrileri - Boru hattı sistemlerinin katodik koruması - Bölüm 1: Karadaki boru hatları"
• NACE SP0169-2004 "Yeraltı veya Batık Metalik Boru Sistemlerinde Dış Korozyonun Kontrolü"

2. Yurtiçi (Çin):

• GB/T 21448-2017 "Gömülü Çelik Boru Hattı için Katodik Koruma Teknik Standardı"
• GB50369-2014 "Uzun Mesafe Petrol ve Doğal Gaz Boru Hattı Mühendisliğinin İnşaatı ve Kabulü Yönetmeliği"

İletim boru hatları için katodik koruma kapsamlı değerlendirmeler gerektirir:

• Teknoloji seçimi: Birincil yöntem olarak ICCP, yardımcı yöntem olarak SACP.
• Kaplama sinerjisi: Temel olarak 3PE/FBE kaplamalar, CP kaplama kusurlarını telafi eder.
• Akıllı izleme: Akıllı test istasyonları, manuel denetimler ve drone devriyeleri aracılığıyla entegre yaşam döngüsü yönetimi.
• Özel ortamlar: Donmuş/çöl alanları için özelleştirilmiş tasarımlar (örn. derin kuyu anotları, güneş enerjisi).

Bu önlemler sayesinde sızıntı riskleri önemli ölçüde azaltılarak{0}uzun vadeli güvenli ve istikrarlı bir ardışık düzen operasyonu sağlanır.