منو
در مقاله قبل در مورد بخش اول عملیات اجرای فونداسیون به تفسیر توضیح داده شد که در این مقاله سعی داریم به چگونگی عملکرد و روش اجرا سیستم حفاظت
کاتدیک بپردازیم.
درگذشته پس از ساخت مخازن فلزی نفت، یکی از بزرگ‌ترین و اساسی‌ترین مشکلاتی که در مخازن ذخیره‌سازی نفت به وجود می‌آمد اکسیده شدن کف مخزن بود
که در تماس با املاح موجود در زمین محل قرارگیری مخزن، باعث خوردگی و پوسیدگی می‌شد.
باگذشت زمان ورق‌های کف مخزن از بین می‌رفتند و درنتیجه مخزن با نشتی مواجه می‌شد که علاوه بر هدر رفتن سیال ذخیره‌شده در مخزن، باعث آسیب‌های
جبران‌ناپذیری به آب‌های زیرزمینی و محیط زیست و همچنین باعث زیان‌های مالی هنگفتی می‌شد.
بعدها با پیشرفت علم سیستمی طراحی شد که سبب جلوگیری از اکسیده شد و تاخیر در پوسیده شدن آهن‌آلات کرد که این سیستم باعث افزایش طول عمر
سازه و همچنین باعث جلوگیری از آسیب‌های زیست‌محیطی گردید که به این سیستم اصطلاحاً، سیستم حفاظت کاتدیک (Cathodic Protection System) می‌گویند.
حفاظت کاتدیک در ساخت مخازن نفتی سیستمی است متشکل از MMO Ribbon Anode،Connecting Point Power Feed،Titanium Conductor Bar،Zinc Reference
Electrode است که به‌واسطه تزریق جریان برق (DC) باعث یونیزه شدن خاک کف مخزن می‌شوند. که وظیفه آن جلوگیری از اکسیده شدن و خوردگی ورق‌های کف در
تماس با خاک فونداسیون می‌باشد.
نقشه اجرایی حفاظت کاتدیک
همان‌طور که در بخش اول (فونداسیون) ساخت مخازن نفتی بیان کردیم، پس از خاکریزی، تسطیح و عملیات کوبش آزمایشگاه مکانیک خاک اقدام به نمونه‌برداری
کرده که در صورت به دست آمدن تراکم ۹۵% در لایه اول فونداسیون اقدام به اجرای سیستم حفاظت کاتدیک می‌کنیم.
در این مرحله ابتدا می‌بایست سطح لایه اول فونداسیون به‌وسیله ماسه‌بادی به ضخامت ۵ سانتی‌متر پوشیده شود و سپس محل قرارگیری آندها و کاتدها
روی ماسه‌ها توسط نقشه‌بردار پیاده‌سازی و گچ‌ریزی شود سپس اکیپ تخصصی حفاظت کاتدیک شروع به اجرای شبکه‌بندی می‌کنند باید توجه کرد که
فاصله آند ها و کاتدها طبق نقشه باشد که در این مخزن فاصله آندها از همدیگر ۲٫۵ و فاصله کاتدها ۵ متر از همدیگر می‌باشد، پس‌ازاینکه کل سطح
لایه اول فونداسیون شبکه‌بندی شد می‌بایست اتصال آندها و کاتدها به‌وسیله تعداد ۱۵ عدد (Power Feed Cable) به تابلو تزریق جریان متصل شوند.
آند و کاتد ریزی
محل تقاطع آند و کاتد
بعد از اتمام شبکه‌بندی و اتصال کابل‌های تزریق جریان می‌بایست محل تلاقی آندها و کاتدها به‌وسیله جوش نقطه ای (Spot Weld) به هم متصل شوند،
سپس به‌وسیله ماسه‌بادی به ضخامت ۵ تا ۱۰ سانتی‌متر پوشیده می شود و لایه دوم خاکریزی اجرا شود.
جوش نقطه ای آند و کاتد
باید به این نکته توجه داشت که در لایه دوم و سوم فونداسیون می‌بایست لوله‌های از جنس PVC به فاصله ۵ متر از همدیگر در رینگ دور فونداسیون
جهت تخلیه نشتی احتمالی آب و یا سیال درون مخزن، نصب شود تا در هنگام نشتی به‌سرعت متوجه آن شد و اقدام به تعمیرات کرد.
بعد از اتمام عملیات خاکریزی لایه پنجم فونداسیون اقدام به شیارزنی طبق نقشه‌ها جهت نصب رفرنس آند الکترودها و همین‌طور محل نصب
مانیتورینگ تیوب کرده سپس رفرنس الکترودها را در محل موردنظر نصب و لوله‌های PVC به قطر ۲ اینچ از رفرنس الکترود تا محل تست
باکس‌ها (Test Box) را قرار می دهیم و سپس به‌وسیله کابل‌های الکترود مرجع دائمی با مشخصات نقشه‌ای از درون این لوله‌های به جعبه تست رفرنس‌ها
نصب می‌شوند و در آخر مقدار رفرنس‌ها تست و اندازه‌گیری می‌شود.
