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정유공장 및 화학공장에 음극방식 기술 적용

May 20, 2025 메시지를 남겨주세요

Application of Cathodic Protection Technology in Refineries and Chemical Plants
정유공장 및 화학공장의 음극방식 기술 적용

음극 보호 기술은 매설 또는 수중 금속 시설(예: 파이프라인, 저장 탱크, 장비 기초)을 전기화학적 부식으로부터 보호하기 위해 정유소 및 화학 공장에서 널리 사용됩니다.

 

 

주요 애플리케이션 시나리오

 

1. 매설된 파이프라인

  • 플랜트 배관 네트워크: 원유, 정제 제품, 화학 물질, 물 및 증기를 운반하는 매설 파이프라인입니다.
  • 장거리-파이프라인: 정유소를 부두 및 저장 탱크 팜에 연결하는 파이프라인입니다.
  • 부식 위험: 토양 부식, 표류 간섭, 미생물 부식(SRB).

2. 저장탱크

  • 탱크 바닥판 외부: 토양-접촉 부분.
  • 내부 벽: 전해질 용액(예: 식염수, 산성 매체)을 저장하는 탱크의 내부 벽입니다.

3. 장비 기초 및 성장운딩 시스템

  • 강철 구조물 기초: 원자로, 타워, 열교환기의 콘크리트 기초에 있는 금속 부품.
  • 접지 그리드: 부식에 취약한 전기 시스템 접지 전극에 보호가 필요합니다.

4. 해수 냉각 시스템

  • 해수 파이프라인: 해안 정유소의 해수 냉각 파이프라인(높은 염화물 이온 부식).
  • 펌프, 밸브, 응축기: 해수와 접촉하는 금속 부품.

5. 화학설비

  • 산/알칼리 저장 탱크: 황산/염산 탱크의 내벽(내산성-양극 재료 필요)
  • 반응기, 열 교환기: 습식 공정 장치의 금속 부품.

 

 

음극방식 기술 선택

 

1. 희생양극법

적용 시나리오:

  • 매설된 파이프라인
  • 소형 탱크, 국부적인 보호
  • 워터 쿨러 인테리어

일반적인 양극:

  • 마그네슘 합금(Mg): 높은 구동 전압으로 저항력이 높은 토양과 담수에-적합합니다.
  • 아연 합금(Zn): 낮은 구동 전압으로 저항력이 낮은 토양/해수-에 적합합니다.
  • 알루미늄 합금(Al): 해수 환경(예: 냉각수 시스템).

 

2. 감동현재 방식

적용 가능한 시나리오:

  • 플랜트 매설 파이프라인, 탱크 외부 바닥판
  • 해수 환경(예: 도크 강철 파일, 해수 냉각 시스템)

주요 구성 요소:

  • 양극: 고-실리콘 주철, MMO(혼합 금속 산화물) 티타늄 양극, 백금-니오븀 양극.
  • 일정한 전위 정류기: 전류를 자동으로 조정하여 보호 전위를 유지합니다.
  • 깊은 우물 양극층: 공간이 제한된-공장에 적합합니다.

 

 

주요 제품 및 기술 솔루션

 

1. 매설 파이프라인 보호

희생 양극:

  • Mg 또는 Zn 합금 희생 양극.

감동받은 현재:

  • 양극층: 분산된 얕은-매설 양극 또는 깊은 우물 양극(공간-절약).
  • 모니터링: 테스트 스테이션 및 기준 전극(Cu/CuSO₄ 또는 Ag/AgCl).

2. 탱크 보호

탱크 바닥 외부:

  • 희생 양극: 탱크 바닥 아래의 Zn/Mg 양극 그리드.
  • 인상적인 전류: MMO 메시 양극, 변압기 정류기 제어 기능이 있는 유연한 양극.

탱크 내부(예: 식염수 탱크):

  • Al/Zn 합금 양극은 탱크 액체에 현탁되어 있습니다.

