Technoleg Diogelu Cathodig (CP) mewn Prosiectau Maes Olew a Nwy Alltraeth

Mae technoleg amddiffyn cathodig (CP, Diogelu Cathodig) yn hanfodol mewn prosiectau maes olew a nwy ar y môr, a ddefnyddir yn bennaf i atal cyrydiad electrocemegol mewn cyfleusterau metel (ee llwyfannau, piblinellau, offer tanfor) sy'n agored i ddŵr môr, mwd gwely'r môr, a pharthau llanw.

Llwyfannau Sefydlog ar y Môr (Jaced ac Ochr Uchaf)

• Coesau Siaced: Strwythurau cynnal wedi'u trochi mewn dŵr môr a mwd gwely'r môr.
• Uniadau tiwbaidd siaced: Ardaloedd wedi'u weldio sy'n dueddol o rydu.
• Strwythurau cymorth o'r ochr uchaf: Adrannau tanddwr.

Piblinellau Tanfor

• Piblinellau dur carbon: Waliau allanol sy'n agored i ddŵr môr; gall waliau mewnol gludo cyfryngau cyrydol (ee, CO₂, H₂S).
• Piblinellau wedi'u hinswleiddio (ee, Pibell-mewn-Pipe): Angen dylunio arbenigol i atal cysgodi cathodig.

Systemau Cynhyrchu Tanfor

• Coed Nadolig, maniffoldiau:-cyfarpar gwerth uchel wedi'i foddi{{1} tymor hir mewn dŵr môr.
• Siwmperi, codwyr: Ardaloedd llwyth deinamig sy'n agored i gyrydiad blinder.

FPSO (Unedau Storio a Dadlwytho Cynhyrchu fel y bo'r Angen)

• Hull: Platiau dur mewn cysylltiad â dŵr môr.
• Tanciau balast: Mannau llaith caeedig sy'n dueddol o rydu.

Ceblau Tanfor a Systemau Sylfaen

• Haenau arfwisg cebl: Mae angen amddiffyniad cyrydiad ar haenau arfwisg metel.
• Electrodau sylfaen anod: Atal cyrydiad cerrynt strae.

1. Anod Aberthol CP (SACP)

Senarios sy'n berthnasol:

• Amgylcheddau dŵr môr.
• Strwythurau bach neu amddiffyniad lleol.
• Cyfleusterau tanfor heb gyflenwad pŵer.

Deunyddiau anod cyffredin:

• Anodau aloi alwminiwm: Defnyddir yn fwyaf eang, foltedd gyrru -1.1V (vs Ag/AgCl), hyd oes 25-50 mlynedd.
• Anodau aloi sinc: Foltedd gyrru -1.05V, sy'n addas ar gyfer dyfroedd tymheredd isel neu halltedd isel.

Dulliau gosod:

• Weldio neu bolltio (ee, coesau platfform, piblinellau).
• Gosodiad wedi'i atal (ee, tanciau balast FPSO).

2. Impwedi'i dorri CP Cyfredol (ICCP)

Senarios sy'n berthnasol:

• Strwythurau mawr (ee, cyrff FPSO, llwyfannau alltraeth).
• Ardaloedd-presennol-uchel (ee, amgylcheddau cyrydol llym neu haenau diraddiol iawn).
• Prosiectau dŵr dwfn (mae ailosod anod aberthol yn anodd).

Cydrannau allweddol:

Anodau ategol:

• MMO anodes (Mixed Metal Oxide): Suitable for seawater, lifespan >20 mlynedd.
• Platinwm-anodau niobium: Allbwn cerrynt uchel, sy'n gallu gwrthsefyll amgylcheddau asidig.
• Rectifiers trawsnewidyddion: Addasu cerrynt yn awtomatig yn seiliedig ar adborth electrod cyfeirio.

Electrodau cyfeirio:

• Ag/AgCl (dŵr môr): Y mwyaf cyffredin, sefydlog a dibynadwy.
• Zn (electrodau cyfeirio parhaol): Defnyddir mewn amgylcheddau dŵr dwfn neu waddod.

Dulliau gosod:

• Anodau wedi'u dosbarthu (ee, pwyntiau anod lluosog ar gyrff FPSO).
• Gwelyau anod anghysbell (ee, araeau anod ar gyfer piblinellau tanfor).
• Anodau tensiwn.

1. Amddiffyn Llwyfan ar y Môr

Anodau aberthol:

• Blociau anod aloi alwminiwm wedi'u weldio i goesau siaced a chymalau tiwbaidd.

Cyfredol argraffedig:

• Anodau MMO wedi'u gosod ar adrannau platfform is ar gyfer llwyfannau mawr.
• Defnyddir electrodau cyfeirio mewn mannau monitro critigol.

2. Diogelu Piblinellau Tanfor

Anodau aberthol:

• Anodau breichled aloi alwminiwm wedi'u clampio ar biblinellau.
• Mae angen dyluniadau gwrth-gysgodi ar bibellau wedi'u hinswleiddio (ee haenau arbenigol neu gynlluniau anod).

Cyfredol argraffedig:

• Mae piblinellau dŵr dwfn yn defnyddio araeau anod o bell (ee gwelyau anod tanfor).
• Mae llwyfannau alltraeth yn defnyddio anodau anghysbell neu densiwn.

