Aplicación de tecnología de protección catódica en refinerías y plantas químicas

La tecnología de protección catódica se utiliza ampliamente en refinerías y plantas químicas para proteger instalaciones metálicas enterradas o sumergidas (por ejemplo, tuberías, tanques de almacenamiento, cimientos de equipos) de la corrosión electroquímica.

1. Tuberías enterradas

• Redes de tuberías de plantas: Tuberías enterradas que transportan petróleo crudo, productos refinados, productos químicos, agua y vapor.
• Ductos de larga-distancia: Ductos que conectan refinerías con muelles y parques de tanques de almacenamiento.
• Riesgos de corrosión: Corrosión del suelo, interferencia de corrientes parásitas, corrosión microbiana (SRB).

2. Tanques de almacenamiento

• Exterior de la placa del fondo del tanque: porción-en contacto con el suelo.
• Paredes interiores: paredes interiores de tanques que almacenan soluciones electrolíticas (p. ej., agua salina, medios ácidos).

3. Cimentaciones de equipos y Grosistemas unding

• Cimentaciones de estructuras de acero: Componentes metálicos en cimentaciones de hormigón de reactores, torres, intercambiadores de calor.
• Rejillas de puesta a tierra: Protección requerida para electrodos de puesta a tierra de sistemas eléctricos susceptibles a fallas por corrosión.

4. Sistemas de refrigeración por agua de mar

• Tuberías de agua de mar: Tuberías de refrigeración de agua de mar en refinerías costeras (alta corrosión por iones cloruro).
• Bombas, válvulas, condensadores: Componentes metálicos en contacto con agua de mar.

5. Equipo químico

• Tanques de almacenamiento de ácido/álcali: paredes internas de tanques de ácido sulfúrico/ácido clorhídrico (que requieren materiales de ánodo resistentes a los ácidos-).
• Reactores, intercambiadores de calor: Componentes metálicos en unidades de proceso húmedo.

1. Método del ánodo de sacrificio

Escenarios de aplicación:

• Tuberías enterradas
• Tanques pequeños, protección localizada
• Interiores del enfriador de agua

Ánodos comunes:

• Aleaciones de magnesio (Mg): alto voltaje de conducción, adecuadas para suelos y agua dulce de alta-resistividad.
• Aleaciones de zinc (Zn): Bajo voltaje de conducción, adecuado para suelos/agua de mar de baja-resistividad.
• Aleaciones de aluminio (Al): entornos de agua de mar (p. ej., sistemas de agua de refrigeración).

2. Método actual impresionado

Escenarios aplicables:

• Instalación de tuberías enterradas, placas de fondo externas de tanques.
• Entornos de agua de mar (p. ej., pilotes de acero en muelles, sistemas de refrigeración de agua de mar)

Componentes clave:

• Ánodos: hierro fundido con alto contenido de silicio-, ánodos de titanio MMO (óxido metálico mixto), ánodos de platino-niobio.
• Rectificadores de potencial constante: ajustan automáticamente la corriente para mantener el potencial de protección.
• Lechos de ánodos de pozo profundo: adecuados para plantas-con espacio limitado.

1. Protección de tuberías enterradas

Ánodos de sacrificio:

• Ánodos de sacrificio de aleación de Mg o Zn.

Corriente impresionada:

• Lechos de ánodos: ánodos distribuidos-enterrados poco profundos o ánodos de pozo profundo (ahorro de espacio-).
• Monitoreo: Estaciones de prueba y electrodos de referencia (Cu/CuSO₄ o Ag/AgCl).

2. Protección del tanque

Exterior del fondo del tanque:

• Ánodos de sacrificio: Rejillas de ánodos de Zn/Mg debajo del fondo del tanque.
• Corriente impresa: Ánodos de malla MMO, ánodos flexibles con control rectificador por transformador.

Interior del tanque (p. ej., tanques salinos):

• Ánodos de aleación de Al/Zn suspendidos en el líquido del tanque.

