معرفي روش هاي جديد حفاظت از خوردگي کف مخازن نفت و مايعات گازي
خوردگي کف مخازن را مي توان با به کارگيري
همزمان حفاظت کاتدي و ممانعت کننده خوردگي از نوع فاز بخار و يا تنها با به
کارگيري وي سي آي (VCI) تحت کنترل قرار داد.
خوردگي کف مخازن نفتي يکي از مشکلات مهم
ذخيره سازي نفت خام و مايعات گازي است. نشست مخازن بزرگ نفتي موجب آلودگي
آب هاي زيرزميني و وارد آمدن خسارت هاي جبران ناپذير به محيط زيست مي شود.
در گذشته کف مخازن (قسمت بيروني مخزن که با زمين در ارتباط است) با به
کارگيري حفاظت کاتدي نتوانسته است به طور کامل مانع از نشت و جلوگيري از
خوردگي کف مخازن ذخيره نفت شود.
در اين مقاله دلايل ناتواني سيستم حفاظت
کاتدي در جلوگيري از خوردگي کف مخازن نفتي و آخرين روشهاي مورد استفاده
براي حفاظت کف مخازن بررسي مي شود.
به کارگيري سيستم حفاظت کاتدي، بازدارنده هاي
خوردگي از نوع فاز بخار و به کارگيري همزمان حفاظت کاتدي و بازدارنده هاي
خوردگي فاز بخار از جمله روش هاي حفاظت از خوردگي کف مخازن است.
مشکلات روش هاي حفاظت کاتدي:
نتايج تجربي نشان مي دهد سيستم حفاظت کاتدي
به تنهايي قادر به حفاظت خوردگي کف مخازن نيست و در موارد متعدد دچار نشت
شده است. اين درحالي است که کف مخازن در پتانسيل حفاظت کاتدي قرار دارد.
يکي از روش هاي توزيع مناسب پتانسيل حفاظت
کاتدي در کف مخازن به کارگيري بستر آندي است. به گونه اي که موجب توزيع
پتانسيل حفاظت کاتدي در کف مخازن شود که شامل، به کارگيري آندهاي کم عمق در
اطراف مخزن، آندهاي افقي و سيمي در زير کف مخزن است.
در روش اول به علت تخليه جريان حفاظت کاتدي
در لايه سطحي زمين، باعث افزايش ضريب حفاظتي (Over protection) در خطوط
لوله مدفون در خاک و مجاور مخازن مي شود، بنابراين از اين روش نمي توان در
پالايشگاه ها استفاده کرد. در روش دوم آندهاي سيمي به صورت مارپيچ در
فونداسيون کف مخزن قرار مي گيرد و اين روش براي مخازن موجود قابل استفاده
نيست.
يکي ديگر از روش هاي توزيع پتانسيل حفاظت
کاتدي در کف مخزن عايق سازي الکتريکي هر يک از مخازن از يکديگر است. در اين
روش هر يک از مخازن توسط فلنچ عايقي به همراه مقاومت الکتريکي از يکديگر
جدا مي شوند.
به کارگيري پوشش در کف مخزن ها نيز يکي ديگر
از روش هايي است که در توزيع حفاظت کاتدي در کف مخزن استفاده مي شود. به
دليل مشکلات اجرايي اعمال پوشش بر روي ورق فولادي کف مخازن نفتي و
گازي امکان پذيز نمي باشد. حرارت ناشي از جوشکاري صفحات کف مخزن، باعث از
بين رفتن پوشش آنها مي شود، در نتيجه پوشش مناسبي براي حفاظت از اين نواحي
نيست.
بنابراين به جاي پوشش دادن ورق فولادي کف
مخزن، محل نصب مخزن به خوبي پوشش داده مي شود و اطراف مخزن را به خوبي آب
بند مي کنند. پوشش مزبور چسبندگي به کف مخزن ندارد، در چنين شرايطي اين
پوشش در حکم سپر براي جريان حفاظت کاتدي عمل مي کند و اگر به دلايلي
الکتروليک به ناحيه بين پوشش و کف مخزن نفوذ کند، حفاظت کاتدي قادر به
مقابله با خوردگي آن نخواهد بود.
به دليل آن که پوشش مزبور حالت سپر الکتريکي
دارد، اندازه گيري پتانسيل کف مخزن چنين حالتي را نشان نمي دهد و کف مخزن
در محدوده پتانسيل حفاظت کاتدي قرار دارد ولي خوردگي در کف آن اتفاق مي
افتد.