3. Diogelu System Cynhyrchu Tanfor

Coed Nadolig / maniffoldiau:

• Anodau aloi alwminiwm wedi'u gosod yn uniongyrchol ar arwynebau offer.
• Rhyngwynebau anod safonol (ee, ISO 15589-2).

siwmperi:

• Anodau aberthol.

4. Diogelu FPSO

Hull:

• Systemau ICCP gydag anodau MMO + electrodau cyfeirio sinc purdeb uchel.
• Mae tanciau balast yn defnyddio anodau aloi alwminiwm crog.

Systemau angori:

• Cadwyni a cheblau wedi'u diogelu gan anodau aberthol.

1. Deepwater Environments (>1000m)

Materion:

• Mae tymheredd isel a gwasgedd uchel yn diraddio perfformiad anod.
• Cynnal a chadw anodd sy'n gofyn am-dyluniadau oes hir.

Atebion:

• Anodau aloi alwminiwm effeithlonrwydd uchel (ee, Al-Zn-In-Sn).
• Systemau ICCP gydag anodau platinwm hynod ddibynadwy.

2. Tarian Cathodig

Mater:

• Mae haenau inswleiddio neu haenau trwchus yn rhwystro cerrynt rhag cyrraedd arwynebau metel.

Atebion:

• Defnyddiwch haenau dargludol neu ddyluniadau metel noeth lleol.
• Osgoi parthau cysgodi mewn lleoliad anod.

3. Llwythi Dynamig (ee, Codwyr, Siwmperi)

Mater:

• Mae straen blinder yn cyflymu cyrydiad.

Atebion:

• Stribedi anod hyblyg (ee, anodau cebl polymer).
• Optimeiddio dosbarthiad anod i leihau crynodiad straen.

4. Cyrydiad dan Ddylanwadiad Microbiolegol (MIC)

Mater:

• Mae bacteria sy'n lleihau sylffad (SRB) yn ffynnu mewn gwaddodion ar wely'r môr.

Atebion:

• Cynyddu potensial amddiffyn (-0.95V vs. Ag/AgCl).
• Cyfuno â thriniaethau bywleiddiaid.

1. Monitro posibl:

• Archwiliadau plymiwr neu ROV yn rheolaidd o botensial platfformau/pibellau.
• Gosod electrodau cyfeirio parhaol + cofnodwyr data (ee, prosiectau dŵr dwfn).

2. Amnewid anod:

• Amnewid anodau aberthol wrth weddill màs<20% (via ROV or divers).
• Gwiriadau blynyddol o gywiryddion ICCP a defnydd anod.

1. safonau rhyngwladol:

• ISO 15589-2: Diwydiannau petrolewm a nwy naturiol - Diogelu systemau cludo piblinellau yn cathodig - Rhan 2: Piblinellau alltraeth.
• DNV{0}}RP-B401: Dyluniad Amddiffyn Cathodic.
• NACE SP0176-2022: Rheoli Cyrydiad Ardaloedd Tanddwr o Strwythurau Dur ar y Môr wedi'u Gosod yn Barhaol sy'n Gysylltiedig â Chynhyrchu Petroliwm.

2. safonau Tsieineaidd:

• SY/T 10008-2016: Rheoli Cyrydiad ar gyfer Parthau Tanddwr Llawn o Strwythurau Cynhyrchu Petroliwm Dur Ar y Môr Sefydlog.
• SY/T 7699-2023: Gwarchod Cathodig Cyfredol Argraff ar gyfer Strwythurau Dur Alltraeth.

• System Cynhyrchu Tanfor Maes Olew a Nwy Petrobras Budzios-11 a Mero 4-11
• TPAO Prosiect Datblygu Cae Nwy Sakarya Cam I System Cynhyrchu Tanfor.
• CNOOC Lingshui 17-2 & 25-1 Datblygu Cae Nwy Piblinellau Tanfor.
• Niger-Prosiect Diogelu Cathodig Piblinellau Tanfor Allforio Benin.
• Angori Pwynt Sengl Bangladesh a Phrosiect Piblinellau Tanfor Deuol.
• Terfynell Mewnforio Olew Crai Porthladd Dongying 250,000-tunnell a Phrosiect Piblinellau Tanfor.
• CNOOC Lingshui 17-2 Llwyfan Storio Cynhyrchu Lled-danddwrol (FPSO).
• Llwyfannau Pen Ffynnon a Phiblinellau Tanfor Datblygu Cae Olew Qatar NOC Ruya.

Mewn prosiectau olew a nwy ar y môr, amddiffyn cathodig yw'r dechnoleg graidd ar gyfer atal cyrydiad. Mae'r dewis rhwng anod aberthol a dulliau cerrynt argraffedig yn dibynnu ar ddyfnder y dŵr, yr amgylchedd, a'r math o strwythur, wedi'i ategu gan fonitro ROV, deunyddiau bywyd hir (ee, anodau titaniwm MMO), a systemau rheoli craff (ee, cywiryddion trawsnewidyddion). Mae dyluniad priodol yn ymestyn oes y cyfleuster y tu hwnt i 30 mlynedd, gan leihau costau gweithredu a risgiau gollyngiadau yn sylweddol.