Kontrola korozji w rurociągach naftowych i gazowych

W różnych krajach wykorzystuje się różne źródła energii, takie jak paliwa, gaz ziemny, paliwa kopalne i ropa naftowa.Ropa naftowa i gaz są dominującymi źródłami energii do produkcji i podtrzymywania życia w Stanach Zjednoczonych i na całym świecie.Podobnie jak w przypadku każdego innego produktu, istnieje potrzeba usprawnienia efektywnej dystrybucji ropy i gazu z ośrodków wydobywczych do różnych użytkowników za pośrednictwem pośredników (jeśli są obecni).W tym przypadku sprawna dystrybucja zarówno ropy, jak i gazu do odbiorców zapewnia im bezpieczeństwo.Ponadto zapewnia bezpieczeństwo fabrykom energii, ponieważ ewentualne wycieki są wykrywane i natychmiast zapobiegane.Dzięki temu zanieczyszczenie środowiska jest zminimalizowane.Różne źródła energii wymagają transportu z jednego obszaru do drugiego, co oznacza, że ​​podczas procesu należy zwracać uwagę na wydajność i efektywność.Na przykład ropa naftowa musi być transportowana z obszarów produkcyjnych lub źródła do rafinerii ropy naftowej oraz z rafinerii do użytkowników końcowych.Dlatego też istnieje potrzeba opracowania odpowiedniego mechanizmu transportu ropy i gazu z ośrodków wydobywczych do rafinerii oraz z rafinerii do odbiorców.Technologia rurociągów naftowych i gazowych jest głównym środkiem transportu stosowanym w transporcie ropy i gazu w Stanach Zjednoczonych Ameryki.Ewoluowały różne sektory gospodarki światowej, dlatego sektor energetyczny nie jest wyjątkiem.Technologia stosowana w tym sektorze odnotowuje ogromny rozwój, co wiąże się z koniecznością poprawy bezpieczeństwa i ogólnej wydajności rurociągów naftowych i gazowych.Dzięki tym udoskonaleniom system jest najbardziej efektywny w transporcie ropy i gazu pomiędzy różnymi lokalizacjami.

TYPY RUROCIĄGÓW NAFTOWYCH I GAZOWYCH

Jak wspomniano wcześniej, rodzaj rurociągów naftowych i gazowych zależy od obszaru transportu i przesyłanego materiału.Linie zbierające transportują produkty na krótkie odległości.Wykorzystuje się je głównie do transportu ropy naftowej i gazu ziemnego z obszarów wydobycia do rafinerii.Linie zbiórki są stosunkowo krótkie, ponieważ obejmują

transport nierafinowanej ropy naftowej i gazu ziemnego z ośrodków wydobywczych do rafinerii (Kennedy, 1993).Linie przesyłowe biorą udział w transporcie ropy i gazu z rafinerii do magazynów lub łączą rafinowaną ropę i gaz z rurociągami dalekobieżnymi (Kennedy, 1993).Linie te pokonują zatem stosunkowo krótkie odległości w porównaniu z liniami dystrybuującymi ropę i gaz ziemny do odbiorców/rynku.Linie przesyłowe należą do najbardziej złożonych systemów rurociągów.Składają się z sieci rurociągów rozprowadzających gaz ziemny i ropę ponad granicami.Linie przesyłowe odpowiadają za dystrybucję ropy i gazu do odbiorców końcowych, dlatego pokonują stosunkowo duże odległości.Szczególnie,

rząd zarządza głównie liniami przesyłowymi, ponieważ zajmują się one dystrybucją ropy i gazu przez granice wewnętrzne i zewnętrzne.Rurociągi dystrybucyjne, jak sama nazwa wskazuje, odpowiadają za dystrybucję ropy i gazu do odbiorców.W większości przypadków rurociągi te są własnością przedsiębiorstw dystrybucyjnych zajmujących się sprzedażą detaliczną ropy i gazu odbiorcom końcowym oraz są przez nie zarządzane.Konsumenci końcowi obejmują przedsiębiorstwa, domy i gałęzie przemysłu, które zależą od form

energia (Miesner i Leffler, 2006).Rurociągi dystrybucyjne są najbardziej złożone, ponieważ koncentrują się na obsłudze klientów w różnych lokalizacjach geograficznych.

