Tecnologia de Proteção Catódica em Campos Onshore de Petróleo e Gás

A tecnologia de proteção catódica também é crucial em aplicações em campos de petróleo e gás onshore, usada principalmente para evitar a corrosão de instalações metálicas pelo solo, águas subterrâneas e meios transportados.

1. Tubulações enterradas

• Linhas de fluxo
• Dutos de transmissão
• Tubulações de injeção de água/gás

2. Tanques de armazenamento

• Placas inferiores externas e internas de tanques de armazenamento de petróleo bruto
• Tanques de tratamento de água produzidos

3. Instalações do local do poço

• Revestimento de paredes externas
• Equipamento de cabeça de poço

4. Equipamento da estação

• Solo-contatando estruturas de suporte na parte inferior dos separadores e trocadores de calor
• Sistemas de aterramento

1. Método do ânodo sacrificial

Cenários de aplicação:

• Pipelines-de curta distância ou pequenos tanques de armazenamento.
• Locais de poços remotos sem fonte de alimentação estável.

Materiais anódicos comuns:

• Liga de magnésio (Mg): Alta tensão de acionamento, adequada para solos de alta-resistividade.
• Liga de zinco (Zn): Baixa tensão de acionamento, adequada para solos de baixa-resistividade.

Métodos de instalação:

• Tubulações: Ânodos de sacrifício instalados em ambos os lados.
• Tanques de armazenamento: Ânodos dispostos em grade ou anel, distribuídos uniformemente sob o fundo dos tanques.

2. Método atual impresso

Cenários aplicáveis:

• Dutos de transmissão ou dutos enterrados em estações.
• Grande superfície inferior da placa do tanque de armazenamento.

Componentes principais:

1)Ânodos auxiliares:

• Ânodo de ferro fundido com alto-silício (HSCI): compatibilidade com solo-resistente a ácidos, vida útil de 20 a 30 anos.
• Ânodo MMO: Alta resistência, leveza, alta{0}}corrente de saída nominal, vida útil de 25 a 40 anos.

2)Retificador do transformador: Vários modos de operação (potencial/corrente/tensão constante).

3) Camas de aterramento anódico:

• Canteiros enterrados rasos: Construção simples, grande área ocupada.
• Canteiros de poços profundos: Baixa resistência ao aterramento, área compacta.

1. Proteção de dutos enterrados

Ânodos de sacrifício:

• Ânodos de liga de magnésio para desertos/áreas de alta-resistividade (por exemplo, campo petrolífero de Xinjiang).
• Ânodos de liga de Zn para ambientes argilosos úmidos (por exemplo, Campo de Gás de Sichuan).

Corrente impressa:

• Leitos terrestres distribuídos + retificadores inteligentes (por exemplo, Gasoduto Oeste-Leste).
• CIPS (Close Interval Potential Survey) para verificações periódicas da eficácia da proteção.

2. Proteção do tanque

Exterior da placa inferior do tanque:

• Ânodo de sacrifício: Ânodos de Mg/Zn em layouts de grade/anel para distribuição uniforme de corrente.
• Corrente impressa: ânodos de malha MMO, ânodos flexíveis (por exemplo, tanques de petróleo bruto de 100.000 m³).

Proteção interna:

• Tanques de água produzidos: Ânodos de liga de Al suspensos (por exemplo, Al-Zn-In) em líquidos de tanques.

3. Proteção do local do poço

Exterior da caixa:

• Ânodos de Zn soldados diretamente às seções inferiores do revestimento (por exemplo, poços de gás de xisto).
• Células de aterramento do invólucro" para evitar interferência de correntes parasitas.

Equipamento de cabeça de poço:

• Revestimento combinado + proteção anódica Mg.

4. Proteção de equipamentos de estação

Fundações do separador/trocador de calor:

• Blocos de ânodo de Mg pré-{0}}incorporados em fundações de concreto.