 

3. 해수 시스템 보호

  • 해수 파이프라인: 용접/볼트식 Al 합금 양극 또는 프로브{0}}형 양극(ICCP).
  • 도크 강철 파일: MMO 양극(ICCP) 또는 Al 합금 희생 양극(SACP).

 

4. 화학장비 보호

산성 환경:

  • 특수 양극: 백금-니오븀(내산성-), 고-규소 주철(HSCI).
  • 내부 보호: 내산성-코팅 + 음극 보호.

 

 

특별 과제 및 솔루션

1. 표유 전류 간섭

출처:

  • DC 레일 시스템, 전기분해 장비, 인접 CP 시스템.

솔루션:

  • 배수장치(직접배수/강제배수)를 설치합니다.
  • 절연 플랜지를 사용하여 영향을 받은 부분을 격리하십시오.

 

2. 고온-환경

문제:

  • Temperatures >60도는 양극 소비를 가속화하거나 코팅을 저하시킵니다.

솔루션:

  • 고온-온도 양극(예: MMO)을 사용합니다.
  • 과잉 보호를 피하기 위해 정류기 출력을 최적화하세요.-

 

3. 미생물 부식(SRB)

문제:

  • 혐기성 토양의 황산염-환원 박테리아(SRB)는 부식을 가속화합니다.

솔루션:

  • 보호 잠재력을 높입니다(Cu/CuSO₄ 대비 -0.95V).
  • 항균 코팅/살생제를 바르십시오.

 

 

모니터링 및 유지보수

 

1. 잠재적인 모니터링:

  • 토양 잠재력 측정을 위한 정기적인 수동 파이프-입니다.-
  • 자동 데이터 로깅/경고를 위한 온라인 시스템을 갖춘 스마트 테스트 스테이션입니다.

 

2. 양극 교체:

  • 질량이 남아 있을 때 희생 양극 교체<30%.
  • 현재의 양극은 일반적으로 20~40년 동안 지속됩니다.

 

 

관련 표준

 

1. 국제 표준:

  • ISO 15589-1(석유, 석유화학 및 천연가스 산업 - 파이프라인 시스템의 음극 보호 - 1부: 육상 파이프라인)
  • NACE SP0169-2024(지하 또는 수중 금속 배관 시스템의 외부 부식 제어)
  • API RP651-2024 지상 석유 저장 탱크의 음극 방식
  • NACE SP0193-2016 등급 탄소강 저장 탱크 바닥의 외부 음극 보호
  • EN 14505-2005 복잡한 구조의 음극 보호

 

2. 중국 표준:

  • GB/T 35508-2017 역 시설에 대한 지역 음극 보호
  • GB/T 50393-강철 석유 저장 탱크의 부식 방지 엔지니어링을 위한 2017 기술 표준
  • GB/T 21448-2017 매설 강철 파이프라인의 음극 보호 기술 사양
  • SY/T 6964-2013 석유 및 주유소의 음극 보호 기술 사양

 

 

일반적인 경우

 

  • BASF(광동) 통합 기지 프로젝트
  • Sinopec-광둥성 잔장시 둥하이섬의 광동 합작 투자 정유 및 화학 통합 프로젝트
  • SABIC 천진석유화학 26만 t/a 폴리카보네이트(PC) 프로젝트
  • Sonatrach MTBE 복합시설 및 시설 프로젝트(알제리)
  • CNOOC Shell Huizhou 3단계 에틸렌 프로젝트
  • 절강 석유화학 정유 및 화학 통합 프로젝트

 

 

결론

 

음극 보호는 정유소 및 화학 공장의 부식 방지에 매우 중요합니다. 희생 양극과 감동 전류 방법 사이의 선택은 환경 조건(토양, 해수, 화학 물질)에 따라 달라지며, 코팅 및 모니터링 시스템으로 보완되어 완전한 보호 시스템을 형성합니다. 올바르게 적용하면 유지 관리 비용이 크게 절감되고 부식으로 인한 누출/정지가 방지됩니다.

 

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