Zastosowania i znaczenie rurociągów naftowych i gazowych

Nie można niedoceniać znaczenia rurociągów, biorąc pod uwagę ważną rolę gazu i ropy w funkcjonowaniu gospodarki.Ropa naftowa i gaz są ważnymi źródłami energii dla przemysłu, co oznacza, że ​​wspierają funkcjonowanie gospodarki.Podstawowe zastosowanie rurociągów dotyczy dystrybucji ropy i gazu do odbiorców końcowych.Jest to najwygodniejsza, wydajna i bezpieczna metoda transportu dużych ilości ropy i gazu z ośrodków wydobywczych do rafinerii i odbiorców końcowych (Miesner i Leffler, 2006).Znaczenie rurociągów jest czynnikiem ich wykorzystania w dystrybucji rurociągów naftowych i gazowych.Na początek rurociągi naftowe i gazowe okazały się bezpieczną metodą transportu ropy i gazu.Znajdują się one pod ulicami, w poprzek budynków i na polach, ale nie wpływają na jakość życia mieszkańców.Ponadto ich szeroki zasięg pomaga w rozszerzeniu dostępu do energii dla wszystkich społeczności, niezależnie od ich lokalizacji.Dlatego są ważne w wytwarzaniu energii, co jest ważnym aspektem przetrwania rasy ludzkiej.Bez energii krajom byłoby trudno utrzymać swoich obywateli ze względu na brak podstawowych towarów i usług.Innym znaczeniem rurociągów naftowych i gazowych jest to, że poprawiają pełne wykorzystanie zasobów naturalnych kraju.Rurociągi umożliwiają transport ropy naftowej i gazu ziemnego od źródeł do rafinerii.Dlatego kraj może skorzystać z dostępności gazu ziemnego i ropy naftowej nawet na obszarach wiejskich ze względu na łatwość transportu.Bez rurociągów działalność poszukiwawcza ropy naftowej na obszarach wiejskich byłaby niemożliwa.Wynika z tego, że rurociągi wpływają na produkcję wszystkich produktów naftowych z ropy naftowej wydobywanej ze źródeł.Rurociągi naftowe i gazowe pomogły także krajom, które nie mają odpowiednich źródeł ropy i gazu.Rurociągami możliwy jest transport ropy i gazu z kraju do kraju.Dlatego też kraje nieposiadające szybów naftowych i rafinerii mogą w dalszym ciągu wykorzystywać produkty naftowe, ropę i gaz jako główne źródło energii (Miesner i Leffler, 2006).Składają się ze złożonej sieci linii dystrybucyjnych, które pomagają w obsłudze społeczności, które nie mają odpowiednich naturalnych źródeł energii.Prawdopodobnie nasze codzienne życie jest w dużej mierze zależne od istnienia technologii rurociągów.Dostępność benzyny na ulicach, gazu kuchennego, paliwa do silników odrzutowych i silników przemysłowych to wynik inwestycji w technologię rurociągów.Szeroka sieć rurociągów w Stanach Zjednoczonych i innych krajach wskazuje na ich znaczenie we wspieraniu życia i działalności gospodarczej.Ropa i gaz, jak wspominają Miesner i Leffler (2006), są najważniejszymi elementami produktywności przemysłowej narodów, co oznacza, że ​​jest to nowa forma porządku konkurencyjnego.Przedsiębiorstwa posiadające odpowiedni dostęp do form energii będą prawdopodobnie bardziej konkurencyjne, co jeszcze bardziej uzasadnia istnienie i znaczenie sieci rurociągów.Znaczenie rurociągów naftowych i gazowych zwiększają także awarie i nieefektywność innych form transportu ropy i gazu ziemnego.Na przykład niemożliwy jest transport dużych ilości ropy i gazu ciężarówkami i koleją ze względu na związane z tym koszty.Ponadto rurociągi nie powodują szkody dla innych form infrastruktury, takich jak drogi, co oznacza, że ​​są one opłacalnymi i niezależnymi formami transportu.

