Korozijas kontrole naftas un gāzes cauruļvados
Dažādās valstīs tiek izmantoti dažādi enerģijas avoti, piemēram, kurināmais, dabasgāze, fosilijas un eļļas.Nafta un gāze ir dominējošie enerģijas avoti ražošanai un dzīvības uzturēšanai Amerikas Savienotajās Valstīs un visā pasaulē.Tāpat kā jebkuram citam produktam, ir jāuzlabo efektīva naftas un gāzes sadale no ražošanas centriem dažādiem lietotājiem, izmantojot starpniekus (ja tādi ir).Šajā gadījumā efektīva gan naftas, gan gāzes sadale lietotājiem nodrošina to drošību.Turklāt tas nodrošina enerģijas rūpnīcu drošību, jo visas iespējamās noplūdes tiek atklātas un nekavējoties novērstas.Tā rezultātā tiek samazināts vides piesārņojums.Dažādiem enerģijas avotiem ir nepieciešama transportēšana no vienas zonas uz otru, kas nozīmē, ka procesa laikā ir jāievēro efektivitāte un efektivitāte.Piemēram, jēlnafta ir jātransportē no ražošanas apgabaliem vai avota uz naftas pārstrādes rūpnīcām un no naftas pārstrādes rūpnīcām līdz galalietotājiem.Tāpēc ir jāizstrādā atbilstošs mehānisms naftas un gāzes transportēšanai no ražošanas centriem uz pārstrādes rūpnīcām un no naftas pārstrādes rūpnīcām līdz lietotājiem.Naftas un gāzes cauruļvadu tehnoloģija ir galvenais transporta līdzeklis, ko izmanto naftas un gāzes apritē Amerikas Savienotajās Valstīs.Ir attīstījušās dažādas globālās ekonomikas nozares, un tādējādi enerģētikas sektors nav izņēmums.Nozarē izmantotā tehnoloģija ir piedzīvojusi milzīgu izaugsmi, kas ir saistīta ar nepieciešamību uzlabot naftas un gāzes cauruļvadu drošību un vispārējo efektivitāti.Šīs izmaiņas ir padarījušas sistēmu par visefektīvāko naftas un gāzes transportēšanā dažādās vietās.
Naftas un gāzes cauruļvadu veidi
Kā minēts iepriekš, naftas un gāzes cauruļvadu veidi ir atkarīgi no transportēšanas zonas un tranzītā esošās vielas.Savākšanas līnijas transportē produktus nelielos attālumos.Tos galvenokārt izmanto jēlnaftas un dabasgāzes transportēšanai no ražošanas apgabaliem uz pārstrādes rūpnīcām.Savākšanas līnijas ir salīdzinoši īsas, jo tās ietver nerafinētas naftas un dabasgāzes transportēšanu no ražošanas centriem uz pārstrādes rūpnīcām (Kennedy, 1993).Pievadlīnijas ir iesaistītas naftas un gāzes transportēšanā no naftas pārstrādes rūpnīcām uz uzglabāšanas iekārtām vai savieno rafinētu naftu un gāzi ar liela attāluma cauruļvadiem (Kennedy, 1993).Tāpēc šīs līnijas aptver salīdzinoši nelielus attālumus, salīdzinot ar tām, kas izplata naftu un dabasgāzi lietotājiem/tirgum.Pārvades līnijas ir viena no sarežģītākajām cauruļvadu sistēmām.Tie sastāv no līniju tīkla, kas sadala dabasgāzi un naftu pāri robežām.Pārvades līnijas ir atbildīgas par naftas un gāzes sadali galalietotājiem, tāpēc tās veic salīdzinoši lielus attālumus.Proti, valdība pārsvarā pārvalda pārvades līnijas, jo tās sadala naftu un gāzi pāri iekšējām un ārējām robežām.Sadales cauruļvadi, kā norāda nosaukums, ir atbildīgi par naftas un gāzes sadali lietotājiem.Vairumā gadījumu šie cauruļvadi pieder sadales uzņēmumiem, kas veic naftas un gāzes mazumtirdzniecību galapatērētājiem, un tos pārvalda.Galapatērētāji ir uzņēmumi, mājas un nozares, kas ir atkarīgas no enerģijas veidiem (Miesner & Leffler, 2006).Sadales cauruļvadi ir vissarežģītākie, jo tie ir vērsti uz klientu apkalpošanu dažādās ģeogrāfiskās vietās.
