خوردگی کف مخازن نفتی یکی از مشکلات مهم ذخیره سازی نفت خام و مایعات گازی است. نشت مخازن بزرگ نفتی موجب آلودگی آب‌های زیرزمینی و وارد آمدن خسارات جبران ناپذیر به محیط زیست خواهد شد. قبلا کف مخازن (قسمت بیرون مخزن که در ارتباط با زمین می باشد) با بکارگیری سیستم حفاظت کاتدی در برابر خوردگی محافظت می شد. بر اساس تجارب موجود، بکارگیری حفاظت کاتدی نتوانسته است بطور کامل مانع از نشت و جلوگیری از خوردگی کف مخازن ذخیره نفت شود. این مشکل در بسیاری از مخازن بزرگ ذخیره نفت در ایران رخ داده است. در این مقاله دلایل عدم توانایی سیستم حفاظت کاتدی در جلوگیری از خوردگی کف مخازن بحث می شود. روش حفاظت از خوردگی کف مخازن عبارتند از :

  1. بکارگیری سیستم حفاظت کاتدی

نتایج تجربی موجود نشان می‌دهد، سیستم حفاظت کاتدی به تنهایی قادر به حفاظت خوردگی کف مخازن نمی‌باشد. مخازن بزرگ نفتی که کف آنها دارای سیستم حفاظت کاتدی بوده است در موارد متعدد دچار نشت شده است. این در حالی بوده است که کف مخازن در پتانسیل حفاظت کاتدی قرار داشته است. این موضوع سبب خسارت های زیاد به محیط زیست و آلودگی شدید آب‌های زیر زمینی گردیده است. در این مقاله آخرین روش هایی که امروزه جهت حفاظت کف مخازن استفاده می شود مورد بررسی قرار می‌گیرد. با توجه به اینکه یکی از دلایل بروز خوردگی در کف مخازن، عدم توزیع مناسب پتانسیل حفاظت کاتدی می باشد. بنابراین در ابتدا راه‌های مقابله با عدم توزیع مناسب پتانسیل حفاظت کاتدی در مخازن بررسی می شود.

روش‌های توزیع مناسب پتانسیل حفاظت کاتدی در کف مخازن (Above ground tanks)

روش‌های ایجاد توزیع مناسب پتانسیل حفاظت کاتدی مناسب در کف مخازن روی زمین به شرح زیر می باشد.

  • بکارگیری بستر آندی در موقعیتی مناسب به گونه ای که موجب توزیع مناسب پتانسیل حفاظت کاتدی در کف مخازن شود.
  • بکارگیری بستر آندی در اطراف و یا در زیر کف مخازن
  • عایق سازی الکتریکی هر یک از مخازن از یکدیگر و بکارگیری مقاومت الکتریکی مناسب در مسیر کابل Drain هریک از آنها از طریق Current Control Box (CCB)
  • بکارگیری پوشش در کف مخازن

 

بکارگیری بسترهای آندی در موقعیت مناسب

اگر در سیستمی چندین مخزن وجود داشته باشد، موقعیت بستر آندی نسبت به مخازن باید بگونه ای باشد که هر یک از آنها در حکم سپر الکتریکی (Electrical shield) برای مخزن دیگر نباشد. در شکل (1) چهار مخزن مشاهده می‌شود. بهترین موقعیت نصب بستر آندی در محلی واقع در بین چهار مخزن می‌باشد. در این حالت هر یک از مخازن در حکم سپر الکتریکی برای مخزن دیگر نمی‌باشد و جریان حفاظت کاتدی بر اساس درصد نواقص موجود در پوشش کف مخازن، بین آنها تقسیم می‌شود.

شکل1: به کارگیری چاه عمیق آندی در بین چهار مخزن  Above ground موجب توزیع مناسب پتانسیل حفاظت کاتدی در کف آنها می شود.

بکارگیری توزیع موضعی آندها در اطراف و یا در کف مخزن

اندازه‌گیری پتانسیل حفاظت کاتدی کف مخازن از طریق جداره بیرونی، اطلاعات کاملی از توزیع پتانسیل حفاظت کاتدی در ناحیه مرکز مخزن نمی‌دهد. برای توزیع یکنواخت پتانسیل حفاظت کاتدی به سه روش زیر اقدام می شود.

  • بکارگیری آندهای کم عمق در اطراف مخزن
  • بکارگیری آندهای افقی در زیر کف مخزن
  • مطابق شکل 5 در کف مخزن از آندهای سیمی MMO بشکل مارپیچ استفاده می شود

در این روش آندهای کم عمق مطابق شکل 2 در اطراف مخزن توزیع می‌شوند. در این روش جریان حفاظت کاتدی در لایه سطحی زمین تخلیه می‌شود و موجب بروز حالت Over protection در خطوط لوله مدفون در خاک و مجاور مخازن می‌شود. بنابراین از آن نمی‌توان در پالایشگاه‌ها و کارخانه های صنعتی استفاده کرد.

شکل2: بکارگیری آندهای کم عمق در اطراف هر مخزن مشاهده می شود

بکارگیری پوشش در کف مخازن

یکی از راه‌های توزیع مناسب پتانسیل حفاظت کاتدی، بکارگیری پوشش مناسب بر روی سازه های فلزی مدفون در خاک می‌باشد. اعمال پوشش در زیر کف مخزن با مشکلات اجرایی روبرو می‌باشد بنابراین مطابق شکل (3) پس از ایجاد فندآسیون مناسب برای نصب مخزن، محل مزبور توسط لایه‌ای شامل الیاف شیشه و قیر بخوبی پوشش داده می‌شود. کف مخزن بر روی پوشش مزبور قرار می‌گیرد و پس از نصب مخزن، اطراف آن را بخوبی آب بند می‌کنند تا از نفوذ آب بین لایه مزبور و کف مخزن جلوگیری بعمل آید. همچنین کف مخزن کمی بالاتر از زمین‌های اطراف بوده و دارای شیب 1 % به طرف بیرون می‌باشد تا شیب طبیعی مانع از نفوذ آب به این ناحیه شود.

شکل3: اعمال پوشش بر روی فندانسیون محل نصب مخزن Above ground

نتیجه گیری

مخازن نفتی متعددی در کشور دچار نشت شده است. این موضوع ضررهای اقتصادی جبران ناپذیری به محیط زیست وارد کرده است. با این وجود و با توجه به اهمیت بالای حفظ محیط زیست و نیز جلوگیری از هدر رفتن نفت خام و مایعات گازی، لازم است روش‌های جدید مقابله با خوردگی کف مخازن نفتی مورد توجه قرار گیرد که در آینده در مقالات بعدی به آن خواهیم پرداخت.

 

دانلود مقاله بکارگیری سیستم حفاظت کاتدی در کف مخازن

 

 

print