製油所および化学プラントにおける陰極防食技術の応用

陰極防食技術は、埋設または水没した金属施設 (パイプライン、貯蔵タンク、機器の基礎など) を電気化学的腐食から保護するために製油所や化学プラントで広く使用されています。

1. 埋設されたパイプライン

• プラント配管ネットワーク: 原油、精製製品、化学薬品、水、蒸気を輸送する埋設パイプライン。
• 長距離パイプライン: 製油所とドックおよび貯蔵タンク農場を接続するパイプライン。
• 腐食のリスク: 土壌腐食、迷走電流干渉、微生物腐食 (SRB)。

2. 貯蔵タンク

• タンク底板外側: 土壌接触部分。{0}}
• 内壁: 電解質溶液 (生理食塩水、酸性媒体など) を保管するタンクの内壁。

3. 機器の基礎と全体アンダーシステム

• 鋼構造物の基礎: 原子炉、塔、熱交換器のコンクリート基礎の金属部品。
• 接地グリッド: 腐食故障の影響を受けやすい電気システムの接地電極に必要な保護。

4. 海水冷却システム

• 海水パイプライン: 沿岸製油所の海水冷却パイプライン (高い塩化物イオン腐食)。
• ポンプ、バルブ、コンデンサー：海水と接触する金属部品。

5. 化学装置

• 酸/アルカリ貯蔵タンク: 硫酸/塩酸タンクの内壁（耐酸性アノード材料が必要）-。
• 反応器、熱交換器: 湿式プロセス装置の金属コンポーネント。

1. 犠牲陽極法

アプリケーションシナリオ:

• 埋設パイプライン
• 小型タンク、局所的な保護
• ウォータークーラーの内部

共通アノード:

• マグネシウム合金 (Mg): 駆動電圧が高く、抵抗率の高い土壌や淡水に適しています。-
• 亜鉛合金（Zn）: 駆動電圧が低く、低抵抗率の土壌/海水に適しています。-
• アルミニウム合金 (Al): 海水環境 (冷却水システムなど)。

2. 印加電流法

該当するシナリオ:

• プラント埋設パイプライン、タンク外部底板
• 海水環境（例：ドック鋼管、海水冷却システム）

主要なコンポーネント:

• アノード: 高シリコン鋳鉄、MMO (混合金属酸化物) チタン アノード、プラチナ-ニオブ アノード。
• 定電位整流器: 保護電位を維持するために電流を自動的に調整します。
• 深井戸陽極床: スペースに制約のあるプラントに適しています。-

1. 埋設パイプラインの保護

犠牲陽極:

• Mg または Zn 合金の犠牲陽極。

印加電流:

• 陽極床: 分散された浅い埋め込み陽極または深井戸陽極（省スペース）-。
• モニタリング: テストステーションと参照電極 (Cu/CuSO₄ または Ag/AgCl)。

2. タンクの保護

タンク底部外装：

• 犠牲陽極: タンク底部の下の Zn/Mg 陽極グリッド。
• 印加電流: MMO メッシュ アノード、変圧器整流器制御を備えたフレキシブル アノード。

タンク内部 (生理食塩水タンクなど):

• Al/Zn 合金アノードがタンクの液体に懸濁されています。

3. 海水システムの保護

• 海水パイプライン: 溶接/ボルト留めされた Al 合金陽極またはプローブ型陽極（ICCP）-。
• ドック鋼杭: MMO 陽極 (ICCP) または Al 合金犠牲陽極 (SACP)。

4. 化学機器の保護

酸性環境:

• 特殊陽極: プラチナ-ニオブ（耐酸性-）、高シリコン鋳鉄（HSCI）-。
• 内部保護: 耐酸性コーティング + 陰極防食。-

1. 迷走電流の干渉

出典:

• DC レール システム、電解装置、隣接する CP システム。

解決策:

• 排水装置（直接排水・強制排水）を設置してください。
• 絶縁フランジを使用して影響を受ける部分を隔離します。

2. 高温環境-

問題：

• Temperatures >60 度では陽極の消耗が加速したり、コーティングが劣化したりします。

解決策:

• 高温アノード（MMO など）を使用します。-
• 過保護を避けるために整流器の出力を最適化します。-

3. 微生物腐食 (SRB)

問題：

• 嫌気性土壌中の硫酸塩還元細菌（SRB）は腐食を促進します。{0}

解決策:

• 保護電位を増加します (Cu/CuSO4 に対して -0.95V)。
• 抗菌コーティング/殺生物剤を塗布します。

1. 潜在的なモニタリング:

• 定期的な手動パイプによる土壌ポテンシャルの測定。{0}}-
• 自動データロギング/アラート用のオンラインシステムを備えたスマートテストステーション。

2. アノードの交換:

• 質量が残っている場合は犠牲陽極を交換します<30%.
• 印加された電流アノードは通常 20 ～ 40 年間持続します。

1. 国際規格:

• ISO 15589-1 (石油、石油化学および天然ガス産業 - パイプライン システムの陰極防食 - パート 1: 陸上パイプライン)
• NACE SP0169-2024 (地下または水中の金属配管システムの外部腐食の制御)
• API RP651-2024 地上石油貯蔵タンクの陰極防食
• NACE SP0193-2016 オングレード炭素鋼貯蔵タンク底部の外部陰極防食
• EN 14505-2005 複雑な構造の陰極防食

2.中国の基準:

• GB/T 35508-2017 ステーション設備の地域陰極防食
• GB/T 50393-2017 鋼製石油貯蔵タンクの防食技術に関する技術基準
• GB/T 21448-2017 埋設鋼管の陰極防食に関する技術仕様
• SY/T 6964-2013 石油およびガソリンスタンドの陰極防食に関する技術仕様

• BASF（広東省）統合基地プロジェクト
• Sinopec-広東省湛江市東海島における広東合弁事業の精製および化学統合プロジェクト
• SABIC 天津石油化学 260,000 t/a ポリカーボネート（PC）プロジェクト
• Sonatrach MTBE複合施設プロジェクト（アルジェリア）
• CNOOCシェル恵州フェーズIIIエチレンプロジェクト
• 浙江省石油化学精製・化学統合プロジェクト

陰極防食は、製油所や化学プラントの腐食防止にとって重要です。犠牲陽極と印加電流法のどちらを選択するかは、環境条件 (土壌、海水、化学物質) に依存し、完全な保護システムを形成するためのコーティングと監視システムによって補完されます。適切に使用すると、メンテナンスコストが大幅に削減され、腐食による漏れや停止が防止されます。