Aplicación de ánodos de larga duración-en la protección catódica del fondo externo de tanques de almacenamiento de acero

Aplicación de ánodos de larga duración-en la protección catódica del fondo externo de tanques de almacenamiento de acero

El control de la corrosión del fondo externo de los tanques de almacenamiento de acero representa un escenario clásico en la protección catódica donde la instalación es una operación única-y el sistema debe durar toda la vida útil. Una vez que un tanque se pone en servicio y se llena, el espacio entre el fondo del tanque y los cimientos queda completamente sellado por el colchón de arena o la capa de arena asfáltica, lo que imposibilita cualquier mantenimiento futuro. En consecuencia, la vida útil de diseño de un sistema de protección catódica del fondo de un tanque debe coincidir con la de la estructura del tanque, y normalmente requiere no menos de 20 años, aunque algunos tanques grandes exigen 30 años o más.

La protección catódica tradicional para fondos de tanques ha empleado a menudo ánodos de sacrificio, como cintas de magnesio o zinc, dispuestos radialmente o concéntricamente dentro del colchón de arena. Sin embargo, los datos de campo indican que la vida útil real de los ánodos de sacrificio en ambientes del fondo del tanque es a menudo más corta que el valor de diseño. Las razones principales incluyen: la base del fondo del tanque permanece húmeda durante períodos prolongados, creando un ambiente complejo de electrolitos que acelera el consumo de ánodos; el daño localizado al revestimiento del fondo del tanque aumenta la salida de corriente de los ánodos, acelerando el agotamiento; y la falla del sello del ánodo-al-cable provoca corrosión y desconexión en la unión. En muchos proyectos, después de 8 a 12 años de operación, los ánodos se agotan o la corriente de protección cae significativamente, dejando desprotegidos los más de 10 años restantes de vida útil del tanque.

La protección catódica actual impresionada es la dirección técnica para lograr una protección del fondo a largo plazo-. En la práctica, el ánodo tubular MMO de Φ25×1000 mm se ha convertido en una opción común debido a sus dimensiones apropiadas y su rendimiento electroquímico estable. Durante la construcción, se conectan múltiples ánodos en serie o en paralelo y se disponen en círculos concéntricos o patrones radiales dentro del colchón de arena debajo del fondo del tanque. Los ánodos generalmente se entierran entre 300 y 500 mm por debajo del fondo del tanque y los cables se pasan a través del perímetro de los cimientos hasta una caja de conexiones fuera del tanque.

Las ventajas técnicas de esta solución son las siguientes:

1. Vida útil del ánodo que coincide con la vida útil de la estructura del tanque.El sustrato de titanio del ánodo MMO no se corroe en ambientes de suelo o arena, y el recubrimiento de óxido metálico mixto tiene una tasa de consumo extremadamente baja, típicamente menos de 6 mg/(A·año). Para un solo ánodo que funciona con una salida de 2 A, la pérdida anual de espesor del recubrimiento es inferior a 0,01 μm. Con un espesor de recubrimiento efectivo generalmente entre 10 y 20 μm, el ánodo puede, en teoría, tener una vida útil de más de 30 años, coincidiendo con la vida útil del diseño del tanque y permitiendo un funcionamiento sin mantenimiento-durante todo el período de servicio.

2. Alta actividad electroquímica y bajo voltaje de conducción.Los ánodos MMO exhiben una alta actividad electrocatalítica, con bajos sobrepotenciales de cloro y oxígeno en comparación con los materiales de ánodo convencionales. Para la misma salida de corriente, el voltaje de conducción requerido es menor. Para estructuras de áreas-grandes, como fondos de tanques, un voltaje de conducción más bajo contribuye a una distribución de potencial más uniforme y reduce el riesgo de desunión catódica causada por la sobreprotección localizada. El voltaje de salida más bajo también simplifica los requisitos de aislamiento del sistema y la seguridad operativa.

3. Dimensiones adecuadas al espacio confinado debajo del fondo del tanque.El diámetro exterior de 25 mm y la longitud de 1000 mm permiten una colocación conveniente en el espacio limitado entre el fondo del tanque y la base, sin afectar la capacidad de carga-del colchón de arena ni su compactación. Los ánodos se pueden disponer radial o concéntricamente según sea necesario, logrando una cobertura de corriente uniforme en toda el área del fondo del tanque.

4. La prefabricación en fábrica garantiza la calidad de la instalación.La conexión del ánodo-al-cable y el montaje del ánodo con relleno de coque se pueden completar en fábrica. El trabajo en-la obra se limita a colocar las unidades prefabricadas según los planos de distribución. Este enfoque elimina las incertidumbres de calidad asociadas con la soldadura en campo y el vertido de relleno, reduce la cantidad de juntas en campo y reduce la tasa de fallas.

5. Las especificaciones del cable cumplen con los requisitos actuales de transmisión y sellado.El cable de cobre de 1×16 mm² tiene una capacidad de transporte de corriente-adecuada para el sistema de ánodo del fondo del tanque. Además, las técnicas de sellado para este tamaño de cable están bien establecidas y han demostrado ser fiables. En el entorno inaccesible debajo de un tanque, la integridad de la conexión del cable determina directamente la longevidad del sistema, y ​​el tamaño del cable de 16 mm² permite el uso de prácticas maduras de sellado de juntas.