اهمیت صنایع نفت و گاز در جهان:

نفت و گاز و مشتقات آنها از منابع ضروری در تامین انرژی مورد نیاز بشر می باشد. به نوعی زنجیره‌ی استفاده از نفت و گاز و تولید انرژی، تمام زندگی ما را وابسته به این صنعت نموده است. به منظور بهره برداری از این منابع عظیم و حیاتی و انتقال آنها در فواصل طولانی نیازمند استفاده از خطوط لوله غوطه ور در آب دریا و یا زیر سطح زمین و حتی در کف اقیانوسها می باشد. مشکلات خوردگی و پیامدهای فاجعه بار روی خطوط لوله اغلب به دلیل شرایط محیطی ایجاد می شود. خوردگی در خط لوله زیرزمینی گاز طبیعی و نفت مایع اشکال مختلفی دارد و برای مدیریت و تشخیص خوردگی به استراتژی‌های خاصی نیاز دارد. یکی از این روشها، استفاده از آندهای فداشونده روی در سیستم حفاظت کاتدی می باشد.

در صنایع نفت و پتروشیمی حفاظت طولانی مدت از سکوهای نفتی دریایی، خطوط لوله سوخت و چاههای نفتی بسیار حائز اهمیت است. آسیبهای ناشی از خوردگی این سیستمها اثرات جبران ناپذیر و ویرانگری خواهد داشت. با بکارگیری آندهای فداشونده روی، ضمن حفاظت از محیط زیست می توان سوخت و انرژی مورد نیاز جهان را تامین نمود.

نقش آند فداشونده روی در حفاظت از سازه های نفتی و گازی:

خوردگی یک تهدید جدی برای مراکز فرآوری نفت جهت استخراج مشتقات نفتی به شمار می‌آید، دستگاه‌ها و تجهیزات فلزی مانند مخازن ذخیره‌سازی نفت، خطوط لوله، جداکننده‌ها وکلیه سازه‌های فلزی در معرض این آسیب قرار دارند .

یکی از انواع رایج خوردگی در فلزات، خوردگی گالوانیکی می باشد که ناشی از وجود اختلاف پتانسیل در فلز می باشد. این اختلاف پتانسیل نیروی محرکه در سلول الکتروشیمیایی می باشد که منجر به تخریب تدریجی این سازه ها می باشد.  بنابراین به یک سیستم کنترل خوردگی موثر نیاز دارد. به منظور جلوگیری از خوردگی و حفظ یکپارچگی تجهیزات، موارد زیر باید اجرا شود:

• انتخاب مواد اولیه مناسب
• تغییر محیط
• کاربرد طراحی مناسب پوشش ها.
• حفاظت کاتدی
• طراحی مناسب

انتخاب بین موارد فوق معمولاً به ملاحظات اقتصادی بستگی دارد. با این حال، حفاظت کاتدی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد و راه موثری برای کاهش و کنترل خوردگی واحدهای فرآوری میادین نفتی محسوب می شود.

با توجه به پایین بودن مقاومت الکتریکی در آب شور، آند فداشونده روی مناسب‌ترین و مقرون به صرفه ترین انتخاب جهت محافظت از سازه‌های به کار رفته در صنعت نفت و گاز می باشد. علاوه بر این، فلز روی دارای بالاترین ولتاژ الکتریکی منفی است و نسبت به فلزات دیگری همچون آلومینیوم و منیزیم، محافظت بهتری در برابر خوردگی ارائه می دهد.

شرکت کیمیاکاران کاوشگر کیهان کارون با بهره گیری از نیروهای متخصص یکی از بزرگترین تولیدکنندگان آند روی در اشکال متنوع و متناسب با نوع سازه و درخواست کارفرمایان  صنایع نفت و گاز می باشد.

خوردگی کشتی – حفاظت کاتدی و آندهای فداشونده

برای دستیابی به حفاظت کاتدی کشتی با سیستم آندهای فداشونده می بایست از ابزارها و تکنیک های مشخصی بهره گرفت. کشتی ها به دلیل محیطی که در آن فعالیت می کنند ، از جمله سازه هایی هستند که بیشتر در معرض خوردگی محیط قرار دارند. آب دریا محیطی بسیار خورنده است زیرا نمک موجود در آن باعث می شود که رسانای برق بسیار خوبی باشد و با آزاد سازی یونهای زیادی منجر به  اکسیداسیون آهن شود. تقریباً هر قسمت از کشتی ، با شدت متفاوت ، در معرض خوردگی است. قسمت هایی از شناور که در زیر آب یا در معرض آب قرار دارند، برخی از آنها عبارتند از:

بدنه خارجی کشتی، سکان، شافت پروانه، مخازن بار، مخازن بالاست ،لوله های حامل بالاست / بار

روشهای مختلفی برای حفاظت از بدنه کشتی و سایر قسمتهای کشتی در برابر خوردگی وجود دارد. روش انتخاب شده به منطقه ای که باید محافظت شود ، شکل و محیط آن بستگی دارد. سه روش عمده حفاظت در برابر خوردگی وجود دارد:

• پوشش به وسیله‌ی رنگ های ضد خوردگی
• سیستم حفاظت کاتدی آندهای فداشونده
• سیستم تزریق جریان

در این مقاله ، روش سیستم حفاظت کاتدی آندهای فداشونده را مورد بحث قرار خواهیم داد.