Materiały stosowane w rurociągach naftowych i gazowych

Rurociągi można uznać za część naszego życia, ponieważ znajdują się pod naszymi budynkami i ulicami.Dlatego bezpieczeństwo rurociągów ma ogromne znaczenie podczas ich projektowania i inżynierii.Stal jest głównym materiałem używanym do budowy rurociągów naftowych i gazowych.Głównym powodem stosowania stali są jej właściwości takie jak wytrzymałość, ciągliwość i spawalność (Kiefner i Trench, 2001).Wytrzymałość pomaga zapobiegać pęknięciom, które mogłyby prowadzić do wycieków.Dlatego stal pomaga rurociągom wytrzymać ciśnienie obciążenia, ciepło i zmienne warunki pogodowe, ponieważ jest odporna na pęknięcia.Jednakże stal nierdzewna nie jest skutecznym materiałem do budowy rurociągów, chociaż jest najskuteczniejsza ze względu na wymienione powyżej cechy.Według Kiefnera i Trencha (2001) stal niskowęglowa jest opłacalną formą stali, która charakteryzuje się wytrzymałością i ciągliwością wymaganą w przypadku rurociągów.Inne metale, takie jak żelazo, nie są tak mocne i mogą prowadzić do pęknięć i złamań.Dlatego stal niskowęglowa jest najskuteczniejszym materiałem do stosowania w budowie rurociągów, ponieważ zapobiega pęknięciom, które mogą prowadzić do wycieków ropy i gazu.Innym powodem stosowania stali w budowie rurociągów jest ich odporność na zmieniające się w czasie temperatury.Stal nie ulega zmianom w czasie, co oznacza, że ​​najlepiej nadaje się do stosowania w konstrukcjach z materiałów narażonych na działanie zmiennych warunków atmosferycznych.Wytrzymałość na rozciąganie stali niskowęglowej pozostaje stała w czasie, co oznacza, że ​​jest ona najlepsza do stosowania w długoterminowym rozwoju infrastruktury (Kiefner i Trench, 2001).Budowa rurociągów jest inwestycją kosztowną, co implikuje konieczność podejścia do niej w perspektywie długoterminowej.Stal niskowęglowa jest zatem najlepsza do stosowania przy budowie rurociągów, ponieważ pomaga zminimalizować potrzebę ciągłych napraw.Stal niskowęglowa stosowana do budowy rurociągów naftowych i gazowych ma swoje wady.Wspomaga utlenianie w obecności powietrza, gleby i wody (Kiefner i Trench, 2001).Utlenianie prowadzi do korozji, która może obniżyć jakość transportowanej ropy i gazu.Dlatego stal niskowęglowa musi być pokryta powłokami zapobiegającymi utlenianiu, ponieważ rurociągi w większości przypadków są zakopane pod ziemią, co również sprzyja utlenianiu.Dlatego materiały użyte do budowy rurociągów naftowych i gazowych muszą spełniać wymagania dotyczące wytrzymałości (wytrzymywania ciśnienia podczas załadunku i rozładunku), plastyczności (wytrzymywania naprężeń w czasie lub wytrzymałości na rozciąganie) oraz odporności na zmiany , pęknięcia i złamania.