از طرف ديگر اگر کف مخزن مستقيما بر روي
فونداسيون بتني قرار گيرد، کليه نواحي کف مخزن قادر به ايجاد ارتباط
الکتريکي مناسب با فونداسيون بتني نخواهد بود و بنابراين حفاظت کاتدي نمي
تواند به خوبي کف مخزن را تحت حفاظت خود قرار دهد.
نتايج تجربي موجود نشان مي دهد مخازن نفتي با
وجود حفاظت کاتدي کف آنها دچار خوردگي مي شود و نشت مواد نفتي به آبهاي
زير زميني موجب ايجاد خسارت هاي زيادي به آب هاي زير زميني شده است.
روش هاي جديد حفاظت خوردگي کف مخازن
امروزه مي توان خوردگي کف مخازن را با به
کارگيري همزمان حفاظت کاتدي و ممانعت کننده خوردگي از نوع فاز بخار و يا
تنها با به کارگيري وي سي آي (VCI) تحت کنترل قرار داد.
مواد وي سي آي، ممانعت کننده فاز بخار، مي
توانند در محيط بسته سطح فلز را در برابر عوامل خورنده مثل آب، بخار،
کلريدها، سولفيد هيدروژن و مواد خورنده ديگر در محيط هاي صنعتي حفاظت کنند.
فشار بخار مواد مذکور کم است، بنابراين در
فشار اتمسفر و دماي محيط بخار مي شوند. در محيط بسته بخارهاي ايجاد شده بر
روي سطح ميعان کرده و توسط مولکول هاي سطح قطعات جذب شده و منجر به توقف يا
تاخير در انجام واکنش هاي خوردگي مي شوند. روش مذکور به عنوان يکي از روش
هاي استاندارد محافظت کف مخازن نفتي مطرح شده است.
روش ديگر تزريق مداوم وي سي آي از طريق شبکه
اي از لوله هاي سوراخ دار است. اين لوله ها در زير مخزن و در داخل
فندانسيون بتني کف قرار مي گيرند. مواد بازدارنده خوردگي از طريق لوله هاي
مزبور در کف مخزن تزريق مي شود. بديت ترتيب با توزيع وي سي آي در کف مخزن،
از خوردگي آن جلوگيري مي شود.
براي جلوگيري از ايجاد جرقه در نتيجه تمرکز الکتريسيته ساکن، بايد مقاومت سطح پوشش دروني مخزن کمتر از 108 اهم باشد.
سيستم هاي پوشش دهنده درون مخازن ذخيره نفت:
جهت ديواره و کف از پوشش اپوکسي فنوليک با
هاردنر آمين و با خاصيت آنتي استاتيک استفاده شود. که اين پوشش به دليل
ايجاد کراس لينک (Cross-linK) بالا، منجر به ايجاد پوشش سخت و مقاوم خواهد
شد.
روش ديگر استفاده از پوشش پلي اورتان با
خاصيت آنتي استاتيک که براي ديواره مخازن استفاده مي شود. چنانچه کف مخزن
توسط کامپوزيت کلاس اپاکسي (Glass-Epoxy) يا کلاس پلي استر
(Glass-Polyester) روکش شده است، لازم است ژل کت سطحي آن داراي خاصيت آنتي
استاتيک باشد.
مقاومت پوشش ها در حدود 10 اهم است و چنين
مقاومتي تنها مانع از بروز جرقه توسط انباشته شدن الکتريسيته ساکن مي شود و
از لحاظ الکتريکي چنين موادي تقريبا در رديف مواد نيمه رسانا قرار دارند.
آندهاي فدا شونده که در داخل مخازن به کار مي روند علاوه بر جلوگيري از خوردگي، عامل تخليه بارهاي الکتريسته ساکن نيز محسوب مي شود.
به طور کلي مخازن نفتي زيادي در کشور دچار
نشت شده است. اين موضوع ضررهاي اقتصادي جبران ناپذيري به محيط زيست وارد
کرده است. با توجه به اهميت بالاي حفظ محيط زيست و نيز جلوگيري از هدر رفتن
نفت خام و مايعات گازي لازم است روش هاي جديد مقابله با خوردگي کف مخازن
نفتي مورد توجه قرار گيرد.