Naftas un gāzes cauruļvadu izmantošana un nozīme
Cauruļvadu nozīmi nevar novērtēt par zemu, ņemot vērā gāzes un naftas svarīgo lomu ekonomikas darbībā.Nafta un gāze ir nozīmīgi enerģijas avoti nozarēm, kas nozīmē, ka tie atbalsta ekonomikas darbību.Cauruļvadu pamatlietojums attiecas uz naftas un gāzes sadali galalietotājiem.Tas ir ērtākais, efektīvākais un drošākais veids, kā transportēt lielus naftas un gāzes apjomus no ražošanas centriem uz pārstrādes rūpnīcām un gala patērētājiem (Miesner & Leffler, 2006).Cauruļvadu nozīme ir to izmantošanas faktors naftas un gāzes cauruļvadu sadalē.Pirmkārt, naftas un gāzes cauruļvadi ir izrādījušies droši naftas un gāzes transportēšanas veidi.Tie atrodas zem ielām, pāri ēkām un laukiem, bet neietekmē iedzīvotāju dzīves kvalitāti.Turklāt to plašais pārklājums palīdz paplašināt piekļuvi enerģijai visām kopienām neatkarīgi no to atrašanās vietas.Tāpēc tie ir svarīgi enerģijas ģenerēšanā, kas ir svarīgs cilvēces izdzīvošanas aspekts.Bez enerģijas valstīm būtu grūti uzturēt savus pilsoņus, jo trūkst būtisku preču un pakalpojumu.Otra naftas un gāzes cauruļvadu nozīme ir tā, ka tie veicina pilnīgu dabas resursu izmantošanu valstī.Cauruļvadi ļauj transportēt jēlnaftu un dabasgāzi no to avotiem uz naftas pārstrādes rūpnīcām.Tāpēc valsts var izmantot dabasgāzes un naftas pieejamības priekšrocības pat lauku apvidos, jo ir viegli transportēt.Naftas izpētes darbības lauku apvidos nebūtu bijušas iespējamas bez cauruļvadu esamības.No tā izriet, ka cauruļvadi ietekmē visu naftas produktu ražošanu no jēlnaftas, kas iegūta no avotiem.Naftas un gāzes cauruļvadi ir palīdzējuši arī valstīm, kurām nav atbilstošu naftas un gāzes avotu.Izmantojot cauruļvadus, ir iespējams transportēt naftu un gāzi no valsts uz valsti.Tāpēc valstis, kurās nav naftas urbumu vai pārstrādes rūpnīcu, joprojām var izmantot naftas produktus, naftu un gāzi kā primāro enerģijas avotu (Miesner & Leffler, 2006).Tie sastāv no sarežģīta sadales līniju tīkla, kas palīdz apkalpot kopienas, kurām nav atbilstošu dabisko enerģijas avotu.Iespējams, mūsu ikdiena ir lielā mērā atkarīga no cauruļvadu tehnoloģijas pastāvēšanas.Benzīna pieejamība pāri ielai, vārīšanas gāze, reaktīvo dzinēju degviela un rūpnieciskie dzinēji ir investīciju cauruļvadu tehnoloģijās rezultāts.Plašais cauruļvadu tīkls ASV un citās valstīs liecina par to nozīmi dzīvības un saimnieciskās darbības nodrošināšanā.Nafta un gāze, kā minēja Miesner & Leffler (2006), ir būtiskākie valstu industriālās produktivitātes elementi, kas nozīmē, ka tā ir jauna konkurences kārtības forma.Uzņēmumi ar atbilstošu piekļuvi enerģijas veidiem, visticamāk, būs konkurētspējīgāki, kas vēl vairāk attaisno cauruļvadu tīkla esamību un nozīmi.Naftas un gāzes cauruļvadu nozīmi pastiprina arī citu naftas un dabasgāzes transportēšanas veidu kļūmes un neefektivitāte.Piemēram, ir neiespējami pārvadāt lielus naftas un gāzes apjomus, izmantojot kravas automašīnas un dzelzceļu saistīto izmaksu dēļ.Turklāt cauruļvadi nekaitē citiem infrastruktūras veidiem, piemēram, ceļiem, kas nozīmē, ka tie ir rentabli un neatkarīgi transporta veidi.
