Proteção catódica de parques de tanques aterrados

Uma fazenda de tanques é uma instalação onde os produtos petrolíferos são armazenados antes de serem desembolsados ​​para consumidores finais ou instalações de varejo. As instalações em uma fazenda de tanques geralmente são muito básicas. Os tanques podem ser acima ou abaixo do solo, com encanamento para que os tanques possam ser conectados aos tanques e tubulações para fins de distribuição de combustível e reabastecimento dos tanques. Muitas fazendas de tanques estão localizadas perto de refinarias, portos, pátios ferroviários e grandes terminais de caminhões (por conveniência). Esses locais facilitam a movimentação de combustível dentro e fora da fazenda. Uma fazenda de tanques também pode estar localizada ao longo de um oleoduto usado para transportar produtos petrolíferos. Sistemas de proteção catódica, bem como sistemas de aterramento, podem ser aplicados em parques de tanques para controle de corrosão e considerações de segurança, respectivamente. (Para uma introdução à proteção catódica, leia The Fundamentals of Cathodic Protection.)

Proteção Catódica vs Sistemas de Aterramento

Embora ambos os sistemas de proteção catódica e sistemas de aterramento sejam aplicados através da terra, cada um tem sua própria função exclusiva. A proteção catódica é uma técnica de controle de corrosão usada para proteger estruturas metálicas subterrâneas da corrosão e aumentar sua vida útil. A proteção catódica adequada é alcançada alterando o potencial da estrutura enterrada para um determinado critério, -850 mv em relação a Cu/CuSO₄ eletrodo de referência.

Um sistema de aterramento, por outro lado, está relacionado à operação segura e eficaz de dispositivos de proteção de circuitos elétricos, como disjuntores. Os sistemas de aterramento também são utilizados para proteção contra descargas atmosféricas e drenagem de cargas estáticas que se acumulam em estruturas metálicas devido à entrada e saída de fluidos.

Proteção catódica de parques de tanques aterrados

Para superar problemas de corrosão e segurança em parques de tanques, é necessário aplicar sistemas de aterramento e proteção catódica. A questão, no entanto, é como esses sistemas podem ser compatíveis entre si para garantir uma operação eficiente. Aqui falaremos sobre os diferentes arranjos de sistemas de proteção catódica que são usados ​​para controle de corrosão de parques de tanques aterrados, alguns dos problemas que surgem e as soluções mais adequadas para esses problemas. (Consulte também: Solução de problemas de sistemas de proteção catódica e sistemas funcionais.)

Sistema de Proteção Catódica Remota

Este sistema é remoto, onde o leito de aterramento, ou ânodo, é colocado em um local remoto, que pode ser em qualquer canto do parque de tanques, e é usado para proteger catodicamente todas as estruturas metálicas enterradas no parque de tanques, incluindo a rede de aterramento . .

Para este sistema, todas as estruturas metálicas devem estar ligadas entre si, mecânica ou eletricamente, para que a corrente de proteção catódica possa ser distribuída sem problemas de interferência.

Problemas:

• É comum que as grades de aterramento sejam feitas de hastes de cobre. Uma grade de aterramento de cobre, conectada à estrutura sob proteção catódica, pode drenar mais de 90% da corrente de proteção. Na verdade, a polarização do cobre é menor que a do aço e requer de 10 a 20 vezes mais corrente. Dependendo da configuração, pode até ser impossível polarizar corretamente a estrutura de aço e conseqüentemente há risco de corrosão da estrutura devido ao acoplamento galvânico entre o cobre e o aço, em detrimento do aço.
• É muito difícil determinar qualquer descontinuidade em toda a estrutura protegida. Portanto, o risco de corrosão devido a problemas de interferência é possível.

Soluções:

• Para estruturas complexas equipadas com proteção catódica, recomenda-se aterrar aço galvanizado em vez de cobre. O requisito atual é menor do que com cobre; portanto, as perdas de corrente são reduzidas e o acoplamento galvânico permanece favorável para o aço. Obviamente, deve-se evitar a mistura de cobre aterrado e aço galvanizado na mesma área geográfica e na mesma estrutura. Portanto, esta solução só é possível para uma nova instalação ou quando o sistema de aterramento de cobre existente for desconectado. Caso o sistema de aterramento de cobre não possa ser desconectado, o sistema de proteção catódica deve ser reprojetado considerando o sistema de aterramento de cobre. No entanto, a corrente necessária para garantir a proteção catódica adequada será muito grande neste caso.
• Qualquer conexão elétrica deve ser feita através de caixas de junção para que qualquer descontinuidade possa ser examinada.

Sistema de proteção catódica localizada

Nesse sistema, cada estrutura metálica enterrada - tubulações, contêineres ou tanques - possui seu próprio sistema de proteção catódica, cada uma delas isolada das demais por meio de kit isolante, flange isolador ou junta isolante. A proteção catódica localizada é obtida colocando ânodos próximos à estrutura protegida.

Para obter proteção catódica adequada, é necessária uma rede de aterramento separada para cada estrutura metálica e deve ser isolada da rede de aterramento principal da instalação elétrica do parque de tanques.

Problemas:

• Embora a rede de aterramento de tanques acima do solo usada para proteção contra raios e descarga de carga estática possa ser separada da rede de aterramento principal, todos os equipamentos elétricos instalados no tanque são conectados à rede. conexão de aterramento principal para segurança e operação eficaz da proteção do circuito elétrico dispositivos, como mencionado. Acima. Como resultado, a corrente de proteção catódica pode diminuir, criando problemas de interferência.
• Qualquer deterioração do kit isolado, flange isolado ou junta isolante, que isola as estruturas metálicas umas das outras, pode levar a uma proteção catódica inadequada das estruturas protegidas.

Soluções:

• Para isolar o circuito DC do sistema de proteção catódica aplicado em estruturas metálicas da rede principal de aterramento, dispositivos de desacoplamento como substituição de células de polarização (PCR) podem ser instalados em determinados locais. Isso deve ser feito de acordo com estudos de campo para garantir a continuidade do sistema de aterramento e bloquear a corrente contínua.
• A inspeção periódica do kit de isolamento é necessária para determinar sua condição e realizar qualquer manutenção ou substituição necessária.

Para evitar o mau funcionamento dos sistemas de proteção catódica dos parques de tanques aterrados, o projeto do sistema de aterramento deve ser acordado com os fornecedores e projetistas dos sistemas de proteção catódica.