Sistemas de aterramento:

• Eletrodos de aterramento de ânodo de aço revestido-de Zn ou de ânodo de Zn.

1. Ambientes com alto teor de H₂S

Emitir:

• O H₂S acelera a corrosão localizada (por exemplo, fissuração por tensão por sulfeto).

Solução:

• Aumente o potencial de proteção para -0,85~-0,95V (vs. CSE).
• Use materiais anódicos-resistentes ao enxofre (por exemplo, ligas de Al especializadas).

2. Interferência de corrente parasita

Fontes:

• Transmissão adjacente de-alta tensão, ferrovias eletrificadas e outros sistemas CP.

Solução:

• Pesquisas de correntes parasitas para identificar zonas/fontes de interferência.
• Instalar leitos de drenagem atuais.

3. Corrosão da área congelada do solo

Emitir:

• Os ciclos de congelamento-degelo do solo causam descolamento do revestimento e mudanças sazonais de resistividade.

Solução:

• Leitos de aterramento anódico profundo.
• Ânodos compatíveis com baixa-temperatura (por exemplo, Mg de alta-pureza).

4. Corrosão Microbiana (MIC)

Emitir:

• Proliferação de-bactérias redutoras de sulfato (SRB) em solos anaeróbicos.

Solução:

• Biocidas combinados + proteção catódica.
• Mantenha os potenciais abaixo de -0,95 V (inibe a atividade SRB).

1. Monitoramento potencial:

• Eletrodos de referência CSE portáteis: Medições regulares de potencial de tubulações/tanques.
• Sondas de polarização + estações de teste inteligentes: monitoramento-de potencial de proteção/correntes parasitas em tempo real.

2. Monitoramento inteligente:

• Transmissão remota de dados do retificador via redes com/sem fio/fibra/móveis.
• Inspeções de drones para estações de teste (aplicáveis ​​a tubulações de transmissão).

3. Ciclos de manutenção:

• Massa restante do ânodo sacrificial verificada a cada 5 anos.
• Sistemas atuais impressos: retificadores/resistência do leito de aterramento inspecionados semestralmente-anualmente.

1. Internacional:

• ISO 15589-1: Indústrias de petróleo, petroquímica e gás natural - Proteção catódica de sistemas de dutos - Parte 1: Dutos terrestres.
• NACE SP0169-2024: Controle de corrosão externa em sistemas de tubulação metálica subterrânea ou submersa.

2. Doméstico (China):

• GB/T 21448-2017: Norma Técnica de Proteção Catódica para Tubulações de Aço Enterradas.
• SY/T 5919-2009: Código de Gestão Técnica para Proteção Catódica de Dutos de Aço Enterrados.

• Instalação Central de Processamento de Petróleo Bruto e Gás, Bloco 9 do Iraque.
• Campo Petrolífero de Rumaila ESCOPO BASE Q3/Q4 2023 Materiais CP.
• Sistema de CP temporário de oleoduto externo do campo petrolífero Majnoon.
• Projeto de óleo de xisto de Gulong do campo petrolífero de Daqing.
• Campo petrolífero de Tarim (Xinjiang) Bozi-Campo de gás Dabei.
• Campo de gás de xisto do sul de Sichuan CNPC.

Para campos de petróleo/gás onshore, a proteção catódica requer projetos flexíveis com base nas características do solo, corrosividade do meio e tipos de instalações:

• Ânodos de sacrifício: adequados para aplicações de pequena-escala e baixa{1}manutenção.
• Corrente impressa: ideal para ambientes-de longa distância/complexos com alta controlabilidade.
• Proteção combinada: normalmente integrada com revestimentos e inibidores 3PE para proteção de múltiplas-barreiras.
• Através da seleção adequada de tecnologia e monitoramento inteligente (por exemplo, ajuste remoto de potencial), os riscos de corrosão podem ser significativamente reduzidos, garantindo mais de 30 anos de operação segura em campo.