Naftas un gāzes cauruļvados izmantotie materiāli
Cauruļvadus var uzskatīt par daļu no mūsu dzīves, jo tie atrodas zem mūsu ēkām un ielām.Tāpēc cauruļvadu drošība ir vissvarīgākā to projektēšanā un projektēšanā.Tērauds ir galvenais materiāls, ko izmanto naftas un gāzes cauruļvadu būvniecībā.Galvenais tērauda izmantošanas iemesls ir tā izturības, lokanības un metināmības īpašības (Kiefner & Trench, 2001).Stingrība palīdz izturēt plaisas, kas var izraisīt noplūdes.Tāpēc tērauds palīdz cauruļvadiem izturēt slodzes spiedienu, karstumu un mainīgos laikapstākļus, jo tas ir izturīgs pret plaisām.Tomēr nerūsējošais tērauds nav efektīvs materiāls cauruļvadu būvniecībā, lai gan tas ir visefektīvākais attiecībā uz iepriekš minētajām īpašībām.Zema oglekļa satura tērauds saskaņā ar Kiefner & Trench (2001) ir rentabls tērauda veids, kam ir cauruļvadiem nepieciešamās stiprības un lokanības īpašības.Citi metāli, piemēram, dzelzs, nav tik spēcīgi un var izraisīt plaisas un lūzumus.Tāpēc tērauds ar zemu oglekļa saturu ir visefektīvākais materiāls, ko izmantot cauruļvadu būvniecībā, jo tas novērš lūzumus, kas var izraisīt naftas un gāzes noplūdes.Otrs iemesls tērauda izmantošanai cauruļvadu būvniecībā ir to spēja izturēt laika gaitā mainīgas temperatūras.Tērauds laika gaitā nemainās, kas nozīmē, ka tas ir visefektīvākais izmantošanai tādu materiālu konstrukcijā, kuri ir pakļauti dažādiem laikapstākļiem.Tērauda ar zemu oglekļa saturu stiepes izturība laika gaitā paliek nemainīga, kas nozīmē, ka tas ir vislabākais izmantošanai ilgtermiņa infrastruktūras attīstībā (Kiefner & Trench, 2001).Cauruļvadu būvniecība ir dārgs ieguldījums, kas nozīmē nepieciešamību tai pieiet no ilgtermiņa perspektīvas.Tāpēc tērauds ar zemu oglekļa saturu ir vislabākais izmantošanai cauruļvadu būvniecībā, jo tas palīdz samazināt nepieciešamību pēc pastāvīga remonta.Tēraudam ar zemu oglekļa saturu, ko izmanto naftas un gāzes cauruļvadu būvniecībā, ir savi trūkumi.Tas atbalsta oksidēšanos gaisa, augsnes un ūdens klātbūtnē (Kiefner & Trench, 2001).Oksidācija izraisa koroziju, kas var apdraudēt transportējamās naftas un gāzes kvalitāti.Tāpēc zema oglekļa satura tērauds ir jāpārklāj ar pārklājumiem, kas novērš oksidēšanos, jo cauruļvadi vairumā gadījumu ir aprakti zem augsnes, kas arī veicina oksidēšanos.Tāpēc naftas un gāzes cauruļvada būvniecībā izmantotajiem materiāliem jāatbilst izturības (spēja izturēt spiedienu iekraušanas un izkraušanas laikā), elastības (spēja izturēt deformāciju laikā vai stiepes izturību) un spējas būt izturīgiem pret izmaiņām. , plaisas un lūzumi.