3. Protección del sistema de agua de mar

• Tuberías de agua de mar: ánodos de aleación de Al o ánodos de tipo sonda (ICCP) soldados/atornillados.
• Pilotes de acero para muelles: ánodos MMO (ICCP) o ánodos de sacrificio de aleación de Al (SACP).

4. Protección de equipos químicos

Ambientes ácidos:

• Ánodos especiales: platino-niobio (resistente a los ácidos-), hierro fundido con alto contenido de-silicio (HSCI).
• Protección interior: Recubrimientos-resistentes a los ácidos + protección catódica.

1. Interferencia de corrientes parásitas

Fuentes:

• Sistemas de carriles CC, equipos de electrólisis, sistemas CP adyacentes.

Soluciones:

• Instalar dispositivos de drenaje (drenaje directo/forzado).
• Utilice bridas aislantes para aislar las secciones afectadas.

2. Entornos de alta-temperatura

Asunto:

• Temperatures >60 grados aceleran el consumo de ánodos o degradan los recubrimientos.

Soluciones:

• Utilice ánodos de alta-temperatura (por ejemplo, MMO).
• Optimice la salida del rectificador para evitar la sobre-protección.

3. Corrosión microbiana (SRB)

Asunto:

• Las bacterias reductoras de sulfato- (SRB) en suelos anaeróbicos aceleran la corrosión.

Soluciones:

• Incrementa el potencial de protección (-0,95V vs. Cu/CuSO₄).
• Aplique recubrimientos/biocidas antimicrobianos.

1. Seguimiento potencial:

• Mediciones manuales regulares del potencial de tubería-a-suelo.
• Estaciones de prueba inteligentes con sistemas en línea para registro/alertas de datos automáticos.

2. Reemplazo de ánodo:

• Reemplace los ánodos de sacrificio cuando quede masa<30%.
• Los ánodos de corriente impresos suelen durar entre 20 y 40 años.

1. Normas internacionales:

• ISO 15589-1 (Industrias del petróleo, petroquímica y gas natural - Protección catódica de sistemas de tuberías - Parte 1: Tuberías terrestres)
• NACE SP0169-2024 (Control de la corrosión externa en sistemas de tuberías metálicas subterráneas o sumergidas)
• API RP651-2024 Protección catódica de tanques de almacenamiento de petróleo sobre el suelo
• NACE SP0193-2016 Protección catódica externa del fondo del tanque de almacenamiento de acero al carbono a nivel
• EN 14505-2005 Protección catódica de estructuras complejas

2. Estándares chinos:

• GB/T 35508-2017 Protección catódica regional para instalaciones de estaciones
• GB/T 50393-Norma técnica de 2017 para ingeniería anticorrosión de tanques de almacenamiento de petróleo de acero
• GB/T 21448-2017 Especificación técnica para la protección catódica de tuberías de acero enterradas
• SY/T 6964-2013 Especificación técnica para la protección catódica de estaciones de petróleo y gas

• Proyecto de base integrada de BASF (Guangdong)
• Sinopec-Proyecto conjunto de integración química y refinación de la empresa Guangdong en la isla Donghai, ciudad de Zhanjiang, provincia de Guangdong
• SABIC Tianjin Petrochemical Proyecto de policarbonato (PC) de 260.000 t/a
• Proyecto de instalaciones y complejos MTBE de Sonatrach (Argelia)
• Proyecto de etileno CNOOC Shell Huizhou Fase III
• Proyecto de integración química y refinación petroquímica de Zhejiang

La protección catódica es fundamental para la prevención de la corrosión en refinerías y plantas químicas. La selección entre métodos de ánodo de sacrificio y corriente impresa depende de las condiciones ambientales (suelo, agua de mar, productos químicos), complementados con recubrimientos y sistemas de monitoreo para formar sistemas de protección completos. La aplicación adecuada reduce significativamente los costos de mantenimiento y previene fugas/paradas causadas por la corrosión.