海洋油田およびガス田プロジェクトにおける陰極防食 (CP) 技術

陰極防食 (CP、陰極防食) 技術は、海洋油田およびガス田プロジェクトにおいて極めて重要であり、主に海水、海底泥、潮間帯にさらされる金属施設 (プラットフォーム、パイプライン、海底機器など) の電気化学的腐食を防ぐために使用されます。

固定オフショアプラットフォーム (ジャケットおよびトップサイド)

• ジャケットレッグ: 海水や海底泥に浸かっている構造物をサポートします。
• ジャケットの管状接合部: 腐食しやすい溶接部分。
• 上面サポート構造: 水没セクション。

海底パイプライン

• 炭素鋼パイプライン: 海水にさらされる外壁。内壁は腐食性媒体（CO₂、H₂S など）を運ぶ可能性があります。
• 絶縁されたパイプライン (例: パイプ-イン-): 陰極シールドを防ぐための特殊な設計が必要です。

海底生産システム

• クリスマス ツリー、マニホールド: 高価な機器が{0}海水に長期間浸漬されています。-
• ジャンパー、ライザー: 疲労腐食の影響を受けやすい動的負荷領域。

FPSO (浮体式生産保管および積出ユニット)

• 船体：海水と接する鋼板。
• バラストタンク: 腐食しやすい密閉された湿気の多い空間。

海底ケーブルと接地システム

• ケーブル外装層: 金属外装層には腐食保護が必要です。
• アノード接地電極: 迷走電流腐食を防止します。

1. 犠牲陽極 CP (SACP)

該当するシナリオ:

• 海水環境。
• 小さな構造物または局所的な保護。
• 電源のない海底施設。

一般的なアノード材料:

• アルミニウム合金陽極: 最も広く使用されており、駆動電圧 -1.1V (対 Ag/AgCl)、寿命 25 ～ 50 年。
• 亜鉛合金陽極: 駆動電圧 -1.05V、低温または低塩分水に適しています。-。

インストール方法:

• 溶接またはボルト締め (プラットフォームの脚、パイプラインなど)。
• 吊り下げ設置 (FPSO バラストタンクなど)。

2. インプ現在の CP (ICCP)

該当するシナリオ:

• 大型構造物 (FPSO 船体、海洋プラットフォームなど)。
• 高-電流-が必要な領域（過酷な腐食環境や著しく劣化したコーティングなど）。
• 深海プロジェクト（犠牲陽極の交換は困難）。

主要なコンポーネント:

補助陽極:

• MMO anodes (Mixed Metal Oxide): Suitable for seawater, lifespan >20年。
• プラチナ-ニオブ陽極: 高電流出力、酸性環境への耐性。
• 変圧器整流器: 基準電極のフィードバックに基づいて電流を自動的に調整します。

参照電極:

• Ag/AgCl (海水): 最も一般的で、安定していて信頼性があります。
• Zn (永久参照電極): 深海または堆積環境で使用されます。

インストール方法:

• 分散型アノード (FPSO 船体上の複数のアノード ポイントなど)。
• 遠隔陽極床（海底パイプライン用の陽極アレイなど）。
• 緊張したアノード。

1. オフショアプラットフォームの保護

犠牲陽極:

• アルミニウム合金の陽極ブロックがジャケットの脚と管状ジョイントに溶接されています。

印加電流:

• 大型プラットフォームの下部プラットフォームセクションに設置された MMO 陽極。
• 重要な監視ポイントに配置された参照電極。

2. 海底パイプラインの保護

犠牲陽極:

• パイプラインにクランプされたアルミニウム合金ブレスレット陽極。
• 絶縁されたパイプラインには、シールド防止設計（特殊なコーティングやアノード レイアウトなど）が必要です。{0}

印加電流:

• 深海のパイプラインは、リモート陽極アレイ (海底陽極床など) を使用します。
• オフショアプラットフォームでは、リモートまたは張力のある陽極が使用されます。