نقشه اجرایی رفرنس الکترود و پاورفیدها
نقشه اجرایی تست باکس ها و مانیتورینگ تیوب
لازم به ذکر می‌باشد که حتماً می‌بایست جهت تزریق جریان و تست و اندازه‌گیری در محل موردنیاز ترانس وجود داشته باشد.
محل اجرای کابل های تست باکس و مانیتورینگ تیوب
این نوع آندها از جنس تیتانیوم می‌باشند که زنگ نمی‌زنند و به‌صورت شبکه‌ای کل خاک و بستر کف مخزن را پوشش می هد که از طریق ترانس حفاظت کاتدیک، جریان
بین ۳ تا ۴ آمپر (DC) را به خاک تزریق و آن را یونیزه می‌کند.
جهت اتصال ریبون آندها به یکدیگر و تزریق جریان به شبکه از کنداکتور بار استفاده می‌شود و همان‌طور که از نام آن مشخص است از جنس تیتانیوم بوده و دارای مقاومت
کمتری نسبت به ریبون آندها می‌باشد.
همان‌طور که قبلا در خصوص چگونگی اجرا آن‌ها توضیح داده شد، در محل تلاقی آندها و کنداکتور بارها از جوش نقطه‌ای استفاده می‌شود.
جنس پاور فید از نوع تیتانیوم می‌باشد که وظیفه آن اتصال کابل مثبت به شبکه آندی کف مخزن می‌باشد.
رفرنس الکترودها یا الکترود مرجع یکی از مهم‌ترین جزءها در سیستم‌های حفاظت کاتدیک می‌باشد که وظیفه آن اندازه‌گیری پتانسیل خاک موردحفاظت است یا
به‌عبارت‌دیگر نظارت و به دست آوردن نتایج حاصل و مقایسه با یک الکترود مرجع می‌باشد.
یک لوله PVC سراسری به قطر ۳ اینچ که در لایه چهارم فونداسیون قرار می‌گیرد که وظیفه آن تزریق آب به خاک بستر می‌باشد تا پتانسیل برق پذیری در خاک بالا رود.
باید به این نکته توجه داشت که رفرنس الکترودها پتانسیل خاک را بررسی و مانیتور می‌کنند و در صورت نیاز بنا به دستور کارشناس مربوطه دستور تزریق آب به بستر
مخزن صادر می‌شود تا خاک یونیزه شود که این کار باعث می‌شود ارت و نگاتیو منفی در مخزن باقی نماند و از طریق برگشت به ترانس، مانع از جذب اکسیداسیون به کف
مخزن می‌شود.
نکات قابل توجه
سیستم حفاظت کاتدیک نقش جلوگیری و محافظت از مخازن در مقابل اکسیده شدن، پوسیدگی و خوردگی ناشی از تماس با آب‌وخاک را بر عهده دارد که مقاومت سازه را در مقابل عوامل ذکرشده به مقدار قابل‌توجه ای افزایش داده و عمر سازه را بالا می‌برد.
در ساخت مخازن فلزی نفتی یکی از مهم‌ترین فعالیت‌ها که باید نظارت بسیار دقیق و سختگیرانه در آن انجام شود، اجرای سیستم حفاظت کاتدیک می‌باشد، به دلیل اینکه این سیستم در زیرخاک مدفون می‌شود و اگر در اجرای آن خطایی وجود داشته باشد دیگر امکان دسترسی به زیر مخزن وجود ندارد به همین دلیل می‌بایست از افراد متخصص و باتجربه استفاده گردد.
سیستم حفاظت کاتدیک این مخزن با ۲ اکیپ متخصص و تعداد ۲۰ نفر کارگر در طول ۳ شبانه‌روز به‌صورت ۲ شیفت کاری توانستند عملیات مذکور را به اتمام برسانند که با
افزایش تعداد اکیپ‌ها می‌توان در مدت‌زمان کمتری عملیات موردنظر را به پایان رساند.
سطح نهایی بعد از اجرای حفاظت کاتدیک
درگذشته جهت جلوگیری از پوسیده شدن کف مخازن از آند فداشونده استفاده می‌کردند به‌نحوی‌که چاله‌ای حفر می‌کردند و درون آن را آند فداشوند قرار می‌دادند که در این نوع سیستم ضعف عمده‌ای داشتند که دارای عمر مفید بودند و می‌بایست بعد از مدتی تعویض شوند، که بعدها با پیشرفت علم و فناوری سیستم حفاظت کاتدیک ابداع و به مرحله اجرا رسید.
لازم به ذکر می‌باشد در وب‌سایت‌های زیر توضیحات بیشتری در خصوص نحوه اجرای حفاظت کاتدیک در ساخت مخازن فلزی نفتی بیان‌شده است.
در مقاله بعدی قصد داریم به نحوه اجرا ورق ریزی کف مخازن فلزی نفتی بپردازیم.
جهت عضویت در وب سایت مدیر پروژه لطفا فرم زیر را تکمیل نمایید.