Sposoby zapobiegania korozji

Korozja została uznana za główne wyzwanie wpływające na wydajność rurociągów naftowych i gazowych.Wady korozji wskazują na konieczność poszukiwania sposobów przezwyciężenia zagrożenia, zwłaszcza zapobiegania wypadkom na skutek nieszczelności i pęknięć.Stal niskowęglowa została powiązana z podatnością na utlenianie w obecności elektrolitów, wody i dwutlenku węgla.Korozja zewnętrzna jest także czynnikiem kontaktu z gruntem, który także wspomaga utlenianie.Dlatego też jedną z podstawowych metod zwalczania korozji zewnętrznej jest zastosowanie powłok ochronnych i ochrony katodowej (Baker, 2008).Ochrona katodowa polega na przyłożeniu prądu do rurociągu w celu zakłócenia ruchu elektronów z anody na katodę.Tworzy pole katodowe nad rurociągiem, co oznacza, że ​​anody na odsłoniętej powierzchni są niereaktywne.Rura działa jak katoda, co oznacza brak ruchu elektronów.Ponadto ochrona katodowa prowadzi do powstawania osadów, które chronią stal, ponieważ ma ona charakter zasadowy.Baker (2008) sugeruje dwie główne metody ochrony katodowej.Metoda ochrony anodą protektorową polega na połączeniu rury z metalem zewnętrznym, który ma stosunkowo większą aktywność niż stal.Następnie metal umieszcza się z dala od rurociągu, ale w elektrolicie (glebie).W rezultacie prąd będzie płynął do metalu, ponieważ reaguje on bardziej niż stal.Dlatego metal protektorowy ulega korozji, chroniąc w ten sposób rurociąg naftowy i gazowy przed korozją.Metoda anodowa pod wrażeniem polega na wprowadzeniu prądu stałego pomiędzy rurociągiem a anodą.Celem jest odciągnięcie prądu z rurociągu, co zapobiega korozji.Dlatego ochrona katodowa polega na zakłóceniu przepływu prądu z anody do rurociągów przez elektrolit.Jego zastosowanie i zastosowanie zależy od charakteru systemu rurociągów i cech geologicznych rozpatrywanego obszaru (Baker, 2008).Jednakże metoda ta nie może być sama w sobie skuteczna, ponieważ dostosowanie wymaganego prądu do całego odcinka rurociągu byłoby kosztowne.

Najlepszy sposób na kontrolę korozji

Korozja została uznana za główne wyzwanie wpływające na bezpieczeństwo technologii rurociągów w Stanach Zjednoczonych.Dlatego też zarządzanie korozją powinno być najwyższym priorytetem zainteresowanych stron w przemyśle naftowym i gazowym.Zainteresowane strony skupiają się wokół rozwoju rurociągów bezwypadkowych, co jest szczególnie możliwe dzięki zarządzaniu korozją.Dlatego zainteresowane strony muszą inwestować w ciągłe monitorowanie systemu rurociągów, aby zidentyfikować obszary dotknięte korozją, a także te, które wymagają działań ochronnych.Inspekcja jest najpowszechniej stosowaną metodą monitorowania, ponieważ pomaga w identyfikacji defektów w systemie.Istnieją różne metody stosowane w inspekcji rurociągów naftowych i gazowych, a ich wybór zależy od charakteru i lokalizacji rurociągu, a także motywów oceny.Podczas kontroli można również zastosować metodę ochrony katodowej, aby uniknąć korozji.Pomaga ekspertom w gromadzeniu danych wymaganych do oceny stopnia korozji rury, co oznacza, że ​​metoda ta ma największe zastosowanie w inspekcjach monitoringu zewnętrznego.Dane zbierane na przestrzeni długiego okresu pomagają określić stopień uszkodzenia rury, co wpływa na opracowanie działań naprawczych.Prawdopodobnie zewnętrzna kontrola korozji jest stosunkowo łatwa, ponieważ polega na obserwacji powierzchni zewnętrznej, a także zebraniu danych metodą ochrony katodowej.Wskaźniki do kontroli rurociągów (w skrócie PIGS) to urządzenia wprowadzane do rurociągów ropy i gazu za pomocą przepływającego płynu.Od tego czasu technologia PIGs zrewolucjonizowała się, obejmując aspekty inteligencji, które pomagają w łatwym określaniu wadliwych obszarów w rurach.Inteligencja dotyczy zdolności urządzeń do rejestrowania danych na temat rodzaju rur, a także rejestrowania danych do późniejszej analizy (Pistoia, 2009).Technologia ta przyjmuje różne formy i jest chwalona za swój nieniszczący charakter.Elektromagnetyczna forma PIG jest jedną z popularnych form oceny.Pomaga w identyfikacji defektów w rurach i rodzaju ciężkości tych defektów.Metoda oceny PIG jest bardzo złożona i stanowi uosobienie zwiększonych zastosowań technologicznych, szczególnie w mechanizmach wrażliwości na defekty w rurach.Metoda ma szczególne zastosowanie do oceny gazociągów, ponieważ urządzenia te nie ingerują w skład i właściwości gazu.PIG pomagają w wykrywaniu typowych wad rur, takich jak zmęczenie korozyjne i wgniecenia, a także innych usterek.Zmęczenie korozyjne odnosi się do zwiększonej degradacji właściwości mechanicznych stali po korozji.W rzeczywistości niektórzy interesariusze wykorzystują zmęczenie korozyjne do sprawdzania zasięgu korozji.Powodem jest to, że korozja jest formą ataku mechanicznego, który jest możliwy w obecności katalizatorów, takich jak siarkowodór.Dlatego określenie zakresu oddziaływania mechanicznego na stal, które stanowi zmęczenie korozyjne, jest skutecznym sposobem kontroli korozji.W rzeczywistości projektanci opracowali urządzenia, które pomagają w ilościowym określeniu stopnia zmęczenia korozyjnego.Dlatego pomiar zmęczenia korozyjnego jest skutecznym sposobem sprawdzania stopnia korozji w rurociągach naftowych i gazowych.Metodę tę można stosować zarówno do zewnętrznej, jak i wewnętrznej kontroli korozji ze względu na jej złożony skład elektroniczny i strukturalny.Metoda ta wykrywa defekty wewnątrz i na zewnątrz rurociągu na podstawie grubości ścianki resztkowej powstałej w wyniku korozji.Zaletą tej metody jest możliwość kontroli korozji na zewnętrznych i wewnętrznych powierzchniach rurociągów naftowych i gazowych.Ta metoda inspekcji zyskała ostatnio popularność ze względu na opłacalność, niezawodność i szybkość.Wiąże się to jednak z ograniczeniem zawodności w przypadku narażenia na hałas.Ponadto według Dai i in.(2007) na metodę wpływa tekstura rury, zwłaszcza chropowatość ściany.