3. 海底生産システムの保護

クリスマスツリー/マニホールド:

• アルミニウム合金陽極は装置表面に直接取り付けられています。
• 標準化されたアノードインターフェース (ISO 15589-2 など)。

ジャンパー:

• 犠牲陽極。

4. FPSO の保護

船体:

• MMO 陽極 + 高純度亜鉛参照電極を備えた ICCP システム。-
• バラストタンクは、吊り下げられたアルミニウム合金陽極を使用します。

係留システム:

• チェーンとケーブルは犠牲陽極によって保護されています。

1. Deepwater Environments (>1000m)

問題：

• 低温と高圧はアノードの性能を低下させます。
• 長寿命設計が必要なメンテナンスが困難。{0}}

解決策:

• 高効率アルミニウム合金アノード（例: Al-Zn-In-Sn）。-。
• 信頼性の高いプラチナ-ニオブ陽極を備えた ICCP システム。

2. 陰極シールド

問題：

• 絶縁層または厚いコーティングは、電流が金属表面に到達するのを防ぎます。

解決策:

• 導電性コーティングまたは局所的なベアメタル設計を使用します。
• アノードの配置ではシールドゾーンを避けてください。

3. 動的負荷 (ライザー、ジャンパーなど)

問題：

• 疲労応力により腐食が促進されます。

解決策:

• 柔軟なアノード ストリップ (ポリマー ケーブル アノードなど)。
• アノードの分布を最適化して応力集中を軽減します。

4. 微生物の影響による腐食 (MIC)

問題：

• 硫酸塩-還元細菌（SRB）は海底堆積物で繁殖します。

解決策:

• 保護電位を増加します (Ag/AgCl に対して -0.95V)。
• 殺生剤処理と組み合わせてください。

1. 潜在的なモニタリング:

• プラットフォーム/パイプラインの可能性を定期的にダイバーまたは ROV で検査します。
• 恒久的な参照電極 + データロガーを設置します (深海プロジェクトなど)。

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<20% (via ROV or divers).
• ICCP 整流器とアノードの消耗を年次チェックします。

1. 国際規格:

• ISO 15589-2: 石油および天然ガス産業 - パイプライン輸送システムの陰極防食 - パート 2: オフショア パイプライン。
• DNV-RP-B401: 電気防食設計。
• NACE SP0176-2022: 石油生産に関連する恒久的に設置された鋼製海洋構造物の水没領域の腐食制御。

2.中国の基準:

• SY/T 10008-2016: 固定式海洋鋼製石油生産構造物の完全に水没したゾーンの腐食制御。
• SY/T 7699-2023: オフショア鋼構造物向けの電流陰極防食が印象的です。

• Petrobras Budzios-11 & Mero 4-11 油ガス田海底生産システム
• TPAO サカリヤガス田開発プロジェクト第 1 期海底生産システム。
• CNOOC 陵水 17-2 & 25-1 ガス田開発の海底パイプライン。
• ニジェール-ベナン輸出海底パイプライン陰極防食プロジェクト。
• バングラデシュの一点係留およびデュアル海底パイプラインプロジェクト。
• 東営港25万トン原油輸入ターミナルと海底パイプラインプロジェクト。
• CNOOC Lingshui 17-2 半水中生産ストレージ プラットフォーム (FPSO)。
• カタールNOCルヤ油田開発坑口プラットフォームと海底パイプライン。

海洋石油およびガスプロジェクトでは、陰極防食は腐食防止の中核技術です。犠牲陽極と印加電流法のどちらを選択するかは、水深、環境、構造のタイプに依存し、ROV モニタリング、長寿命材料（MMO チタン陽極など）、スマート制御システム（変圧器整流器など）によって補われます。-適切な設計により、施設の寿命が 30 年を超えて延長され、運用コストと漏水リスクが大幅に削減されます。