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含水氣柜的內部陰極保護和含水原油儲罐的內部陰極保護
- 作者:立博
- 來(lái)源:wwww.miltownv.com
- 發(fā)布時(shí)間:2024-09-28
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用強制電流措施實(shí)施陰極保護是非常合適的,也是很經(jīng)濟的,因為陽(yáng)極非常耐用,而目陽(yáng)極材料的數量很多,形狀各異。在此介紹的只是個(gè)別例子。11.7節已經(jīng)闡述過(guò)燃油罐的內部陰極保護,水罐的內部陰極保護詳見(jiàn)第 20章。
1.含水原油儲罐的內部陰極保護
油藏實(shí)施工次采油和三次采油工藝后[7],油田所產(chǎn)原油通常都是“含水原油”,它包含油田鹽水和原油,伴生氣里的CO含量很高,在某些情況下,還可能含有少量HS,含水原油總是含有來(lái)自地層的固體顆粒。
根據應用要求,將含水原油匯集到100~10000m:的大型鋼質(zhì)儲罐(分離罐)里進(jìn)行處理。在處理過(guò)程中將排出廢水,因為廢水中含鹽濃度(1mo/L)高、COz含量(相當于1bar,即 1X10°Pa的分壓)高,用CaCO:緩沖后維持在pH值一6,以及含有少量 HzS和痕量的〇,[?],所以廢水具有腐蝕性。調研結果表明,在這些條件下并且運行溫度最高70℃時(shí)必須采用 Ucrcuso,--0.95V的保護電位。在沒(méi)有緩沖的介質(zhì)中pH值=4,此時(shí)必須使保護電位再降低0.1V。如果總的電流密度-電位曲線(xiàn)很陡,說(shuō)明必須采取相應較高的保護電流要求。最低的電流密度為10A·m-2,但是如果發(fā)生結垢,它們變得小得多!7。最要如果單獨采用涂料防腐,要求防腐層完美無(wú)損,在整個(gè)使用期間不出現任何針孔或缺陷。因為這是很難保證做到的,所以存在形成腐蝕電池的危險(見(jiàn)5.1節),因此,防腐層結合采用陰極保護是明智的。所選的防腐層必須與陰極保護相容,并且必須適應運行條件(見(jiàn)5.2.1.4節),參考文獻[5]列了這類(lèi)決策的依據。由于忽視了防腐層的陰極損壞危險,過(guò)去發(fā)生過(guò)防腐層嚴重損壞的事件,導致保護電流密度顯著(zhù)增加。只有采用電阻足夠高的樹(shù)脂類(lèi)涂料,并且厚度超800pm,才可能實(shí)施內部陰極保護而不致?lián)p壞防腐層。可以通過(guò)長(cháng)期試驗和加速試驗來(lái)確定防腐層抗陰極液泡的穩定性,而且要在實(shí)際運行條件下驗證這種特性。
內部強制電流電化學(xué)保護通常用有金屬氧化物鍍層的鈮陽(yáng)極(見(jiàn)7.2.3節),在小儲罐里,也用過(guò)鋅犧牲陽(yáng)極;要實(shí)施電位控制以免出現不可接受的負電位;要用純鋅電極作為監視和控制外露區域的參比電極,在整個(gè)運行過(guò)程中,這樣的外露區域必須陽(yáng)極性清潔的:用 Ag-AgCl電極檢查這些參比電極。
因為電解質(zhì)有良好的電導率,預期會(huì )有良好的電流分布。但是,假如防腐層大面積損壞,由于極化電阻較低,局部欠保護是難以避免的,因此,用多支電極控制是明智的。
2. 含水氣柜的內部陰極保護
圖21-1所示是要保護的氣柜以及輔助陽(yáng)極與參比電極的布置。在此安裝有一支直徑3mm 的鍍鉑鈦中央陽(yáng)極和兩支環(huán)形陽(yáng)極,以及額外的銅導線(xiàn)。值得注意的是中央陽(yáng)極是用一浮子懸浮在水里的,而環(huán)形陽(yáng)極是安裝在塑料支架上的。鋅參比電極也用浮子懸浮在水里,靠近鐘罩的里側,而17支參比電極或者安裝在氣柜座底部的塑料棒上,或者安裝在氣柜鐘罩與氣柜座之間的環(huán)形空間里。三支陽(yáng)極由各自的保護電流裝置供電,兩支環(huán)形陽(yáng)極的電流輸出是用恒電位方法調節的,所以保護電流能夠適應不斷變化的表面積[8]