Veidi, kā izvairīties no korozijas
Korozija ir noteikta kā galvenā problēma, kas ietekmē naftas un gāzes cauruļvadu efektivitāti.Korozijas trūkumi norāda uz nepieciešamību izstrādāt veidus, kā pārvarēt draudus, jo īpaši, lai novērstu negadījumu rašanos noplūdes un lūzumu dēļ.Tērauds ar zemu oglekļa saturu ir saistīts ar jutīgumu pret oksidēšanos elektrolītu, ūdens un oglekļa dioksīda klātbūtnē.Ārējā korozija ir arī saskarsmes ar augsni faktors, kas arī veicina oksidēšanos.Tāpēc viena no ārējās korozijas kontroles pamatmetodēm ir pārklājums un katodaizsardzība (Baker, 2008).Katoda aizsardzība ir strāvas pievadīšana cauruļvadam, lai traucētu elektronu kustību no anoda uz katodu.Tas rada katoda lauku virs cauruļvada, kas nozīmē, ka anodi atklātajā virsmā nereaģē.Caurule darbojas kā katods, kas nozīmē elektronu kustības trūkumu.Turklāt katoda aizsardzība izraisa nogulšņu veidošanos, kas aizsargā tēraudu, jo tiem ir sārmains raksturs.Baker (2008) ierosina divas galvenās katodaizsardzības metodes.Upura anoda aizsardzības metode ietver caurules savienošanu ar ārēju metālu, kam ir salīdzinoši augstāka aktivitāte nekā tēraudam.Pēc tam metāls tiek novietots tālāk no cauruļvada, bet elektrolītā (augsnē).Rezultāts ir tāds, ka strāva plūdīs uz metālu, jo tas reaģē vairāk nekā tērauds.Tāpēc upurējamais metāls tiek pakļauts korozijai, tādējādi aizsargājot naftas un gāzes vadu no korozijas.Iespaidstrāvas anoda metode ietver līdzstrāvas ievadīšanu starp cauruļvadu un anodu.Mērķis ir piesaistīt strāvu prom no cauruļvada, kas novērš koroziju.Tāpēc katoda aizsardzība ietver strāvas kustības traucējumus no anoda uz cauruļvadiem caur elektrolītu.Tās izmantošana un pielietojums ir atkarīgs no cauruļvadu sistēmas veida un aplūkojamās teritorijas ģeoloģiskajām īpašībām (Baker, 2008).Tomēr šī metode nevar būt efektīva pati par sevi, jo būtu dārgi pielāgot nepieciešamo strāvu visam cauruļvada posmam.
Labākais veids, kā pārbaudīt koroziju
Korozija ir identificēta kā galvenais izaicinājums, kas ietekmē cauruļvadu tehnoloģijas drošības problēmas Amerikas Savienotajās Valstīs.Tāpēc naftas un gāzes nozares ieinteresēto pušu galvenajai prioritātei ir jābūt korozijas apkarošanai.Ieinteresēto pušu uzmanības centrā vai mērķis ir izveidot bezavārijas cauruļvadus, kas ir īpaši iespējams, pārvaldot koroziju.Tāpēc ieinteresētajām pusēm ir jāiegulda nepārtrauktā cauruļvadu sistēmas uzraudzībā, lai noteiktu korozijas skartās zonas, kā arī tās, kurās nepieciešama aizsardzības darbība.Pārbaude ir visplašāk izmantotā uzraudzības metode, jo tā palīdz identificēt sistēmas defektus.Naftas un gāzes vadu pārbaudē tiek izmantotas dažādas metodes, un to izvēle ir atkarīga no cauruļvada rakstura un atrašanās vietas, kā arī novērtējuma motīviem.Pārbaudē var izmantot arī katodaizsardzības metodi, lai izvairītos no korozijas.Tas palīdz ekspertiem savākt datus, kas nepieciešami, lai novērtētu caurules korozijas apmēru, kas nozīmē, ka šī metode galvenokārt ir izmantojama ārējā monitoringa pārbaudē.Ilgstoši savāktie dati palīdz noteikt caurules bojājuma apmēru, kas ietekmē koriģējošās darbības attīstību.Var apgalvot, ka korozijas ārējā pārbaude ir salīdzinoši vienkārša, jo tā ir atkarīga no ārējās virsmas novērošanas, kā arī datu vākšanas, izmantojot katodaizsardzības metodi.Cauruļvadu pārbaudes mērinstrumenti (šeit PIGS) ir ierīces, kas tiek ievadītas naftas un gāzes cauruļvados ar plūstoša šķidruma palīdzību.Kopš tā laika PIG tehnoloģija ir mainījusies, iekļaujot izlūkošanas aspektus, kas palīdz viegli noteikt bojātās vietas caurulēs.Intelekts attiecas uz ierīču spēju reģistrēt datus