Erdöl-, Erdgas- und Ölfeldschutz

Der kathodische Schutz ist eine Technologie, die Metallkorrosion durch elektrochemische Prinzipien verhindert und häufig in Metallanlagen wie Pipelines, Lagertanks und Anlagen in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt wird. Das Kernprinzip ist: Durch externen Strom oder Opferanode wird die geschützte Metallstruktur zur Kathode der elektrochemischen Zelle, wodurch die Oxidationsreaktion (Korrosion) auf der Metalloberfläche unterdrückt und dadurch die Lebensdauer der Ausrüstung verlängert wird.

Der häufig verwendete kathodische Schutz in Erdöl-, Erdgas- und Ölfeldern wird in zwei Arten unterteilt: kathodischer Opferanodenschutz und kathodischer Schutz mit eingeprägtem Strom.

Kathodischer Schutz der Opferanode:

• Prinzip: Als Anode wird ein Metall mit negativerem Potenzial (z. B. Zink-, Aluminium- und Magnesiumlegierungen) verwendet und mit dem zu schützenden Metall verbunden. Durch seine eigene Korrosion sorgt es für einen Schutzstrom für die Metallstruktur.
• Merkmale:

1. Es erfordert keine externe Stromversorgung und eignet sich für abgelegene oder stromlose Gebiete (z. B. Einzelbrunnen-Pipelines und kleine Lagertanks).
2. Es ist einfach zu installieren und hat geringe Wartungskosten, allerdings muss die Anode nach dem Verbrauch regelmäßig ausgetauscht werden.

Beeindruckter aktueller kathodischer Schutz:

• Prinzip:Über eine externe Stromquelle, beispielsweise einen Transformatorgleichrichter, wird ein kathodischer Strom an das geschützte Metall angelegt, um dem Korrosionsstrom entgegenzuwirken. Das System umfasst Hilfsanoden (z. B. Gusseisen mit hohem Siliziumgehalt, Graphit), Referenzelektroden (zur Überwachung des Potenzials) und Stromversorgungsgeräte.
• Merkmale:

1. Es verfügt über einen großen Schutzbereich und einen einstellbaren Stromausgang, wodurch es für komplexe Szenarien wie Fernleitungen und große Tankgruppen geeignet ist.
2. Eine stabile Stromversorgung (entweder Netzstrom oder Solarenergie) ist erforderlich. Die Anfangsinvestition ist relativ hoch, aber die langfristigen Kosten sind kontrollierbar.

• Zusammensetzung:

1. Transformatorgleichrichter

Der Transformatorgleichrichter steuert den Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung präzise, ​​um einen stabilen kathodischen Polarisationsstrom für das geschützte Metall bereitzustellen und dessen Potenzial in einem korrosionsbeständigen und sicheren Bereich zu halten.

2. Anoden-Erdungsbett:

Die Funktion der Hilfsanode besteht darin, den vom Gleichstromnetzteil abgegebenen Gleichstrom vom Medium auf die geschützte Metallstruktur zu übertragen.

3. Referenzelektrode:

• Referenzelektrode zur Messung: Überwacht das Potenzial der geschützten Struktur.
• Steuerreferenzelektrode: Sie liefert Steuersignale für den automatisch gesteuerten Transformatorgleichrichter, um den Ausgangsstrom anzupassen und sicherzustellen, dass sich die geschützte Struktur immer in einem guten Schutzzustand befindet.

4. Überwachungssystem:

Echtzeitübertragung potenzieller und aktueller Daten zur Warnung vor ungewöhnlichen Korrosionsrisiken.