دسته بندی آندها

آندها را می توان بر اساس شکل ، اندازه ، نوع مواد اولیه و روش نصب آنها در سطح مورد حفاظت طبقه بندی کرد. آندها می توانند در اندازه های کوچک یا بزرگ به کار گرفته شوند و این موضوع بر وزن آنها و وزن کلی سازه تحت حفاظت تأثیر می گذارد. اندازه و شکل منطقه ای که باید محافظت شود، در دسترس بودن و دسترسی به فضا و ملاحظات استحکام ساختاری مواردی است که در اندازه و وزن آند تاثیرگذار است.

شکل آند

آندها بر اساس کاربردشان می توانند اشکال مختلفی داشته باشند. آندهای فداشونده در اشکال مختلفی همچون تخت یا بلوک شکل، استوانه ای یا نیمه استوانه ای، آندهای اشکی، آندهای دستبندی، آندهای دیسکی شکل و آندهای لوله ای تولید می شوند.

انتخاب شکل آند به عوامل مختلفی بستگی دارد. برخی از این عوامل عبارتند از:

• شکل سطح تحت حفاظت،
• در دسترس بودن فضای کافی جهت نصب آند ،
• دسترسی،
• سهولت نصب.

به عنوان مثال ، آندهای تخت بیشتر برای سطوح مسطح و بزرگ مانند بدنه کشتی استفاده می شود. در قایق های پرسرعت که جریان دادن به آب از اهمیت زیادی برخوردار است از آندهای اشکی استفاده می شود زیرا آندهای مسطح مقاومت قایق را افزایش می دهند. از آندهای دستبندی برای خطوط لوله و شاخک پروانه استفاده می شود ، در حالی که از آندهای لوله ای برای کابل ها استفاده می شود. البته در مواردی انتخاب به در دسترس بودن ، هزینه و انعطاف پذیری در طراحی بستگی دارد. به عنوان مثال ، در صورت بالا بودن هزینه به جای آندهای دستبندی می توان از آندهای استوانه ی برای محافظت از خطوط لوله استفاده کرد.

نوع آند

معمولاً برای کاربردهای دریایی ، از آندهای فداشونده روی یا آلومینیوم استفاده می شود. دو ویژگی اندازه گیری عملکرد آند در زیر ذکر شده است.

• پتانسیل مدار بسته، نشان دهنده سهولت خوردگی آند است. هرچه مقدار آن منفی تر باشد ، آند به راحتی خورده می شود.
• ظرفیت الکتروشیمیایی (Amp-hr / kg) ، میزان مصرف ماده آند را نشان می دهد.

از جدول بالا می توان دریافت که آلومینیوم از پتانسیل مدار بسته بالاتری برخوردار است، بنابراین در مقایسه با روی با سرعت بیشتری کار خود را آغاز می کند. همچنین ظرفیت الکتروشیمیایی بالاتری نسبت به روی دارد و در وزن یکسان ماندگاری بیشتری خواهد داشت.

بعلاوه ، آند روی در آبهای شیرین تمایل به ایجاد یک پوشش آهکی بر روی سطح آند دارد که مانع کار موثر آنها می شود. با این حال، آند روی گاهی اوقات در محیط های دارای اکسیژن کم ، به عنوان مثال رسوبات دریایی یا مناطقی که فعالیت باکتریایی بالایی دارند ، قابل اطمینان ترند. بنابراین ، در حالی که آلومینیوم کارآمدتر است، استفاده از روی ممکن است در برخی موارد موثرتر باشد.

همچنین آندهای آلومینیوم در صورتی که از ارتفاع بر روی فولاد اکسید شده بیفتند ، می توانند جرقه ایجاد کنند. بنابراین استفاده از آنها در داخل مخازن حمل بار توصیه نمی شود. از این رو ، انتخاب مواد به نوع محیطی که آند در آن قرار می گیرد بستگی دارد و باید با دقت انجام شود.

روشهای نصب آند

سه روش اساسی جهت نصب آند روی سازه تحت حفاظت وجود دارد:

1. اتصال جوشی
2. اتصال توسط پیچ و مهره
3. اتصال به وسیله ناودانی

اتصال جوشی نزدیکترین و مطمئن ترین تماس را بین آند و بدنه تضمین میکند و هدایت الکتریکی از طریق اینزرت به خوبی انجام میشود. اما گاهی اوقات به دلیل عدم دسترسی و یا شرایط مطلوب، امکان جوشکاری وجود ندارد. بنابراین می توان از اتصال بوسیله ی پیچ و مهره یا ناودانی استفاده کرد. به علاوه جایگزینی آندهایی که با پیچ و مهره متصل شده اند نسبت به اتصال جوشی راحت تر است.

شرکت کیمیاکاران کاوشگر کیهان کارون، در زمینه حفاظت کاتدی کشتی با آندهای فداشونده و ابزارهای مشابه قادر به تولید آندهای فداشونده آلومینیوم و روی در ابعاد و اشکال مختلف با توجه به درخواست کارفرما می باشد. جهت دریافت اطلاعات بیشتر می توانید با واحد فروش تماس بگیرید.