含水气柜的内部阴极保护和含水原油储罐的内部阴极保护

用强制电流措施实施阴极保护是非常合适的，也是很经济的，因为阳极非常耐用，而目阳极材料的数量很多，形状各异。在此介绍的只是个别例子。11.7节已经阐述过燃油罐的内部阴极保护，水罐的内部阴极保护详见第 20章。

1.含水原油储罐的内部阴极保护

油藏实施工次采油和三次采油工艺后[7]，油田所产原油通常都是“含水原油”，它包含油田盐水和原油，伴生气里的CO含量很高，在某些情况下，还可能含有少量HS,含水原油总是含有来自地层的固体颗粒。

根据应用要求，将含水原油汇集到100~10000m:的大型钢质储罐(分离罐)里进行处理。在处理过程中将排出废水，因为废水中含盐浓度(1mo/L)高、COz含量(相当于1bar，即 1X10°Pa的分压)高，用CaCO:缓冲后维持在pH值一6，以及含有少量 HzS和痕量的〇,[?]，所以废水具有腐蚀性。调研结果表明，在这些条件下并且运行温度最高70℃时必须采用 Ucrcuso,--0.95V的保护电位。在没有缓冲的介质中pH值=4，此时必须使保护电位再降低0.1V。如果总的电流密度-电位曲线很陡，说明必须采取相应较高的保护电流要求。最低的电流密度为10A·m-2，但是如果发生结垢，它们变得小得多!7。最要如果单独采用涂料防腐，要求防腐层完美无损，在整个使用期间不出现任何针孔或缺陷。因为这是很难保证做到的，所以存在形成腐蚀电池的危险(见5.1节)，因此，防腐层结合采用阴极保护是明智的。所选的防腐层必须与阴极保护相容，并且必须适应运行条件(见5.2.1.4节)，参考文献[5]列了这类决策的依据。由于忽视了防腐层的阴极损坏危险，过去发生过防腐层严重损坏的事件，导致保护电流密度显著增加。只有采用电阻足够高的树脂类涂料，并且厚度超800pm，才可能实施内部阴极保护而不致损坏防腐层。可以通过长期试验和加速试验来确定防腐层抗阴极液泡的稳定性，而且要在实际运行条件下验证这种特性。

内部强制电流电化学保护通常用有金属氧化物镀层的铌阳极(见7.2.3节)，在小储罐里，也用过锌牺牲阳极;要实施电位控制以免出现不可接受的负电位;要用纯锌电极作为监视和控制外露区域的参比电极，在整个运行过程中，这样的外露区域必须阳极性清洁的:用 Ag-AgCl电极检查这些参比电极。

因为电解质有良好的电导率，预期会有良好的电流分布。但是，假如防腐层大面积损坏，由于极化电阻较低，局部欠保护是难以避免的，因此，用多支电极控制是明智的。

 2. 含水气柜的内部阴极保护

图21-1所示是要保护的气柜以及辅助阳极与参比电极的布置。在此安装有一支直径3mm 的镀铂钛中央阳极和两支环形阳极，以及额外的铜导线。值得注意的是中央阳极是用一浮子悬浮在水里的，而环形阳极是安装在塑料支架上的。锌参比电极也用浮子悬浮在水里，靠近钟罩的里侧，而17支参比电极或者安装在气柜座底部的塑料棒上，或者安装在气柜钟罩与气柜座之间的环形空间里。三支阳极由各自的保护电流装置供电，两支环形阳极的电流输出是用恒电位方法调节的，所以保护电流能够适应不断变化的表面积[8]