par cauruļu raksturu, kā arī reģistrēt datus vēlākai analīzei (Pistoia, 2009).Tehnoloģijai ir dažādas formas, un tā ir slavēta par tās nesagraujošo raksturu.PIG elektromagnētiskā forma ir viens no populārākajiem novērtēšanas veidiem.Tas palīdz identificēt cauruļu defektus un šo defektu smaguma pakāpi.PIG novērtēšanas metode ir ļoti sarežģīta un ir iemiesojums pieaugošam tehnoloģiskam pielietojumam, jo īpaši jutīguma pret cauruļu defektiem mehānismos.Metode ir īpaši piemērota gāzes vadu novērtēšanai, jo ierīces neietekmē gāzes sastāvu un īpašības.PIG palīdz atklāt bieži sastopamus cauruļu defektus, piemēram, korozijas nogurumu un iespiedumus, kā arī citus defektus.Korozijas nogurums attiecas uz palielinātu tērauda mehānisko spēju pasliktināšanos pēc korozijas.Faktiski dažas ieinteresētās personas izmanto korozijas nogurumu, lai pārbaudītu korozijas apmēru.Pamatojums ir tāds, ka korozija ir mehāniskas iedarbības veids, kas ir iespējams katalizatoru, piemēram, sērūdeņraža, klātbūtnē.Tāpēc tērauda mehāniskās iedarbības apjoma noteikšana, kas veido korozijas nogurumu, ir efektīvs korozijas pārbaudes veids.Faktiski izstrādātāji ir izstrādājuši ierīces, kas palīdz kvantitatīvi noteikt korozijas noguruma pakāpi.Tāpēc korozijas noguruma mērīšana ir efektīvs veids, kā pārbaudīt korozijas pakāpi naftas un gāzes cauruļvados.Šī metode ir piemērota gan ārējai, gan iekšējai korozijas pārbaudei tās sarežģītā elektroniskā un strukturālā sastāva dēļ.Metode nosaka defektus cauruļvada iekšpusē un ārpusē, izmantojot korozijas rezultātā radušās atlikuma sienas biezumu.Šīs metodes priekšrocība ir tā, ka tā ļauj pārbaudīt naftas un gāzes vadu ārējās un iekšējās virsmas koroziju.Šī pārbaudes metode nesenā pagātnē ir ieguvusi popularitāti tās izmaksu efektivitātes, uzticamības un ātruma dēļ.Tomēr tas ir saistīts ar neuzticamības ierobežojumu, ja tiek pakļauts trokšņa iedarbībai.Turklāt saskaņā ar Dai et al.(2007), metodi ietekmē caurules faktūra, īpaši sienas raupjums.
SECINĀJUMS
Noslēgumā jāsaka, ka korozija ir jauna problēma, kurai nepieciešama steidzama uzmanība, izstrādājot jaunus profilakses un kontroles modeļus un mehānismus.Ir pierādījies, ka korozijas ietekme apdraud cauruļvadu ilgtspējību un efektivitāti naftas un gāzes sadalē no ražošanas centriem līdz lietotājiem.Nafta un gāze ir svarīgasenerģijas avoti ASV un pasaulē, kas pamato nepieciešamību ieguldīt efektīvās sadales stratēģijās un metodēs.Efektīvu naftas un gāzes sadales līdzekļu trūkums ne tikai apgrūtinātu iesaistīšanos produktīvās darbībās, bet arī apdraudētu izdzīvošanu, jo palielinās nelaimes gadījumu iespējamība.Korozija izraisa mehānisku naftas un gāzes cauruļu stiprības samazināšanos, kas izraisa noplūdes un citas problēmas.Noplūdes ir bīstamas, jo tās pakļauj iedzīvotājus sprādzienu un ugunsgrēku riskam, kā arī nodara kaitējumu apkārtējai videi.Turklāt ar naftas un gāzes cauruļvadu koroziju saistīto negadījumu izplatība samazina sabiedrības uzticību sistēmai, jo tas apdraud cauruļvadu drošības aspektus.Dažādi aizsargmehānismi, kas ieviesti, lai kontrolētu koroziju naftas un gāzes cauruļvados, ir vērsti uz tērauda ar zemu oglekļa saturu īpašībām, kas ir galvenais cauruļu ražošanā un būvniecībā izmantotais materiāls.Kā tika apspriests rakstā, ir jāiegulda mehānismos korozijas noteikšanai un pārbaudei caurulēs, jo tas ir profilakses un kontroles pamats.Tehnoloģija ir nodrošinājusi neierobežotas iespējas to sasniegšanai, taču ir jāiegulda vairāk, lai noteiktu labākās korozijas noteikšanas, novēršanas un kontroles metodes, kas uzlabos saistītos rezultātus.
Publicēšanas laiks: 03.03.2019