WNIOSEK

Podsumowując, korozja jest pojawiającym się problemem wymagającym pilnej uwagi poprzez opracowanie nowych projektów i mechanizmów zapobiegania i kontroli.Skutki korozji okazały się zagrożeniem dla trwałości i wydajności rurociągów służących do dystrybucji ropy i gazu z ośrodków wydobywczych do użytkowników.Ropa i gaz są ważne

źródeł energii w Stanach Zjednoczonych i na świecie, co uzasadnia potrzebę inwestowania w skuteczne strategie i metody dystrybucji.Brak skutecznych środków dystrybucji ropy i gazu nie tylko stanowiłby wyzwanie dla zaangażowania w działalność produkcyjną, ale także zagrażałby przetrwaniu ze względu na zwiększone prawdopodobieństwo wypadków.Korozja prowadzi do mechanicznego zmniejszenia wytrzymałości rur naftowych i gazowych, co prowadzi do wycieków i innych problemów.Wycieki są niebezpieczne, ponieważ narażają ludność na ryzyko eksplozji i pożarów, a także niszczą otaczające środowisko.Ponadto częstość wypadków związanych z korozją rur naftowych i gazowych zmniejsza zaufanie społeczne do systemu, ponieważ podważa to przesadne aspekty bezpieczeństwa rurociągów.Różne mechanizmy zabezpieczające stosowane w celu kontroli korozji w rurociągach naftowych i gazowych skupiają się na właściwościach stali niskowęglowej, która jest głównym materiałem stosowanym w produkcji i budowie rur.Jak zostało to omówione w artykule, istnieje potrzeba inwestowania w mechanizmy wykrywania i kontroli korozji w rurach, ponieważ jest to podstawa zapobiegania i kontroli.Technologia zapewniła nieograniczone możliwości osiągnięcia tego samego, należy jednak więcej inwestować w określenie najlepszych podejść do wykrywania, zapobiegania i kontrolowania korozji, co poprawi powiązane wyniki.