阴极保护

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阴极保护原理

采油厂联合站三相分离器内壁阴极保护技术

     三相分离器腐蚀与防腐现状

  三相分离器内壁腐蚀严重部位是油水分离界面线以下与水质接触的部位,大约占到整个罐体容积的2/3。分离器产出水具有矿化度高,HCO3-、Cl-含量高,多价金属离子含量高,电阻率低,硫酸盐还原菌含量高和PH值低的特点。为了降低原油的粘度,三相分离器内温度需保持在50~60℃,其温度有利于腐蚀介质的运动,从而加快了腐蚀速率。水介质中SRB、TGB含量高,细菌腐蚀也较严重;同时H2S等腐蚀因素的存在也会加重腐蚀。碳钢在该水介质中的腐蚀为强电解质中的电化学腐蚀,是造成腐蚀速率高的主要原因。采用外表涂层防腐,虽然可以大大减轻罐体的腐蚀程度,但是随着时间的推移,涂层老化现象严重,在涂层破损处极易形成大阴极小阳极的电偶腐蚀,这种腐蚀能在短时间内形成点蚀或坑蚀,乃至穿孔,给油田的安全生产带来极大地危害。

  阴极保护方式的选择

  三相油水分离器阴极保护技术,可分为牺牲阳极法和外加电流法阴极保护,牺牲阳极法阴极保护即在罐体内部焊接多块牺牲阳极,通过牺牲阳极自身的消耗来保护罐体,但是因为三相分离器内部空间有限,安装的阳极数量受到极大地限制,更换频度较高。而外加电流法阴极保护即是通过外部电源对钢体施加阴极电流,使其电极电位向负移动至免腐蚀区,强行抑制阴极表面的腐蚀化学反应,从而达到对阴极(罐体)的保护。

  三相分离器常年运行,停产更换会严重影响生产,且腐蚀速率较高,因此采用外加电流阴极保护,不但可以大大延长分离器的使用寿命,而且可以减少因更换阳极而停产的次数,保障油田的安全生产。

  阴极保护系统安全防爆措施

  对于三相分离器阴极保护系统而言, 只要保证电极的正确连接及接点良好的绝缘, 保证导电水介质水位能使电极完全浸没, 保证系统的密闭, 就能完全避免因阴极保护带来的安全隐患。具体措施如下:

  (1) 在防爆恒电位仪的设计中必须有短路保护系统, 当电路出现短路时, 电流瞬间增大, 一旦电流超过30A, 恒电位仪电源自动切断。

  (2) 三相分离器内电缆与电极所有接头处均用环氧胶泥密封绝缘, 用玻璃丝布缠绕。

  (3) 阴极保护运行时必须保持水位在辅助阳极之上, 使其完全浸没。

  (4) 阴极接点用环氧胶泥密封, 并用防爆材料将接点包缚, 达到防爆的目的。

  (5) 恒电位仪所在的操作间, 电源插头及阴、阳极接头均采用防爆连接。

  (6) 恒电位仪有独立的接地点, 接地电阻不大于4Ω。


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